DE69803608T2

DE69803608T2 - Verpackung mit kaltdichtung und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE69803608T2
Application number: DE69803608T
Authority: DE
Inventors: D. Delmore; E. Krampe
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1998-02-09
Filing date: 1998-07-07
Publication date: 2002-08-29
Anticipated expiration: 2018-07-08
Also published as: BR9815087A; AU8385598A; ES2167089T3; US6436499B1; JP2002502777A; US6290801B1; CA2317605A1; WO1999039989A1; US6099682A; CA2317605C; DE69803608D1; EP1054817A1; EP1054817B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Kaltsiegelpackungen verfügen über Öffnungen, die unter Druckeinwirkung versiegelt werden, ohne dass die Einwirkung erhöhter Temperaturen erforderlich ist. Das Kaltsiegelverpacken kann zum Verpacken einer Vielzahl Waren einschließlich Nahrungsmitteln, Pharmazeutika und medizinischer Artikel eingesetzt werden. Normalerweise werden Kaltsiegelklebstoffe wie natürlicher Kautschuk (auch als Latexkautschuk bezeichnet) verwendet. Solche Kaltsiegelklebstoffe unterscheiden sich von Heißsiegelklebstoffen dahingehend, dass Heißsiegelklebstoffe zur Aktivierung normalerweise sowohl eine erhöhte Temperatur als auch erhöhten Druck benötigen. Kaltsiegelklebstoffe werden im Verpackungswesen als Alternative verwendet, weil Heißsiegelklebstoffe Beschränkungen hinsichtlich der Herstellung aufweisen. Zum Beispiel wird zur Aktivierung von Heißsiegelklebstoffen zusätzliche Zeit für die thermische Diffusion zu deren Aktivierung benötigt. Alternativ können Siegelschichten in Kaltsiegelpackungen durch Ultraschall versiegelt werden, wie in US-A-4 521 467 offenbart ist.
Natürlicher Kautschuk (oder Latexkautschuk) weist mehrere Nachteile auf. Besonders problematisch ist, dass er allergische Reaktionen bei Menschen auslösen kann. Es wird angenommen, dass bestimmte Menschen bei wiederholter Einwirkung von natürlichem Kautschuk gegen Allergene in natürlichem Kautschuk sensibilisiert werden und somit bei jeder Einwirkung in steigendem Maße allergische Reaktionen erleiden. Dies ist im medizinischen Bereich besonders signifikant, wo sowohl Pflegepersonal als auch chronisch kranke Patienten wiederholt und direkt Produkten wie Handschuhen aus natürlichem Kautschuk, Leitungen und dergleichen ausgesetzt sind. In geringerem Ausmaß können medizinische Verpackungen für Wundverbände und Verbände ebenfalls natürlichen Kautschuk in den für die Verpackung verwendeten Kaltsiegelklebstoffen enthalten. Andere Nachteile von natürlichem Kautschuk umfassen die Verfärbung beim Altern und einen unangenehmen Geruch.
Synthetische Kaltsiegelklebstoffe sind in Verpackungen eingearbeitet worden, um die Nachteile im Zusammenhang mit natürlichem Kautschuk zu überwinden. Zum Beispiel beschreibt das U.S.-Patent Nr. 4 442 259 (Isgur et al.) die Verwendung von Polyurethanen auf wässriger Grundlage für Kaltsiegelverpackungs- Anwendungen. Das U.S.-Patent Nr. 5 616 400 (Zhang) beschreibt einen Kaltsiegelklebstoff zur Verwendung bei der Bildung von Verpackungen. Die Kaltsiegelpackung wird aus einem Polyurethanionomer gebildet, wobei überlappende Beschichtungen des Kaltsiegelklebstoffs zusammengepresst werden, wodurch ein Umschlag gebildet wird, der ein verpacktes Teil umschließt. Das heißt, dass die Siegelung zwischen gleichen Substraten und gleichen Klebstoffen gebildet wird, wobei an den beiden Grenzflächen zwischen der Klebstoffschicht und den Substraten kein Unterschied hinsichtlich der Haftung besteht.
Obwohl diese Patente die Klebstoffmerkmale dieser synthetischen Kaltsiegelmaterialien beschrieben haben, bleiben die Öffnungsmerkmale der Verpackung ein wichtiger Gesichtspunkt. Dies ist bei der Verpackung von pharmazeutischen und medizinischen Artikeln aufgrund der Aufrechterhaltung der Sterilität innerhalb der Verpackung ein wichtiger Gesichtspunkt. Beweise für verfälschende Eingriffe oder einen Bruch der Kaltversiegelung sind wichtige Merkmale einer solchen Verpackung. Aus Wettbewerbsgründen besteht auch ein Interesse am Öffnen der in einer Verpackung mit einem Kaltsiegelmaterial ausgebildeten Bindung. Zum Beispiel ist es wünschenswert, dass die Verpackung mit einer geregelten, kontrollierten, vorhersehbaren Bewegung und Kraft leicht geöffnet werden kann, was in der Verminderung der Wahrscheinlichkeit eines Verspritzens des Verpackungsinhalts resultiert.
Somit wird noch eine Kaltsiegelpackung benötigt, die eine ausreichende Haftfestigkeit aufweist und dennoch leicht geöffnet wird und vorzugsweise einen Beweis für ein vorheriges Öffnen ergibt.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Von der vorliegenden Erfindung werden Verfahren zur Herstellung einer Kaltsiegelpackung und Kaltsiegelpackungen verfügbar gemacht. Eine Kaltsiegelpackung umfasst gewöhnlich Konstruktionen, bei denen zwei Substrate, bei denen es sich um zwei diskrete Teile eines angrenzenden flächigen Materials handeln kann, siegelnd in Eingriff miteinander gebracht werden, wodurch vorzugsweise eine versiegelte Hülle zur Anordnung eines Gegenstands darin gebildet wird. Die beiden siegelnden Teile des Substrats (der Substrate) können gewöhnlich leicht und sauber auseinandergezogen werden, ohne dass am Substrat (an den Substraten) wesentliche Beschädigungen auftreten. Weiterhin können die siegelnden Teile des Substrats (der Substrate) normalerweise nicht wieder versiegelt oder wieder verschlossen werden, nachdem sie erst einmal auseinandergezogen wurden, wodurch eine im wesentlichen "nicht wiederverschließbare Kaltsiegelung" gebildet wird. Damit ist gemeint; dass nach dem anfänglichen Versiegeln, Öffnen und dann wieder erfolgenden Eingreifen der Versiegelungsteile des Substrats (der Substrate) eine sehr kleine oder nichtvorhandene Kraft zu erneuten Öffnen der Packung erforderlich wäre.
Diese nicht wiederverschließbare Kaltsiegelung kann beispielsweise zwischen zwei Siegelteilen des Substrats (der Substrate) und zwei Schichten Kontaktkleber, die gleich oder verschieden sein können, gebildet werden. Die an der Grenzfläche der beiden Schichten aus Kontaktkleber ausgebildete Bindung ist typischerweise eine im wesentlichen permanente Bindung, die hier als Kaltsiegelbindung oder Kaltsiegel-Klebstoffbindung bezeichnet wird. Das heißt, dass beim Öffnen der Verpackung der vorliegenden Erfindung an der Kaltsiegelung die Klebstoffschichten nicht voneinander getrennt werden. Die an der Grenzfläche zwischen dem Kontaktkleber und einem der Substrate (d. h. einem haftvermittelndes Substrat) gebildete Bindung ebenfalls typischerweise eine permanente Bindung ist, während die an der Grenzfläche einer Schicht des Kontaktklebers und dem anderen Substrat (d. h. dem Transfersubstrat) gebildete Bindung eine abziehbare und nicht wiederverschließbare Bindung ist. Die Bindung an der Grenzfläche der Schicht des Kontaktklebers und des Transfersubstrats ist als Folge einer Schicht aus einer Trennschicht auf der Oberfläche des Transfersubstrats abziehbar. Die Abziehbarkeit kann aus dem Lösen des Klebstoffs und der Trennschicht vom Transfersubstrat oder Teilen davon oder aus dem Lösen nur des Klebstoffs, wobei die Trennschicht auf dem Transfersubstrat verbleibt, resultieren.
In einer Ausführungsform macht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Kaltsiegelpackung verfügbar, umfassend die Schritte des: Auftragen eines ersten im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktklebers auf eine haftvermittelnde Fläche zur Bildung einer Haftvermittlungs-Kontaktkleberbeschichtung; Auftragen einer Trennbeschichtungs- Zusammensetzung auf eine Transferfläche, wodurch eine mit Trennbeschichtung beschichtete Transferfläche gebildet wird; Auftragen eines zweiten im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktklebers auf die mit Trennbeschichtung beschichtete Transferfläche, wodurch eine Transfer-Kontaktkleberbeschichtung gebildet wird, und des In-Kontakt-Bringens der Haftvermittlungs- Kontaktkleberbeschichtung mit der Transfer-Kontaktkleberbeschichtung, die jeweils eine Temperatur von etwa 50ºC oder weniger aufweisen, wodurch eine im wesentlichen nicht wiederverschließbare Kaltsiegelung zwischen der haftvermittelnden Fläche und der mit der Trennschicht beschichteten Transferfläche gebildet wird; wobei beim Auseinanderziehen der haftvermittelnden und der Transferfläche im wesentlichen die gesamte Haftvermittlungs-Kontaktkleberbeschichtung und Transfer-Kontaktkleberbeschichtung, die die Kaltsiegelung bildeten, auf der haftvermittelnden Fläche verbleiben. Es gilt als vereinbart, dass andere Teile des Transfer-Kontaktklebers, die nicht zur Bildung der Kaltsiegelung verwendet wurden, in Abhängigkeit von den Beschichtungsmustern der Kontaktkleberschichten und der Trennbeschichtung auf dem Transfersubstrat verbleiben können.
Der erste, im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber und der zweite, im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber können derselbe Kontaktkleber sein, oder sie können verschiedene Kontaktkleber sein. Vorzugsweise haben die Kontaktkleber eine offene Zeit von wenigstens etwa 24 h bei einer Temperatur von etwa 50ºC oder weniger. Der erste und der zweite im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber umfassen vorzugsweise jeweils ein Material, das aus der aus einem Polychloropren, einem Polyurethan, einem Styrol-Isopren-Copolymer, einem Styrol-Butadien-Copolymer, einem Polyimid, einem Polyvinylchlorid, Nitrocellulose, Polyisopren, einem Acrylnitril-Butadien-Isopren-Terpolymer, einem Butadien-Methacrylnitril-Copolymer, einem Polyethylen-Vinylacetat-Copolymer, einem Polyacrylat und Mischungen davon bestehenden Gruppe ausgewählt ist. Vorzugsweise besteht wenigstens entweder der eiste oder der zweite im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber aus einer wässrigen Polyurethan-Dispersion.
Vorzugsweise und vorteilhaft für einer verstärkte Haftung des Kontaktklebers wird die haftvermittelnde Fläche vor dem Auftragen des ersten im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktklebers behandelt. Dieser Schritt der Behandlung der haftvermittelnden Fläche umfasst vorzugsweise die Koronabehandlung der haftvermittelnden Fläche, obwohl andere Behandlungstechniken wie beispielsweise die Flammenbehandlung oder die Beschichtung mit einer Grundierung verwendet werden können.
Beim Auftragen der Trennbeschichtungs-Zusammensetzung auf eine Transferfläche wird vorzugsweise und vorteilhaft eine im wesentlichen kontinuierliche Trennschicht gebildet. Damit ist gemeint, dass die Trennbeschichtung beispielsweise einige Poren, wenn überhaupt, umfasst. Diese im wesentlichen kontinuierliche Trennbeschichtung kann in Form eines Musters aufgetragen oder durch Fluten auf die Transferfläche aufgetragen werden, wird jedoch vorzugsweise in Form eines Musters aufgetragen. Die Trennbeschichtungs-Zusammensetzung umfasst vorzugsweise ein Trennmaterial, das aus der aus einem Ethylacrylat- Acrylnitril-Copolymer, einem Acrylsäure-Alkylacrylat-Copolymer, einem Polyvinylchlorid-Harz, einem Polyvinyl-N-octadecylcarbamat, einem Wachs auf der Grundlage von Polyethylen, einem Wachs auf der Grundlage von Polyamid, einem Polysiloxan, einem Fluorkohlenstoff-Polymer, einem Polyvinylester, einem Polyethylenimin, einem alkylsubstituierten Amin, einem Chromkomplex, einem Wachs auf der Grundlage von Fettsäure und Mischungen davon bestehenden Gruppe ausgewählt ist. Die Trennschicht-Zusammensetzung kann gegebenenfalls auch einen im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktkleber umfassen.
