DE68910875T2

DE68910875T2 - Adhäsive oder kohäsive, elastomerische Materialien.

Info

Publication number: DE68910875T2
Application number: DE68910875T
Authority: DE
Inventors: Daniel E Meyer; John E Riedel
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1988-05-13
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1994-06-01
Anticipated expiration: 2009-04-29
Also published as: KR0129112B1; KR890016953A; DE68910875D1; JP2981529B2; AU3261989A; ES2046470T3; HK1007337A1; EP0341875A3; AU609963B2; EP0341875A2; CA1334559C; JPH0214059A; EP0341875B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft elastomere Faservliesbahnen sowie elastomere haftfähige und haftende Materialien, die sich als Wundverband oder Wundbinde eignen.

Hintergrundinformation

Verbände und Bandagen, die auf die Haut aufgebracht werden, sollten vorzugsweise ein bestimmtes Maß an Streckbarkeit aufweisen, so daß sie die Bewegung der unter ihnen befindlichen Haut nicht übermäßig einschränken. Dies ist insbesondere wichtig in Hautbereichen, wie zum Beispiel an Fingern, Ellbögen und Knien, die bei normalen Tätigkeiten fortgesetzt gestreckt und entspannt werden. Weist eine Bandage keine elastischen Eigenschaften auf, die ähnlich denen oder größer als die der Haut sind, so wirkt von der Bandage eine Kraft gegen die Haut, die Unbehagen und in einigen Fällen direkte Hautschädigungen hervorruft.
Haftende, selbstklebende Druck- und Stützverbände, die auf Körperglieder aufgebracht werden, müssen so elastisch sein, daß sie vom Aufbringen abhängige veränderliche Spannungen erzeugen und ödemische Zustände kompensieren. Nachdem sie um ein Glied gewickelt sind, sollte eine bestimmte Elastizität weiter im Verband verbleiben, damit er sich an eine nachfolgende Schwellung im Glied anpassen kann, und der Verband sollte eine ausreichende elastische Erholungskraft besitzen, damit er im wesentlichen seine beim Aufbringen vorhandene Dehnbarkeit wiedererlangt, nachdem die Schwellung zurückgegangen ist.
Im US-Patent Nr. 3,575,782 (Hansen) wird ein gerafft elastisches Vliesbahnprodukt beschrieben, das aus teilweise gestreckten, beabstandeten, ausgerichteten, elastischen Garnfäden besteht, die mittels eines weichen, flexiblen, polymeren Haftbinders zwischen zwei dünnen, porösen, gerafft zusammengezogenen Faservliesbahnen oder zwischen einer Vliesbahn und einer nicht porösen Folie versiegelt sind.
Im US-Patent Nr. 4,366,814 (Riedel) wird ein elastisches Verbandmaterial für medizinische Bandagen und Verbände beschrieben, das mindestens 50 Gew.-% eines streckbaren porösen Stoffes, der sich um mindestens 30 Prozent in einer Richtung dehnen kann, ohne zu reißen, und mindestens 15 Gew.-% eines Elastomers enthält, mit dem der Stoff gleichmäßig getränkt ist, und das im wesentlichen an oder in den Fasern des Stoffes enthalten ist, ohne daß es die Zwischenräume zwischen den Fasern ausfüllt. Der Stoff kann aus einer großen Vielzahl synthetischer oder natürlicher Fasern bestehen, die einzeln oder in Mischungen verwendet werden. Zu den bevorzugten Elastomeren gehören Blockcopolymere, Polyurethane, Acryle, Acryl-Olefin-Gopolymere und weitere natürliche oder synthetische Kautschukarten.
Im US-Patent Nr. 4,414,970 (Berry) wird ein Wasserdampf hindurchlassender elastischer Verband beschrieben, der eine innere Lage Stoff und eine äußere Lage Stoff aufweist, die mit einer mittleren Lage verklebt sind, bei der es sich um eine elastomere Folie handelt. Die Folie kann kontinuierlich, makroporös oder mikroporös sein, ist aber vorzugsweise kontinuierlich und stellt dadurch eine Bakteriensperre dar. Geeignete Folien, die sich in kontinuierlicher Form gewinnen lassen und Wasserdampf hindurchlassen, können aus Polyurethan hergestellt sein, zum Beispiel aus einem thermoplastischen Polyurethan.
Im US-Patent Nr. 4,565,736 (Stein et al.) wird eine chirurgische Kompresse beschrieben, die aus einer saugfähigen Lage und einer die Wunde bedeckenden Lage besteht, wobei die Wunddecklage gesponnen oder in anderer Weise aus hydrophoben, hydrolysebeständigen, aliphatischen Polyurethanvliesfasern besteht und die Wunddecklage durch direkte Bildung klebriger Decklagenfasern auf der saugfähigen Lage vorzugsweise autogen mit der saugfähigen Lage verklebt ist.
