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Die
Erfindung betrifft selbstklebende Produkte zur Verwendung beim Haften
an Haut oder anderen empfindlichen Oberflächen.
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Selbstklebende
Bänder
und dergleichen werden in einem breiten Spektrum an Anwendungen
verwendet, bei denen eine Notwendigkeit zum Haften an Haut besteht,
zum Beispiel bei medizinischen Bändern
wie Wundumschlägen
oder Verbandszeug, Sportbändern,
Verbandstüchern
oder Bändern
oder Laschen, die beim Ankleben medizinischer Vorrichtungen wie
Sensoren, Elektroden Stomavorrichtungen oder dergleichen verwendet
werden. Ein Problem bei all diesen mit Klebstoff beschichteten Produkten
ist es, zwischen dem Ziel des Bereitstellens ausreichend hoher Feucht-
und Trockenhaftungspegel, um zu gewährleisten, dass die selbstklebenden
Bandprodukte nicht abfallen, und der Gewährleistung, dass die darunter
liegende Haut während
der Benutzung und/oder Entfernung des Klebebandes oder dergleichen
ein kleinstmögliches
Trauma, Schaden oder Reizung erfährt,
ein Gleichgewicht zu finden. Diese Ziele stehen im Allgemeinen miteinander
in Konflikt. Selbstklebende Klebstoffe, die von Natur aus hypoallergen
sind und allergische Reaktionen minimieren, sind bekannt. Jedoch
können
Bandprodukte, welche diese Klebstoffe benutzen, die Haut noch immer
beschädigen
oder reizen. Zum Beispiel kann ein Mangel an Atmungsaktivität zu einer übermäßigen Wasseranlagerung
und manchmal zum Aufweichen der Haut führen. Klebstoffe, die sich
tendenziell während
der Haftung bilden oder zu hohe Anfangshaftungspegel aufweisen,
können
Hautzellen oder -schichten abziehen, insbesondere wenn die Hautzellen
einen Teil ihrer Kohäsion
aufgrund von übermäßiger Wasseranlagerung
oder Aufweichen verloren haben. Diese Probleme sind besonders deutlich,
wenn Bänder
wiederholt an eine gegebene Stelle geklebt werden. Immer wenn ein
Band entfernt wird, erfährt
die darunter liegende Haut ein traumatisches Ereignis, wobei weitere
Hautzellen oder -schichten entfernt werden, wobei sich diese Schäden schneller
anhäufen
können
als der Körper
sie reparieren kann. US-Patentschrift Nr. 5,614,310 behandelt dieses
Problem, indem sie eine bestimmte Klebeschicht vorschlägt, die
mittels in Lösungsmittel
unlöslichen,
in Lösungsmittel dispergierbaren,
auf Acrylat basierenden elastomeren selbstklebenden Mikrokugeln
gebildet wird, die wahlweise mit einem antimikrobiellen Mittel imprägniert sind.
Der mit diesem Klebstoff benutzte Träger weist einen Feuchtigkeitsdampf-Transmissionsraten-(MVTR)
Wert von mindestens 500 g/m2/Tag auf (gemessen
mittels ASTM E 96-80
bei 40ºC).
Dieser Klebstoff zeigte mit der Zeit einen geringen Haftungsaufbau
an Haut. Obwohl dieser Klebstoff für einige Verwendungen akzeptabel
ist, ist er recht schwer herzustellen, weist mit der Zeit noch immer
einen gewissen Haftungsaufbau an Haut auf, kann Feuchtigkeitsaufbau
bewirken und weist keine hohen Kohäsionspegel auf, was zu einer
Klebstoffübertragung
auf die Haut führen
kann.
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Ein
anderer Ansatz im Stand der Technik zur Bereitstellung von selbstklebenden
Bändern
und dergleichen mit geringer Hautreizung und/oder Beschädigung ist
der Gebrauch von mit einem Muster beschichteten Klebstoffen gewesen.
Eine diskontinuierliche Klebstoffbeschichtung auf einem Träger ermöglicht,
dass die Haut mindestens in den Bereichen des Trägers atmet, die nicht mit Klebstoff
beschichtet sind. Dieser Ansatz ist in den US- Patentschriften Nr. 4,595,001 und
US 5,613,942 sowie in
EP 353972 und
EP 91800 offenbart. Diese Patentdokumente
lehren im Allgemeinen eine intermittierende Beschichtung von Klebstoffen
auf unterschiedlichen Trägern.
Zum Beispiel beschreibt US-Patentschrift Nr. 5,613,942 das Andrücken von
selbstklebenden Klebstoffen mittels eines Kalanderwalzenverfahrens
mit Abziehbeschichtung, das dem Tiefdruckverfahren ähnlich ist.
Dieses Patent lehrt auch ein Siebdruckverfahren. Jedoch kann das
Musterbeschichten oder Drucken von Klebstoffen auf diese Weise problematisch
sein, da es im Allgemeinen Lösungsmittel
erfordert, die im Hinblick auf die Umwelt problematisch sind. Ferner
können
niedermolekulare Restspezies Hautreizungen verursachen. Ausgehend
von umweltspezifischen, herstellungsspezifischen (zum Beispiel Beseitigung der
Notwendigkeit für
die Rückgewinnung
teurer Lösungsmittel)
und leistungsbezogenen Perspektiven wird bevorzugt, dass Klebstoffe
direkt aus einer Schmelzphase beschichtet werden können.
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Die
EP-Patentanmeldung Nr. 448213 behandelt das Problem der Hautreizung,
indem sie das Beschichten der Haut mit Retinoiden entweder vor Aufbringen
des Klebebandes oder durch Anordnen einer Retinoidschicht auf der
Klebeschicht selbst vorschlägt.
Jedoch kann diese konditionierende Sperrschicht auch die Haftung
beeinträchtigen.
In ähnlicher
Weise lehrt die US-Patentschrift
Nr. 4,140,115 die Verwendung eines spezifischen konditionierenden
Additivs zusätzlich
zu dem Klebstoff, um das Abziehen von Hautzellen bei Entfernung
eines Bandes zu verringern. Die Klebstoffmasse enthält ein nicht
umgesetztes Polyol in einer Menge im Bereich von 4 Gewichtsprozent
(Gew.-%) bis 20 Gew.-%. Jedoch verringert das Polyol auch die Haftungskraft.
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Die
US-Patentschrift Nr. 4,024,312 schlägt die Verwendung eines elastomeren
Trägers
vor, der bei Entfernen um einen Winkel von null Grad gedehnt wird,
was zu einer leichteren Dehnung und Entfernung der Klebeschicht
führt.
Allerdings sind elastische Bänder
schwierig zu handhaben und herzustellen, Klebstoff-Klebrigmacher wandern
tendenziell aus dem Klebstoff in den elastischen Träger und
es ist für
den Benutzer schwierig, sich daran zu erinnern, das Band nur auf
diese eine Art und Weise zu entfernen, die sich von der herkömmlichen
Art und Weise zur Entfernung von Bändern unterscheidet.
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Es
verbleibt ein Bedarf an selbstklebenden Klebebändern und dergleichen, die
bei der Benutzung und Entfernung, insbesondere bei einer wiederholten
Benutzung auf der gleichen Stelle, ungeachtet der Art und Weise
der Entfernung, ein geringes Trauma und eine geringe Reizung an
der Haut verursachen und die ohne weiteres aus selbstklebenden Schmelzklebstoffen
hergestellt werden können.
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Es
besteht auch ein Bedarf an selbstklebenden Bändern und dergleichen, die
eine gute Haftung an feuchter Haut oder ähnlichen Oberflächen aufweisen.
Gegenstände,
die eine gute Haftung an feuchter Haut aufweisen, sind in US-Patentschrift
Nr. 5,613,942 beschrieben. Diese Gegenstände weisen einen porösen Träger aus
nicht benetzbaren Fasern und einen diskontinuierlich beschichteten
Klebstoff auf. Der Träger
absorbiert weniger als 4 Gew.-% Wasser, wodurch ermöglicht wird, dass
Wasser auf feuchter Haut durch den gesamten Gegenstand geht. Obwohl
hierdurch eine geeignete Haftung an feuchter Haut bereitgestellt
wird, besteht noch immer ein Bedarf an einer sogar noch größeren Anfangshaftung
an feuchter Haut oder ähnlichen Oberflächen, vorzugsweise
in der Ordnung der gleichen Anfangshaftung an trockener Haut oder ähnlichen Oberflächen des
Gegenstands.
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EP 368 541 offenbart einen
bestimmten Klebstoffverbundstoff. In einer Ausführungsform wird eine geblasene
Mikrofaserbahn als permanente Klebeverstärkung benutzt. Der Trägerklebstoff
in dem Klebstoffverbundstoff von
EP
368 541 zeigt eine geringe Reizung an Haut. Er wird als
eine Lösung
oder Latex aufgebracht oder die Mikrofaserbahn wird auf eine Klebstofffolie
laminiert. Folglich wird keine faserartige Klebeschicht offenbart,
die eine verwickelte Bahn bildet. In einer Ausführungsform des elastischen
Verbundmaterials von
EP 432 768 wird
eine bestimmte Bahn schmelzgeblasener Fasern, die keine PSA-Fasern sind, als
ein elastisches Blatt verwendet.
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Die
Erfindung betrifft ein ein geringes Trauma verursachendes, selbstklebendes,
mit Klebstoff beschichtetes Substrat, das ein Blattmaterial, Band
oder eine Laminatstruktur umfasst, das oder die zum Haften an Haut
oder ähnlichen
Oberflächen
geeignet ist. Die selbstklebende Schicht dieses mit Klebstoff beschichteten
Substrats ist eine faserartige Klebeschicht, die im Allgemeinen
ein Basisgewicht von 5 g/m2 bis 200 g/m2 aufweist und auf einen anpassbaren Träger oder
Substrat aufgebracht wird. Diese faserartige Klebeschicht weist
eine strukturierte äußere Fläche und
eine fortdauernde Porosität
zwischen diskreten Klebstofffasern auf. Im Allgemeinen weist die
faserartige Klebeschicht eine MVTR (gemessen durch ASTM E 96-80
bei 40ºC)
von mindestens 1000 g/m2/Tag, vorzugsweise
mindestens 6000 g/m2/Tag auf.
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In
bestimmten bevorzugten, ein geringes Trauma verursachenden Ausführungsformen
betrifft die vorliegende Erfindung auch Blattmaterialien, Bänder oder
Laminatstrukturen, die gestaltet sind, um an feuchter Haut zu haften,
und zum Beispiel zum Gebrauch als medizinische Bänder und Umschläge geeignet
sind. Solche Ausführungsformen
weisen ein Trägersubstrat
auf, das ein absorbierendes Material in Form einer Bahn oder einer
Folie umfasst. In solchen Ausführungsformen
weist das mit Klebstoff beschichtete Substrat eine Anfangshaftung
an trockener Haut von mindestens 20 g/2,5 cm (0,08 N/cm), eine Anfangshaftung
an feuchter Haut von mindestens 20 g/2,5 cm (0,08 N/cm) und vorzugsweise
eine Anfangshaftung an feuchter Haut auf, die mindestens etwa 65%
der Anfangshaftung an trockener Haut beträgt.
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In
anderen Ausführungsformen
stellt die vorliegende Erfindung ein mit Klebstoff beschichtetes
Substrat bereit, das ein Trägersubstrat
und eine faserartige Klebeschicht umfasst, die eine verwickelte
Bahn selbstklebender Fasern umfasst, wobei das Trägersubstrat
ein absorbierendes Material in Form einer Bahn oder einer Folie
umfasst, und wobei das mit Klebstoff beschichtete Substrat ferner
eine Anfangshaftung an trockener Haut von mindestens 20 g/2,5 cm
(0,08 N/cm), eine Anfangshaftung an feuchter Haut von mindestens
20 g/2,5 cm (0,08 N/cm) und eine Anfangshaftung an feuchter Haut
aufweist, die mindestens etwa 65% der Anfangshaftung an trockener
Haut beträgt.
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1 und 2 sind
Schaubilder der Entfernung von kumulativem Keratin gegenüber Abziehvorgängen des
Erfindungsbandes und des Vergleichs von Schmelzklebstoffbändern von
einem Subjekt.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht einer biochemischen Elektrode gemäß der vorliegenden
Erfindung, die in einer Umgebung verbunden mit einem Elektrokardiographmonitor
und mit einem Anschlussdraht dargestellt ist, der von der Elektrode
zu dem Monitor verläuft,
wobei Phantomlinien einen nicht sichtbaren Abschnitt der Elektrode
anzeigen.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht der atmungsaktiven faserartigen Klebstoffvliesbahn,
die in dem Erfindungsband benutzt wird.
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5 ist
eine Querschnittsansicht eines mit Klebstoff beschichteten Substrats
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Das
erfinderische, ein geringes Trauma verursachende, mit Klebstoff
beschichtete Substrat ist aus kohärenten selbstklebenden Fasern
gebildet, die in Form einer kohärenten
atmungsaktiven faserartigen Klebstoffvliesbahn, die an einem Träger befestigt
ist, eng miteinander verwickelt sind. Geeignete selbstklebende Faserbahnen 10,
wie in 4 dargestellt, können als schmelzgeblasene Mikrofaserbahnen
mittels Vorrichtungen gebildet werden, die zum Beispiel in Wente,
Van A., "Superfine
Thermoplastic Fibers",
Industrial Engineering Chemistry, Bd. 48, Seite 1342–1346, Wente
Van A. et al., "Manufacture
of Superfine Organic Fibers",
Bericht-Nr. 4364 der Naval Research Laboratories, veröffentlicht
am 25. Mai 1954, und in den US-Patentschriften Nr.
3,849,241 und 3,825,379 und anderen erläutert sind. Diese mikrofeinen
Fasern werden als schmelzgeblasene Fasern bezeichnet und sind im
Allgemeinen im Wesentlichen kontinuierlich und bilden sich zu einer
kohärenten
Bahn zwischen der Ausgangsdüsenöffnung und
einer Sammelfläche
durch Verwickelung der Mikrofasern aufgrund des turbulenten Luftstroms,
in dem die Fasern eingefangen sind. Ferner können geeignete selbstklebende
Fasern, die in dem erfindungsgemäßen, ein
geringes Trauma verursachenden, mit Klebstoff beschichteten Substrat
benutzt werden, durch andere herkömmliche Schmelzspinnverfahren
wie Spinnvliesverfahren gebildet werden, bei denen die Fasern unmittelbar
nach der Bildung in einer Bahnform zusammengefasst werden. Im Allgemeinen
weisen die Klebstofffasern einen Durchmesser von 100 Mikrometern
oder weniger, vorzugsweise 50 Mikrometern oder weniger auf, wenn
sie durch schmelzspinnartige Verfahren gebildet werden.
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Das
erfinderische, ein geringes Trauma verursachende, mit Klebstoff
beschichtete Substrat kann auch nicht selbstklebende faserartige
Materialien umfassen, die mit den selbstklebenden Fasern eng vermischt sind.