In bestimmten Ausführungsformen des Verfahrens befinden die haftvermittelnde Fläche und die Transferfläche sich auf zwei getrennten Substraten, zum Beispiel, wenn jede eine erste Hauptfläche getrennter flächigen Materialien umfasst. In anderen Ausführungsformen jedoch befinden sich die haftvermittelnde Fläche und die Transferfläche auf zwei verschiedenen Teilen desselben Substrats wie zum Beispiel einem angrenzenden flächigen Material. Wenn beide Flächen Teil eines angrenzenden flächigen Materials sind, können die haftvermittelnde Fläche und die Transferfläche sich jeweils auf einem verschiedenen Teil einer ersten Hauptfläche des flächigen Materials befinden. Alternativ kann die haftvermittelnde Fläche ein Teil einer ersten Hauptfläche des flächigen Materials sein, und die Transferfläche kann eine zweite Hauptfläche des flächigen Materials sein.
Typischerweise wird bei der Bildung einer Verpackung der Schritt des In-Kontakt- Bringens der Klebstoffbeschichtungen zur Bildung einer im wesentlichen nicht wiederverschließbaren Kaltsiegelung eine Hülle innerhalb der Verpackung hergestellt. Ein Gegenstand, vorzugsweise ein medizinisches Produkt wie beispielsweise ein Verband, wird in die Hülle gelegt, bevor die Verpackung komplett versiegelt wird. Typischerweise umfasst das Verfahren, wenn ein medizinisches Produkt in der Verpackung angeordnet wird, nach dem Versiegeln der Verpackung einen Schritt der Sterilisierung des medizinischen Produkts. Das Verfahren der Erfindung kann auch gegebenenfalls einen Schritt des Druckens graphischer Zeichen auf ein Substrat, wie auf eines der getrennten flächigen Materialien, einschließen.
Die vorliegende Erfindung macht auch eine Kaltsiegelpackung verfügbar, die: ein haftvermittelndes Substrat mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche; ein Transfersubstrat mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche; wobei sich eine Trennbeschichtung auf der ersten Hauptfläche des Transfersubstrats befindet, wodurch eine mit Trennmittel beschichtete Fläche gebildet wird; und wobei ein im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freier Kontaktkleber zwischen der ersten Hauptfläche des haftvermittelnden Substrats und der Trennbeschichtung der mit Trennbeschichtung beschichteten Fläche des Transfersubstrats angeordnet ist, wodurch eine im wesentlichen nicht wiederverschließbare Kaltsiegelung zwischen dem haftvermittelnden Substrat und dem Transfersubstrat gebildet wird; wobei die Haftung zwischen dem Kontaktkleber und der ersten Hauptfläche des haftvermittelnden Substrats größer als die Haftung zwischen dem Kontaktkleber und dem mit Trennbeschichtung beschichteten Transfersubstrat ist, umfasst. Vorzugsweise bleibt beim Öffnen einer Kaltsiegelpackung durch ein Auseinanderziehen des haftvermittelnden Substrats und des Transfersubstrats im wesentlichen der gesamte im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber auf der ersten Hauptfläche des haftvermittelnden Substrats. Noch mehr bevorzugt bleibt beim Öffnen einer Kaltsiegelpackung durch das Auseinanderziehen des haftvermittelnden Substrats und des Transfersubstrats auch wenigstens ein Teil der im wesentlichen kontinuierlichen Trennbeschichtung auf dem im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktkleber. Vorzugsweise weist eine Kaltsiegelpackung eine T-Abziehhaftung zwischen dem mit Trennbeschichtung beschichteten Transfersubstrat und dem im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktkleber etwa 600 g/2,5 cm oder weniger auf.
Vorzugsweise umfassen das haftvermittelnde Substrat und das Transfersubstrat jeweils ein flächiges Material. Alternativ bilden das haftvermittelnde Substrat und das Transfersubstrat verschiedene Teile desselben Substrats wie eines angrenzenden flächigen Materials.
Das haftvermittelnde Substrat und das Transfersubstrat können jeweils mit demselben oder verschiedenen im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktkleber beschichtet sein. Vorzugsweise kann der im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber zwei Schichten aus verschiedenen Kontaktklebern mit einem Beschichtungsgewicht von etwa 4,0 g/m² oder weniger umfassen, wobei eine davon auf das haftvermittelnde Substrat und die andere auf das Transfersubstrat aufgetragen ist. Jede kann mit einem Muster aufgetragen oder durch Fluten aufgetragen werden, wobei die Kontaktkleberschicht neben der Trennschicht jedoch vorzugsweise im wesentlichen an das Transfersubstrat angrenzt. In diesem Fall ist die im wesentlichen kontinuierliche Trennbeschichtung in einem Muster auf das Transfersubstrat aufgetragen.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Kaltsiegelpackung, umfassend: ein haftvermittelndes Substrat mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche; ein Transfersubstrat mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche; wobei sich eine im wesentlichen kontinuierliche Trennbeschichtung auf der ersten Hauptfläche des Transfersubstrats befindet, wodurch eine mit Trennmittel beschichtete Fläche gebildet wird; und wobei ein im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freier Kontaktkleber mit einer offenen Zeit von wenigstens 24 h zwischen der ersten Hauptfläche des haftvermittelnden Substrats und der mit Trennbeschichtung beschichteten Fläche des Transfersubstrats angeordnet ist, wodurch eine im wesentlichen nicht wiederverschließbare Kaltsiegelung zwischen der ersten Hauptfläche des haftvermittelnden Substrats und der mit der Trennbeschichtung der mit Trennmittel beschichteten Fläche des Transfersubstrats so gebildet wird, dass die Haftung zwischen dem Kontaktkleber und der ersten Hauptfläche des haftvermittelnden Substrats größer als die Haftung zwischen dem Kontaktkleber und dem mit Trennbeschichtung beschichteten Transfersubstrat ist.
Der hier verwendete Begriff "nicht wiederverschließbare Kaltsiegelung" bedeutet eine Siegelung, die zwischen zwei Substraten ausgebildet ist, bei denen es sich um zwei Teile desselben Substrats, wie zwei verschiedenen Teilen eines angrenzenden flächigen Materials handeln kann, wobei ein Klebstoff oder eine Kombination von Klebstoffen verwendet werden kann, die bei Raumtemperatur (d. h. etwa 20ºC bis etwa 30ºC) eine Bindung bilden können. Die Haftstärke der nicht wiederverschließbaren Kaltsiegelung einer Packung der vorliegenden Erfindung beträgt wenigstens etwa 20 g/2,5 cm. Vorzugsweise hat die nicht wiederverschließbare Kaltsiegelung eine Haftstärke von wenigstens etwa 80 g /2,5 cm und ist bei Temperaturen, die typischerweise beim Transport und bei der Lieferung vorliegen, wobei es sich um bis zu etwa 70ºC handeln kann, stabil (d. h., dass die Siegelung nicht versagt). Diese nicht wiederverschließbare Kaltsiegelung umfasst Bindungen, die an einer Anzahl Grenzflächen, z. B. zwischen einem Klebstoff und einem haftvermittelnden Substrat (typischerweise einer permanenten Bindung) zwischen zwei Klebstoffschichten (typischerweise einer permanenten "Kaltsiegelbindung") zwischen einer Trennbeschichtung und einem Transfersubstrat (gegebenenfalls einer abziehbaren Bindung) und zwischen einem Klebstoff und einer Trennbeschichtung (gegebenenfalls einer abziehbaren Bindung) und zwischen einem Klebstoff und einer Trennbeschichtung (gegebenenfalls einer abziehbaren Bindung) ausgebildet sind.
Der hier verwendete Begriff "natürlicher Latex-Kautschuk" oder "natürlicher Kautschuk" bedeutet eine milchige Flüssigkeit, die hauptsächlich vom Baum Hevea brasiliensis (auch als Kautschukbaum bekannt) erhalten wird. Normalerweise enthält die milchige Flüssigkeit kleine Teilchen natürlich vorkommender Substanzen wie cis-1,4-Polyisopren, die durch Proteine stabilisiert werden und in einem wässrigen Medium dispergiert sind.
Der hier verwendete Begriff "im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk frei" bezieht sich auf eine Kontaktkleber-Zusammensetzung, zu der natürlicher Kautschuk nicht absichtlich zugegeben wird. Vorzugsweise enthält die Kontaktkleber-Zusammensetzung etwa 1 ppm oder weniger und noch mehr bevorzugt etwa 1 ppb oder weniger eines natürlichen Latexkautschuks und weist die Merkmale eines unten definierten Kontaktklebers auf.
Bei dem hier verwendeten "Kontaktkleber" (auch als Kaltsiegelklebstoff bekannt) handelt es sich um einen Kleber, der vorzugsweise an sich selbst oder an einem chemisch ähnlichen Material unter Druck oder unter einer Kraft haftet, ohne dass signifikant erhöhte Temperaturen (z. B. ohne die Notwendigkeit für Temperaturen oberhalb von etwa 50ºC) erforderlich sind. Anders als Haftkleber sind Kontaktkleber bei Temperaturen von etwa 15ºC bis etwa 50ºC an chemisch verschiedenen Oberflächen normalerweise nicht haftend oder nur sehr schwach haftend. Somit haftet ein Kontaktkleber vorzugsweise nicht an dem in der Verpackung vorhandenen Inhalt, klebt nicht wieder daran fest und haftet nicht daran. Wenn Kontaktkleber aneinander angeordnet werden, ist normalerweise ein mäßiger Druck (wie derjenige, der durch den Druck mit einer Fingerspitze erreicht wird) erforderlich, um eine Bindung zu erreichen, ohne dass signifikant erhöhte Temperaturen angewandt werden. Das heißt, dass Packungen bei Raumtemperatur (d. h. etwa 20ºC bis etwa 30ºC) und sogar darunter (z. B. 15ºC) sowie bei Temperaturen von bis zu etwa 50ºC, wenn das verpackte Produkt nicht gegenüber solchen Temperaturen empfindlich ist, versiegelt werden können. Die Verwendung thermischer Härtungs- oder Vernetzungsmittel, wie sie bei der Bildung einer "Heißsiegelung" erforderlich ist, ist normalerweise in einem Kontaktkleber bei der Bildung einer Bindung nicht erforderlich. Be Heißsiegelklebstoffen ist normalerweise die Anwendung hoher Temperaturen, gewöhnlich von wenigstens etwa 100ºC und oft in einem Bereich von etwa 138ºC bis etwa 205ºC, zur Bildung einer Versiegelung beim Zusammenbringen der Substrate erforderlich. Somit handelt es sich bei einem hier verwendeten Kontaktkleber (d. h. Kaltsiegelklebstoff) um einen Klebstoff, der zur Aktivierung seiner Klebstoffmerkmale keine erhöhten Temperaturen (d. h. oberhalb von etwa 50ºC) benötigt. Die umfasst jedoch Kontaktkleber, die durch Heißschmelzen aufgetragen werden können, zur Bildung einer Siegelung jedoch keine Wärme benötigen.
Tatsächlich können einige geeignete Kontaktkleber durch Heißschmelzen aufgetragen werden. Wenn der Kontaktkleber durch Heißschmelzen aufgetragen wird, ist er im geschmolzenen Zustand (z. B. bei einer Temperatur von etwa 90ºC bis etwa 150ºC) klebrig, jedoch bei einer Temperatur von etwa 50ºC oder darunter, vorzugsweise bei Raumtemperatur, an chemisch verschiedenen Oberflächen nichtklebend oder sehr schwach klebend. Sobald der durch Heißschmelzen aufgetragene Klebstoff abgekühlt ist, wird normalerweise eine Packung gebildet, indem zwei klebstoffbeschichtete Flächen, die sich auf zwei verschiedenen Substraten oder auf demselben Substrat befinden können, unter mäßigem Druck vorzugsweise bei Raumtemperatur zusammengebracht werden.
Ein Kontaktkleber ist von einem Haftkleber (PSA) zu unterscheiden. Ein Haftkleber ist normalerweise bei Raumtemperatur klebrig, benötigt zur Bewerkstelligung einer Bindung einen mäßigen Druck (wie denjenigen, der durch den Druck mit einer Fingerspitze erreicht wird), haftet jedoch an einer weiten Vielzahl verschiedener Produkte. Gewöhnlich versteht man unter einem Haftkleber einen Klebstoff, der gegenüber einer weiten Vielzahl Substrate nach der Anwendung eines nur leichten Drucks eine permanente und aggressive Klebrigkeit aufweist. Eine akzeptierte quantitative Beschreibung eines Haftklebers ergibt sich durch das Kriterium der Dahlquistschen Linie, was bedeutet, dass Materialien mit einem Speichermodul (G') von weniger als etwa 3 · 10&sup5; Pa (gemessen bei 10 rad/s bei Raumtemperatur, etwa 20ºC bis etwa 22ºC) Haftkleber-Eigenschaften aufweisen, während Materialien mit einem G' über diesem Wert diese nicht aufweisen.