Im US-Patent Nr. 4,715,857 (Juhasz et al.) werden Wundverbände beschrieben, die in dieser Reihenfolge aus einer ersten Lage eines durchlässigen Materials, einer Lage eines halbdurchlässigen, klebefähigen Materials, einem Holzkohlestoff oder Holzkohlefilz und einer zweiten Lage eines durchlässigen Materials bestehen, und in denen die drei Lagen im wesentlichen über die gleiche Fläche verlaufen und den Holzkohlenstoff oder Holzkohlenfilz einschließen, wodurch die erste Lage aus durchlässigein Material mit dem Stoff oder Filz und um den Stoff oder Filz herum mit der zweiten Lage aus durchlässigem Material verklebt wird. Die Lagen des durchlässigen Materials weisen die Form eines Stoffes oder einer Folie auf und können aus verschiedenem Material oder vorzugsweise aus ein und demselben Material bestehen, wobei Naturkautschuk oder synthetischer Kautschuk, Nylon, Polyester, Polyurethan und Acetatkunstseide sowie andere geeignete synthetische Polymere Beispiele für geeignete Materialien sind. Bei den halbdurchlässigen, klebefähigen Materialien handelt es sich vorzugsweise um doppelseitige Übertragungsbandagen.
Im US-Patent Nr. 4,653,492 (Parsons) wird eine elastische Bandage mit einer dehnbaren, elastischen Lage und einer relativ undehnbaren Lage beschrieben. Die elastische Lage ist ausreichend dehnbar, so daß sie mit einer Druckkraft auf einer Körperextremität wirkt, wenn sie um die Körperextremität herumgewickelt wird, und die relativ undehnbare Lage, die entweder weniger Elastiziztät als die elastische Lage aufweist oder relativ wenig Elastizität oder gar keine Elastizität besitzt, beschränkt die Streckung der Lage aus elastischem Material so, daß auch eine unerfahrene Person die elastische Bandage anlegen kann, ohne befürchten zu müssen, daß sie diese zu straff oder zu locker anlegt.
Im US-Patent Nr. 4,699,133 (Schafer et al.) werden eine haftende, selbstklebende, starre oder elastische Bandage für Befestigungs-, Druck- und Stützverbände und dauerhaft elastische Druck- und stützverbände für medizinische Zwecke beschrieben. Die Bandage besteht aus einer Bahn aus Kett - und Schußfäden oder aus Kettfäden in Form eines Gewebes mit einer porösen Struktur sowie aus einem Anteil an ultrafeinen Teilchen eines Klebers, wie zum Beispiel eines Kautschukklebers, der über beide of fenliegenden Flächen der Kettfäden und der schußfäden verteilt und mit diesen verklebt ist, so daß er klebefähige Teilchen bildet, die auf beiden Seiten des Stoffes mit den Fäden verklebt sind.
In der Britischen Patentschrift Nr. 1,575,830 (Johnson & johnson) wird ein flexibler und anpassungsfähiger, saugfähiger Verband zum einmaligen Gebrauch beschrieben, der aus einer Lage saugfähigen Materials und einer dünnen, flexiblen, elastischen und leicht streckbaren thermoplastischen Trägerfolie besteht, die auf der saugfähigen Lage liegt und festgehalten wird, wobei die Trägerfolie eine elastische Erholungskraft bei 50 Prozent Dehnung von mindestens 75 Prozent, einen Kautschukmodul von höchstens 2000 Pfund pro Quadratzoll und eine Gurley-Steifheit von nicht mehr als Eins bei einer Dicke von 1 Millizoll aufweist. Die Folie wird vorzugsweise aus Blockcopolymeren der Form A-B-A hergestellt, die aus A-Endblöcken aus Styrol-Derivaten und einem B-Block aus Derivaten von konjugierten Dienen bestehen.
Im US-Patent Nr. 4,692,371 (M.T. Morman et al.) werden elastomere Faservliesbahnen aus elastomeren, schmelzgeblasenen Fasern beschrieben, die unter anderem durch Schmelzblasen eines thermoplastischen Polystyrol-Poly(ethylenbutylen)- Blockcopolymers bei hohen Temperaturen von mindestens etwa 290 ºC hergestellt werden. Die erläuterten elastomeren Faservliesbahnen eignen sich, wie festgestellt wird, zum Beispiel zum Gebrauch bei der Herstellung von Verbundstoffen, bei denen eine Lage elastischen Materials mit einer gerafft zusammenziehbaren Faservliesbahn verklebt wird. Es besteht jedoch ein wesentlicher strukturunterschied zwischen den Faservliesbahnen des Bezugspatentes und denjenigen der vorliegenden Erfindung in dem Sinne, daß in den Vliesbahnen gemäß der vorliegenden Erfindung die Fasern mit kleinem Durcmesser wirr angeordnet und an Kontaktstellen zusammengeklebt sind.
Ogawa hat in einem Artikel mit dem Titel "Development of Spunbonded Based on Thermoplastic Polyurethan" (Entwicklung von schmelzspinnstoffen auf der Basis von thermoplastischem Polyurethan), Nonwovens World, Mai-Juni 1986, Seiten 79-81, einen plastischen Polyurethan-Schmelz-spinnvliesstoff beschrieben, der von Kanebo Ltd. entwickelt wurde. Der Stoff wurde mittels eines Schmelzblasverfahrens hergestellt, das sich von einem herkömmlichen Schmelzblasverfahren zur Herstellung von Stoff unterscheidet und das demjenigen für Schmelzspinnstoffe ähnelt. Der Durchmesser seiner Elementarfäden ist nicht so fein wie derjenige der üblichen Schmelzblasstoffe, d.h. 0,5-2 mm, liegt aber anscheinend näher an dem der Schmelzspinnstoffe, d.h. bei 20-50 mm. In dem Artikel werden die Elastizität, die Staubaufnahmefähigkeit, die geringe Flusenbildung, der hohe Reibungskoeffizient, die Luftdurchlässigkeit und die Wärmeverschmelzeigenschaften der Urethanstoffe behandelt.