Die vermischten selbstklebenden Fasern oder Mikrofasern und nicht
selbstklebendes faserartiges Material können in getrennten einzelnen
Fasern vorhanden sein oder die selbstklebenden Fasern oder Mikrofasern und
das nicht selbstklebende Material können unterschiedliche Bereiche
in einer Konjugatfaser bilden und/oder Teil einer Mischung sein.
Zum Beispiel können
Konjugatfasern in Form von zwei oder mehreren geschichteten Fasern,
Hülle-Kern-Faseranordnungen
oder in „Insel-im-Meer"-artigen Faserstrukturen vorliegen. In
diesem Fall würde
eine Bestandteilschicht die selbstklebende Faser oder Mikrofaser
umfassen und eine zweite Bestandteilschicht würde das nicht selbstklebende
faserartige Material umfassen. Im Allgemeinen stellt der selbstklebende
Faserbestandteil in jeder beliebigen Form von Konjugatfasern mit
einer Vielzahl von Bestandteilen mindestens einen Abschnitt der
freigelegten äußeren Oberfläche der
Konjugatfaser mit einer Vielzahl von Bestandteilen bereit. Vorzugsweise
liegen die einzelnen Bestandteile der Konjugatfasern mit einer Vielzahl
von Bestandteilen im Wesentlichen kontinuierlich entlang der Faserlänge in diskreten
Bereichen vor, wobei sich diese Bereiche vorzugsweise entlang der
gesamten Länge
der Fasern erstrecken. Die einzelnen Fasern weisen im Allgemeinen
einen Faserdurchmesser von weniger als 100 Mikrometern, vorzugsweise
weniger als 50 Mikrometern oder 25 Mikrometern für Mikrofasern auf.
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Konjugatfasern
können
zum Beispiel als eine Mehrschichtfaser ausgebildet sein, wie zum
Beispiel in den US-Patentschriften Nr. 5,238,733 und 5,601,851 oder
der PCT-Veröffentlichung
WO 97/2375 beschrieben ist. Mehrschichtige schmelzgeblasene Hülle-Kern-Mikrofasern
sind zum Beispiel in US-Patentschrift Nr. 5,238,733 beschrieben.
Diese Patentschrift beschreibt die Bereitstellung einer schmelzgeblasenen
Mikrofaserbahn mit einer Vielzahl von Bestandteilen durch Zuführen von zwei
getrennten Fließströmen von
Polymermaterial in einen getrennten Teiler oder kombinierenden Verteiler.
Die geteilten oder getrennten Fließströme werden im Allgemeinen unmittelbar
vor der Düse
oder Düsenöffnung kombiniert.
Die getrennten Fließströme werden
vorzugsweise zu Schmelzströmen
entlang nahezu parallelen Strömungswegen
gebildet und dort kombiniert, wo sie im Wesentlichen parallel zueinander
und zu dem Strömungsweg
des resultierenden kombinierten mehrschichtigen Fließstroms
sind. Dieser mehrschichtige Fließstrom wird dann in die Düse und/oder
Düsenöffnung und
durch die Düsenöffnungen
geleitet. Luftschlitze werden auf beiden Seiten einer Reihe von
Düsenöffnungen
angeordnet, die gleichförmige
erwärmte
Luft bei hohen Geschwindigkeiten an den extrudierten Schmelzströmen mit
einer Vielzahl von Bestandteilen lenken. Die heiße Luft mit hoher Geschwindigkeit
zieht und schwächt
das extrudierte Polymermaterial ab, das sich nach Zurücklegen
einer relativ kurzen Strecke von der Düse verfestigt. Die Luft mit
hoher Geschwindigkeit wird zwischen der Düse und der Sammelfläche turbulent,
wodurch die schmelzgeblasenen Fasern in dem Luftstrom eingeschlossen
werden und sich gegenseitig verwickeln und eine kohärente Vliesbahn
bilden. Die entweder verfestigten oder teilweise verfestigten Fasern werden
dann durch bekannte Verfahren auf einer Oberfläche gesammelt. Auch können andere
Fasern und/oder Partikel in diesen turbulenten Luftstrom geleitet
werden, wodurch sie in die sich bildende kohärente Vliesbahn aufgenommen
werden. Dies kann zum Beispiel durch Verwenden eines Makrotropfenzählers, einer zweite
Fasern bildenden Düse
oder andere bekannte Verfahren erreicht werden.
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Als
Alternative können
Konjugatfasern durch ein Spinnvliesverfahren gebildet werden, wie
in US-Patentschrift
Nr. 5,382,400 beschrieben, wobei getrennte Polymerfließströme durch
getrennte Leitungen zu einer Spinndüse geleitet werden, um Konjugatfasern
einer herkömmlichen
Gestaltung herzustellen. Im Allgemeinen weisen diese Spinndüsen ein
Gehäuse
auf, das einen Spinnsatz mit einem Stapel von Platten enthält, die
ein Muster von Öffnungen
bilden, die angeordnet sind, um Strömungswege zum getrennten Lenken
der getrennten Polymerbestandteile durch die Spinndüse zu erschaffen.
Die Spinndüse
kann angeordnet sein, um das Polymer vertikal oder horizontal in
einer oder mehreren Faserreihen zu extrudieren.
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Eine
alternative Anordnung zum Bilden von schmelzgeblasenen Konjugatfasern
ist zum Beispiel in US-Patentschrift Nr. 5,601,851 beschrieben.
Die Polymerfließströme werden
getrennt zu jeder einzelnen Düsenöffnung durch
die Verwendung von Rillen geleitet, die in eine Verteiler- und/oder
Trennplatte geschnitten sind. Diese Anordnung kann benutzt werden,
um unterschiedliche Polymere aus unterschiedlichen einzelnen Öffnungen
getrennt zu extrudieren, um getrennte unterschiedliche Fasern bereitzustellen,
die eine kohärente verwickelte
Bahn bilden, die eine im Wesentlichen gleichmäßige Verteilung der verschiedenen
Fasern aufweist. Durch Zuführen
von zwei separaten Polymeren zu einer einzelnen Düsenöffnung kann
eine Konjugatfaser gebildet werden. Die beschriebene Vorrichtung
wird geeignet in einer schmelzblasartigen Anordnung benutzt, wobei
die Düsenöffnungen
in einer Reihe entlang der Düse
ausgebildet sind.
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Der
selbstklebende Bestandteil umfasst einen extrudierbaren selbstklebenden
Klebstoff, der zum Schmelzblasen (im Allgemeinen erfordert dies,
dass der Klebstoff eine scheinbare Viskosität von 150 Poise bis 800 Poise
unter Schmelzverarbeitungsbedingungen aufweist, die von einem Kapillarrheometer
gemessen werden) oder für
andere Faserspinnverfahren wie der Spinnvliesverarbeitung geeignet
ist. Bei Konjugatfasern oder angepassten Fasern unterschiedlicher
Polymere oder Mischungen, die aus einer einzigen Düse oder Spinndüse gebildet
werden, sollten die Viskositäten
der getrennten Polymerfließströme für eine gleichförmige Faser-
und Bahnbildung recht genau übereinstimmen,
jedoch ist dies nicht erforderlich. Im Allgemeinen gewährleisten übereinstimmende
Viskositäten
eine größere Gleichförmigkeit
in den Konjugatfasern, die im Hinblick auf eine Minimierung des
Polymermischens gebildet werden, wobei das Mischen zu Faserbruch
und der Bildung von Schuss (kleinem partikelförmigem Polymermaterial) und
geringeren Bahnzugfestigkeitseigenschaften führen kann. Jedoch ist die Gegenwart
von diskontinuierlichen Fasern oder Schuss nicht unbedingt unerwünscht, solange
der ein geringes Trauma verursachende Gegenstand die gewünschte Gesamthaftfestigkeit
aufweist.
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Der
bestimmte selbstklebende Klebstoff, der bei der Bildung diskreter
selbstklebender Fasern, Konjugatfasern oder Mischungen (in entweder
diskreten Fasern oder Konjugatfasern) benutzt wird, hängt angesichts des
gewünschten
Haftpegels, wie in den Beispielen der Erfindung gelehrt, von der
Klebstoffformulierung und den nicht selbstklebenden Klebstoffmaterialpolymeren
ab, die im Falle von Polymermischungen oder Konjugatfasern ausgewählt werden.
Der ausgewählte
selbstklebende Klebstoff ist im Allgemeinen jedes beliebige extrudierbare
Heißschmelzcopolymer
oder Zusammensetzung mit einer Viskosität in der Schmelzphase, die zur
Faserbildung durch Schmelzverarbeitung geeignet ist. Geeignete Klassen
von selbstklebenden Klebstoffen weisen Acrylatklebstoffe, Polyolalphaolefinklebstoffe,
Kautschukharzklebstoffe oder dergleichen auf. Geeignete Kautschukharzklebstoffe
würden
diejenigen aufweisen, die unter Verwendung eines klebrig gemachten
Elastomers gebildet werden, wobei ein bevorzugtes Elastomer ein
Blockcopolymer des Typs A-B ist, wobei die A-Blöcke und B-Blöcke in linearen
(zum Beispiel Diblock- oder Triblock-Copolymer), radialen oder sternförmigen Konfigurationen
konfiguriert sind. Der A-Block wird aus einem Monoalkenylaren-,
vorzugsweise einem Polystyrolblock mit einem Molekulargewicht zwischen
4000 und 50.000, vorzugsweise zwischen 7000 und 30.000 gebildet.
Der A-Block-Gehalt beträgt
vorzugsweise etwa 10 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 10
bis 30 Gewichtsprozent des Blockcopolymers. Andere geeignete A-Blöcke können aus
alpha-Methylstyrol, t-Butylstyrol und anderen ringalkylierten Styrolen
sowie Mischungen davon gebildet werden. Der B-Block ist aus einem
elastomeren konjugierten Dien, im Allgemeinen Polyisopren, Polybutadien
oder Copolymeren davon mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 5000 bis etwa 500.000, vorzugsweise von etwa 50.000 bis
etwa 200.000 gebildet. Die B-Block-Diene können auch hydriert sein. Der
B-Blockgehalt beträgt
im Allgemeinen 90 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise 90 bis 70
Gewichtsprozent. Die klebrig machenden Bestandteile für die auf
Elastomer basierenden Klebstoffe umfassen im Allgemeinen ein festes
klebrig machendes Harz und/oder einen flüssigen Klebrigmacher oder Weichmacher.
Vorzugsweise sind die klebrig machenden Harze ausgewählt aus
der Gruppe von Harzen, die mindestens teilweise mit dem Polydien-B-Blockabschnitt
des Elastomers kompatibel sind. Wenngleich nicht bevorzugt, kann
eine relativ geringe Menge des klebrig machenden Harzes Harze enthalten,
die mit dem A-Block kompatibel sind und, wenn vorhanden, im Allgemeinen
als Endblock-Verstärkungsharze
bezeichnet werden.
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Im
Allgemeinen sind Endblockharze aus aromatischen Monomerspezies gebildet.
Geeignete flüssige Klebrigmacher
oder Weichmacher zum Gebrauch in der Klebstoffzusammensetzung enthalten
Naphthenöle, Paraffinöle, aromatische Öle, Mineralöle oder
niedermolekulare Kolophoniumester, Polyterpene und C-5-Harze. Einige geeignete,
mit B-Block kompatible, feste, klebrig machende Harze enthalten
C-5-Harze, Harz, Ester, Polyterpene und dergleichen.
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Der
Klebrigmacheranteil des selbstklebenden Klebstoffs umfasst im Allgemeinen
von 20 bis 300 Teilen pro 100 Teile der Elastomerphase. Vorzugsweise
handelt es sich um einen vorherrschend festen Klebrigmacher, wobei
jedoch von 0 bis 25 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0 bis 10 Gewichtsprozent
der Klebstoffzusammensetzung ein flüssiger Klebrigmacher und/oder
Weichmacher sein können.
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Geeignete
Kautschukharzklebstoffe zur Schmelzblasverarbeitung sind in
EP 658,351 beschrieben, das
schmelzgeblasene faserartige synthetische kautschukharzartige Klebstoff
beispielhaft darstellt, die in einem Einwegabsorptionsgegenstand
benutzt werden, um entweder partikelförmige Sorptionsmittel zu immobilisieren,
oder als eine selbstklebende Befestigung (zum Beispiel für eine Damenbinde)
benutzt werden. Geeignete beispielhafte Klebstoffe basieren auf
einem Styrol-Isopren-Styrol-Triblock-Blockcopolymer, wobei das Copolymer
eine Kopplungseffizienz im Bereich von 42 bis 65 Prozent aufweist
(wobei zum Beispiel 58 bis 35 Prozent Polystyrol-Polyisopren-Diblock-Material
vorhanden wären),
sind mit C-5-Kohlenwasserstoffharzen (WINGTACK PLUS und WINGTACK
10, erhältlich
von Goodyear) klebrig gemacht und mit Antioxidationsmitteln stabilisiert.
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Im
Allgemeinen könnten
je nach dem Faserbildungsverfahren geeignete Antioxidationsmittel
und Wärmestabilisatoren
in der vorliegenden Erfindung benutzt werden, um die Degradation
des Klebstoffs während des
Faserbildungsverfahrens oder bei der Verwendung zu verhindern. Auch
könnten
herkömmliche
Zusatzstoffe wie UV-Absorptionsmittel, Pigmente, Partikel, Stapelfasern
oder dergleichen benutzt werden.
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Geeignete
Poly(acrylate) sind aus Folgendem abgeleitet: (A) mindestens einem
monofunktionellen Alkyl(meth)acrylatmonomer (das heißt, Alkylacrylat-
und Alkylamethacrylatmonomer) und (B) mindestens einem monofunktionellen,
radikalisch copolymerisierbarem Verstärkungsmonomer. Das Verstärkungsmonomer
weist eine Homopolymer-Glasumwandlungstemperatur (Tg)
auf, die höher
als diejenige des Alkyl(meth)acrylat)monomers ist, und erhöht die Glasumwandlungstemperatur
und den Modul des resultierenden Monomers. Monomer A und B sind
derart ausgewählt,
dass ein Copolymer, das daraus gebildet ist, extrudierbar und dazu
fähig ist,
Fasern zu bilden. Hierin bezieht sich „Copolymer" auf Polymere, die zwei oder mehrere
unterschiedliche Monomere enthalten, einschließlich Terpolymere, Tetrapolymere
usw.
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Vorzugsweise
enthalten die Monomere, die bei der Herstellug der selbstklebenden
Copolymerfasern der vorliegenden Erfindung verwendet werden, Folgendes:
(A) ein monofunktionelles Alkyl(meth)acrylatmonomer, das bei Homopolymerisation
im Allgemeinen eine Glasumwandlungstemperatur aufweist, die nicht
höher als
0ºC ist;
und (B) ein monofunktionelles, bezüglich freier Radikale copolymerisierbares
Verstärkungsmonomer,
das bei Homopolymerisation im Allgemeinen eine Glasumwandlungstemperatur
von mindestens etwa 10ºC
aufweist. Die Glasumwandlungstemperaturen der Homopolymere von Monomer
A und B liegen in der Regel genau innerhalb von ±5°C und werden durch differentiale
Scanninkalorimetrie gemessen.