Kurzbeschreibung der verschiedenen Ansichten der Zeichnung

Fig. 1 ist eine Explosionsdarstellung einer nicht montierten erfindungsgemäßen Kaltsiegelpackung.
Fig. 2 ist ein Querschnitt eines Teils einer teilweise montierten erfindungsgemäßen Kaltsiegelpackung.
Fig. 3 ist ein Querschnitt einer teilweise geöffneten erfindungsgemäßen Kaltsiegelpackung, wobei ein Produkt innerhalb einer Hülle dargestellt ist.
Die Fig. 4A und 4B sind Querschnitte alternativer Ausführungsformen montierter erfindungsgemäßer Kaltsiegelpackungen.
Fig. 5 ist eine Darstellung einer bevorzugten Ausrichtung eines Tiefdruckzylinders und einer Rakel.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Eine erfindungsgemäße Kaltsiegelpackung umfasst gewöhnlich zwei Substrate oder Substratflächen, bei denen es sich um zwei Teile eines Substrats wie zwei getrennte Teile eines angrenzenden flächigen Materials handelt, die mit einem im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktkleber (d. h. einem Kaltsiegelklebstoff) einschließlich einer Mischung von Klebstoffen unter Bildung einer Kaltsiegelung miteinander versiegelt werden. Vorzugsweise bilden die beiden Substrate und die Siegelung eine Hülle für ein Produkt. Die beiden versiegelten Flächen des Substrats (der Substrate) können gewöhnlich leicht und sauber auseinandergezogen werden, ohne dass das Substrat (die Substrate) wesentlich beschädigt werden, um das Produkt aus der Hülle zu entfernen. Weiterhin können die siegelnden Teile des Substrats (der Substrate) typischerweise nicht wieder versiegelt oder verschlossen werden, sobald sie auseinandergezogen wurden. Überraschenderweise wird die Kaltsiegelung mit einer Trennbeschichtung als Teil des versiegelten Teils der Packung ausgebildet. Das heißt, dass eine Trennbeschichtung zwischen einem Teil eines Substrats und dem Kontaktkleber abgeschieden wird. Typischerweise werden solche Trennbeschichtungen auf der Rückseite eines Substrats verwendet, das mit einem Kontaktkleber beschichtet ist, um ein Aneinanderhaften zu verhindern, wenn das Substrat in Rollenform gelagert wird. Als Folge der Tatsache, dass die Trennbeschichtung Teil des versiegelten Teils (d. h. der Kaltsiegelung) der Packung ist, kann es geöffnet werden, indem die versiegelten Flächen des Substrats (der Substrate) auseinandergezogen werden, ohne dass die Unversehrtheit des Substrats (der Substrate) verletzt wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer nicht montierten erfindungsgemäßen Kaltsiegelpackung 10 dargestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst eine Kaltsiegelpackung 10 ein erstes Substrat 12, das hier auch als "haftvermittelndes Substrat" bezeichnet wird, in Form eines flächigen Materials. Darauf aufgetragen ist ein im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freier Kontaktkleber 14 (hier auch als "Haftkleber der haftvermittelnden Beschichtung" bezeichnet). Der erste im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber 14 kann in jedem erwünschten Muster, einschließlich der gesamten Fläche des Substrats so, dass die Klebstoffschicht im wesentlichen an das Substrat angrenzt, wie in Fig. 1 dargestellt ist, auf das haftvermittelnde Substrat aufgetragen werden.
Eine Kaltsiegelpackung 10 umfasst ein zweites, hier auch als "Transfersubstrat" bezeichnetes Substrat 18 in Form eines flächigen Materials. Darauf aufgetragen ist ein zweiter, im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freier Kontaktkleber 16 (hier auch als "Transferbeschichtungs-Haftkleber" bezeichnet). Der zweite im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber 16 kann in jedem gewünschten Muster auf das Transfersubstrat aufgetragen werden. Die Schicht aus Kontaktkleber 16 wird auf eine Schicht aus einer Trennbeschichtung 19 in einer im wesentlichen angrenzenden Weise auf das Substrat 18 aufgetragen. Alternativ kann der Kontaktkleber für eine haftvermittelnde Beschichtung in Form eines Musters auf das haftvermittelnde Substrat mit demselben Muster wie die Trennbeschichtung auf dem Transfersubstrat aufgetragen werden, wobei der Kontaktkleber der Transferbeschichtung auf die gesamte Fläche des Substrats aufgetragen wird.
Wenn die mit Klebstoff beschichteten Flächen des haftvermittelnden Substrats und des Transfersubstrats zusammengebracht werden, bilden sie die Kaltsiegelung einer Packung. Das heißt, dass aneinandergrenzende Flächen der beiden Substrate (oder der beiden Teile eines Substrats), die jeweils mit dem Klebstoff oder den Klebstoffen beschichtet werden, normalerweise klebend verbunden sind. Diese Flächen bilden die Innenwandungen einer Kaltsiegelpackung. Vorzugsweise entspricht der Raum innerhalb einer Kaltsiegelpackung, der nicht der Kontaktfläche zwischen dem ersten und dem zweiten im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktkleber entspricht, dem Raum, der für die Anordnung eines Gegenstands in einer Kaltsiegelpackung verfügbar ist. Somit kann typischerweise eine der Kontaktkleberschichten im wesentlichen auf die gesamte Fläche eines der Substrate aufgetragen werden, wobei die andere beispielsweise eine Randbeschichtung auf dem anderen Substrat ist, obwohl beide Klebstoffschichten am Rand der beiden Substrate in einem Muster aufgetragen werden können. Zum Beispiel wird, wie in Fig. 1 dargestellt, der erste im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber 14 im wesentlichen auf die gesamte Fläche des ersten Substrats 12 aufgetragen, während der zweite im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber 16 als Randbeschichtung auf das zweite Substrat 18 aufgetragen wird. Demgemäß bleibt der in einer Kaltsiegelpackung zu versiegelnde Gegenstand innerhalb des vom Kontaktkleber 16 eingerahmten Bereichs 15.
Das Substrat oder die Substrate (z. B. das erste Substrat 12 und das zweite Substrat 18 von Fig. 1) liegen vorzugsweise jeweils in Form eines flächigen Materials (z. B. einer Folie) vor, obwohl das Substrat (die Substrate) in anderen Formen vorliegen können. Zum Beispiel kann ein Substrat so geformt werden, dass es ein flächiges Material aus verbundenen, aber einzelnen Fächern bildet, die, wenn sie versiegelt werden, als Blisterverpackung für einzeln verpackte Tabletten- oder Pillenformen von Pharmazeutika und/oder Nutrazeutika, Batterien und dergleichen verwendet werden. Das bevorzugte flächige Material kann aus einem polymeren, gewebten oder einem Vliesmaterial bestehen. Zur Bildung des flächigen Materials verwendete Materialien sind vorzugsweise aus der aus Polyolefinen wie Polyethylen (einschließlich Polyethylen hoher Dichte, niedriger Dichte, linearem Polyethylen niedriger Dichte, mittels Metallocen-Katalyse hergestelltem Polyethylen) und Polypropylen sowie Poly(vinylacetat), Poly- (vinylalkohol-co-ethylen), Polyvinylchlorid, Polyester, Poly(ethylacrylat), Ethylen- Acrylsäure-Copolymer (wie demjenigen, das unter den Handelsbezeichnungen NUCREL von E.I. du Pont de Nemours, Wilmington, DE, und PRIMACOR von der Dow Chemical Co., Midland, MI, kommerziell erhältlich ist), Ethylen/Methacrylsäure-Copolymer, Ethylen/Vinylacetat-Copolymer (wie demjenigen, das unter der Handelsbezeichnung NA 443-021 von der Quantum Chemical Co., Cincinnati, OH kommerziell erhältlich ist), Polychlortrifluorethylen, Polycarbonat, Polytetrafluorethylen (wie demjenigen, das unter der Handelsbezeichnung TEFLON von E.I. du Pont de Nemours, Wilmington, DE, kommerziell erhältlich ist), Polystyrol, Polyacrylnitril, Ionomeren von Ethylen/Methacrylsäure-Copolymeren (wie denjenigen, die unter der Handelsbezeichnung SURLYN von E.I. du Pont de Nemours, Wilmington, DE, kommerziell erhältlich sind), Polyamid, Poly(vinylidenchlorid), Papier und Laminaten oder Verbundmaterialien davon bestehenden Gruppe ausgewählt sind. Ein besonders bevorzugtes Material ist Polyethylen hoher Dichte (HDPE), weil es normalerweise unter Sterilisierungsbedingungen wie Gammastrahlung, unter hochfeuchten Bedingungen stabil ist und geringere Kosten als andere geeignete Materialien aufweist. Ein coextrudiertes Laminat von HDPE und einer Schicht aus einem mittels Metallocen-Katalyse hergestellten Polyethylen ist wünschenswert, weil eine Rückseitenbeschichtung aus einer Antihaftmittel-Zusammensetzung normalerweise nicht erforderlich ist, wenn eine Rolle aus einem solchen, mit Kontaktkleber beschichteten Substrat gelagert wird. Wenn zwei Substrate verwendet werden, können die beiden Substrate aus verschiedenen oder denselben Materialien bestehen.
Das Transfersubstrat 18 (Fig. 1) umfasst wenigstens eine Hauptfläche, die mit einer Trennbeschichtung 19 beschichtet wurde. Die modifizierte Hauptfläche des Substrats ist die Fläche, auf der sich der im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber 16 befindet. Unabhängig von der Fläche des beschichteten Substrats ist die Trennschicht 19 vorzugsweise im wesentlichen kontinuierlich. Dies bedeutet, dass es in der Beschichtung vorzugsweise im wesentlichen keine Hohlräume oder Fibrillen gibt. Dies bedeutet nicht, dass das Substrat über seine gesamte Fläche mit der Trennbeschichtung beschichtet sein muss. Somit wird die im wesentlichen kontinuierliche Trennbeschichtung vorzugsweise mit einem Muster auf das Substrat 18 aufgetragen. Typischerweise werden die Trennbeschichtung 19 und der Transfer-Kontaktkleber 16 mit denselben Mustern und im wesentlichen angrenzend aneinander aufgetragen, der Transfer-Kontaktkleber 16 kann jedoch auf die gesamte Fläche 18 aufgetragen werden.
Die Trennbeschichtung 19 (Fig. 1) umfasst ein polymeres Material oder eine polymere Materialmischung mit Trenneigenschaften. Vorzugsweise ist das Trennmaterial aus der aus einem Ethylacrylat-Acrynitril-Copolymer, einem Acrylsäure-Alkylacrylat-Copolymer (z. B. Acrylsäure-Ethylacrylat-Copolymer), einem Polyvinylchlorid-Harz, einem Polyvinyl-N-octadecylcarbamat, einem Wachs auf der Grundlage von Polyethylen, einem Wachs auf der Grundlage von Polyamid, einem Polysiloxan, einem Fluorkohlenstoff-Polymer, einem Polyvinylester (z. B. Vinylstearat, Vinalpalmitat etc.), einem Polyethylenimin, einem alkylsubstituierten Amin, einem Wachs auf der Grundlage von Fettsäure (z. B. einem Fettsäurekondensat), einem Chromkomplex (z. B. Stearatochrom(III)-chlorid) und Mischungen davon bestehenden Gruppe ausgewählt. Beispiele für solche Trennbeschichtungs-Zusammensetzungen umfassen diejenigen, die unter den Handelsbezeichnungen MICROMID 321RC (eine Polyamiddispersion) von der Union Camp Corp., Jacksonville, FL, FC270 (eine Fluorchemikalie) von der Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, MN, und NORPEL 7645 (ein Fettsäurekondensat) von Northern Products erhältlich sind. Eine besonders bevorzugte Trennbeschichtung wird aus einer wässrigen Polyamiddispersion gebildet.