Zusammenfassung der Erfindung

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine elastomere Faservliesbahn geschaffen, die aus elastomeren schmelzgeblasenen Fasern mit kleinem Durchmesser besteht, deren Durchmesser weniger als 50 um (Mikrometer) beträgt, wobei die Fasern mit kleinem Durchmesser wirr angeordnet und an Kontaktstellen so zusammengeklebt sind, daß die Zugfestigkeit der Bahn in Faserrichtung mindestens 30 g/2,5 cm Breite/g/m² Flächengewicht und die Zugfestigkeit der Bahn in Richtung der Vlieslegung, d.h. in Faserrichtung, nicht mehr als das 2,5- fache der Zugfestigkeit der Bahn in einer Richtung senkrecht zur Richtung der Vlieslegung beträgt, d.h. in Querrichtung, und wobei sich die Bahn um mindestens 85 % in Faserrichtung erholt, nachdem sie um 50 % gestreckt wurde.
Mit der Erfindung wird ferner ein klebefähiger Verband geschaffen, umfassend (1) eine elastomere Faservliesbahn mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite, bestehend aus elastomeren, schmelzgeblasenen Fasern mit kleinem Durchmesser, deren Durchmesser weniger als 50 um (Mikrometer) beträgt, wobei die Fasern mit kleinem Durchmesser wirr angeordnet und an Kontaktstellen so zusammengeklebt sind, daß die Zugfestigkeit der Bahn in Faserrichtung mindestens 30 g/2,5 cm Breite/g/m² Flächengewicht beträgt und die Zugfestigkeit der Bahn in Richtung der Vlieslegung höchstens das 2,5-fache der Zugfestigkeit der Bahn in einer Richtung senkrecht zur Richtung der Vlieslegung beträgt, und wobei sich die Bahn in Faserrichtung um mindestens 85 % erholt, nachdem sie um 50 % gestreckt wurde, (2) einen Haftkleber auf der ersten Seite der Bahn, und (3) eine schwach haftende Rückenappretur auf der zweiten Seite der Bahn.
Mit der vorliegenden Erfindung wird weiterhin noch ein elastomerer haftender Wickel geschaffen, umfassend (1) eine elastomere Faservliesbahn mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite, bestehend aus elastomeren, schmelzgeblasenen Fasern mit kleinem Durchmesser, deren Durchmesser weniger als 50 um (Mikrometer) beträgt, wobei die Fasern mit kleinem Durchmesser wirr angeordnet und an Kontaktstellen so zusammengeklebt sind, daß die Zugfestigkeit der Bahn in Faserrichtung mindestens 30 g/2,5 cm Breite/g/m² Flächengewicht beträgt und die Zugfestigkeit der Bahn in der Richtung der Vlieslegung höchstens das 2 5-fache der Zugfestigkeit der Bahn in einer Richtung senkrecht zur Richtung der Vlieslegung beträgt, und wobei sich die Bahn in Faserrichtung um mindestens 85 % erholt, nachdem sie um 50 % gestreckt wurde, und (2) einen selbstklebenden Überzug, der auf mindestens eine Seite der Bahn aufgebracht ist, so daß ein Abschnitt der Bahn auf einem anderen Abschnitt der Bahn haften kann.
Die elastomeren Klebstoffe gemäß der vorliegenden Erfindung weisen elastische Eigenschaften in mehreren Richtungen auf, d.h. sie besitzen im wesentlichen vergleichbare Eigenschaften sowohl in Faserrichtung als auch in Querrichtung zur Maschine, wobei die Zugfestigkeit der Bahn in Richtung der Vlieslegung höchstens das 2,5-fache der Zugfestigkeit der Bahn in einer Richtung senkrecht zur Richtung der Vlieslegung beträgt. Bei herkömmlichen Wickeln lassen sich Streckeigenschaften in mehreren Richtungen nur dadurch erzielen, daß teuerere elastische Gewebe verwendet werden, deren Ränder sicher verankert sein müssen, um das Verrutschen der Fasern und nachfolgenden Verlust an Spannung zu verhindern.
Sowohl die klebefähigen als auch die haftenden elastischen Materialien finden Verwendung als elastische Bandage für Befestigungs-, Druck- oder stützverbände für medizinische Zwecke. Durch die einzigartige Fähigkeit der Bandage, sich in beide Richtungen zu strecken und sich wieder zu erholen, ergeben sich ein gleichmäßigerer Druck, größere Bequemlichkeit für den Patienten und weniger Möglichkeiten für unsicheren Gebrauch.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Die elastomeren Faservliesbahnen gemäß der vorliegenden Erfindung beruhen auf schmelzgeblasenen Bahnen aus thermoplastischen, elastomeren Fasern mit kleinem Durchmesser. Zu den elastomeren, thermoplastischen Materialien, aus denen die Mikrofaserbahnen hergestellt werden können, gehören zum Beispiel elastomere Polyurethane, elastomere Polyester, elastomere Polyamide und elastomere Blockcopolymere der Form A-B-A', bei denen A und A' Styrolkomponenten sind und B einen elastomeren Mittelblock bildet.
Die elastischen Eigenschaften der Vliesbahnen werden durch die Größe der die Bahn bildenden Faser und durch das Flächengewicht der Bahn bestimmt. Die elastomeren Fasern mit kleinem Durchmesser besitzen vorzugsweise Durchmesser von 1 um (Mikrometer) bis 50 um (Mikrometer) und mehr bevorzugt von 5 um (Mikrometer) bis 30 um (Mikrometer). Beträgt der Durchmesser der Fasern mit kleinem Durchmesser weniger als 1 um (Mikron), dann kann es der Bahn an ausreichender Zugfestigkeit mangeln. Ist der Durchmesser der Fasern mit kleinem Durchmesser größer als 50 um (Mikrometer), so wird die Kontaktfläche zur klebefähigen Verankerung oder zum haftenden Materialkontakt kleiner. Der am meisten bevorzugte Mikrofaserdurchmesser für einen gegebenen Anwendungsbereich wird durch spezifische Einsatzgebiete und durch die Spannung oder den Druck bestimmt, die/der für diese Einsatzgebiete erforderlich ist. Allgemein gesagt, werden bei Einsatzgebieten, bei denen geringe Spannung erforderlich ist, Bahnen aus Fasern mit kleinerem Durchmesser verwendet, während in Einsatzgebieten, bei denen höhere Spannungen notwendig sind, Bahnen aus Fasern mit größerem Durchmesser zum Einsatz kommen.
Das Flächengewicht der elastomeren Faservliesbahn ist auch ein Hauptfaktor bei der Festlegung der elastischen Eigenschaften der Bahn. Bahnen mit höherem Flächengewicht werden typischerweise in Einsatzbereichen verwendet, wo höhere Spannungen auftreten, während Bahnen mit geringerem Flächengewicht in Einsatzgebieten verwendet werden, wo geringere Spannungen auftreten. Die Flächengewichte der Bahnen liegen vorzugsweise im Bereich von 15 bis 150 Gramm/m² und mehr bevorzugt im Bereich von 20 bis 70 Gramm/m². Das optimale Flächengewicht der Bahn wird, wie dies auch beim Durchmesser der Fasern der Fall war, durch das spezifische Einsatzgebiet bestimmt.
Die elastomere Faservliesbahn gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt eine Zugfestigkeit in Faserrichtung von mindestens 30 g/2,5 cm Breite/g/m² Flächengewicht und vorzugsweise von mindestens 40 g/2,5 cm Breite/g/m² Flächengewicht. Beträgt die Zugfestigkeit weniger als 15 g/2,5 cm Breite/g/m² Flächengewicht, so kann die Bahn reißen, wenn sie gestreckt wird.
Die elastomere Faservliesbahn gemäß der Erfindung weist vorzugsweise eine Reißdehnung von mindestens 250 % und mehr bevorzugt von mindestens etwa 300 % auf. Ist die Reißdehnung geringer als 100 %, so weist die Bahn keine annehmbaren elastischen Eigenschaften auf.