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Monomer
A, das ein monofunktionelles Alkylacrylat oder -methacrylat ist
(das heißt,
(Meth)acrylsäureester),
trägt zur
Flexibilität
und Klebrigkeit des Copolymers bei. Vorzugsweise weist Monomer A
eine Homopolymer-Tg von nicht mehr als etwa
0ºC auf.
Vorzugsweise weist die Alkylgruppe des (Meth)acrylats durchschnittlich
etwa 4 bis etwa 20 Kohlenstoffatome und mehr bevorzugt durchschnittlich
etwa 4 bis etwa 14 Kohlenstoffatome auf. Die Alkylgruppe kann wahlweise
Sauerstoffatome in der Kette enthalten, wodurch zum Beispiel Ether
und Alkoxyether gebildet werden. Beispiele von Monomer A enthalten,
sind jedoch nicht beschränkt auf
2- Methylbutylacrylat,
Isooctylacrylat, Laurylacrylat, 4-Methyl-2-pentylacrylat, Isoamylacrylat,
sekundäres Butylacrylat,
n-Butylacrylat, n-Hexylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, n-Octylacrylat, n-Decylacrylat,
Isodecylacrylat, Isodecylmethacrylat und Isononylacrylat. Andere
Beispiele enthalten, sind jedoch nicht beschränkt auf polyethoxylierte oder
-propoxylierte Methoxy(meth)acrylat- (das heißt, Poly(ethylen/propylenoxid)
mono-(meth)acrylat)-Makromonomere
(das heißt,
makromolekulare Monomere), Polymethylvinylethermono(meth)acrylatmakromonomere
und ehoxylierte oder propoxylierte Nonylphenolacrylatmakromonomere.
Das Molekulargewicht solcher Makromonomere beträgt in der Regel etwa 100 Gramm/Mol
bis etwa 600 Gramm/Mol und vorzugsweise etwa 300 Gramm/Mol bis etwa
600 Gramm/Mol. Kombinationen verschiedener monofunktioneller Monomere,
die als ein A-Monomer kategorisiert sind, können zur Herstellung des Copolymers
benutzt werden, das bei der Herstellung von Fasern der vorliegenden
Erfindung benutzt wird.
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Monomer
B, das ein monofunktionelles, radikalisch copolymerisierbares Verstärkungsmonomer
ist, erhöht
die Glasumwandlungstemperatur des Copolymers. Wie hier verwendet,
sind "Verstärkungs"-Monomere diejenigen,
die den Modul des Klebstoffs erhöhen
und dadurch seine Festigkeit. Vorzugsweise weist Monomer B eine
Homopolymer-Tg von mindestens etwa 10ºC auf. Mehr
bevorzugt ist Monomer B ein monofunktionelles (Meth)acrylatmonomer,
das eine Acrylsäure,
eine Methacrylsäure,
ein Acrylamid und ein Acrylat enthält. Beispiele von Monomer B
enthalten, sind jedoch nicht beschränkt auf Acrylamide wie Acrylamid,
Methacrylamid, N-Methylacrylamid, N-Ethylacrylamid, N- Methylolacrylamid,
N-Hydroxyethylacrylamid, Diacetonacrylamid, N,N-Dimethylacrylamid,
N,N-Diethylacrylamid,
N-Ethyl-N-aminoethylacrylamid, N-Ethyl-N-hydroxyethylacrylamid,
N,N-Dimethylolacrylamid, N,N-Dihydroxyethylacrylamid, t-Butylacrylamid,
Dimethytaminoethylacrylamid, N-Octylacrylamid und 1,1,3,3-Tetramethylbutylacrylamid.
Andere Beispiele von Monomer B enthalten Acrylsäure und Methacrylsäure, Itaconsäure, Krotonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, 2,2-(Diethoxy)ethylacrylat, Hydroxyethylacrylat
oder -methacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat oder -methacrylat, Methylmethacrylat,
Isobutylacrylat, n-Butylmethacrylat, Isobornylacrylat, 2-(Phenoxy)ethylacrylat
oder -methacrylat, Biphenylylacrylat, t-Butylphenylacrylat, Cyclohexylacrylat,
Dimethyladamantylacrylat, 2-Naphthylacrylat,
Phenylacrylat, N-Vinylpyrrolidon und N-Vinylcaprolactam. Kombinationen
verschiedener monofunktioneller Monomere, die als ein B-Monomer
kategorisiert sind, können
zur Herstellung des Copolymers benutzt werden, das bei der Herstellung
der Fasern der vorliegenden Erfindung benutzt wird.
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Das
Acrylatcopolymer ist vorzugsweise derart formuliert, dass es eine
resultierende Tg von weniger als etwa 25ºC und mehr
bevorzugt weniger als 0ºC
aufweist. Solche Acrylatcopolymere enthalten vorzugsweise zu etwa
60 Teilen bis etwa 98 Teilen pro Hundert mindestens ein Alkyl(meth)acrylatmonomer
und zu etwa 2 Teilen bis etwa 40 Teilen pro Hundert mindestens ein
copolymerisierbares Verstärkungsmonomer.
vorzugsweise weisen die Acrylatcopolymere zu etwa 85 Teilen bis
etwa 98 Teilen pro Hundert mindestens ein Alkyl(meth)acrylatmonomer
und zu etwa 2 Teilen bis etwa 15 Teilen mindestens ein copolymerisierbares Verstärkungsmonomer
auf.
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Gegebenenfalls
kann ein Vernetzungsmittel benutzt werden, um das Molekulargewicht
und die Festigkeit des Copolymers zu bilden und somit die Integrität und Form
der Fasern zu verbessern. Vorzugsweise ist das Vernetzungsmittel
eines, das mit Monomer A und B copolymerisiert ist. Das Vernetzungsmittel
kann chemische Vernetzungen (zum Beispiel kovalente Bindungen) erzeugen.
Als Alternative kann es physikalische Vernetzungen erzeugen, die
zum Beispiel aus der Bildung von Verstärkungsdomänen aufgrund von Phasentrennung
oder Säure-Basen-Interaktionen
folgen. Geeignete Vernetzungsmittel sind in den US-Patentschriften Nr.
4,379,201, 4,737,559, 5,506,279 und 4,554,324 offenbart.
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Das
Vernetzungsmittel ist bezüglich
des Vernetzens vorzugsweise nicht aktiviert, bis das Copolymer extrudiert
ist und sich die Fasern gebildet haben. Folglich kann das Vernetzungsmittel
ein Photovernetzungsmittel sein, das bei Aussetzung ultravioletter
Strahlung (zum Beispiel einer Strahlung mit einer Wellenlänge von etwa
250 Nanometern bis etwa 400 Nanometern) bewirkt, dass sich das Copolymer
vernetzt. Vorzugsweise stellt das Vernetzungsmittel jedoch ohne
weitere Verarbeitung eine Vernetzung, in der Regel eine physikalische
Vernetzung bereit. Eine physikalische Vernetzung kann durch Phasentrennung
von Domänen
eintreten, die durch Wärme
umkehrbare Vernetzungen erzeugt. Folglich sind Acrylatcopolymere,
die aus einem Vernetzungsmittel hergestellt sind, das eine umkehrbare
physikalische Vernetzung bereitstellt, bei der Herstellung von Fasern
mittels eines Schmelzverfahrens besonders vorteilhaft.
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Vorzugsweise
ist das Vernetzungsmittel (1) ein Acryl-Vernetzungsmonomer oder (2) ein polymeres Vernetzungsmaterial
mit einer copolymerisierbaren Vinylgruppe. Mehr bevorzugt ist das
Vernetzungsmittel ein polymeres Material mit einer copolymerisierbaren
Vinylgruppe. Vorzugsweise ist jedes dieser Monomere ein radikalisch
polymerisierbares Vernetzungsmittel, das zum Copolymerisieren mit
Monomer A und B fähig
ist. Kombinationen verschiedener Vernetzungsmittel können benutzt
werden, um das Copolymer herzustellen, das bei der Herstellung der
Fasern der vorliegenden Erfindung benutzt wird. Man muss jedoch
verstehen, dass solche Vernetzungsmittel optional sind.
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Das
Acryl-Vernetzungsmonomer ist vorzugsweise eines, das mit Monomer
A und B copolymerisiert ist und nach Bestrahlung des Polymers freie
Radikale in dem Polymergrundgerüst
erzeugt. Ein Beispiel solch eines Monomers ist ein acryliertes Benzophenon,
wie in US-Patentschrift
Nr. 4,737,559 beschrieben.
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Für die polymeren
Vernetzungsmaterialien, die eine copolymerisierbare Vinylgruppe
aufweisen, steht vorzugsweise die allgemeine Formel X-(Y)n-Z, worin: X eine copolymerisierbare Vinylgruppe
ist; Y eine zweiwertige Verbindungsgruppe ist, worin n null oder
eins sein kann und Z eine einwertige polymere Einheit mit einer
Tg von mehr als etwa 20ºC und einem durchschnittlichen
Molekulargewicht im Bereich von etwa 2.000 bis etwa 30.000 ist und
unter Copolymerisationsbedingungen im Wesentlichen reaktionsunfähig ist.
Besonders bevorzugte vinylterminierte Polymermonomere, die bei der
Herstellung der Mirkofasern der vorliegenden Erfindung nützlich sind,
werden ferner definiert mit: einer X-Gruppe, welche die Formel HR1C=CR2- aufweist,
worin R1 ein Wasserstoffatom oder eine COOH-Gruppe
ist und R2 ein Wasserstoffatom oder eine
Methylgruppe ist; einer Z-Gruppe,
welche die Formel -{C(R3)(R4)-CH2}n-R5 aufweist,
worin R3 ein Wasserstoffatom oder eine niedrigere
(z.B. C1-C4) Alkylgruppe,
R5 eine niedrigere alkylgruppe, n eine ganze
Zahl von 20 bis 500 und R4 ein einwertiges
Radikal, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus -C6H4R6 und -CO2R7 ist, worin R6 ein Wasserstoffatom oder eine niedrigere
Alkylgruppe ist und R7 eine niedrigere Alkylgruppe
ist.
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Solche
vinylterminierten polymeren Vernetzungsmonomere werden manchmal
als makromolekulare Monomere (das heißt, „Makromonomere") bezeichnet. Nachdem
ein vinylterminiertes polymeres Monomer dieser Art mit dem (Meth)acrylatmonomer
und dem Verstärkungsmonomer
polymerisiert ist, bildet es ein Copolymer mit polymeren Seiteneinheiten,
die das ansonsten weiche Acrylatgrundgerüst tendenziell verstärken, wodurch
eine wesentliche Erhöhung
der Scherkraft des resultierenden Copolymerklebstoffs bereitgestellt
wird. Spezifische Beispiele solcher polymerer Vernetzungsmaterialien
sind in US-Patentschrift Nr. 4,554,324 offenbart.
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Falls
verwendet, wird das vernetzungsmittel in einer wirksamen Menge,
womit eine Menge gemeint ist, die ausreicht, um das Vernetzen des
selbstklebenden Klebstoffs zu bewirken, benutzt, um die gewünschten Endhaftungseigenschaften
an dem fraglichen Substrat bereitzustellen. Falls verwendet, wird
das Vernetzungsmittel vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,1 Teilen
bis etwa 10 Teilen, basierend auf der Gesamtmenge von Monomeren,
benutzt.
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Wenn
ein Vernetzungsmittel benutzt worden ist, kann der Klebstoff in
Form von Fasern einer Strahlung, zum Beispiel ultravioletter Strahlung
mit einer Wellenlänge
von etwa 250 nm bis etwa 400 nm ausgesetzt werden. Die Strahlungsenergie
in diesem bevorzugten Wellenlängenbereich,
die zum Vernetzen des Klebstoffs erforderlich ist, beträgt etwa
100 Millijoule/Zentimeter2 (mJ/cm2) bis etwa 1.500 mJ/cm2 und
mehr bevorzugt etwa 200 mJ/cm2 bis etwa
800 mJ/cm2.
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Die
selbstklebenden Acrylatklebstoffe der vorliegenden Erfindung können durch
verschiedene Freie-Radikale-Polymerisationsverfahren
synthetisiert werden, einschließlich
Lösungs-,
Strahlungs-, Masse-, Dispersions-, Emulsions- und Suspensionspolymerisationsverfahren.
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Massepolymerisationsverfahren
wie das kontinuierliche Freie-Radikale-Polymerisationsverfahren, das
in den US-Patentschriften
Nr. 4,619,979 oder 4,843,134 beschrieben ist, die im Wesentlichen
adiabatischen Polymerisationsverfahren, welche einen Chargenreaktor
benutzen und in US-Patentschrift Nr. 5,637,646 beschrieben sind,
und die Verfahren, die zum Polymerisieren verpackter Vorklebstoffzusammensetzungen
in der internationalen Patentanmeldung Nr. WO 96/07522 beschrieben
sind, können
zur Herstellung des Polymers, das bei der Herstellung der Fasern
der vorliegenden Erfindung benutzt wird, auch benutzt werden.
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Die
Zusammensetzungen des selbstklebenden Acrylatklebstoffs der vorliegenden
Erfindung können herkömmliche
Zusatzstoffe wie Klebrigmacher (Holzharz, Polyester usw.), Weichmacher,
Fließmodifizierer, Neutralisationsmittel
Stabilisatoren, Antioxidationsmittel, Füllstoffe, Farbstoffe und dergleichen
enthalten, sofern sie das Faser bildende Schmelzverfahren nicht
stören.
Initiatoren, die mit den Monomeren, die zur Herstellung des Acylatcopolymers
benutzt werden, nicht copolymerisierbar sind, können auch benutzt werden, um die
Polymerisations- und/oder Vernetzungsrate zu verbessern. Diese Zusatzstoffe
sind in Mengen enthalten, welche die gewünschten Eigenschaften der selbstklebenden
Klebstoffe oder ihre Faserbildungseigenschaften nicht negativ beeinflussen.
In der Regel können
sie in diese Systeme in Mengen von etwa 0,05 Gewichtsprozent bis
etwa 25 Gewichtsprozent, basierende auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung,
gemischt werden.