Die Trennbeschichtung kann aus einer Zusammensetzung aufgetragen werden, die eine wässrige Dispersion oder Lösung oder eine organische Lösungsmitteldispersion oder Lösung umfasst. Alternativ kann die Trennbeschichtung durch Heißschmelzen aufgetragen oder aus einer Zusammensetzung mit einem Feststoffgehalt von 100% aufgetragen werden. Zur Vereinfachung und aus ökologischen Gründen ist ein Auftragen der Trennbeschichtung aus Wasser (typischerweise destilliertem oder deionisiertem Wasser) bevorzugt. Für diejenigen Trennmaterialien, die mit einem Feststoffgehalt von 100% in Form von Pellets, durch Prillen erzeugte Granalien oder Blöcken verfügbar sind, können herkömmliche Heißschmelztechniken zum Auftragen einer Trennbeschichtung auf ein Substrat verwendet werden.
Signifikanterweise kann die Trennbeschichtung zusätzlich zum Trennmaterial einen im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktkleber oder eine Mischung von Klebstoffen enthalten. Dadurch wird die Haftung des Transfer- Kontaktklebers an der mit Trennmittel beschichteten Fläche verstärkt. Das Trennmaterial und der Kontaktkleber werden vorzugsweise in einem Verhältnis von wenigstens etwa 2 Teilen Trennmaterial auf etwa 1 Teil Kontaktkleber, noch mehr bevorzugt etwa 5 Teilen Trennmaterial auf etwa 1 Teil Kontaktkleber und am meisten bevorzugt von etwa 10 Teilen Trennmaterial auf etwa 1 Teil Kontaktkleber verwendet. Zu diesem Zweck können die unten beschriebenen Kontaktkleber verwendet werden. Zum Beispiel können eine Mischung aus einer Polyamid-Dispersion als Trennmaterial und einer Polyurethan-Dispersion als Kontaktkleber in einem Verhältnis von etwa 10 : 1 in Wasser, vorzugsweise deionisiertem Wasser, unter Bildung einer Trennschicht-Zusammensetzung vereinigt werden.
Optionale Additive für die Trennbeschichtung können Ultraviolett-Absorptionsmittel, Oxidationsschutzmittel, Viskositätsregler und andere Additive, die im Fachgebiet für Trennbeschichtungen bekannt sind, umfassen. Weiterhin kann das Transfersubstrat gegebenenfalls wenigstens eine Hauptfläche einschließen, die so behandelt würde, dass die Haftung der Trennbeschichtung modifiziert wurde. Dies kann durch die Verwendung einer Reihe den Fachleuten wohlbekannten Techniken in Abhängigkeit vom gewählten Substrat bewerkstelligt werden, wie unten für das haftvermittelnde Substrat diskutiert wird.
Das haftvermittelnde Substrat 12 (Fig. 1) kann wenigstens eine Hauptfläche einschließen, die zur Modifizierung der Haftung des Kontaktklebers modifiziert wurde. Die modifizierte Hauptfläche des Substrats ist vorzugsweise die Fläche, auf der sich der im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber befindet. Diese Hauptfläche kann modifiziert werden, um zu gewährleisten, dass der Kontaktkleber fest am Substrat haftet. Dies kann durch die Verwendung einer Reihe den Fachleuten wohlbekannten Techniken in Abhängigkeit vom gewählten Substrat bewerkstelligt werden. Geeignete Techniken umfassen zum Beispiel das Chlorieren des Substrats, das Oxidieren des Substrats mit Mitteln wie Chromsäure, der Dampfbehandelung des Substrats, der Behandlung des Substrats mit einer Oberflächenbehandlungstechnik mittels eines aktiven Gases und/oder der Beschichtung des Substrats mit einer Grundierbeschichtungs-Zusammensetzung (z. B. einem Alkyltitanat, einer Grundierung vom Epoxytyp, Melamin-Formaldehyd etc.).
Die Behandlung des haftvermittelnden Substrats mit einer Oberflächenbehandlungstechnik mittels eines aktiven Gases zur Verstärkung der Haftung der Trennbeschichtung am Substrat ist bevorzugt. Beispiele für eine Oberflächenbehandlungstechnik mittels eines aktiven Gases umfassen Korona-, Ozon- und Plasmabehandlungstechniken. Die Koronaentladungsbehandlung von polymeren Folien zur Verleihung bestimmter Oberflächenmerkmale, z. B. Haftungseigenschaften, umfasst gewöhnlich die elektrostatische Behandlung der Oberfläche der Folie. Insbesondere umfasst die Koronabehandlung die Einwirkung einer gasförmigen, elektrischen Entladung, bei der die Ionisierungsbereiche um die aktiven Elektroden beschränkt sind, auf das zu behandelnde Material. Der spezielle Typ der zur Modifizierung der Polymeroberfläche verwendeten Korona ist die (bipolare) Wechselstrom-Streamer-Korona, die durch zwei metallische Elektroden gekennzeichnet ist, von denen wenigstens eine mit einem dielektrischen Material bedeckt ist. Das zu behandelnde Material befindet sich normalerweise auf der geerdeten Elektrode. Geeignete Koronabehandlungsverfahren zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung können beliebige, typische Koronabehandlungsverfahren, z. B. die Stickstoffkorona, die Luftkorona, die Sauerstoffkorona, die Halogenkorona etc. sein. Das bevorzugte Koronabehandlungsverfahren umfasst jedoch die Luftkoronabehandlung. Verfahren für standardmäßige Koronabehandlungsverfahren sind beispielsweise im U.S.-Patent Nr. 3 705 844 (Haas), 3 546 065 (Ostermeier), 3 503 859 (Goncarovs et al.) und 3 754 117 (Walter) beschrieben. Normalerweise können wenigstens etwa 0,1 J/cm² Energie eingesetzt werden, obwohl 0,3-1,0 J/cm² bevorzugt sind. Koronasysteme sind von der Pillar Technology Ltd. Partnership (Hartland, WI) kommerziell erhältlich. Die Flammenbehandlung von Polymerfolien als Behandlung zur Oberflächenmodifikation ist ebenfalls im Fachgebiet wohlbekannt. Repräsentative Flammenbehandlungsverfahren sind in den U.S.-Patenten Nr. 2 746 084 (Kreidl), 2 704 382 (Kreidl); 2 684 097 (Kritchever); 2 683 394 (Kritchever) und 2 632 921 (Kreidl) beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 sind der erste im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber 14 und der zweite im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber 16 vorzugsweise Klebstoffe, die bei Temperaturen von etwa 15ºC bis etwa 50ºC bei Druckeinwirkung nichthaftend oder leicht haftend sind und bei denen ein mäßiger Druck (wie der von einer Fingerspitze ausgeübte Druck) zur Bewerkstelligung einer Kaltsiegelbindung erforderlich ist. Das heißt, dass die Kontaktkleber dahingehend aus nicht druckempfindlich betrachtet werden, dass Materialien, die keine chemische Ähnlichkeit mit dem Klebstoff aufweisen, nicht signifikant am Klebstoff haften; die Kontaktkleber haften jedoch fest aneinander oder an anderen Materialien mit chemischen Ähnlichkeiten. Vorzugsweise weisen sie eine Glasübergangstemperatur von etwa 15ºC oder weniger auf und weisen eine Plastizität auf, die ausreichend ist, um an sich selbst oder chemisch ähnlichen Materialien allein unter Druckeinwirkung und mit einer Härte zu kleben, die ausreichend ist, um unter Druck einem Haften an verschiedenen Substraten zu widerstehen.
Besonders bevorzugte Kontaktkleber zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung haben eine offene Zeit (d. h. die Zeit, in der Klebstoffmerkmale zur Bildung einer Bindung bei Einwirkung von Druck oder einer Kraft allein verfügbar sind) von wenigstens etwa 24 h und noch mehr bevorzugt von wenigstens etwa 3 Wochen und am meisten bevorzugt von wenigstens einem Jahr bei einer Temperatur von 50ºC oder weniger. Auf diese Weise kann ein Substrat wie ein flächiges Material mit einem Kontaktkleber beschichtet und während eines Zeitraums vor der Herstellung der Packung gelagert werden.
Der erste im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber 14 und der zweite im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber 16 können verschieden sein, oder es kann sich um denselben Kontaktkleber oder Mischungen von Kontaktklebern handeln. Somit können erste im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber 14 und der zweite im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber 16 dieselben obigen Merkmale aufweisen, oder sie können verschiedene Klebstoffmerkmale aufweisen. Wenn es sich um denselben Klebstoff handelt, erscheinen die beiden Schichten aus Kontaktkleber, sobald eine Kaltsiegelbindung gebildet ist, als eine Klebstoffschicht.
Bevorzugte polymere Materialien zur Verwendung in den im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktkleber umfassen zum Beispiel ein polymeres Material, das aus der aus Polychloropren, Polyurethan (einschließlich wässriger Polyurethane, die im U.S.-Patent Nr. 4 442 259 (Isgur et al.) beschrieben sind, und diejenigen, die unter den Handelsbezeichnungen WD 4007 und 4008-M von der H.B. Fuller Co., St. Paul, MN, und BR-4620 von Basiecs Adhesives, Inc., Brooklyri, NY, kommerziell erhältlich sind), Styrol-Isopren- Copolymeren (einschließlich Terpolymeren, Tetrapolymeren etc.) wie der Serie, die unter der Handelsbezeichnung KRATON von der Shell Chemical Co., Chicago, IL, kommerziell erhältlich ist, Styrol-Butadien-Copolymer, Polyimid, Polyvinylchorid, Nitrocellulose, Polyisopren, Acrylnitril-Butadien-Isopren-Termpolymer, wie der Serie, die unter der Handelsbezeichnung ZEON (1201L, 1022, 1072) von Zeon Chemical, Inc., Louisville, KY, kommerziell erhältlich ist, Butadien/Methacrylnitril-Copolymer, das im U.S.-Patent Nr. 5 145 929 (Ou-Yang) beschrieben ist, Polyethylen-Vinylacetat, Polyacrylaten einschließlich einer durch Carboxyl modifizierten Acrylemulsion, wie derjenigen, die unter der Handelsbezeichnung BFG1858 von B.F. Goodrich, Cleveland, OH, kommerziell erhältlich ist, Ethylacrylat/Vinylacetat/Methacrylsäure-Terpolymeren, die im U.S.-Patent Nr. 4 898 787 (Min et al.) beschrieben sind, und denjenigen, die im U.S.-Patent Nr. 5 070 164 (Min et al.) beschrieben sind, und Mischungen davon bestehenden Gruppe ausgewählt sind. Viele bevorzugte polymere Materialien zur Verwendung in dem im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktkleber sind diejenigen, die eine relativ lange offene Zeit aufweisen und aus der aus Polyurethan, Styrol-Butadien, Acrylnitril-Butadien-Isopren-Terpolymer, Polyacrylaten, Styrol-Isopren-Copolymer, Polyisopren und Mischungen davon bestehenden Gruppe ausgewählt sind. Ein besonders bevorzugter Kontaktkleber besteht aus einer wässrigen Polyurethan-Dispersion.