Die elastomere Faservliesbahn gemäß der Erfindung besitzt bei 50 % Dehnung eine Kraft in Faserrichtung von mindestens 5 g /2,5 cm Breite/g/m² Flächengewicht und mehr bevorzugt von mindestens 7 g/2,5 cm Breite/g/m² Flächengewicht. Ist die Kraft bei 50 % Dehnung geringer als 3 g/2,5 cm Breite/g/m² Flächengewicht, so weist die Bahn nicht die wünschenswerten Druckeigenschaften auf.
Die elastomere Faservliesbahn gemäß der Erfindung besitzt bei 50 % Dehnung vorzugsweise eine Erholungskraft von mindestens 1,2 g/2,5 cm Breite/g/m² Flächengewicht und mehr bevorzugt von 1,6 g/2,5 cm Breite/g/m² Flächengewicht. Ist die Erholungskraft bei 50 % Dehnung geringer als 0,8 g/2,5 cm Breite/g/m² Flächengewicht, so besitzt die Bahn eine ungenügende Erholungskraft für den beabsichtigten Verwendungszweck.
Die elastomere Faservliesbahn gemäß der Erfindung erholt sich um mindestens 85 %, vorzugsweise um mindestens 90 % und noch mehr bevorzugt um mindestens 95 % in Faserrichtung, nachdem sie um 50 % gestreckt wurde, und in Querrichtung erholt sich die Bahn vorzugsweise um mindestens 80 %, mehr bevorzugt um mindestens 85 % und am meisten bevorzugt um mindestens 90 %, nachdem sie um 50 % gestreckt wurde.
Die haftenden Wickel gemäß der Erfindung können dadurch hergestellt werden, daß ein selbstklebendes Material, wie zum Beispiel Naturkautschuk, auf die elastomere Mikrofaservliesbahn gemäß der Erfindung aufgebracht wird. Zu weiteren verwendbaren Klebstoffen gehören Acrylcopolymere, Blockcopolymere, formulierte Kautschukarten und Mehrpolymermischungen, die in der Technik wohlbekannt sind. Die Menge an auf die Bahn auf gebrachtem selbstklebendem Material liegt vorzugsweise im Bereich von 15 bis 75 Gew.-% des Flächengewichts der Bahn und mehr bevorzugt von 25 bis 40 Gew.-% des Flächengewichts der Bahn. Die klebefähigen Materialien können mit einer Vielzahl von Methoden, zum Beispiel durch Aufsprühen, Walzenbeschichtung oder Foulardieren, zum Beispiel als Latexe, Lösungen oder Pulver auf die Bahn aufgebracht werden.
Als Alternative kann ein Material, mit dem die Oberfläche der schmelzgeblasenen Fasern selbstklebend gemacht wird, vor dem Schmelzblasen der Fasern mit dem elastomeren thermoplastischen Material gemischt werden, um den haftenden Wickel in einem einzigen Verfahrensschritt herzustellen. Zu solchen Materialien gehören zum Beispiel Blockcopolymere, Acrylpolymere, klebrigmachende Harze und Naturkautschuk.
Die klebefähigen Wickel gemäß der Erfindung können hergestellt werden, indem ein Haftklebermaterial auf eine Seite der Bahn und eine schwach haftende Rückenappretur auf die entgegengesetzte Seite der Bahn aufgebracht werden. Es kann eine Vielzahl von Haftklebern verwendet werden, es werden jedoch Haftkleber auf Acrylatbasis auf Grund von deren hypoallergenischen Wirkung (Hypoallergenizität) und deren Gasdurchlässigkeit bevorzugt, und besonders bevorzugt werden ärztliche Haftklebstoffe auf Acrylatbasis, da diese an der Haut kleben. Die Haftklebstoffe können auf die elastomere Mikrofaservliesbahn als Lösung oder als Latex aufgebracht werden, oder die elastomere Bahn kann als Alternative auf eine klebefähige Folie als Schicht aufgebracht oder direkt auf einer klebefähigen Folie gebildet werden. Die Menge des auf die Bahn aufgebrachten Klebers liegt vorzugsweise im Bereich von 30 bis 60 Gew.-% des Flächengewichts der Bahn und noch mehr bevorzugt im Bereich von 35 bis 50 Prozent des Flächengewichts der Bahn.
Zu den geeigneten schwach haftenden Rückenappreturstoffen, die sich zum Gebrauch in den elastomeren klebefähigen Verbänden eignen, gehören zum Beispiel Materialien auf Silikon-, Urethan- und Perfluorpolyetherbasis Allgemein werden Materialien auf Urethanbasis als schwach haftende Rückenappretur bevorzugt, denn sie weisen geeignete Ablöseeigenschaften und Hypoallergenizität auf. Die Menge der auf die Bahn aufgebrachten schwach haftenden Rückenappretur liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 5 Gew.-% des Flächengewichts der Bahn und noch mehr bevorzugt im Bereich von 2,5 bis 4 Gew-% des Flächengewichts der Bahn.
Die elastomeren, schmelzgeblasenen Faservliesbahnen lassen sich mit einem Verfahren herstellen, das ähnlich dem in Wente, Van A., "Superfine Thermoplastic Fibers" (Superfeine thermoplastische Fasern) in Industrial Engineering Chemistry, Bd. 48, Seiten 1342 ff. (1965) oder im Bericht Nr. 4364 der Naval Research Laboratories, veröffentlicht am 25. Mai 1954 unter dem Titel "Manufacture of Superfine Organic Fibers" (Herstellung superfeiner organischer Fasern) von Wente, Van A., Boone, C.D. und Fluharty, E.L. erläuterten Verfahren ist, jedoch mit der Abweichung, daß vorzugsweise eine gebohrte Extrusionsdüse verwendet wird. Die thermoplastischen, elastomeren Materialien werden durch die Düse in einen sehr schnell fließenden Strom erhitzter Luft extrudiert, durch den die Fasern herausgezogen und verfeinert werden, ehe diese erhärten und zusammengeführt werden. Die Fasern werden in Wirrlage zusammengeführt, wie zum Beispiel auf einem Lochsiebzylinder, ehe die Fasern vollständig erstarren, so daß die Fasern miteinander verkleben und eine haftende Bahn bilden können, die keine zusätzlichen Bindemittel benötigt. Beim Herstellen des klebefähigen Verbandes oder des haftenden Wickels gemäß der Erfindung können die schmelzgeblasenen Fasern direkt auf einer klebefähigen Folie zusammengeführt werden, die auf einer ablösbaren Deckschicht ruht. Spezifische physikalische Eigenschaften der Bahn lassen sich erzielen, wenn man das Polymerfließverhalten wowie die Faserbildungs- und Zusammenführungsphasen des Verfahrens in geeigneter Weise miteinander ausbalanciert, um der Bahn die gewünschten Eigenschaften zu verleihen.
Diese Erfindung wird weiter veranschaulicht durch die nun folgenden Beispiele, wobei die speziellen Materialien und deren Mengen, die in diesen Beispielen angeführt sind, sowie andere Bedingungen und Einzelheiten nicht so auszulegen sind, daß sie diese Erfindung unzulässig einschränken.
Wenn nichts anderes angegeben ist, sind alle Teile und Prozentwerte in den Beispielen Gewichtsangaben. Zum Zwecke der Beurteilung wurden in den Beispielen folgende Testverfahren angewandt:
Zugfestigkeit: ASTM-Testverfahren Nr. D1682-64 mit einer Probenbreite von 2,5 cm, einer Einspannlänge von 2,5 cm und einer Zugkopfgeschwindigkeit von 25 cm/min;
Reißdehnung: ASTM-Testverfahren Nr. D1682-84 mit einer Probenbreite von 2,5 cm, einer Einspannlänge von 2,5 cm und einer Zugkopfgeschwindigkeit von 25 cm/min;
Kraft bei 50 % Dehnung: INDA-Standartest 90-75 (R77);
Erholungskraft bei 50 % Dehnung: INDA-Standardtest 90-75 (R77); und
Prozentuale Erholung: INDA-Standardtest 90-75 (R77),
Haftfestigkeit: Die nicht mit Klebstoff beschichtete Seite einer 2,54 cm x 2,54 cm messenden Probe des klebefähigen Verbandes wurde auf eine 2,54 cm x 2,54 cm messende Seite jeder der beiden T-förmigen Aluminiumblöcke geklebt. Die mit Klebstoff beschichteten Oberflächen der Proben wurden in Kontakt miteinander gebracht, und ein 9 kg-Gewicht wurde eine Minute lang auf die in Kontakt miteinander befestigten Proben gelegt. Die Schenkel der Blöcke wurden in ein Instron -Zugfestigkeitsprüfgerät gebracht und mit einer Geschwindigkeit von 5 cm/min auseinandergezogen.