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Geeignete
Polyolefinklebstoffe würden
klebrig gemachte polyolefinelastomerartige Klebstoffe oder amorphe
Polyolalphaolefinpolymere enthalten, die zum Bilden selbstklebender
Schmelzklebstoffe mit oder ohne hinzugefügten Klebrigmacher geeignet
sind. Solche amorphen Polyalphaolefine sind im Allgemeinen Copolymere
eines linearen C3- bis C5-Alphaolefins
oder -olefine und eines höheren
Alphaolefins oder -olefine (im Allgemeinen C6-
bis C10). Bevorzugt sind Copolymere von
Polyolefinen mit Polyhexen, Polyhepten, Polyocten, Polynonen und/oder
Polydecen. Solche amorphen Polyalphaolefine sind in den US-Patentschriften
Nr. 4,264,576; 3,954,697 und 4,072,812 beschrieben, wobei die amorphen
Polyalphaolefincopolymere ohne zugesetzte Klebrigmacher benutzt
werden können,
um einen selbstklebenden Klebstoff zu bilden. Diese amorphen Copolymere
weisen im Allgemeinen von 40 bis 60 Molprozent des oder der höheren Alphaolefincomonomere
auf. Jedoch können
geeignete kompatible klebrig machende Harze und weich machende Öle benutzt werden,
die im Allgemeinen denjenigen entsprechen, die zum Klebrigmachen
der oben beschriebenen synthetischen AB-Blockcopolymer-Elastomere benutzt werden.
Zum Beispiel würden
geeignete kompatible flüssige oder
feste Klebrigmacher Kohlenwasserstoffharze wie Polyterpene, C-5-Kohlenwasserstoffharze
oder Polyisoprene enthalten und auch Harzester aromatischer oder
aliphatischer Säuren
wären geeignet.
Wenn diese Klebrigmacher in ausreichenden Mengen benutzt werden,
kann der Gehalt höherer
Alphaolefine nur 15 Molprozent betragen, wobei noch immer geeignete
selbstklebende Klebstoffe gebildet werden können.
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Geeignete
nicht klebende Materialien zur Verwendung bei der Bildung von Konjugatfasern,
zur Verwendung in Mischungen mit dem selbstklebenden Klebstoff oder
zur Verwendung als separate Fasern enthalten Polyolefine, Polyester,
Polyalkylene, Polyamide, Polystyrole, Polyarylsulfone, Polydiene
oder Polyurethane; diese Materialien sind vorzugsweise dehnbar oder
leicht elastomer, könnten
jedoch elastomer sein. Bevorzugt sind dehnbare oder leicht elastomere
Polyolefine wie Polyethylene, Polypropylene, Ethylen-Propylen-Copolymere, Ethylen/Vinylacetat-Copolymere
oder metallocenartige Polyethylene mit einer Dichte von mehr als 0,87
Gramm/cm3. Geeignete elastomere Materialien
würden
metallocenartige Polyethylencopolymere (scheinbare Dichte von weniger
als 0,87 Gramm/cm3); Polyurethane (zum Beispiel "MORTHRNE"); Polyolefinelastomere
(zum Beispiel Ethylen/Propylen/Dien-Elastomere); A-B-Blockcopolymere,
wie oben beschrieben, mit A-Blöcken,
die aus Poly(vinylarenen) wie Polystyrol gebildet sind, und B-Blöcken, die
aus konjugierten Dienen wie Isopren, Butadien oder hydrierten Versionen
davon gebildet sind (zum Beispiel "KRATON"-Elastomere, die von Shell Chemical
Co. erhältlich
sind); Polyetherestere (wie "ARNITAL", erhältlich von
Akzo Plastics Co.) oder Polyetherblockamide (wie "PEBAX", erhältlich von
Atochem Co.) enthalten. Mischungen von Elastomeren, Mischungen von
Nichtelastomeren oder Mischungen von sowohl Elastomeren als auch
Nichtelastomeren können
für die
nicht selbstklebenden Fasern, Konjugatfasern oder in geeigneten
Mischfasern benutzt werden.
-
Das
nicht selbstklebende Material in Faserform umfasst im Allgemeinen
0 bis 50 Prozent des Basisgewichts der Fasern in der faserartigen
Klebstoffbahn, vorzugsweise 0 bis 15 Prozent. Das nicht selbstklebende
faserartige Material ist, falls nur in Form einer Mischung mit dem
selbstklebenden Material vorhanden, beträgt vorzugsweise von 0 bis 40
Prozent des Basisgewichts der Fasern, welche das ein geringes Trauma
verursachende, mit Klebstoff beschichtete Substrat bilden, vorzugsweise
der im Wesentlichen kontinuierlichen Fasern, welche das ein geringes
Trauma verursachende, mit Klebstoff beschichtete Substrat bilden.
Die Verwendung des nicht klebenden Materials mit dem selbstklebenden
Material vermindert die Haftung, erhöht jedoch auch die Atmungsaktivität. Wenn
das nicht selbstklebende faserartige Material als eine diskrete
Faser vorhanden ist, sind diese Fasern im Allgemeinen eng mit den
selbstklebenden Fasern vermischt. Wenn der nicht selbstklebende
faserartige Bestandteil als vermischte Fasern vorhanden ist, können diese
Fasern aus der gleichen Düse
wie derjenigen aus der oben erwähnten
US-Patentschrift Nr. 5,601,851 oder in einer separaten Düse gebildet
werden, welche die nicht selbstklebenden Fasern vor der Sammlung
beider Fasern auf einer Sammelfläche
direkt oder nacheinander in den Faserstrom lenkt, welcher die selbstklebenden
Fasern enthält.
Die Verwendung einer Vielzahl von Düsen zum Bilden vermischter
Fasern ist im Stand der Technik bekannt. Ferner könnten vermischte
Fasern dem Stand der Technik entsprechend als diskrete Stapelfasern
hinzugefügt
werden. Die Klebeschicht weist im Allgemeinen ein Basisgewicht von
5 bis 200 g/m2, vorzugsweise 20 bis 100
g/m2 auf, wobei vorzugsweise mindestens
50 Prozent der Klebeschicht, vorzugsweise 85 bis 100 Prozent in
Form von selbstklebenden Fasern vorliegen.
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Das
Trägersubstrat,
an welchem der faserartige Klebstoff haftet, kann atmungsaktiv oder
nicht atmungsaktiv sein, ist jedoch vorzugsweise ein atmungsaktiver
Träger,
der durch eine Vliesbahn, eine gewebte Bahn oder Maschenbahn, eine
absorbierende Folie, eine poröse
Folie (zum Beispiel durch Perforationen oder mikroporöse Struktur
bereitgestellt); Papier oder andere bekannte Träger oder Laminate bereitgestellt
wird. Wenn der faserartige Klebstoffträger in Form eines Laminats
vorliegt, könnten
zusätzliche
Bestandteile wie absorbierende Schichten für Klebebandageprodukte, Gussmaterial
für Immobilisierungsvorrichtungen
oder dergleichen benutzt werden. Wenn absorbierende Schichten benutzt
werden, müssen
diese dünn,
kohärent,
anpassbar und biegsam sein, wenn sie hinter der faserartigen Klebeschicht
benutzt werden. Die absorbierenden Schichten sollten vorzugsweise
keine dicken absorbierenden Platten sein, die aus diskontinuierlichen
nicht kohärenten
Fasern wie Holzfaserstoff bestehen. Diese dicken Platten weisen
eine hohe Absorptionsfähigkeit
und Fluidaufnahmekapazität
auf, jedoch ist dies für
ein medizinisches Band unerwünscht,
bei dem der Fluidabfluss pro Einheitsbereich in einem Bereich, der
direkt durch ein Bandprodukt angeklebt wird, sehr gering ist. Im
Allgemeinen sollten absorbierende Schichte, wenn sie in Kombination
mit dem Träger
benutzt werden, in einem Bereich des Trägers liegen, der nicht mit
dem faserartigen Klebstoff beschichtet ist, wobei dieser Bereich
eine offene Wunde oder dergleichen abdecken soll, bei der ein aktiver
Flüssigkeitsabfluss
vorhanden ist. Das Trägersubstrat
beträgt
im Allgemeinen von 1 mil bis 50 mil, vorzugsweise 4 mil bis 30 mil,
wenn es eine Folie oder konsolidierte Vliesbahn oder dergleichen
ist. Schaumträger,
erhöhte
Vliesträger
oder gewebte oder gewirkte Träger
können
bedeutend dicker sein. Im Allgemeinen weisen faserartige Träger oder
Schaumträger
ein Basisgewicht von 15 g/m2 bis 200 g/m2, vorzugsweise 25 g/m2 bis
100 g/m2 auf. Das Trägersubstrat oder Laminat, das
mit der faserartigen Klebeschicht beschichtet ist, ist im Allgemeinen
anpassbar und weist eine Griffigkeit von weniger als 100 Gramm,
vorzugsweise weniger als 50 Gramm auf, wie durch ein Messgerät des Typs Thwing-Albert
Handle-O-MeterTM, Modell Nr. 211-300 (Thwing-Albert
Instrument Co., Philadelphia, PA), gemäß der in der Gebrauchsanleitung
angegebenen Vorgehensweise gemessen.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
ist es für
eine gute Haftung des faserartigen Klebstoffs an feuchter Haut wünschenswert,
dass das Trägersubstrat
ein dünnes,
kohärentes,
anpassbares, absorbierendes Material enthält, auf dem der faserartige
Klebstoff beschichtet ist. Solche geeigneten absorbierenden Materialien
sind diejenigen, die eine Wasserabsorptionsfähigkeit von mindestens etwa
100%, vorzugsweise mindestens etwa 200% und mehr bevorzugt mindestens
etwa 500% aufweisen, wie gemäß dem Prüfprotokoll,
das in dem Abschnitt Beispiele beschrieben ist, bestimmt wird. Als
Alternative kann der Wasserretentionsgrad des absorbierenden Materials
bestimmt werden. Solche geeigneten absorbierenden Materialien sind
diejenigen, die eine Wasserretention von mindestens etwa 25% aufweisen,
wie gemäß dem Prüfprotokoll,
das in dem Abschnitt Beispiele beschrieben ist, bestimmt wird. In
der Regel gilt, dass, je höher
der Grad der Wasserabsorptionsfähigkeit
oder Wasserretention ist, desto weniger Material wird für den Träger benötigt. Dies
kann zu einem flexibleren und anpassbareren Gegenstand führen.
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Solche
absorbierenden Materialien können
in Form einer gewebten Bahn, Vliesbahn oder gewirkten Bahn hydrophober
oder hydrophiler Fasern oder in Form einer Folie vorliegen. Hydrophile
Fasern werden bevorzugt; allerdings kann das Polymer der Volumenfaser
ein hydrophobes Polymer sein, das mit einer hydrophilen Oberflächenbehandlung
derart beschichtet sein kann, dass das Trägersubstrat Wasser absorbierend ist.
Die Folie kann aus einem an sich absorbierenden Polymer wie Polyurethan
mit in das Grundgerüst
aufgenommenem Polyethylenoxid oder einem Polymer hergestellt sein, das
modifiziert ist, so dass es hydrophile Seitengruppen aufweist.
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Vorzugsweise
stellen geeignete absorbierende Materialien ein mit Klebstoff beschichtetes
Substrat mit einer faserartigen Klebeschicht, wie oben beschrieben,
mit einer Anfangshaftung an trockener Haut von mindestens 220 g/2,5
cm (0,08 N/cm) und einer Anfangshaftung an feuchter Haut von mindestens
20 g/2,5 cm (0,08 N/cm) bereit. Vorzugsweise beträgt die Anfangshaftung
an trockener Haut mindestens 40 g/2,5 cm (0,16 N/cm) und die Anfangshaftung
an feuchter Haut mindestens 40 g/2,5 cm (0,16 N/cm). Vorzugsweise
weist das mit Klebstoff beschichtete Substrat eine Anfangshaftung
an feuchter Haut auf, die mindestens etwa 65 %, mehr bevorzugt mindestens
etwa 75 % und am meisten bevorzugt mindestens etwa 100 % der Anfangshaftung
an trockener Haut beträgt,
wobei die Anfangshaftung an feuchter Haut in der Regel geringer
ist als die Anfangshaftung an trockener Haut; sie kann jedoch auch
höher sein
(zum Beispiel 110 % der Anfangshaftung an trockener Haut). Der Vergleich
der Haftung an feuchter und trockener Haut kann mittels des Prüfprotokolls
ausgeführt
werden, das in dem Beispiel-Abschnitt
beschrieben ist. Hierin weist feuchte Haut sichtbar beobachtbares
Wasser darauf auf.
-
Beispiele
geeigneter absorbierender Trägersubstrate
sind in der Regel aus Wasser absorbierenden Materialien wie Cellulosestoffen
wie Baumwolle und Rayon, Polyacrylaten, Polyacrylnitrilen, Celluloseacetaten,
Polyestern, Polyurethanen, oberflächenbehandelten Polyolefinen,
Copolymeren und Mischungen davon hergestellt. Sie können in
Form von Spunlace-(das heißt,
wasserstrahlverfestigten) Bahnen, Spinnvliesbahnen oder schmelzgeblasenen
Vliesbahnen; Folien oder in Form von gewebten oder gewirkten Stoffen
vorliegen. Eine Art von Spunlace-Stoff ist in US-Patentschrift Nr. 3,485,706 beschrieben.
Bevorzugte absorbierende Materialien zur Verwendung in dem Trägersubstrat
von mit Klebstoff beschichteten Gegenständen, die gut an feuchter Haut
haften, enthalten Cellulosematerialien wie Holzfaserstoff/Polyester,
Rayon/Polyester, Acryl/Cellulose, Polyacrylnitril/Cellulose und
Celluloseacetat. Ein besonders bevorzugtes Material ist ein Rayon/Polyester-Spunlace-Stoff,
der unter der Handelsbezeichnung SONTARA 8411 (30 Polyethylenterephthalat
und 70% regenerierte Cellulose, das heißt, Rayon) von DuPont Fibers,
Wilmington, DE, erhältlich
ist.
-
Das
Trägersubstrat,
an dem die faserartige Klebeschicht haftet, kann mehrschichtig sein,
wobei die Schicht, die sich am nächsten
zu der faserartigen Klebeschicht befindet, das absorbierende Material
ist. Es kann eine oder mehrere zusätzliche Schichten geben, von
denen mindestens eine eine atmungsaktive, flüssigkeitsundurchlässige Folie
ist. In der Regel ist dies die äußerste (das
heißt,
die Ober-) Schicht. Beispiele enthalten Polyurethane, Polyolefine,
Metallocenpolyolefine, Polyester, Polyamidether, Polyamide, Polyetherester, A-B-Blockcopolymere,
wie oben beschrieben, wie KRATON-Copolymere, die von Shell Chemical
Co., erhältlich
sind. Vorzugsweise ist die äußerste Schicht
eine Folie, die im Wesentlichen gegenüber Flüssigkeiten, die aus der äußeren Umgebung
herrühren
können,
undurchlässig
ist, jedoch den Durchlass von Feuchtigkeitsdampf ermöglicht,
so dass der Gegenstand atmungsaktiv ist (in der Regel mit einer
Feuchtigkeitsdampf-Transmissionsrate (MVTR) von mindestens etwa
500 g/m2/Tag). Die einzelnen Schichten der
Gegenstände
der vorliegenden Erfindung können
höhere
MVTR-Werte aufweisen, wie die faserartige Klebeschicht, sofern die
Gesamtkonstruktion einen MVTR-Wert
von mindestens 500 g/m2/Tag aufweist.