Der Kontaktkleber kann aus einer Zusammensetzung aufgetragen werden, die eine wässrige Dispersion oder Lösung oder eine Dispersion oder Lösung eines organischen Lösungsmittels umfasst. Alternativ kann der Kontaktkleber durch Heißschmelzen aufgetragen oder aus einer Lösung mit einem Feststoffgehalt von 100% aufgetragen werden. Zur Vereinfachung und aus ökologischen Gründen ist ein Auftragen des Kontaktklebers aus Wasser (typischerweise destilliertem oder deionisiertem Wasser) bevorzugt, obwohl Einvernehmen darüber bestehen sollte, dass einige wünschenswerte Klebstoffe nur aus einem organischen Lösungsmittel wie Heptan, Toluol, Isopropylalkohol, Methylethylketon und dergleichen aufgetragen werden können. Darüber hinaus können für diejenigen Klebstoffe, die mit einem Feststoffgehalt von 100% in Form von Pellets, durch Prillen erzeugte Granalien oder Blöcken verfügbar sind, herkömmliche Heißschmelztechniken zum Auftragen einer Kontaktkleberbeschichtung auf ein Substrat verwendet werden.
Vorzugsweise wird der im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber als Polymerdispersion in einem organischen Lösungsmittel, Wasser (hier auch als wässriger Kontaktkleber oder wässrige (oder Wasser-)Dispersion eines Kontaktklebers) oder als Mischung davon aufgetragen. Die Viskosität und der prozentuale Feststoffgehalt können nach Bedarf und gemäß den Anforderungen des zur Herstellung einer Kaltsiegelpackung verwendeten Beschichtungsverfahrens eingestellt werden. Typischerweise umfassen die Klebstoffzusammensetzungen etwa 20% bis etwa 40% Feststoffe. Optionale Zusätze zur Kontaktkleber-Zusammensetzung können Ultraviolett-Absorptionsmittel, Oxidationsschutzmittel, Viskositätsregler und andere im Fachgebiet für diese Klebstoffzusammensetzungen bekannten Additive einschließen. Antihaftmittel wie Siliciumdioxide oder Glaskügelchen können zur Verminderung von Hafttendenzen ebenfalls zugegeben werden.
Vorzugsweise werden die im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktkleber 14 und 16 (Fig. 1) auf das haftvermittelnde Substrat 12 und das Transfersubstrat 18 jeweils mit einem Beschichtungsgewicht von etwa 25 g/m² bis etwa 0,15 g/m² aufgetragen. Noch mehr bevorzugt wird jeder der im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber mit einem Beschichtungsgewicht von etwa 4,0 g/m² oder weniger und sogar noch mehr bevorzugt mit einem Beschichtungsgewicht von etwa 0,8 g/m² oder weniger aufgetragen. Vorteilhaft ist ein solches Beschichtungsgewicht etwa um das 10- fache geringer als eine typische Beschichtungsdicke eines natürlichen Latex- Kautschuk enthaltenden Klebstoffs, die typischerweise etwa 4,2 g/m² bis etwa 8 g/m² beträgt.
Bei der Lagerung nicht montierter Substrate ist es wünschenswert, diejenigen Substratflächen, die der Fläche mit dem darauf aufgetragenen Kontaktkleber gegenüberliegen, mit einem Antihaftmittel zu beschichten, um ein Aneinanderhaften einer Substratrolle zu vermeiden. Geeignete Antihaftmittel können dieselben wie diejenigen sein, die bei den oben beschriebenen Trennbeschichtungs- Zusammensetzungen verwendet wurden, oder diesen ähnlich sein. Andere Antihaftmittel sind im Fachgebiet wohlbekannt, wie diejenigen, die in den U.S.- Patenten Nr. 3 938 659 (Wardwell), 4 804 573 (McCarthy et al.), 4 810 747 (Bornack, Jr., et al.) und 5 516 865 (Urquiola) und in der europäischen Patentanmeldung Nr. 555830 (Bublitz et al.) beschrieben sind.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird jetzt eine teilweise montierte Kaltsiegelpackung 10 dargestellt. Druck wird auf das haftvermittelnde Substrat 12, das mit einem verankernden Beschichtungs-Kontaktkleber 14 beschichtet ist, und das Transfersubstrat 18, das mit einer Trennbeschichtung 19 und einem Transferbeschichtungs-Kontaktkleber 16 beschichtet ist, gemäß der dargestellten Pfeile A so ausgeübt, dass die im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Klebstoffe 14 und 16 sich gegenseitig berühren. Vorzugsweise und vorteilhaft kann Druck bei Raumtemperatur und sogar bei Temperaturen innerhalb eines Bereichs von etwa 15ºC bis etwa 50ºC ausgeübt werden, wodurch das Versiegelungsverfahren vereinfacht wird, weil hoch erwärmte Quetschwerkzeuge nicht erforderlich sind. Sobald die im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktkleber 14 und 16 versiegelt sind, bilden sie einen im wesentlichen kontinuierlichen Klebstoffteil zwischen dem haftvermittelnden Substrat 12 und dem Transfersubstrat 18. Obwohl nicht gewünscht ist, an eine spezielle Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass zwischen den im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktklebern 14 und 16 eine wechselseitige Diffusion unter Bildung einer Bindung erfolgt.
Eine im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Klebeverbindung zwischen einem Kontaktkleber und einem mit einer Trennbeschichtung beschichteten Transfersubstrat in einer erfindungsgemäßen Kaltsiegelpackung ist überraschend stark, insbesondere hinsichtlich der Trennbeschichtung 19. Vorteilhaft kann eine Kaltsiegelpackung leicht geöffnet werden, indem das erste bzw. das zweite Substrat 12 bzw. 18 auseinandergezogen werden, wie in Fig. 3 dargestellt ist, wodurch der darin enthaltene Gegenstand 50 (z. B. ein medizinisches Produkt) freigelegt wird. Wie durch die Pfeile B gezeigt wird, wird eine entgegengesetzte Kraft (oder Abziehkraft) auf jedes der Substrate 12 und 18 einwirken gelassen. Der zweite im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber 16 haftet vorzugsweise am ersten im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktkleber 14 am ersten Substrat 12. Dies führt zu einer im wesentlichen vollständigen Übertragung des zweiten im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktklebers 16 vom Transfersubstrat 18 auf das haftvermittelnde Substrat 12 im Bereich der Versiegelung. Es können andere Teile des Transfer-Kontaktklebers vorliegen, die nicht zur Bildung der auf dem Transfersubstrat verbleibenden Kaltsiegelung verwendet wurden. Die Trennbeschichtung 19 kann auch mit dem Kontaktkleber 16 übertragen werden oder auch nicht. Typischerweise und vorzugsweise wird beim Öffnen der Kaltsiegelung der Packung 10 jedoch wenigstens ein Teil der Trennbeschichtung 19 mit dem Kontaktkleber 16 auf das haftvermittelnde Substrat 12 übertragen, wie in Fig. 3 dargestellt ist.
Die Übertragung des Transfer-Kontaktklebers 16 erfolgt beim Öffnen einer Kaltsiegelpackung der vorliegenden Erfindung, weil die Haftung zwischen dem Verankerungsbeschichtungs-Kontaktkleber 14 und dem haftvermittelnden Substrat 12 gewöhnlich höher als die Haftung zwischen dem Transferbeschichtungs-Kontaktkleber 16 und dem mit Trennbeschichtung beschichteten Transfersubstrat 18 ist. Ebenfalls vorzugsweise ist die Haftung zwischen dem Verankerungsbeschichtungs-Kontaktkleber 14 und dem Transferbeschichtungs-Kontaktkleber 16 höher als die Haftung zwischen dem Transferbeschichtungs-Kontaktkleber 16 und dem mit Trennbeschichtung beschichteten Transfersubstrat 18. Noch mehr bevorzugt ist die Haftstärke zwischen den beiden Kontaktklebern 14 und 16 (d. h. die Haftstärke der Kaltsiegelbindung) höher als etwa 600 g/2,5 cm, während die Haftstärke zwischen dem Kontaktkleber 16 und dem mit Trennbeschichtung beschichteten Transfersubstrat 18 etwa 600 g/2,5 cm oder weniger beträgt. Noch mehr bevorzugt beträgt die Haftstärke zwischen dem Kontaktkleber 16 und dem mit Trennbeschichtung beschichteten Substrat 18 etwa 4 g/2,5 cm bis etwa 600 g/2,5 cm und am meisten bevorzugt etwa 100 g/2,5 cm bis etwa 140 g/2,5 cm. Der Grad der Haftung zwischen dem Transferbeschichtungs-Kontaktkleber 16 und dem mit Trennbeschichtung beschichteten Transfersubstrat 18 kann eine Widerspiegelung der Höhe der Haftung an den Grenzflächen zwischen dem Klebstoff und der Trennbeschichtung, zwischen der Trennbeschichtung und dem Substrat oder beides sein. Somit bezieht sich der Grad der Haftung zwischen dem Kontaktkleber und dem mit Trennbeschichtung beschichteten Transfersubstrat nicht speziell auf eine dieser Grenzflächen.
Aufgrund der oben beschriebenen relativen Haftstärken (d. h. unterschiedlichen Haftung) kann eine erfindungsgemäße Kaltsiegelpackung geöffnet werden, indem das erste Substrat 12 und das zweite Substrat 18 vorzugsweise auseinandergezogen werden, ohne die Unversehrtheit eines der Substrate zu verletzen. Das heißt, dass für eine erfindungsgemäße Kaltsiegelpackung typischerweise kein Auseinanderziehen (d. h. in einer Richtung, die im wesentlichen senkrecht zu den gebundenen Substraten ist) der Substrate erforderlich ist. Somit kann eine Kaltsiegelpackung der vorliegenden Erfindung typischerweise geöffnet werden, ohne den Packungsinhalt mit Verunreinigungen zu überschütten. Weiterhin kann eine erfindungsgemäße Kaltsiegelpackung typischerweise sauber so geöffnet werden, dass kein "Fadenziehen" auftritt (d. h., dass keine Klebstoffsegmente an beiden Substraten heften bleiben und den Spalt dazwischen überspannen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 4A und 4B wird eine andere bevorzugte Ausführungsform einer Kaltsiegelpackung der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei eine Kaltsiegelpackung aus einem einzigen Substrat bestehen kann. In einer in Fig. 4A dargestellten Ausführungsform wird eine Kaltsiegelpackung 20 aus einem einzigen Substrat 22 in Form eines flächigen Materials gebildet, wobei Teile einer Innenfläche des Substrats unter Bildung einer Versiegelung im Form einer Rippe zusammengeklebt werden. Alternativ werden in einer in Fig. 4B dargestellten Ausführungsform Teile einer Innenfläche und einer Außenfläche eines einzigen Substrats 22' unter Bildung einer Versiegelung in Form einer Überlappung zusammengeklebt.
Das einzelne Substrat (das in den Fig. 4A bzw. 4B dargestellte 22 bzw. 22') kann aus jedem der oben beschriebenen Materialien bestehen. Ein Teil (das in den Fig. 4A bzw. 4B dargestellte 34 bzw. 34') ist mit einer Trennbeschichtung (dem in den Fig. 4A bzw. 4B dargestellten 23 bzw. 23') analog zum Transfersubstrat 18 beschichtet, wobei die Beschreibung ebenfalls unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erfolgt. Ein anderer Teil (das in den Fig. 4A bzw. 4B dargestellte 32 bzw. 32'), der vorzugsweise so modifiziert ist, dass er die Haftung des Kontaktklebers verstärkt, ist analog zu dem unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschriebenen haftvermittelnden Substrat 12. Ein erster im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freier Kontaktkleber 24 (24' in Fig. 4B) und ein zweiter im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freier Kontaktkleber 26 (26' in Fig. 4B) werden auf den Teilen 32 bzw. 34 (32' bzw. 34' in Fig. 4B) bereitgestellt. Somit werden gemäß der obigen Darstellung relative Haftstärken zwischen den Innenflächenteilen 32 (haftvermittelnder Teil) und 34 (Transferteil), dargestellt in Fig. 4A, und auf vergleichbare Weise zwischen dem Innenteil 32' und dem Außenteil 34', dargestellt in Fig. 4B, so bereitgestellt, dass beim Öffnen der Packung die Kontaktkleber 26 und 26' auf die haftvermittelnden Teile 32 und 32' übertragen werden.