Beispiele 1 - 9

In Beispiel 1 wurde eine elastomere, schmelzgeblasene Mikrofaservliesbahn hergestellt, wobei thermoplastisches, elastomeres Polyurethanpolymer (PS 440-101, ein bei der K.J. Quinn Co., Malden, MA erhältliches Polyesterurethan) sowie ein Verfahren ähnlich demjenigen verwendet wurde, das in Wente, Van A., "Superfine Thermoplastic Fibers" (Superfeine thermoplastische Fasern) in Industrial Engineering Chemistry, Bd. 48, Seiten 1342 ff. (1965) oder im Bericht Nr. 4364 der Naval Research Laboratories, veröffentlicht am 25. Mai 1964 unter dem Titel "Manufacture of Superfine Organic Fibers" (Herstellung superfeiner organischer Fasern) von Wente, Van A., Boone, C.D. und Fluharty, E.L. beschrieben ist, jedoch mit der Abweichung, daß die Schmelzblasdüse Öffnungen mit glatter Oberfläche (10/cm) mit einem L/D-Verhältnis von 5 : 1 aufwies. Die Temperatur der Düse wurde auf 220 ºC gehalten, die Primärlufttemperatur und der Druck betrugen 230 ºC bzw. 150 kPa (Düsenspaltbreite 0,63 mm), und die Polymer-Durchsatzmenge betrug 450 g/h/cm) Die entstandene Bahn hatte eine Fasergröße von 5-10 um (Mikrometer), ein Flächengewicht von 20 g/m² und eine Dicke von 0,08 mm.
In den Beispielen 2 - 9 wurden elastomere, schmelzgeblasene Mikrofaservliesbahnen wie in Beispiel 1 hergestellt mit der Abweichung, daß Fasergröße, Flächengewicht und Dicke der Bahnen die in Tabelle I dargestellten Werte aufwiesen. Tabelle I Beispiel Fasergröße (um) (Mikrometer) Flächengewicht der Bahn (g/m²) Dicke der Bahn (mm)
Zugfestigkeit (TS), Reißdehnung (E-B), Kraft bei 50 % Dehnung (F-50%), Erholungskraft bei 50 % Dehnung (RF-50%) und prozentuale Erholung (R) wurden sowohl in Faserrichtung als auch in Querrichtung bestimmt. Die Ergebnisse sind in den Tabellen II und III niedergelegt. Tabelle II Faserrichtung Beispiel Tabelle III Querrichtung Beispiel
Wie sich aus den Werten in Tabelle II und Tabelle III ergibt, bestehen kleinere Unterschiede zwischen den beiden Fasergrößen, der Hauptfaktor, der zur Veränderung der physikalischen Eigenschaften beiträgt, ist jedoch das Gewicht der Bahn.