-
Somit
ist in 5 ein bevorzugter Gegenstand gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt. Hier ist eine Querschnittsansicht eines Trägersubstrats
dargestellt, das eine Vliesbahn 12 umfasst, auf welche
eine faserartige Klebeschicht 14 beschichtet ist, die eine
verwickelte Bahn selbstklebender Fasern 18 umfasst. Auf der
gegenüberliegenden
Oberfläche
des Trägersubstrats
befindet sich eine optionale atmungsaktive, flüssigkeitsundurchlässige Folie 20.
-
Eine
andere Situation, bei der die Verwendung von ein geringes Trauma
verursachenden, mit Klebstoff beschichteten Substraten gemäß der Erfindung
besonders nützlich
ist, ist bei der Konstruktion von biomedizinischen Elektroden, die
zur Langzeitanwendung gestaltet sind und für welche eine hohe MVTR besonders wünschenswert
ist. Solch eine Konstruktion ist in der US-Patentschrift Nr. 5,215,087, "BIOMEDICAL ELECTRODE
CONSTRUCTION", offenbart.
Mit Bezug auf 3 ist eine beispielhafte biomedizinische
Elektrode 40 gemäß den Lehren
des '087-Patents
in auseinander gezogener Ansicht dargestellt. Die Elektrode 40 weist
eine Isolatorkonstruktion 41 auf, die einen ersten und
einen zweiten Abschnitt 44 und 45 aufweist, die
zusammen gegenüberliegende
Seiten 46 und 47 der Isolatorkonstruktion 41 bilden.
Jeder Abschnitt 44 und 45 weist jeweils einen
verlängerten
Kantenabschnitt 50 und 51 auf. Die Isolatorkonstruktion 41 ist
aus den Abschnitten 44 und 45 zusammengebaut,
wobei sich die Kantenabschnitte 50 und 51 überlagern.
-
Die
Unterseite der Abschnitte 44 und 45, die zusammen
das Trägersubstrat
der Elektrode bilden, ist mit einer faserartigen Klebeschicht 71 beschichtet,
um ein ein geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat gemäß der vorliegenden
Erfindung zu bilden. Die bevorzugten Materialien für die Abschnitte 44 und 45,
wie in dem '087-Patent
offenbart, sind schmelzgeblasene Polyurethane mit einer sehr hohen
MVTR, die durch die faserartigen Klebeschichten der vorliegenden
Erfindung gut ergänzt
werden. Andere Trägersubstrate
gemäß der vorliegenden
Offenbarung können
ebenfalls benutzt werden.
-
Die
Elektrode 40 weist auch ein Leiterelement 42 auf,
das derart positioniert ist, dass ein Laschenabschnitt 61 durch
die Überlappung
zwischen den Abschnitten 44 und 45 verläuft. Ein
Segmentabschnitt 62 des Leiterelements ist unter der Isolatorkonstruktion 41 angeordnet.
Ein doppelseitiger Klebestreifen 69 ist bereitgestellt,
um den Bereich 67 des Leiterelements 42 festzuhalten.
-
Eine
Schicht leitfähigen
Klebstoffs 70 steht mit dem Segmentabschnitt 62 des
Leiterelements 42 in Kontakt, um elektrische Signale zu
und/oder von dem Körper
des Patienten und dem Laschenabschnitt 61 umzuwandeln,
der mit einer medizinischen Vorrichtung wie einem Elektrokardiographen
verbunden ist, wenn die Elektrode 40 in Gebrauch ist. Es
ist vorgesehen, dass der leitfähige
Klebstoff 70 in einigen Ausführungsformen aus einem Material
ist, das nicht ohne weiteres an den faserartigen Klebeschichten 71 haften
kann, so dass ein Mullstoff 72 bereitgestellt werden kann,
der aus einem Material gefertigt ist, das ohne weiteres an der Schicht
leitfähigen
Klebstoffs 70 und den faserartigen Klebeschichten 71 haftet.
Um Raum dafür
zu schaffen, dass der Segmentabschnitt 62 den leitfähigen Klebstoff 70 kontaktiert,
kann die Mullschicht 72 in zwei Abschnitten bereitgestellt
werden, wie durch 73 und 74 angegeben.
-
Die
Elektrode 40 ist angemessen auf einer Abziehfolie 75 bereitgestellt,
um den leitfähigen
Klebstoff 70 und die faserartige Klebeschicht 71 zu
schützen,
bis die Elektrode gebrauchsfertig ist. Ein Abstandshalter 76 kann
bereitgestellt sein, um das Abziehen der Elektrode 40 von
der Abziehfolie 75 zu ermöglichen.
-
Andere
Gestaltungsmöglichkeiten
auf dem Gebiet der biomedizinischen Elektroden sind in den US-Patentschriften Nr.
5,520,180; 5,505,200; 5,496,363; 5,438,988; 5,276,079 und 5,133,355
offenbart.
-
Das
ein geringes Trauma verursachende, mit Klebstoff beschichtet Substrat
der Erfindung kann im Allgemeinen auf eine trockene Hautoberfläche aufgebracht
werden und weist eine Anfangshaftung von 20 g/2,5 cm (0,08 N/cm)
bis 100 g/2,5 cm (0,39 N/cm), vorzugsweise 30 g/2,5 cm (0,12 N/cm)
bis 70 g/2,5 cm (0,27 N/cm) auf und kann von der Haut eines Benutzers
ohne bedeutende Erhöhungen
des transepidermalen Wasserverlusts (TEWL, wie in den Beispielen
definiert) entfernt werden. Im Allgemeinen ist der Gesamt-TEWL (wie in
den Beispielen definiert) nach 20 Abziehvorgängen und 0,5 Stunden nach dem
letzten Abziehvorgang geringer als 20 g/m2/Stunde,
wobei der ursprüngliche
TEWL im Allgemeinen von 3 bis 7 g/m2/Stunde
beträgt.
Die kumulative Keratinmenge, die von einem Hautbereich nach 20 Abziehvorgängen (wie
in den Beispielen definiert) von einem Durchschnittssubjekt mit
einem Band, das eine faserartige Klebeschicht aufweist, entfernt wird,
ist im Allgemeinen geringer als mit einem Band, das eine kontinuierliche,
mit Heißschmelzklebstoff
beschichtete Schicht aufweist, vorzugsweise geringer als 20 Prozent
und am meisten bevorzugt durchschnittlich geringer als 50 Prozent.
-
Im
Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen
beschrieben.
- 1. Geringes Trauma verursachendes,
mit Klebstoff beschichtetes Substrat, umfassend ein Trägersubstrat und
eine faserartige Klebeschicht, die eine verwickelte Bahn von selbstklebenden
Fasern umfasst, wobei die Bahn eine Feuchtigkeitsdampf-Transmissionsrate
(MVTR) von mindestens 1.000 g/m2/Tag, eine
Anfangshaftung an trockener Haut von mindestens 20 g/2,5 cm (0,08
N/cm) aufweist und nach 10 Bandabziehvorgängen pro Tag an zwei aufeinander
folgenden Tagen einen transepidermalen Wasserverlust (TEWL) von
weniger als 20 Gramm/m2/Stunde bei 0,5 Stunden
nach dem letzten Abziehvorgang (mit einem ursprünglichen TEWL von etwa 3 bis
7 Gramm/m2/Stunde) bereitstellt.
- 2. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 1, wobei das Trägersubstrat atmungsaktiv ist
und die Klebebahn eine MVTR von mindestens 6.000 g/m2/Tag
aufweist.
- 3. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 2, wobei das Trägersubstrat eine Vliesbahn
ist.
- 4. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 2, wobei das Trägersubstrat ein Basisgewicht
von 15 bis 200 g/m2 aufweist.
- 5. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 2, wobei das Trägersubstrat ein Basisgewicht
von 20 bis 150 g/m2 aufweist.
- 6. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 3, wobei das Trägersubstrat ein Basisgewicht
von 25 bis 100 g/m2 aufweist.
- 7. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 1, wobei das kumulative Keratin, das durch
das ein geringes Trauma verursachende beschichtete Substrat von
einem Durchschnittssubjekt entfernt wird, weniger ist als das kumulative
Keratin, das nach 20 Abziehvorgängen durch
ein vergleichbares kontinuierlich mit Schmelzklebstoff beschichtetes
Substrat entfernt wird.
- 8. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 7, wobei das kumulative Keratin, das mit dem
ein geringes Trauma verursachenden, mit Klebstoff beschichteten
Substrat von einem Durchschnittssubjekt entfernt wird, mindestens
20 Prozent weniger ist als mit dem vergleichbaren kontinuierlich
mit Schmelzklebstoff beschichteten Substrat.
- 9. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 1, wobei das Trägersubstrat eine Griffigkeit
von weniger als 100 Gramm aufweist.
- 10. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 1, wobei das Basisgewicht der Klebeschicht
von 5 bis 200 g/m2 beträgt.
- 11. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 2, wobei das Basisgewicht der Klebeschicht
von 20 bis 100 g/m2 beträgt.
- 12. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 1, wobei das Trägersubstrat über dem
mit Klebstoff versehenen Abschnitt des Laminats keine flüssigen absorbierenden Schichten
aufweist.
- 13. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 1, wobei das mit Klebstoff beschichtete Substrat
eine Anfangshaftung an trockener Haut von 20 g/2,5 cm (0,08 N/cm)
bis 100 g/2,5 cm (0,39 N/cm) aufweist.
- 14. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 1, wobei das mit Klebstoff beschichtete Substrat
eine Anfangshaftung an trockener Haut von 30 g/2,5 cm (0,12 N/cm)
bis 70 g/2,5 cm (0,27 N/cm) aufweist.
- 15. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 1, wobei die Klebeschicht vermischte selbstklebende
Fasern und nicht selbstklebende Fasern umfasst.
- 16. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 1, wobei die selbstklebenden Fasern eine Mischung
aus einer selbstklebenden Phase und einer thermoplastischen Phase
umfassen.
- 17. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 1, wobei die selbstklebenden Fasern zwei oder
mehrere Schichten entlang der Länge
der Fasern aufweisen, wobei mindestens eine Schicht eine selbstklebende
Schicht ist, welche mindestens einen Teil der äußeren Oberfläche der
Faser bildet, und mindestens eine zweite Schicht aus einem thermoplastischen
Material ist
- 18. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 17, wobei die Schichten nebeneinander angeordnet
sind.
- 19. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 17, wobei die Schichten konzentrisch sind.
- 20. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 17, wobei die Schichten entlang der Länge der
Faser koextensiv und kontinuierlich sind.
- 21. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 20, wobei mindestens drei abwechselnde Schichten
vorhanden sind.
- 22. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 1, wobei die faserartige Klebstoffbahn aus
schmelzgeblasenen selbstklebenden Fasern gebildet ist.
- 23. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 1, wobei die faserartige Klebstoffbahn aus
selbstklebenden Spinnvliesfasern gebildet ist.
- 24. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 1, wobei die selbstklebenden Fasern einen
durchschnittlichen Durchmesser von weniger als etwa 100 Mikrometer
aufweisen.
- 25. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 1, wobei die selbstklebenden Fasern aus einem
klebrig gemachten Kautschukharzklebstoff gebildet sind.
- 26. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 25, wobei die selbstklebenden Fasern aus einem
klebrig gemachten Kautschukharzklebstoff gebildet sind, der ein
Blockcopolymer des Typs A-B und ein kompatibles Harz umfasst.
- 27. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 1, wobei die selbstklebenden Fasern einen
Polyalphaolefinklebstoff umfassen.
- 28. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 1, wobei die selbstklebenden Fasern einen
selbstklebenden Acrylatklebstoff umfassen.
- 29. Verfahren zum Verwenden eines mit Klebstoff beschichteten
Substrats, umfassend:
- a) Bereitstellen eines Trägersubstrats,
das eine faserartige Klebeschicht aufweist, die eine verwickelte Bahn
selbstklebender Fasern umfasst, die eine MVTR von mindestens 1.000
g/m/Tag und eine Anfangshaftung an trockener Haut von mindestens
20 g/2,5 cm (0,08 N/cm) aufweisen; und
- b) Kleben des mit Klebstoff beschichteten Substrats auf die
Haut und nachfolgendes Entfernen des Substrats, so dass das mit
Klebstoff beschichtete Substrat nach 10 Bandabziehvorgängen pro
Tag an zwei aufeinander folgenden Tagen einen TEWL von weniger als
20 g/m2/Stunde bei 0,5 Stunden nach dem
letzten Abziehvorgang (bei einem ursprünglichen TEWL von etwa 3 bis
7 g/m2/Stunde) bereitstellt.
- 30. Verfahren nach Element 29, wobei das kumulative Keratin,
das durch das ein geringes Trauma verursachende beschichtete Substrat
von einem Durchschnittssubjekt entfernt wird, mindestens 20 Prozent
weniger ist als das kumulative Keratin, das nach 20 Abziehvorgängen durch
ein vergleichbares kontinuierlich mit Schmelzklebstoff beschichtetes
Substrat entfernt wird.
- 31. Verfahren nach Element 30, wobei das kumulative Keratin,
das durch das ein geringes Trauma verursachende, mit Klebstoff beschichtete
Substrat von dem Durchschnittssubjekt entfernt wird, mindestens
50 Prozent weniger ist als bei dem vergleichbaren kontinuierlich
mit Schmelzklebstoff beschichteten Substrat.
- 32. Verfahren nach Element 29, wobei das mit Klebstoff beschichtete
Substrat eine Anfangshaftung an trockener Haut von 20 bis 100 g/2,5
cm (0,08 bis 0,39 N/cm) aufweist.
- 33. Verfahren nach Element 29, wobei das mit Klebstoff beschichtete
Substrat eine Anfangshaftung an trockener Haut von 30 bis 70 g/2,5
cm (0,12 bis 0,27 N/cm) aufweist.
- 34. Biomedizinische Elektrode, umfassend
ein ein geringes
Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes Substrat, das
ein Trägersubstrat
und eine faserartige Klebeschicht umfasst, die auf dem Trägersubstrat
beschichtet ist, wobei die faserartige Klebeschicht eine verwickelte
Bahn selbstklebender Fasern umfasst, wobei die Bahn eine MVTR von
mindestens 1.000 g/m2/Tag und eine Anfangshaftung
an trockener Haut von mindestens 20 g/2,5 cm (0,08 N/cm) aufweist
und nach 10 Bandabziehvorgängen
pro Tag an zwei aufeinander folgenden Tagen einen TEWL von weniger
als 20 g/m2/Stunde bei 0,5 Stunden nach
dem letzten Abziehvorgang (bei einem ursprünglichen TEWL von etwa 3 bis
7 g/m2/Stunde) aufweist;
ein Leiterelement
benachbart zu dem ein geringes Trauma verursachenden, mit Klebstoff
beschichteten Trägersubstrat;
und
eine Schicht leitfähigen
Klebstoffs, die mit dem Leiterelement in Kontakt steht.