In den hier beschriebenen veranschaulichenden Ausführungsformen gilt als vereinbart, dass die Kaltsiegelung zwischen den Substraten unter Verwendung im wesentlichen eines im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freiem Kontaktkleber gebildet werden kann. Das heißt, dass derselbe im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber sowohl auf einen Teil des Transfersubstrats als auch auf einen Teil des haftvermittelnden Substrats aufgetragen werden kann. Somit kann eine Kaltsiegelung aus einem einzigen im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktkleber gebildet werden. Alternativ können zwei verschiedene Kontaktkleber verwendet werden. Weil ein Verankerungssubstrat und ein Transfersubstrat (jeweils oben beschrieben) verwendet werden, ist die Kaltsiegelhaftung des im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktklebers am haftvermittelnden Substrat höher als die Kaltsiegelhaftung des im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktklebers und dem mit der Trennschicht beschichteten Transfersubstrat. Vorzugsweise ist die Haftstärke des im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktklebers und dem haftvermittelnden Substrat höher als etwa 600 g/2,5 cm, während die Haftstärke zwischen dem im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktkleber und dem mit der Trennschicht beschichteten Transfersubstrat etwa 600 g/2,5 cm oder weniger beträgt. Noch mehr bevorzugt beträgt die Haftstärke zwischen dem im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktkleber und dem mit der Trennschicht beschichteten Transfersubstrat etwa 4 g/2,5 cm bis etwa 600 g/ 2,5 cm und am meisten bevorzugt etwa 100 g/2,5 cm bis etwa 140 g/2,5 cm.
In jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die relativen Haftstärken signifikant, wenn der Inhalt steril ist und eine aseptische Auslieferung des Inhalts nicht nur wünschenswert, sondern notwendig ist. Zum Beispiel kann eine Kaltsiegelpackung einfach geöffnet werden, indem eine Außenkante jedes der Substrate (wie in Fig. 3 dargestellt) gegriffen und die Substrate auseinandergezogen werden. In einem anderen Beispiel kann eine Kaltsiegelpackung einfach geöffnet werden, indem eine freie Kante des Substrats ergriffen und von der Siegelung weggezogen wird, wie durch die Pfeife D bzw. D' in Fig. 4A bzw. 4B gezeigt wird. Darüber hinaus ist zum Öffnen einer Kaltsiegelpackung typischerweise kein Reißen am verpackten Substrat in Querrichtung erforderlich. Der Inhalt (z. B. der in Fig. 3 dargestellte Gegenstand 50), wie ein Wundverband, eine Bandage oder dergleichen, kann in einem sterilen Bereich aus einer Kaltsiegelpackung genommen werden. Weil der im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber darüber hinaus vorzugsweise an einem Substrat haftet, ist es weniger wahrscheinlich, dass der Inhalt versehentlich an der Packung haftet, was zur Verunreinigung des Inhalts führen könnte. Sobald eine kaltgesiegelte Packung geöffnet ist, können die beiden Substrate nicht wieder unter Druckanwendung leicht versiegelt werden. Eine zwischen zwei Substraten ausgebildete, nicht wiederverschließbare Versiegelung ist in den Bereichen verpackter medizinischer Produkte und Nahrungsmittel, wo ein Beweis für unerwünschte Eingriffe (wie vor dem Öffnen) erwünscht ist, besonders wichtig. Wenn eine Kaltsiegelpackung zuvor geöffnet wurde, erhält der Endverbraucher sowohl sicht- als auch fühlbare Hinweise. Eine Kaltsiegelpackung erscheint in den Bereichen, in denen vorherige Versiegelungen geöffnet wurden, typischerweise zerknittert oder gewellt. Sogar, wenn eine Kaltsiegelpackung wieder versiegelt werden könnte, wäre zum erneuten Öffnen typischerweise eine sehr kleine oder gar keine Kraft erforderlich.
Darüber hinaus werden die nicht wiederverschließbare Kaltsiegelung und die verschiedenen Haftstärke-Merkmale des haftvermittelnden Substrats und des Transfersubstrats nicht durch das Vorhandensein von Aufdrucken oder Graphiken beeinflusst. Aufgedruckte oder graphische Zeichen können entweder auf das haftvermittelnde Substrat, das Transfersubstrat oder beide vor dem Auftragen des im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktklebers aufgetragen werden. In einer bevorzugten Ausführungsform des haftvermittelnden Substrats kann das Substratmaterial zuerst koronabehandelt und dann das graphische Zeichen auf die koronabehandelte Fläche aufgetragen werden. Der Kontaktkleber der haftvermittelnden Beschichtung kann direkt auf das graphische Zeichen aufgebracht werden. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform können graphische Zeichen auf die Fläche des haftvermittelnden Substrats gegenüber der Fläche aufgetragen werden, auf die der Verankerungsbeschichtungs-Kontaktkleber aufgebracht wird. In einer bevorzugten Ausführungsform des Transfersubstrats kann das Substratmaterial zuerst koronabehandelt werden und das graphische Zeichen dann auf die koronabehandelte Fläche aufgetragen werden.
Graphische Zeichen (z. B. Text- und Firmenbezeichnungen) können mittels Verfahren, die herkömmlicherweise in der graphischen Industrie eingesetzt werden, aufgedruckt werden. Solche Verfahren umfassen beispielsweise den Flex- oder den Direkt-Tiefdruck. Druckfarben sind aus einer Vielzahl Quellen wie Sun Chemical (Tokio, Japan) oder der Superior Printing Ink Co., Inc. (New York, NY) kommerziell erhältlich.
Kaltsiegelpackungen können mittels einer Vielzahl herkömmlicher Beschichtungstechnologien hergestellt werden. Zum Beispiel können die Trennbeschichtungs- und die Klebstoffbeschichtungs-Schicht mittels herkömmlicher Beschichtungstechniken wie das Beschichten durch Fluten, das Beschichten in Form eines Musters, die Luftrakelbeschichtung, die Umkehrwalzenbeschichtung, den Flex- oder Tiefdruck etc. auf eines der Substrate aufgetragen werden, wobei das Beschichten in Form eines Musters bevorzugt ist. Alternativ können alle Substrate und Beschichtungen durch Extrusions- einschließlich Coextrusionstechniken hergestellt werden. Bei Beschichtungen, die so dünn wie diejenigen der vorliegenden Erfindung sind, werden durch Tiefdruck-Beschichtungstechniken möglicherweise Beschichtungen mit Fadenzieh- und Lufteinschluss-Problemen erzeugt. Das Fadenziehen wird in Modern Coating and Drying Technologies, e. Cohen und E. Gutoff, VCH Publishers Inc., NY, NY, auf den Seiten 79-81 erläutert. Es ist wohlbekannt, dass Lufteinschlüsse hauptsächlich durch Kavitation verursacht wird, was an der Austrittsseite des Tiefdruckzylinders und der Stützwalze auftritt. Durch Auswahl der Breite und Steifheit der Rakel, dem Winkel des Rakelmessers zur Horizontalen und durch das Einwirkenlassen eines Drucks, der ausreichend ist, um ein Abheben der Führungskante des Rakelmessers von der Oberfläche des Tiefdruckzylinders zu bewirken, können Lufteinschlüsse ausreichend kontrolliert werden, so dass annehmbare Beschichtungen hergestellt werden. Die Merkmale des Rakelmessers können empirisch bestimmt werden, wie in Modern Coating and Drying Technologies auf Seite 105 diskutiert wird. Das Fadenziehen kann auch durch die Auswahl einer Zellengeometrie des Tiefdruckzylinders vermindert werden. Gewöhnlich wird angenommen, dass mit Hilfe einer relativ geringen Zelldichte (z. B. von etwa 70 Zellen/25 mm) und eines relativ großen Zellenwinkels (z. B. etwa 60º) ebenere Beschichtungen (d. h. Beschichtungen ohne Grate) hergestellt werden können.
In bevorzugten Ausführungsformen ist es nach dem Auftragen eines im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktklebers auf eine Fläche eines Substrats aus einer Lösung oder einer Dispersion bevorzugt, dass der im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber (typischerweise in einem herkömmlichen Trockenschrank) getrocknet wird, um ein Eindringen des Lösungsmittels aus dem Klebstoff in das Substrat zu vermeiden. Wenn eine Trennbeschichtung auf eine Fläche des Substrats entweder aus einer Lösung oder einer Dispersion aufgetragen wird, ist es ebenfalls bevorzugt, dass die Trennbeschichtungs-Zusammensetzung getrocknet wird, um ein Eindringen des Lösungsmittels aus der Trennbeschichtungs-Zusammensetzung in das Substrat zu vermeiden. Noch mehr bevorzugt wird die Trennbeschichtungs- Zusammensetzung vor dem Auftragen des im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktklebers getrocknet. Typischerweise werden die Beschichtungszusammensetzungen so aufgetragen, dass ebene, glatte Beschichtungen erhalten werden.
Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Kaltsiegelpackung wird eine Trennbeschichtungs-Zusammensetzung auf eine erste Hauptfläche eines Transfersubstrats aufgetragen und getrocknet, wodurch eine Trennbeschichtung auf der ersten Hauptfläche des Transfersubstrats gebildet wird. Dann wird ein erster im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freier Kontaktkleber auf die Trennbeschichtung aufgetragen und getrocknet. Ein zweiter im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freier Kontaktkleber wird auf eine erste Fläche eines haftvermittelnden Substrats aufgetragen und getrocknet. Vorzugsweise wird ein Muster des zweiten im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktklebers auf eine erste Fläche eines haftvermittelnden Substrats aufgetragen. Noch mehr bevorzugt wird der zweite im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber auf einen Randteil der ersten Fläche des haftvermittelnden Substrats aufgetragen.
Eine versiegelte Kaltsiegelpackung wird gebildet, indem Druck auf das beschichtete Transfersubstrat und das beschichtete haftvermittelnde Substrat ausgeübt wird, wobei der erste im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber und der zweite im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber sich bei einer Temperatur von nicht mehr als etwa 50ºC berühren. Eine Kaltsiegel-Klebeverbindung kann durch die Einwirkung von ausreichend Druck für einen ausreichenden Zeitraum gebildet werden, während die beiden Schichten Kontaktkleber sich in Kontakt miteinander befinden, wodurch eine Kaltsiegelbindung (d. h. die Bindung zwischen den beiden Schichten Kontaktkleber) in etwa 1 s oder weniger gebildet wird. Der Kaltsiegeldruck (d. h. das Einwirkenlassen eines Drucks bei einer Temperatur von etwa 50ºC oder weniger) reicht typischerweise von etwa 1,3 · 10&sup5; Pa bis etwa 6,9 · 10&sup5; Pa und beträgt vorzugsweise etwa 5,5 · 10&sup5; Pa.