Beispiele 10 - 15

In den Beispielen 10 - 15 wurden elastomere Vliesfasern mit kleinem Durchmesser hergestellt wie in Beispiel 1 mit der Abweichung, daß es sich bei dem in Beispiel 10 und Beispiel 11 verwendeten thermoplastischen, elastomeren Polyurethanpolymer um PS 441-400 handelte und bei dem in den Beispielen 12 - 15 verwendeten thermoplastischen, elastomeren Polyurethanpolymer um PS 455-208 handelte, wobei beide Polymere von K.J. Quinn, Malden, MA bezogen werden können. Fasergröße, Flächengewicht der Bahn und Dicke der Bahn sind in Tabelle IV aufgeführt. Tabelle IV Beispiel Fasergröße (um) (Mikrometer) Flächengewicht der Bahn (g/m²) Dicke der Bahn (mm)
Zugfestigkeit (TS), Reißdehnung (E-B), Kraft bei 50 % Dehnung (F-50%), Erholungskraft bei 50 % Dehnung (RF-50%) und prozentuale Erholung (R) wurden sowohl in Faserrichtung als auch in Querrichtung bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle V und Tabelle VI dargestellt. Tabelle V Faserrichtung Beispiel Tabelle VI Querrichtung Beispiel
Wie aus den Werten in Tabelle V und Tabelle VI ersichtlich ist, lassen sich Harze mit unterschiedlichen Eigenschaften zu Bahnen verarbeiten, die geeignete Eigenschaften und Merkmale aufweisen und manchmal bei spezifischen Endgebrauchserfordernissen mehr erwünscht sind.

Vergleichsbeispiele 16A und 17A

In den Vergleichsbeispielen 16A und 17A wurden elastomere Mikrofaservliesbahnen hergestellt wie in Beispiel 1 mit der Abweichung, daß es sich bei dem verwendeten thermoplastischen, elastomeren Polyurethanpolymer um PS 455-208 handelte, und daß das Polyurethan mit einem haftenden Schmelzharz auf Acrylatbasis, einem Copolymer mit 95 Gew.-% Isooctylacrylat und 5 Gew.-% Acrylsäure, gemischt wurde. Beim Vergleichsbeispiel 16A wurden 70 Teile Polyurethan mit 30 Teilen des haftenden Harzes auf Acrylatbasis gemischt, und beim Vergleichsbeispiel 17A wurden 50 Teile Polyurethan mit 50 Teilen des haftenden Harzes auf Acrylatbasis gemischt. Fasergröße, Flächengewicht der Bahn und Dicke der Bahn sind in Tabelle VII angegeben. Tabelle VII Vergleichsbeispiel Fasergröße (Mikron) Flächengewicht der Bahn (g/m²) Dicke der Bahn (mm)
Zugfestigkeit (TS), Reißdehnung (E-B), Kraft bei 50 % Dehnung (F-50%), Erholungskraft bei 50 % Dehnung (RF-50%) und prozentuale Erholung (R) wurden sowohl in Faserrichtung als auch in Querrichtung bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle VIII und Tabelle IX aufgeführt. Die Haftfestigkeit der Bahnen wurde ebenfalls bestimmt. Tabelle VIII Faserrichtung Beispiel Tabelle IX Querrichtung Beispiel
Die Haftfestigkeit der haftenden Wickel in den Vergleichsbeispielen 16A und 17A betrug etwa 200 g/2,5 cm und hing daher nicht von der Struktur der Bahn ab.

Beispiele 18 - 31

In Beispiel 18 wurde ein elastomerer haftender Wickel hergestellt, indem eine Seite der elastomeren Mikrofaservliesbahn von Beispiel 1 mit einem haftenden Latexmaterial auf Naturkautschukbasis GNL 200 mit 55 % festen Latexbestandteilen, erhältlich bei der Goodyear Rubber Co., bei einem Beschichtungsgewicht von 18 g/m² beschichtet wurde, wobei eine Auftragmaschine mit Riffelwalze benutzt wurde. Nach dem Beschichten wurde die Bahn etwa 3 Minuten lang bei 110 ºC in einem Umluftofen getrocknet.
In den Beispielen 19 - 23 wurden haftende elastomere Wikkel hergestellt wie in Beispiel 18 mit der Abweichung, daß die verwendeten Mikrofaservliesbahnen und das Beschichtungsgewicht des haftenden Materials die in Tabelle 10 ausgewiesenen Werte besaßen.
Jede beschichtete Bahn wurde auf ihre Haftfestigkeit geprüft. Die Testergebnisse sind in Tabelle X dargestellt. Tabelle X Beispiel Bahn (Beispiel) Beschichtungsgewicht (g/m²) Haftfestigkeit (g/2,5 cm) WF = Versagen (Ablösen) der Bahn
Wie aus den Werten in Tabelle X ersichtlich wird, ist bei diesen Beschichtungsgewichten die Haftfestigkeit größer als die Festigkeit der Bahnen.