- 35. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 1, das eine Anfangshaftung an feuchter Haut
von mindestens 20 g/2,5 cm (0,08 N/cm) aufweist.
- 36. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 35, das eine Anfangshaftung an trockener Haut
von mindestens 40 g/2,5 cm (0,16 N/cm) und eine Anfangshaftung an feuchter
Haut von mindestens 40 g/2,5 cm (0,16 N/cm) aufweist.
- 37. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 35, das eine Anfangshaftung an feuchter Haut
aufweist, die mindestens etwa 65 % der Anfangshaftung an trockener
Haut beträgt.
- 38. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 37, das eine Anfangshaftung an feuchter Haut
aufweist, die mindestens etwa 75 % der Anfangshaftung an trockener
Haut beträgt.
- 39. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 38, das eine Anfangshaftung an feuchter Haut
aufweist, die mindestens etwa 100 % der Anfangshaftung an trockener
Haut beträgt.
- 40. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 1, wobei das Trägersubstrat ein absorbierendes
Material ist.
- 41. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 40, wobei das absorbierende Trägersubstrat
eine Wasserabsorptionsfähigkeit
von mindestens etwa 100 % aufweist.
- 42. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 40, wobei das absorbierende Trägersubstrat
eine Wasserretention von mindestens etwa 25 % aufweist.
- 43. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 40, wobei das absorbierende Trägersubstrat
eine Vliesbahn umfasst.
- 44. Geringes Trauma verursachendes, mit Klebstoff beschichtetes
Substrat nach Element 43, wobei das absorbierende Trägersubstrat
eine Spunlace-Vliesbahn
umfasst.
- 45. Verfahren nach Element 29, wobei das mit Klebstoff beschichtete
Substrat eine Anfangshaftung an trockener Haut von mindestens 40
g/2,5 cm (0,16 N/cm) und eine Anfangshaftung an feuchter Haut von
mindestens 40 g/2,5 cm (0,16 N/cm) aufweist.
- 46. Verfahren nach Element 29, wobei das mit Klebstoff beschichtete
Substrat eine Anfangshaftung an feuchter Haut aufweist, die mindestens
etwa 65 % der Anfangshaftung an trockener Haut beträgt.
- 47. Verfahren nach Element 29, wobei das Trägersubstrat ein absorbierendes
Material umfasst.
- 48. Verfahren nach Element 47, wobei das absorbierende Trägersubstrat
eine Spunlace-Vliesbahn umfasst.
- 49. Elektrode nach Element 34, wobei das mit Klebstoff beschichtete
Substrat eine Anfangshaftung an trockener Haut von mindestens 40
g/2,5 cm (0,16 N/cm) und eine Anfangshaftung an feuchter Haut von
mindestens 40 g/2,5 cm (0,16 N/cm) aufweist.
- 50. Elektrode nach Element 34, wobei das mit Klebstoff beschichtete
Substrat eine Anfangshaftung an feuchter Haut aufweist, die mindestens
etwa 65 % der Anfangshaftung an trockener Haut beträgt.
- 51. Elektrode nach Element 34, wobei das Trägersubstrat ein absorbierendes
Material umfasst.
- 52. Elektrode nach Element 51, wobei das absorbierende Trägersubstrat
eine Spunlace-Vliesbahn umfasst.
- 53. Mit Klebstoff beschichtetes Substrat, umfassend ein Trägersubstrat
und eine faserartige Klebeschicht, die eine verwickelte Bahn aus
selbstklebenden Fasern umfasst, wobei das Trägersubstrat ein absorbierendes
Material umfasst und wobei das mit Klebstoff beschichtete Substrat
ferner eine Anfangshaftung an trockener Haut von mindestens 20 g/2,5
cm (0,08 N/cm), eine Anfangshaftung an feuchter Haut von mindestens
20 g/2,5 cm (0,08 N/cm) und eine Anfangshaftung an feuchter Haut
aufweist, die mindestens etwa 65 % der Anfangshaftung an trockener
Haut beträgt.
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BEISPIELE
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Die
folgenden Beispiele sollen zum Verständnis der vorliegenden Erfindung
beitragen und sollen den Schutzbereich davon nicht einschränken. Sofern
nicht anderweitig angegeben, sind alle Anteile und Prozentangaben
bezüglich
des Gewichts angegeben.
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PRÜFPROTOKOLLE
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Messung
des transepidermalen Wasserverlusts (TEWL) Messungen des Verdampfungswasserverlustes
stellen eine instrumentelle Begutachtung der Hautbarrierefunktion
und des Hauttraumas bereit. Die Rate des aus der Haut austretenden
Wassers, die allgemein als transepidermaler Wasserverlust (TEWL)
bezeichnet wird, wurde mit einem Verdampfungsmesser des Typs ServoMed
EP 2 Evaporimeter (Servo Med AB, Kinna, Schweden) gemessen. Der
Verdampfungsmesser bestand aus einer Handsonde, die durch ein Kabel
an einer tragbaren elektronischen Anzeigeeinheit befestigt war.
Am Ende der Sonde befand sich ein offener Zylinder, der 15,5 mm
lang war und einen mittleren Durchmesser von 12,5 mm aufwies. Zwei
Sensoren innerhalb dieses offenen Zylinders maßen die Temperatur und relative Feuchtigkeit
an zwei festen Punkten, die ungefähr 4 mm voneinander entfernt
waren, entlang der Achse senkrecht zur Hautoberfläche. Diese
Anordnung ermöglichte
dem Instrument, einen Verdampfungswasserverlust zu berechnen, der
in g/m2/Stunde ausgedrückt wird. Der Verdampfungsmesser
wurde in einer Prüfumgebung
mit einer relativen Feuchtigkeit von 35 bis 45% und einer Temperatur
von 18 bis 20ºC
benutzt. Das Prüfsubjekt
befand sich mindestens 15 Minuten vor der Messung in solch einer
Umgebung, so dass die Haut einen ausgeglichenen Zustand erreichte.
Gewöhnliche TEWL-Werte unbeschädigter Haut
liegen im Bereich von 3 bis 7 g/m2/Stunde,
wohingegen Werte, die im Bereich von 10 bis 60 g/m2/Stunde
liegen, eine Beschädigung
der epidermalen Hautbarriere anzeigen.
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Keratinanalyseverfahren
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Das
Keratinanalyseverfahren, das von R. T. Tregear und P. Dirnhuber, "The Mass of Keratin
Removed from the Stratum Corneum by Stripping with Adhesive Tape", J. Investigative
Dermatology, 38: 375–381 (1961),
beschrieben ist, wurde modifiziert. Kurz gefasst betrifft das Verfahren
das Binden eines Fleckens in saurer Lösung an Keratin (Protein) innerhalb
der Gewebemasse, die von der Haut entfernt wird. Nach Säurespülungen zur
Entfernung überschüssigen Farbstoffs
wurde gebundener Farbstoff von dem Protein mit einer basischen Lösung gelöst und die
Menge vorhandenen Farbstoffs, die durch ein Sepktralphotometer bestimmt wurde,
wurde direkt mit der Proteinmenge in dem Gewebe in Beziehung gestellt.
Die Farbstoffkonzentration in der Lösung wurde mit einer Standardkonzentration
gegenüber
einer Absorptionskurve verglichen, die aus einer menschlichen Keratinlösung entwickelt
wurde, die von Sigma Chemical Company, St. Louis, MO, erworben wurde.
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Erstellung einer standardmäßigen Kerartinkonzentrationskurve.
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Ein
ml Wasser und entweder 0 μl,
5 μl, 10 μl, 20 μl, 40 μl, 80 μl oder 150 μl Lösung menschlichen
Keratinextrakts (Sigma, 7,7 mg/ml Keratin) wurden in einzelnen Zentrifugekonzentratoren
des Typs Centr/Por® (Spectrum Company, Laguna
Hills, CA) angeordnet. Ein ml Farbstofflösung (0,5 g Chromotrope FB
pro Liter 0,01-N-H2SO4)
wurde dann zu der Keratinlösung
gegeben. Die Keratin/Farbstofflösung
wurde übernacht
bei Raumtemperatur stehen gelassen. Die Kolben wurden dann bei 2.000 × g eine
Stunde lang zentrifugiert, wonach die restliche Lösung abgegossen
wurde. Ein ml 0,01-N-H2SO4 wurde
dann zu jedem Kolben hinzugegeben und kräftig geschüttelt. Die Kolben wurden 15
Minuten lang erneut zentrifugiert, die Lösung abgegossen und der Spülschritt
vier weitere Male wiederholt. Nach dem letzten Spülschritt
wurden 3 ml 0,25-N-NaOH in jeden Kolben gegeben. Die Lösungen wurden übernacht
ruhen gelassen, wonach sie in Semi-Mikroküvetten gegossen und die Farbkonzentrationen
mit einem Spektralphotometer bei einer Wellenlänge von 508 nm bestimmt wurden.
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Bestimmung von Keratin auf Klebebändern.
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Zwei
Proben einer bekannten Fläche
wurden von jedem zu analysierenden Band geschnitten. Die Proben
wurden in getrennte 5-ml-Kunststoffkolben gegeben. Ein Aliquot (4,5
ml) der Farbstofflösung
wurde dann zu jedem Kolben gegeben und die Kolben wurden übernacht
bei Raumtemperatur ruhen gelassen. Jede Probe wurde fünfmal mit
der sauren Lösung
gewaschen und dann wurde ein Aliquot (4,5 ml) der basischen Lösung hinzugegeben.
Die Proben wurden wieder übernacht
bei Raumtemperatur ruhen gelassen. Nach der Übernacht-Extraktion wurde der
gesamte Farbstoff von den Bandproben entfernt und die vorhandene
Farbstoffmenge wurde wie vorher mit dem Spektralphotometer bestimmt.
Bei der Berechnung der Keratinkonzentration wurden die Messwerte
der mittleren optischen Dichte (OD) des Kontrollbandes (unbenutzte
Bandprobe) zuerst von dem Prüfungsprobenwert
subtrahiert und sämtliche
resultierenden negativen OD-Werte
wurden bei null eingestellt. Probenwerte wurden als μg Keratin
pro cm2 Band aufgezeichnet.
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Haftung an trockener und feuchter Haut
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Die
Auswertung der Haftfähigkeit
einer Zusammensetzung an menschlicher Haut ist eine inhärent veranlagungsgemäße Bestimmung
Die menschliche Haut besitzt ein breites Spektrum im Hinblick auf
Zusammensetzung, Topographie und Gegenwart/Abwesenheit verschiedener
Körperflüssigkeiten.
Jedoch können durch
Verwenden von Prüfergebnissen
mehrerer Individuen wie hierin beschrieben durchschnittliche Vergleichswerte
der Bandhaftung erreicht werden.
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Die
Anfangshauthaftung (T0) an trockener oder
feuchter Haut wurde gemäß der weitgehend
anerkannten Abziehhaftungsprüfung
PSTC-1 Peel Adhesion Test (hierin durch Bezugnahme aufgenommen),
einem Prüfprotokoll,
das vom Specifications and Technical Committee of the Pressure Sensitive
Tape Council, ansässig
in 5700 Old Orchard Road, Skokie, IL, erstellt wurde, gemessen.
Die Prüfung
wurde für
die vorliegenden Zwecke durch Anlegen des Bandes an der Haut menschlicher
Subjekte modifiziert.
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Zwei
bis zwölf
(die eine Hälfte
für die
Prüfung
feuchter Haut und die andere Hälfte
für die
Prüfung
trockener Haut) Proben, die jeweils 2,5 cm breit und 7,6 cm lang
waren, wurden auf den Rücken
von jedem von zwei bis sechs menschlichen Subjekten aufgebracht.
Die Subjekte wurden bäuchlings
mit den Armen an ihren Seiten und Köpfen zu einer Seite gedreht
positioniert. Die Proben wurden ohne Spannen oder Ziehen der Haut auf
beide Seiten der Wirbelsäule
aufgebracht, wobei die Länge
jeder Probe in einem rechten Winkel zu der Wirbelsäule positioniert
wurde.
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Diese
Proben, die auf die Haftung an feuchter Haut geprüft wurden,
wurden auf Haut aufgebracht, die vorher mit einem wasserdurchtränkten Tuch
befeuchtet worden war, wobei unmittelbar vor der Aufbringung der Probe
sichtbare Tropfen stehenden Wassers hinterlassen wurden.
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Die
Proben wurden mit einer 2-kg-Walze angedrückt, die bei einer Geschwindigkeit
von etwa 2,5 cm/Sekunde mit einer einzigen Vorwärts- und Rückwärtsbewegung bewegt wurde. Während der
Aufbringung wurde kein manueller Druck auf die Walze ausgeübt.
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Die
Proben wurden dann unmittelbar nach der Aufbringung (T0)
bei einem Entfernungswinkel von 180º und bei einer Entfernungsgeschwindigkeit
von 15 cm/Minute mittels eines herkömmlichen Haftprüfgeräts, das mit
einer 11,3 kg Prüflinie
ausgestattet war, die an einer Klammer von 2,5 cm befestigt war,
entfernt. Die Klammer wurde an der am weitesten von der Wirbelsäule entfernten
Kante der Probe befestigt, indem die Probe etwa 1 cm von der Haut
manuell angehoben und die Klammer an der angehobenen Kante befestigt.
Das Haftprüfgerät war ein
Beanspruchungsmessgerät,
das auf einem motorbetriebenen Gestell befestigt war.
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Die
gemessene Kraft, die zum Ausführen
der Entfernung jeder Bandprobe ohne wesentliches Delaminieren erforderlich
ist, wurde (als ein Durchschnitt von Probenreplikationen) in Newton
(N) pro cm beschrieben. Vorzugsweise ist der (T0)-Feuchtigkeitswert
größer als
0,08 N/cm und es wird gewünscht,
dass der (T0)-Feuchtigkeitswert etwa der gleiche ist
wie der (T0)-Trockenheitswert.
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Wasserabsorptionsfähigkeit und Wasserretention
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Die
Auswertung der Wasserabsorptionsfähigkeit und Wasserretention
verschiedener Bandträger
wurde mittels der folgenden Prüfverfahren
gemessen. Eine abgewogene Trägerprobe
von 2,54 cm × 2,54
cm wurde drei Minuten in Wasser getaucht, entfernt, das Überschusswasser
sanft abgeschüttelt
und die Probe wieder gewogen. Die prozentuale Absorptionsfähigkeit
des Trägers
wurde dann mit Hilfe der folgenden Formel berechnet: Absorptionsfähigkeit
(%) = (feuchtes Trägergewicht – trockenes
Trägergewicht) × 100/trockenes
Trägergewicht.
Die beschriebenen Ergebnisse sind der Durchschnitt von 2 bis 5 Replikationen.
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Für die Wasserretention
wurde eine abgewogene Trägerprobe
von 2,54 cm × 2,54
cm drei Minuten in Wasser getaucht, entfernt und überschüssiges Wasser
wurde sanft abgeschüttelt.