Beispiele

Die folgenden Beispiele werden aufgeführt, um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern. Sie dürfen nicht dahingehend aufgefasst werden, dass sie deren Rahmen einschränken. Sofern nichts anderes angegeben ist, sind alle Teile und Prozentwerte auf das Gewicht bezogen.

Beispiel 1

Dieses Beispiel beschreibt die Konstruktion und die Öffnungsmerkmale einer Packung, die mit Kaltsiegel-Kontaktklebern auf der Grundlage von Polyurethan hergestellt wurde, die auf Papier- und Foliensubstrate aufgetragen wurden, wobei das Papiersubstrat zusätzlich über eine Trennbeschichtungs-Schicht verfügte.
Ein Transfersubstrat, hergestellt aus 16 kg Papier von medizinischer Qualität (Wausau Mills, Rhinelander, WI) wurde mit einer Trennbeschichtungs-Zusammensetzung, die eine wässrige Polyamid-Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 15%, MICROMID 321 RC (Union Camp Corp.) enthielt, mittels eines Rakelbeschichters mit einer Öffnungseinstellung von 10 um beschichtet. Die Trennbeschichtungs-Zusammensetzung wurde sofort bei etwa 120ºC mehrere Sekunden lang getrocknet, um das Wasser zu entfernen. Ein Transferbeschichtungs-Kontaktkleber, der eine wässrige Polyurethan-Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 35% enthielt, WD4007 (H.B. Fuller Co., St. Paul, MN) wurde mit etwa 50 um in einem rechteckigen Muster mit einem Lackpinsel darauf aufgetragen und sofort bei etwa 120ºC mehrere Sekunden lang getrocknet, um ein Eindringen von Wasser in das Papier zu verhindern.
Ein haftvermittelndes Substrat, das aus 50 um dicker, koronabehandelter Polyethylen- (HDPE-)Folie (Huntsman Performance Films, S. Deerfield, MA, auf einer Fläche in Luft koronabehandelt, mit einer Oberflächenspannung von etwa 44 - 48 dyn/cm) bestand, wurde auf der koronabehandelten Oberfläche mit einem Kontaktkleber für die haftvermittelnde Beschichtung, der eine wässrige Polyurethan-Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 35%, WD4008-M (H. B. Fuller Co.) enthielt, beschichtet, wobei eine Rakelmesser-Beschichtungsvorrichtung mit einer Öffnungseinstellung von 12 um verwendet wurde. Der Kontaktkleber für die haftvermittelnde Beschichtung wurde 5 min lang bei 80ºC getrocknet, wodurch eine Beschichtungsdicke von etwa 6,3 um erhalten wurde.
Eine Siegelpackung wurde geformt, indem die beiden beschichteten Substrate durch Presswalzen mit einer Einstellung von 17,8 N/cm geführt wurden, wobei die Beschichtungen überlappten, wodurch eine Kohäsivbindung zwischen den beiden Kontaktklebern aktiviert wurde. Die Packung konnte leicht geöffnet werden, ohne zu reißen oder die Substrate zu zerstören, indem die Kante eines jeden Substrats ergriffen und diese auseinandergezogen wurden, wodurch bewirkt wurde, dass der rechteckig geformte Transferbeschichtungs-Klebstoff an dem mit Klebstoff beschichteten haftvermittelnden Substrat haften blieb und darauf übertragen wurde. Die geöffnete Packung konnte durch ein erneutes Zusammenpressen der beiden Substrate nicht wieder versiegelt werden.