Beispiele 24 - 31

In Beispiel 24 wurde ein haftender elastomerer Wickel hergestellt, indem beide Seiten der elastomeren Mikrofaservliesbahn von Beispiel 1 mit einem haftenden Latex auf der Basis von Naturkautschuk GNL 200 mit 55 % festen Latexbestandteilen, erhältlich bei der Goodyear Rubber Co., bei einem Beschichtungsgewicht von 6 g/m² beschichtet wurde, wobei ein Sprüh-Auftragsgerät benutzt wurde. Nach dem Beschichten wurde die Bahn etwa 1,5 Minuten lang bei 110 ºC in einem Umluftofen getrocknet.
In den Beispielen 25 - 30 wurden haftende elastomere Wickel hergestellt wie in Beispiel 24 mit der Abweichung, daß die verwendeten Mikrofaservliesbahnen und das Beschichtungsgewicht des haftenden Materials die in Tabelle XI aufgeführten Werte besaßen.
In Beispiel 31 wurde ein haftender elastomerer Wickel hergestellt wie in Beispiel 24 mit der Abweichung, daß es sich bei dem haftenden Material um TylacTM 97-698 handelte, ein Material auf Styrol-Butadien-Basis, das bei Reichold Chemicals, Inc., Dover, DE erhältlich ist, und daß die Mikrofaservliesbahn aus Beispiel 10 verwendet wurde.
Jede beschichtete Bahn wurde auf ihre Haftfestigkeit getestet. Die Testergebnisse sind in Tabelle XI zusammengestellt. Tabelle XI Beispiel Bahn (Beispiel) Beschichtungsgewicht (g/m²) Haftfestigkeit (g/2,5 cm)
Wie aus den Werten in Tabelle XI zu entnehmen ist, lassen sich geeignete haftende Wickel unter Verwendung verschiedener Bahnen, Kleber und Klebstoffbeschichtungs-gewichte herstellen.

Beispiele 32 - 36

In Beispiel 32 wurde ein elastomerer klebefähiger Verband hergestellt, indem eine Seite der elastomeren Mikrofaservliesbahn von Beispiel 12 mit einer Lösung von 5 Gew.-% Polyvinylcarbamat beschichtet und die beschichtete Bahn 1,5 Minuten lang bei 120 ºC getrocknet wurde, so daß eine schwach haftende Rückenappretur (2 g/m²) auf der Bahn entstand, und indem dann eine Trennschicht (2060 BKG 157-168A, erhältlich bei Daubert Coated Products, Dixon, IL) mit einer Lösung von 22 Gew.-% eines Copolymers aus 97 Teilen Isooctylacrylat und 3 Teilen Acrylamid beschichtet und der aufgetragene Kleber 1,0 Minuten lang bei 40 ºC in einem Umluftofen getrocknet wurde, so daß ein halbfeuchter Kleber entsprechend der Erläuterung im US-Patent Nr. 3,121,021 (Copeland) entstand, dieser Kleber auf die Seite der Bahn aufkaschiert wurde, auf der sich nicht die schwach haftende Rückenappretur befand, und der Schichtstoff dann 3 Minuten lang bei 120 ºC getrocknet wurde.
In den Beispielen 33 und 34 wurden elastomere klebefähige Verbände hergestellt wie in Beispiel 32, nur daß hier keine schwach haftende Rückenappretur verwendet wurde und die benutzte Bahn die in Tabelle XII angegeben Werte aufwies.
In den Beispielen 35 und 36 wurden elastomere klebefähige Verbände hergestellt wie in Beispiel 32, nur daß hier der Kleber 3 Minuten lang bei 120 ºC getrocknet wurde, so daß ein trockener Kleber entstand, der auf die in Tabelle XII beschriebene elastomere Mikrofaservliesbahn aufgebracht wurde.
Jeder klebefähige Verband wurde auf seine Haftung an Stahl und an der schwach haftenden Rückenappretur geprüft, wobei das ASTM-Testverfahren D-1000 angewandt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle XII dargestellt. Tabelle XII Beispiel Bahn (Beispiel) Beschichtungsgewicht (g/m²) Haftung an Stahl (g/2,5 cm) Haftung an Rückenappretur (g/2,5) a Kleberübertragung b Versagen (Ablösen) der Bahn
Wie sich aus den Werten in Tabelle XII ergibt, lassen sich elastische Haftkleberbandagen herstellen, indem die elastomeren Faservliesbahnen gemäß der Erfindung verwendet werden. Wie sich durch die Verbände aus den Beispielen 33 und 34 zeigte, die keine schwach haftende Rückenappretur aufwiesen, gehört die schwach haftende Rückenappretur dort untrennbar zum Verband dazu, wo das Verbandmaterial zu Rollen gewickelt geliefert oder als Lagenpaket zur Verfügung gestellt wird.

Beispiele 37 - 40

In Beispiel 37 wurde ein elastomerer klebefähiger Verband hergestellt, indem eine schwach haftende Rückenapappretur auf eine Seite der elastomeren Mikrofaservliesbahn von Beispiel 11 wie beim Beispiel 32 aufgebracht und eine klebefähige Lösung, die 40 Gew.-% eines Copolymers von 90 Teilen Isooctylacrylat und 10 Teilen Acrylsäure enthielt, auf die andere Seite aufgesprüht wurde, wonach die mit Kleber beschichtete Bahn 3 Minuten lang bei 105 ºC getrocknet wurde, so daß ein Kleberbeschichtungsgewicht von 5 g/m² erreicht wurde.
In Beispiel 38 wurde ein elastomerer klebefähiger Verband hergestellt wie in Beispiel 37, nur daß hier die Kleberschicht so aufgebracht wurde, daß ein Kleberbeschichtungsgewicht von 8 g/m² erzielt wurde.
Bei den Beispielen 39 und 40 wurden elastomere klebefähige Verbände hergestellt wie in Beispiel 37 mit der Abweichung, daß es sich in Beispiel 39 bei dem Kleber um ein formuliertes Blockcopolymer von 45 Teilen Kraton 1107, erhältlich bei der Shell Chemical Co., und von 55 Teilen Wingtack handelte, erhältlich bei der Goodyear Co., das bei 20 Gew.- % Feststoffen rasch in Toluol gelöst wurde, und daß es sich in Beispiel 40 bei dem Kleber um 36-6053 handelte, einen Kleber aus Naturkautschuk, erhältlich bei der National Adhesives Co.
Jeder klebefähige Verband wurde auf seine Haftung an Stahl und an der schwach haftenden Rückenappretur geprüft, wobei das ASTM-Testverfahren D-1000 angewandt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle XIII dargestellt. Tabelle XIII Beispiel Bahn (Beispiel) Beschichtungsgewicht (g/m²) Haftung an Stahl (g/2,5cm) Haftung an Rückenappretur (g/2,5 cm) * zu gering, um einen Wert zu erzielen
Wie aus den Werten in Tabelle XIII ersichtlich wird, lassen sich Haftkleberverbände mittels eines Kleberaufsprühverfahrens herstellen, und verschiedene Arten von Klebern eignen sich zur Herstellung der elastomeren klebefähigen Verbände gemäß der Erfindung.