Die Probe wurde dann zwischen zwei absorbierenden Papiertüchern angeordnet
und eine 2-kg-Walze wurde über
die Probe bei ungefähr 2,5
cm/Sekunde (einmaliger Rollvorgang) gerollt. Die Probe wurde wieder
gewogen und die prozentuale Retention wurde mit Hilfe der folgenden
Formel berechnet: Retention (%) – (feuchtes Trägergewicht
nach Rollen – trockenes
Trägergewicht) × 100% trockenes
Trägergewicht.
Die beschriebenen Ergebnisse sind der Durchschnitt von 2 bis 5 Replikationen.
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KLEBSTOFF-AUSGANGSMATERIALIEN
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Klebstoff 1 (Geblasene Mikrofaser (BMF)-Acrylat-PSA-Bahn
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Eine
auf Acrylat basierende BMF-PSA-Bahn wurde mit Hilfe eines Schmelzblasverfahrens
hergestellt, das zum Beispiel demjenigen ähnlich ist, das in Wente, Van
A., "Superfine Thermoplastic
Fibers," in Industrial Engineering
Chemistry, Bd. 48, Seite 1342 ff. (1956) oder in dem Bericht Nr.
4364 der Naval Research Laboratories, veröffentlicht am 25. Mai 1954,
mit dem Titel "Manufacture
of Superfine Organic Fibers" von
Wente, Van A.; Boone, C. D.; und Fluharty, E. L, beschrieben ist,
außer
dass die BMF-Vorrichtung einen Einschneckenextruder benutzte, der
sein Extrudat zu einer Getriebepumpe leitete, die den Polymerschmelzfluss
steuerte. Die Getriebepumpe speiste eine Zuführblockanordnung, die mit einer
Schmelzblasdüse
verbunden war, die kreisförmige Öffnungen
mit glatter Oberfläche
(10/cm) mit einem Verhältnis
von Länge
zu Durchmesser von 5:1 aufwies. Die primäre Luft wurde bei 220ºC und 241
KPa mit einer 0,076-cm-Spaltbreite gehalten, um eine gleichmäßige Bahn
zu bilden. Die Zuführblockanordnung
wurde von einem Polymerschmelzstrom (240ºC) gespeist, der aus einem
Isooctylacrylate/Acrylsäure/Styrol-Makromonomer- (IOA/AA/Sty, 92/4/4-Verhältnis, inhärente Viskosität 0.65,
wie durch herkömmliche
Mittel unter Verwendung eines Viskosimeters des Typs Cannon-Fenski,
#50, in einem Wasserbad gemessen, das bei 25ºC reguliert war, um die Strömungszeit
von 10 ml einer Polymerlösung
(0,2 g pro Deziliter Polymer in Ethylacetat) zu messen) PSA bestand,
das wie in Beispiel 2 von US-Patentschrift Nr. 5,648,166 beschrieben
hergestellt wurde. Sowohl die Düse
als auch die Zuführanordnung
wurden bei 220ºC
gehalten und die Düse
wurde bei einer Geschwindigkeit von 178 g/Stunde/cm Düsenbreite
betrieben. Die BMF-PSA-Bahn
wurde auf einem doppelt beschichteten Silizium-Abziehpapier (Daubert Coated Products,
Westchester, IL) gesammelt, das um einen rotierenden Trommelkollektor
bei einem Abstand von Kollektor zu Düse von 17,8 cm verlief. Die
resultierende BMF-PSA-Bahn, die PSA-Mikrofasern umfasste, die einen durchschnittlichen
Durchmesser von weniger als etwa 25 Mikrometer (wie durch ein Rasterelektronenmikroskop
bestimmt) aufwiesen, wiesen ein Basisgewicht von etwa 50 g/m2 auf.
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Klebstoff 2 (BMF-KRATONTM-PSA-Bahn)
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Eine
klebrig gemachte, auf KRATONTM basierende
BMF-PSA-Bahn wurde
mittels eines Schmelzblasverfahrens hergestellt, das demjenigen
zur Herstellung von Klebstoff 1 ähnlich
ist, außer
dass eine vorher verbundene Mischung von KRATONTM 1112
(100 Teile, ein Styrol/Isporen/Styrol-Blockcopolymer, erhältlich von Shell
Chemical, Houston, TX), ESCOREZ 1310LC (80 Teile, ein aliphatischer
Kohlenswasserstoffklebrigmacher, erhältlich von Exxon Chemical Co.,
Houston, TX) und ZONAREZ-A25 (10 Teile, ein alphapinenartiges Harz,
erhältlich
von Arizona Chemical, Panama City, FL) für das IOA/AA/Sty-PSA substituiert
wurden und bei 190ºC zu
einer der Getriebepumpen geliefert wurden. Die restultierende BMF-PSA-Bahn
wies ein Basisgewicht von etwa 50 g/m2 auf.
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Klebstoff 3 (Heißschmelzacrylat-PSA-Folie)
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Das
IOA/AA/Sty-PSA-Ausgangsmaterial, das zur Herstellung von Klebstoff
1 benutzt wurde, wurde bei 175ºC
unter Verwendung eines Hakke-Einschneckenextruders
durch Heißschmelzen
zu einer kontinuierlichen Folie extrudiert und zwischen einer doppelt
beschichteten Siliziumabziehfolie gesammelt. Die resultierende Folie
wies ein Basisgewicht von etwa 50 g/m2 auf.
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Klebstoff 4 (Heißschmelz-KRATONTM-PSA-Folie)
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Das
KRATONTM-PSA-Ausgangsmaterial, das zur Herstellung
von Klebstoff 2 benutzt wurde, wurde bei 160ºC unter Verwendung eines Hakke-Einschneckenextruders
durch Heißschmelzen
zu einer kontinuierlichen Folie extrudiert und zwischen einer doppelt
beschichteten Siliziumabziehfolie gesammelt. Die resultierende Folie
wies ein Basisgewicht von etwa 50 g/m2 auf.
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Klebstoff 5 bis 7 (BMF-Acrylat-PSA-Bahnen)
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Auf
Acrylat basierende BMF-PSA-Bahnen wurden mittels eines Schmelzblasverfahrens
hergestellt, das demjenigen ähnlich
ist, das zur Herstellung von Klebstoff 1 verwendet wurde, außer das
die resultierenden Bahnen Basisgewichte von etwa 40 g/m2 (Klebstoff
5), etwa 60 g/m2 (Klebstoff 6) und etwa
74 g/m2 (Klebstoff 7) aufwiesen.
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Klebstoff 8 (klebrig gemachte BMF-Acrylat-PSA-Bahn)
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Eine
auf Acrylat basierende BMF-PSA-Bahn wurde mittels eines Schmelzblasverfahrens
hergestellt, das demjenigen ähnlich
war, das zur Herstellung von Klebstoff 1 angewendet wurde, außer dass
der Schmelzstrom des IOA/AA/Sty-Makromonomer-Terpolymers (Gewichtsverhältnis von
92/4/4) mit 23 Gew.-% ESCOREZTM-2393-Klebrigmacher
(Exxon Chemical Company, Houston, TX) gemischt wurde. Die resultierende
Bahn wies ein Basisgewicht von etwa 50 g/m2 auf.
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Klebstoff 9 (coextrudierte BMF-Acrylat-PSA-Bahn)
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Eine
auf Acrylat basierende BMF-PSA-Bahn wurde mittels eines Schmelzblasverfahrens
hergestellt, das demjenigen zur Herstellung von Klebstoff 1 ähnlich war,
außer
dass zwei Polymerschmelzströme
verwendet wurden, um Mikrofasern zu erzeugen, die aus den folgenden
zwei Schichten bestehen: IOA/AA/Sty-Makromonomer-Terpolymer (Gewichtsverhältnnis von
92/4/4) und IOA/AA/EOA-[Poly(Ethylenoxid)acrylat]-Terpolymer
(Verhältnis
von 70/15/15) in einem Gewichtsverhältnis von jeweils 75 zu 25.
Die resultierende Bahn wies ein Basisgewicht von etwa 50 g/m2 auf. Eine ausführlichere Beschreibung der
Herstellung von BMF-PSA-Bahnen, die aus mehrschichtigen Polymerfasern
bestehen, ist in US-Patentschrift Nr. 6,368,687 zu finden.
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BEISPIEL 1
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BMF-Acrylat-PSA-Band (Polyurethanträger)
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Die
BMF-Acrylat-PSA-Bahn (Klebstoff 1) wurde auf eine schmelzgeblasene
Polyurethanbahn (Basisgewicht von 100 g/m2;
hergestellt wie in Beispiel 1 von US-Patentschrift Nr. 5,230,701
("Meyer") beschrieben) unter
Verwendung eines Laborlaminators mit zwei Kautschukwalzen laminiert,
wobei die untere Walzentemperatur bei 154ºC und die obere Walzentemperatur
anfangs bei Raumtemperatur eingestellt wurde. Das resultierende
BMF-Acrylat-PSA-Band wurde in Proben von 2,5 cm × 7,6 cm geschnitten, die später bei
den Hauttraumaauswertungen benutzt wurden.
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BEISPIEL 2
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BMF-Acrylat-PSA-Band (Rayonträger)
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Die
BMF-Acrylat-PSA-Bahn (Klebstoff 1) wurde wie in Beispiel 1 beschrieben
auf eine Viskose-Rayon-Vliesbahn (hergestellt wie in Beispiel 1
von US-Patentschrift Nr. 3,121,021 ("Copeland") beschrieben) laminiert. Das resultierende
BMF-Acrylat-PSA-Band wurde in Proben von 2,5 cm × 7,6 cm geschnitten, die später bei
den Hauttraumaauswertungen benutzt wurden.
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BEISPIEL 3
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BMF-KRATONTM-PSA-Band
(Rayonträger)
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Die
BMF-KRATONTM-PSA-Bahn (Klebstoff 2) wurde
wie in Beispiel 1 beschrieben auf eine Viskose-Rayon-Vliesbahn laminiert.
Das resultierende BMF-KRATONTM-PSA-Band
wurde in Proben von 2,5 cm × 7,6
cm geschnitten, die später
bei den Hauttraumaauswertungen benutzt wurden.
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Vergleichsbeispiel 1
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Heißschmelz-Acrylat-PSA-Band
(Polyurethanträger)
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Die
kontinuierliche Heißschmelz-Acrylat-PSA-Folie
(Klebstoff 3) wurde wie in Beispiel 1 beschrieben auf eine schmelzgeblasene
Polyurethanbahn laminiert. Das resultierende Heißschmelz-Acryl-PSA-Band wurde
in Proben von 2,5 cm × 7,6
cm geschnitten, die später
bei den Hauttraumaauswertungen benutzt wurden.
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Vergleichsbeispiel 2
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Heißschmelz-Acrylat-PSA-Band
(Rayonträger)
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Die
kontinuierliche Heißschmelz-Acrylat-PSA-Folie
(Klebstoff 3) wurde wie in Beispiel 1 beschrieben auf eine Viskose-Rayon-Vliesbahn
laminiert. Das resultierende Heißschmelz-Acryl-PSA-Band wurde
in Proben von 2,5 cm × 7,6
cm geschnitten, die später
bei den Hauttraumaauswertungen benutzt wurden.
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Vergleichsbeispiel 3
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Heißschmelz-KRATONTM-PSA-Band (Rayonträger)
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Die
kontinuierliche Heißschmelz-KRATONTM-PSA-Folie (Klebstoff 4) wurde wie in Beispiel
1 beschrieben auf eine Viskose-Rayon-Vliesbahn laminiert. Das resultierende
Heißschmelz-KRATONTM-PSA-Band wurde in Proben von 2,5 cm × 7,6 cm
geschnitten, die später
bei den Hauttraumaauswertungen benutzt wurden.
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BEISPIEL 4
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BMF-PSA-Band (SONTARATM-8411-Träger)
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Die
BMF-PSA-Bahn (Klebstoff 6) wurde auf eine waserstrahlverfestigte
Rayon/Polyester-(70/30) Vliesbahn (SONTARATM 8411,
Dupont, Wilmington, DE) unter Verwendung eines Laborlaminators mit
zwei Kautschukwalzen laminiert, wobei die Temperatur der unteren
Walze bei 154ºC
und die Temperatur der oberen Walze anfangs bei Raumtemperatur eingestellt
wurde. Die Laminierung wurde bei einem Druck von 345 KPa und einer
Walzengeschwindigkeit von 1,2 m/Minute ausgeführt. Das resultierende BMF-PSA-Band
wurde in Proben geschnitten, die später bei den Hauttraumaauswertungen
benutzt wurden. Die Wasserabsorptionsfähigkeit und -retention des
Trägers,
der für
dieses Band benutzt wurde, wurden auch ausgewertet.
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BEISPIEL 5 bis 7
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BMF-PSA-Band (behandelter Viskose-Rayon-Träger)
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Die
BMF-PSA-Bahnen (Klebstoff 1, 5 und 7) wurden, wie in Beispiel 4
beschrieben, getrennt auf eine Viskose-Rayon-Vliesbahn (MICROPORETM-Verbandsträger, der
wie in dem Beispiel aus US-Patentschrift Nr. 3,121,021 beschrieben
hergestellt wurde) laminiert. Das resultierende BMF-PSA-Band wurde
in Proben geschnitten, die später
bei den Hauttraumaauswertungen benutzt wurden. Die Wasserabsorptionsfähigkeit
und -retention des Trägers,
der für
diese Bänder
benutzt wurde, wurden auch ausgewertet.
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BEISPIEL 8
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BMF-PSA-Band (hydrophiler Polyurethanfolienträger)
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Ein
hydrophiler Polyurethanfolienträger
von etwa 2 mil Dicke wurde durch Extrudieren von TECOPHILICTM HP-60D-60-Harzpellets
(Thermedics Inc., Woburn, MA; etwa 5 Stunden bei 65ºC getrocknete
Pellets) bei einer Extrusionstemperatur von etwa 205ºC hergestellt.
Die Polyurethanfolie wurde dann auf eine BMF-PSA-Bahn (Klebstoff
1) mittels eines Laborlaminators mit zwei 41 cm breiten Kautschukwalzen
laminiert, wobei die Walzentemperaturen bei 220ºC eingestellt wurden. Der Druck über die
Walzen betrug 207 KPa und die Walzengeschwindigkeit betrug 1,2 m/Minute.
Das resultierende BMF-PSA-Band wurde in Proben geschnitten, die
später
bei den Hauthaftungsauswertungen benutzt wurden. Die Wasserabsorptionsfähigkeit
und -retention des Trägers,
der für
dieses Band benutzt wurde, wurden auch ausgewertet.