Vergleichsbeispiele 1 -6

In den Vergleichsbeispielen 1 und 2 wurden im Handel unter der Warenbezeichnung "Bondina" erhältliche elastische Spinnvliesstoffbahnen aus Polyurethan sowohl in Faserrichtung als auch in Querrichtung auf ihre Zugfestigkeit und Reißdehnung geprüft.
In den Vergleichsbeispielen 3 und 4 wurden im Handel unter der Warenbezeichnung "Kanebo EA-50" und "Kanebo EA-75" erhältliche Spinnvliesstoffbahnen aus Polyurethan sowohl in Faserrichtung als auch in Querrichtung auf ihre Zugfestigkeit und Reißdehnung geprüft.
Beim Vergleichsbeispiel 5 wurde unter Verwendung von Kraton G, eines elastomeren Styrol-Ethylen-Butylen-Blockcopolymers, das bei der Shell Chemical Company, Houston, TX erhältlich ist, eine Bahn aus schmelzgeblasenen Mikrofasern hergestellt, wie dies im US-Patent Nr. 4,692,371 (Morman et al.) beschrieben ist, und sowohl in Faserrichtung als auch in Querrichtung auf ihre Zugfestigkeit und Reißdehnung geprüft.
Beim Vergleichsbeispiel 6 wurde unter Verwendung einer Mischung aus 80 Gew.-% KratonTM G und 20 Gew.-% Polyethylenwachs (PE Na601, erhältlich bei der U.S.I. Chemical Company) eine Bahn aus geschmelzgeblasenen Mikrofasern hergestellt, wie im US-Patent Nr. 4,663,220 (Wisneski et al.) beschrieben, und sowohl in Faserrichtung als auch in Querrichtung auf ihre Zugfestigkeit und Reißdehnung getestet.
Das Flächengewicht und die Fasergröße für jede Bahn sind in Tabelle XIV angegeben. Die Zugfestigkeit und die Reißdehnung sind für jedes Vergleichsbeispiel in Tabelle XV dargestellt. Tabelle XIV Vergleichsbeispiel Flächengewicht (g/m²) Fasergröße (Mikrometer) Tabelle XV Faserrichtung Querrichtung Vergleichsbeispiel Zugfestigkeit (g/2,5 cm) Reißdehnung (%)
Wie aus den Werten in Tabelle XV ersichtlich wird, ist bei jedem Beispiel die Zugfestigkeit in Faserrichtung größer als das 2 1/2-fache der Zugfestigkeit in Querrichtung.
Für die Fachleute in der Technik werden die verschiedenen Modifikationen und Änderungen dieser Erfindung klar, ohne daß damit vom Umfang dieser Erfindung abgewichen wird, wobei diese Erfindung nicht auf den hierin zum Zwecke der Veranschaulichung dargelegten Umfang beschränkt werden sollte.

Claims

1. Elastomere Faservliesbahn umfassend thermoplastische elastomere schmelzgeblasene Fasern mit einem kleinen Durchmesser von weniger als 50 um (Mikrometer), dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern mit kleinem Durchmesser wirr angeordnet sind und an Kontaktstellen zusammengeklebt sind, daß die Zugfestigkeit der Bahn in Richtung der Vlieslegung nicht mehr als das 2,5fache der Zugfestigkeit der Bahn in einer Richtung senkrecht zur Richtung der Vlieslegung beträgt, daß die Bahn in Faserrichtung eine Zugfestigkeit von mindestens 30 g/2,5 cm Breite/g/m² Flächengewicht besitzt, und daß die Bahn sich in Faserrichtung um mindestens 85% erholt, nachdem sie um 50% gestreckt wurde.

2. Elastomere Faservliesbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastischen elastomeren Fasern mit kleinem Durchmesser elastomere Polyurethane, elastomere Polyester, elastomere Polyamide und elastomere A-B- A'-Blockcopolymere umfassen, wobei A und A' Styrolgruppen sind und B ein elastomerer Mittelblock ist.

3. Elastomere Faservliesbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elastomeren Fasern mit kleinem Durchmesser einen Durchmesser im Bereich von 5 um (Mikrometer) bis 30 um (Mikrometer) besitzen.

4. Elastomere Faservliesbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengewicht der elastomeren Faservliesbahn im Bereich von 15 bis 150 g/m² liegt.

5. Elastomere Faservliesbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn eine Reißdehnung von mindestens 250% besitzt.

6. Elastomere Faservliesbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn bei einer Dehnung von 50% eine Kraft in Faserrichtung von mindestens 5 g/2,5 cm Breite/g/m² Flächengewicht besitzt.

7. Elastomere Faservliesbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn bei einer Dehnung von 50% eine Erholungskraft von mindestens 1,2 g/2,5 cm Breite/g/m² Flächengewicht besitzt.

8. Elastomere Faservliesbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn sich um mindestens 80% in Querrichtung erholt, nachdem sie um 50% gestreckt wurde.

9. Klebeverband umfassend (1) die elastomere Faservliesbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer ersten Seite, (2) einen Haftkleber auf der ersten Seite der Bahn, und (3) eine schwach haftende Rückenappretur auf der zweiten Seite der Bahn.

10. Elastomerer haftender Wickel, umfassend (1) die elastomere Faservliesbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer ersten Seite, (2) einen selbstklebenden Überzug, der auf mindestens eine Seite der Bahn aufgebracht ist, so daß ein Abschnitt der Bahn auf einem anderen Abschnitt der Bahn haften kann.