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BEISPIEL 9
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BMF-PSA-Band (hydrophiler Polyurethanfolienträger)
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Ein
BMF-PSA-Band mit einem Polyurethanfolienträger von etwa 2 mil Dicke wurde
wie in Beispiel 8 beschrieben hergestellt, außer dass die Folie aus TECOPHILICTM HP-93A-100-Harzpellets
(Thermedics Inc.; etwa 5 Stunden bei 65ºC getrocknete Pellets) extrudiert
wurde. Das resultierende BMF-PSA-Band wurde in Proben geschnitten,
die später
bei den Hauttraumaauswertungen benutzt wurden. Die Wasserabsorptionsfähigkeit
und -retention des Trägers,
der für
dieses Band benutzt wurde, wurden auch ausgewertet.
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BEISPIEL 10
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BMF-PSA-Band
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(SONTARATM 8411/BMF-PSA-Bahn/Polyurethanfolien-Verbundträger)
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Eine
extrudierte 1-mil-Polyurethanfolie (ESTANETM 58237,
B. F. Goodrich, Akron, OH) wurde auf eine wasserstrahlverfestigte
Rayon/Polyester-(70/30) Vliesbahn (SONTARATM 8411,
Dupont, Wilmington, DE) mit einer dazwischen angeordneten BMF-PSA-Bahn
(Klebstoff 8) laminiert und der gesamte Verbundstoff wurde zwischen
zwei Abziehfolienschichten (Daubert Coated Products, Westchester,
IL) angeordnet. Die Laminierung wurde mit einem Laborlaminator mit
zwei 41 cm breiten Kautschukwalzen erreicht, wobei die Walzentemperaturen
bei 230ºC
und 260ºC
eingestellt wurden. Der Druck auf die Walzen betrug 207 KPa und
die Walzengeschwindigkeit betrug 1,2 m/Minute. Eine zweite BMF-PSA-Bahn
(Klebstoff 1) wurde dann mit Walzentemperaturen von 230ºC und 260ºC, einem
Druck von 207 KPa und einer Walzengeschwindigkeit von 1,2 m/Minute auf
die SONTARATM-Seite des Verbundträgers laminiert.
In beiden Laminierungsschritten stand die SONTARATM-Seite
des Verbundstoffs mit der Walze in Kontakt, welche die geringere
Temperatur aufwies. Das resultierende BMF- PSA-Band wurde in Proben geschnitten,
die später
bei den Hauttraumaauswertungen benutzt wurden.
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BEISPIEL 11
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BMF-PSA-Band
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(SONTARATM 8411/BMF-PSA-Bahn/Polyurethanfolienverbundträger)
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Ein
BMF-PSA-Band mit einem SONTARATM 8411/BMF-PSA-Bahn/Polyurethanfolien-Verbundträger wurde
wie in Beispiel 10 beschrieben hergestellt, außer dass Klebstoff 9 durch
Klebstoff 8 ersetzt wurde, wenn die BMF-PSA-Bahn zwischen der SONTARATM 8411- und der Polyurethanfolienschicht
angeordnet wurde. Das resultierende BMF-PSA-Band wurde in Proben
geschnitten, die später
bei den Hauttraumaauswertungen benutzt wurden.
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BEISPIEL 12
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BMF-PSA-Band
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(Gewebter Celluloseacetat-Taft-Träger)
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Die
BMF-Acrylat-PSA-Bahn (Klebstoff 1) wurde auf einen gewebten Cellulose-Acetat-Taft-Träger (Träger aus
DURAPORETM-Verband, erhältlich von 3M Company, St.
Paul, MN) mittels eines herkömmlichen
Laborlaminators bei Raumtemperatur laminiert. Das resultierende
BMF-PSA-Band wurde
in Proben geschnitten, die später
bei den Hauttraumaauswertungen benutzt wurden. Die Wasserabsorptionsfähigkeit
und -retention des Trägers,
der für
dieses Band benutzt wurde, wurden auch ausgewertet.
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Vergleichsbeispiel 4 bis 6
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Im Handel erhältliche medizinische Bänder
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Proben
(2,5 cm × 7,6
cm) wurden aus den folgenden im Handel erhältlichen medizinischen Klebebändern geschnitten
und später
zum Vergleich bei den Hauthaftungsauswertungen benutzt.
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Vergleichsbeispiel
4: DURAPORETM-verband (3M Company, St. Paul,
MN) – gewebter
Acetat-Taft-Träger
mit einem auf Acrylat basierenden, kontinuierlich beschichteten
PSA.
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Vergleichsbeispiel
5: MEDIPORETM-Verband (3M Company)-Polyestervliesträger mit
einem auf Acrylat basierenden kontinuierlich beschichteten PSA.
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Vergleichsbeispiel
6: BLENDERMTM-Verband (3M Company)-Polyethylenfolienträger geringer
Dichte mit einem auf Acrylat basierenden kontinuierlich beschichteten
PSA.
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Vergleichsbeispiel 7
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BMF-PSA-Band (Polyethylenfolienträger)
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Die
BMF-Acrylat-PSA-Bahn (Klebstoff 1) wurde auf einen extrudierten
Polyethylenfolien-(Dicke von 3 mil) Träger mittels eines herkömmlichen
Laborlaminators bei Raumtemperatur laminiert. Das resultierende BMF-PSA-Band wurde in Proben
geschnitten, die später
bei den Hauttraumaauswertungen benutzt wurden. Die Wasserabsorptionsfähigkeit
und -retention des Folienträgers,
der für
dieses Band benutzt wurde, wurden auch ausgewertet.
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HAUTTRAUMAAUSWERTUNGEN
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TEWL-Messungen (Auswertung A)
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Insgesamt
dreißig
Bandproben sowohl des BMF-Acrylat-PSA-Bandes mit Polyurethanträger (aus
Beispiel 1) als auch das Heißschmelz-Acrylat-PSA-Band
mit Polyurethanträger
(aus Vergleichsbeispiel 1) wurden über einen Zeitraum von drei
Tagen auf die bloße
Haut eines Rückens
eines Subjekts aufgebracht. An Tag 1 wurden zehn Heißschmelz-PSA-Bandproben
nacheinander auf Prüfungsstelle
A aufgebracht, wobei jede mit einer 2,3-kg-Walze viermal (zwei Zyklen) heruntergerollt
wurde und jede sofort entfernt wurde. In ähnlicher Weise wurden zehn
BMF-PSA-Bandproben aufgebracht, gerollt und von Prüfungsstelle
B entfernt. Die Aufbringung der Bandproben wurde dann an Tag zwei
und Tag drei wiederholt. Prüfungsstelle
C diente als Kontrollstelle, auf welche keine Bandproben aufgebracht
wurden. Nach jedem der zehn Bandabziehvorgänge an jedem der drei Tage
wurde die TEWL mit einem Verdampfungsmesser Servo Med Evaporimeter
bestimmt, wie in den Prüfprotokollen
beschrieben. Eine Zusammenfassung der Ergebnisse ist in Tabelle
A bereitgestellt.
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Diese
Ergebnisse zeigen deutlich, dass die Menge an Hauttrauma, die von
den BMF-Acrylat-PSA-Bandproben verursacht wird, minimal und bedeutend
geringer war als das Trauma, das von den Heißschmelz-Acrylat-PSA-Bandproben verursacht
wird. Nach zehn bis zwanzig Bandabziehvorgängen des BMF-PSA-Bands waren
die Ergebnisse mit der Kontrollstelle vergleichbar, und nur nach
dreißig
Bandabziehvorgängen
war eine geringe Erhöhung
der TEWL-Werte zu beobachten (bis zu 15 g/m2/Stunde).
Im Gegensatz dazu zeigten die Ergebnisse des Heißschmelz-PSA-Bandes nach nur
zwanzig Bandabziehvorgängen (bis
zu 70 g/m2/Stunde) sehr große Zunahmen
hinsichtlich der TEWL-Werte und erreichten einen Wert von 83 g/m2/Stunde nach dreißig Bandabziehvorgängen. Die
Ergebnisse zeigen an, dass bei dem Heißschmelz-PSA-Band von Stelle
A über
Nacht scheinbar eine gewisse Hautheilung eingetreten ist (Wert von
Tag zwei von 70 g/m2/Stunde gegenüber Wert
von Tag drei vor der Bandaufbringung von 45 g/m2/Stunde).
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TEWL-Messungen (Auswertung B)
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Proben
sowohl des BMF-KRATONTM-PSA-Bandes mit Rayonträger (aus
Beispiel 3) und des Heißschmelz-KRATONTM-PSA-Bandes
mit Rayonträger
(aus Vergleichsbeispiel 3) wurden auf die bloße Haut der Rücken von
zwei Subjekten (S1 und S2) aufgebracht. Bei Subjekt S1 wurden 10
Heißschmelz-PSA-Bandproben
nacheinander auf Prüfungsstelle
A aufgebracht, wobei jede mit einer 2,3-kg-Walze viermal (zwei Zyklen) heruntergerollt
wurde und jede sofort entfernt wurde. Nach vier Stunden wurde eine
11. Bandprobe in ähnlicher Weise
aufgebracht und über
Nacht (etwa 18 Stunden) dort belassen. Sofort nach Entfernung der Übernacht-Bandprobe wurden
dann zwei zusätzliche
Bandproben nacheinander auf die gleiche Prüfungsstelle aufgebracht und
sofort entfernt. In ähnlicher
Weise wurden insgesamt 13 BMF-PSA-Bandproben aufgebracht, gerollt
und von Prüfungsstelle
B entfernt. Prüfungsstelle
C war eine Kontrollstelle, auf welche keine Bandproben aufgebracht
wurden, wobei die Vorgehensweise bei Subjekt S2 exakt wiederholt
wurde, außer
dass an Tag zwei vier Bandproben aufgebracht wurden, die insgesamt
15 Bandabziehvorgänge
ergaben. Vor Aufbringung irgendeiner Bandprobe und vier Stunden
nach dem letzten Bandabziehvorgang an jeder Prüfungsstelle wurden TEWL-Werte mit einem Verdampfungsmesser
Servo Med Evaporimeter gemäß den Prüfprotokollen
bestimmt. Eine Zusammenfassung der Ergebnisse ist in Tabelle B bereitgestellt.
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Diese
Ergebnisse zeigen deutlich, dass die Menge an Hauttrauma, die von
den BMF-KRATONTM-PSR-Bandproben verursacht
wird, minimal und bedeutend geringer war als das Trauma, das von
den Heißschmelz-KRATONTM-PSA-Bandproben
verursacht wird.
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Keratinentfernungsmessungen (Auswertung
C)
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Als
Teil der oben beschriebenen Auswertung A wurde das kumulative Keratin,
das über
drei Tage (zehn Bandabziehvorgänge/Tag)
von Prüfungsstelle
A und B entfernt wurde, gemäß dem in
den Prüfprotokollen
beschriebenen Keratinanalyseverfahren bestimmt. Die Auswertungsergebnisse
sind in 1 grafisch dargestellt. Wie
aus den Daten deutlich hervorgeht, wurde eine bedeutend größere Keratinmenge
von Prüfungsstelle
A (Heißschmelz-Acrylat-PSA-Bandstelle)
entfernt, die ein größeres Trauma
reflektiert, als von Prüfungsstelle
B (BMF-Acrylat-PSA-Bandstelle) entfernt wurde.
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Keratinentfernungsmessungen (Auswertung
D)
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Proben
sowohl des BMF-Acrylat-PSA-Bandes mit Rayonträger (aus Beispiel 2) und des
Heißschmelz-Acrylat-PSA-Bandes
mit Rayonträger
(aus Vergleichsbeispiel 2) wurden auf die bloße Haut des Rückens eines
Subjekts aufgebracht. Neun PSA-Bandproben wurden nacheinander auf
Prüfungsstelle
A aufgebracht, wobei jede mit einer 2,3-kg-Walze viermal (zwei Zyklen)
heruntergerollt wurde und jede sofort entfernt wurde. In ähnlicher
Weise wurden neun BMF-PSA-Bandproben aufgebracht, gerollt und von
Prüfungsstelle
B entfernt. Die kumulativen Keratinmengen, die von Prüfungsstelle
A und B entfernt wurden, wurden dann gemäß dem in den Prüfprotokollen
beschriebenen Keratinanalyseverfahren bestimmt. Die Auswertungsergebnisse
sind in 2 grafisch dargestellt. Wie
aus den Daten deutlich hervorgeht, wurde eine bedeutend größere Keratinmenge
von Prüfungsstelle
A (Heißschmelz-Acrylat-PSA-Bandstelle) entfernt,
die ein größeres Trauma reflektiert,
als von Prüfungsstelle
B (BMF-Acrylat-PSA-Bandstelle)
entfernt wurde.
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AUSWERTUNGSERGEBNISSE DER WASSERABSORPTIONSFÄHIGKEIT/WASSERRETENTION
UND HAUTHAFTUNG
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Ergebnisse der Wasserabsorptionsfähigkeit
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Verschiedene
Trägerproben
aus den in den vorherigen Beispielen beschriebenen Klebebändern wurden
im Hinblick auf die Wasserabsorptionsfähigkeit ausgewertet und die
Ergebnisse in Tabelle C bereitgestellt. Diese Ergebnisse zeigten,
dass SONTARATM 8411 die höchste Wasserabsorptionsfähigkeit
und Wasserretention dieser ausgewerteten Träger aufwies.
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Ergebnisse bezüglich der Haftung an trockener
und feuchter Haut
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Klebebandproben
aus Beispiel 4 bis 12 und Vergleichsbeispiel 4 bis 7 wurden im Hinblick
auf das Haftvermögen
an trockener und feuchter Haut ausgewertet, wobei die Ergebnisse
in Tabelle D dargestellt sind. Diese Ergebnisse zeigten, dass Bänder, die
mit einer BMF-PSA-Bahn in Kombination mit einem absorbierenden Träger (zum
Beispiel Beispiel 4, 8 bis 12) konstruiert wurden, eine akzeptable
Anfangshaftung sowohl an trockener als auch an feuchter Haut aufwiesen
und, was noch wichtiger ist, im Allgemeinen sehr ähnliche
Anfangshaftungen sowohl an trockener als auch an feuchter Haut aufwiesen.
Die Klebebänder
mit BMF-PSA-Bahnen in Kombination mit einem viskose-Rayon-Vliesträger (das
heißt,
Beispiel 5 bis 7) wiesen eine akzeptable Haftung sowohl an trockener
als auch an feuchter Haut auf, jedoch war die Anfangshaftung an
feuchter Haut bedeutend geringer als die Anfangshaftung an trockener
Haut. Die im Handel erhältlichen Klebebänder, die
aus verschiedenen Trägern
konstruiert waren, die mit einem auf Acrylat basierenden PSA-Klebstoff
(Vergleichsbeispiel 4 bis 6) kontinuierlich beschichtet waren, wiesen
alle relativ geringe Anfangshaftungen an feuchter Haut und bedeutend
geringere Anfangshaftungen an feuchter Haut gegenüber trockener
Haut auf. Ferner wies das Klebeband mit einer BMF-PSA-Bahn in Kombination
mit einem schwach absorbierenden Polyethylenfolienträger (Vergleichsbeispiel
7) auch eine bedeutend geringere Anfangshaftung an feuchter Haut
gegenüber
trockener 5 Haut auf.
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