Beispiel 2

In diesem Beispiel wurde die zum Abziehen einer Kontaktkleber-Beschichtung von einem mit einer Trennschicht beschichteten Substrat erforderliche Kraft (T- Abziehkraft) für mehrere Kaltsiegelpackungen gemessen.
Die in Tabelle 1 aufgeführten Trennbeschichtungsschichten wurden mittels eines Beschichtungsstabs, der mit einem Draht #4 umwickelt war, auf Transfersubstrate aufgetragen, die aus koronabehandelter HDPE-Folie (Huntsman Performance Films, auf einer Fläche in Luft koronabehandelt, mit einer Oberflächenspannung von etwa 44-48 dyn/cm) bestanden, und getrocknet. Die Trennbeschichtungsschichten wurden auf die koronabehandelte Fläche der HDPE-Folie aufgetragen. Eine wässrige Polyurethandispersion, WD4007 (H. B. Fuller Co.) wurde mittels einer Rakel mit einem Beschichtungsgewicht von etwa 8,4 g/m² auf die koronabehandelte Fläche der HDPE-Folie aufgetragen und getrocknet. Ein haftvermittelndes Substrat aus HDPE-Folie (Huntsman Performance Films, auf einer Fläche in Luft mit etwa 44-48 dyn/cm Oberflächenspannung koronabehandelt) wurde mittels einer Rakel mit einer wässrigen Polyurethan-Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 35%, WD4008-M (H.B. Fuller Co.) mit einem Beschichtungsgewicht von etwa 4,2 g/m² beschichtet und getrocknet. Versiegelte Packungen (die Proben 2A, 2B und 2C) wurden gebildet, indem ein beschichtetes Transfersubstrat, das mit dem beschichteten haftvermittelnden Substrat zusammengepasst wurde, gemäß der Beschreibung in Beispiel durch Presswalzen geführt wurde. Die T-Abziehkräfte wurden dann unter Anwendung von ASTM D1876 (1996) mit einer Einstellung der Trenngeschwindigkeit von 30,5 cm/min gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1 T-Abziehkraft für verschiedene Kaltsiegelpackungen
Bei allen Proben konnte die Packung leicht auseinandergezogen werden, ohne zu reißen und ohne die Substrate zu zerstören. Die Transferklebstoff-Beschichtung wurde sauber auf das haftvermittelnde Substrat übertragen. Eine erneute Befestigung der Substratfolien mittels Fingerdruck war nicht möglich.

Beispiel 3

Ein Transfersubstrat aus einer koronabehandelten HDPE-Folie von 50 um (Huntsman Performance Films, auf einer Fläche in Luft koronabehandelt, mit einer Oberflächenspannung von etwa 44-48 dyn/cm) wurde mit einer Trennbeschichtungs-Zusammensetzung einer Polyamiddispersion mit einem Feststoffgehalt von 10%, MICROMID 321 RC (Union Camp Corp.) mittels eines Beschichtungsstabs, der mit einem Draht #4 umwickelt war, beschichtet und sofort mit einem Heißluftstrom aus einem Fön getrocknet. Die Trennbeschichtungs-Zusammensetzung wurde auf die koronabehandelte Fläche der HDPE-Folie aufgetragen. Ein Transferbeschichtungs-Kontaktkleber einer wässrigen Polyurethandispersion mit einem Feststoffgehalt von 35%, WD4008-M (H.B. Fuller) wurde mittels eines Beschichtungsstabs, der mit einem Draht #4 umwickelt war, auf die Trennschicht aufgetragen und sofort mit einem Heißluftfön getrocknet.
Ein haftvermittelndes Substrat aus koronabehandelter HDPE-Folie von 50 um (Hunstman Packagirig Corp., auf einer Fläche in Luft koronabehandelt, mit einer Oberflächenspannung von etwa 44-48 dyn/cm) wurde mittels einer Rakel mit einem Kontaktkleber für die haftvermittelnde Schicht aus einer wässrigen Polyurethan-Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 35%, WD4007 (H. B. Fuller) mit einer Dicke von etwa 18 um beschichtet. Die Dispersion wurde sofort mit einem Heißluftfön getrocknet, wodurch ein Beschichtungsgewicht von etwa 3,2 g/- m² auf der koronabehandelten Oberfläche der HDPE-Folie erhalten wurde.
Eine versiegelte Packung wurde wie in Beispiel 1 gebildet. Die Packung konnte leicht auseinandergezogen werden, ohne zu reißen und ohne entweder das Transfersubstrat oder das haftvermittelnde Substrat zu zerstören. Die Schicht aus Transfer-Kontaktkleber wurde sauber auf die Schicht aus dem haftvermittelnden Kontaktkleber übertragen. Die T-Abschälhaftung des Transfer- Kontaktklebers an dem mit der Trennbeschichtung beschichteten Transfersubstrat betrug gemäß der in Beispiel 2 beschriebenen Messung 150 g/25 mm. Das Wiederverschließen der Substratfolien unter Anwendung von Fingerdruck war nicht möglich.

Beispiel 4

Dieses Beispiel beschreibt die Konstruktion einer zweiteiligen Packung, die aus zwei Substraten besteht, die so beschichtet sind, dass eine versiegelte Hülle durch das In-Kontakt-Bringen der beiden Folien und die Anwendung von normalem Fingerdruck erzeugt wird.
Ein erstes Substrat, ein Transfersubstrat mit einer Trennbeschichtung und einer Transfer-Kontaktkleber-Beschichtung darauf, wurde aus einer weißen, koronabehandelten HDPE-Folie mit einer Dicke von 62,5 um (Huntsman Performance Films, S. Deerfield, MA, Grad 990, auf einer Fläche in Luft koronabehandelt, mit einer Oberflächenspannung von etwa 44-48 dyn/cm) hergestellt. Eine wässrige Polyamid-Dispersion, MICROMID 321-RC (Union Camp Corp.) wurde mit destilliertem Wasser zu einem Feststoffgehalt von 10% verdünnt und mittels eines Beschichtungsstabs, der mit einem Draht #4 umwickelt war, auf die koronabeschichtete Seite der Folie aufgetragen. Die Dispersion wurde sofort in einem standardmäßigen Trockenschrank bei 150ºF (66ºC) 15 min lang getrocknet, wodurch eine Trennbeschichtung gebildet wurde. Eine wässrige Polyurethan- Dispersion, WD-4008-M (H.B. Fuller Co.) wurde mit destilliertem Wasser zu einem Feststoffgehalt von 20% verdünnt und mittels eines Beschichtungsstabs, der mit einem Draht #4 umwickelt war, auf die MICROMID-Polyamidschicht aufgetragen. Die Dispersion wurde sofort in einem standardmäßigen Trockenschrank bei 150ºF (66ºC) 15 min lang getrocknet.
Ein zweites Substrat, ein haftvermittelndes Substrat mit einer haftvermittelnden Kontaktkleber-Beschichtung darauf, wurde aus einer 50 um dicken, klaren, koronabehandelten HDPE-Folie (Huntsman Performance Films, S. Deerfield, MA, Grad 900, auf einer Fläche in Luft koronabehandelt, mit einer Oberflächenspannung von etwa 44-48 dyn/cm) hergestellt. Eine wässrige Polyurethan- Dispersion, WD-4007 (H.B. Fuller Co.) mit einem Feststoffgehalt von 35% wurde mittels eines Beschichtungsstabs, der mit einem Draht #4 umwickelt war, auf die koronabehandelte Seite der klaren HDPE-Folie aufgetragen. Die Dispersion wurde sofort in einem standardmäßigen Trockenschrank bei 150ºF (66ºC) 15 min lang getrocknet.
Diese beiden Substrate wurden so zusammenlaminiert, dass die Klebstoffflächen aufeinanderlagen, wodurch eine in Beispiel 1 beschriebene Packung gebildet wurde. Die Packung konnte leicht auseinandergezogen werden, ohne zu reißen und ohne weder das Transfersubstrat noch das haftvermittelnde Substrat zu zerstören. Die Klebstoffbeschichtung auf dem Transfersubstrat wurde sauber auf das haftvermittelnde Substrat übertragen.

Beispiel 5

Dieses Beispiel beschreibt die Konstruktion einer zweiteiligen Packung wie in Beispiel 4, wobei die Trennbeschichtung durch einen Kontaktkleber modifiziert ist.
Ein erstes Substrat, ein Transfersubstrat, auf dem sich eine Trennbeschichtung und eine Transfer-Kontaktkleber-Beschichtung befanden, wurde aus einer weißen HDPE-Folie mit einer Dicke von 62,5 um (Huntsman Performance Films, S. Deerfield, MA, Grad 990, auf einer Fläche in Luft koronabehandelt, mit einer Oberflächenspannung von etwa 44-48 dyn/cm) hergestellt. Eine wässrige Mischung aus einer Polyamid-Dispersion, MICROMID 31-RC (Union Camp Corp.) und eine Polyurethan-Dispersion, WD-4007 (H. B. Fuller Co.) wurden mittels eines Beschichtungsstabs, der mit einem Draht #4 umwickelt war, auf die koronabehandelte Seite der Folie aufgetragen. Die Mischung aus dem Polyamid MICROMID 321-RC und dem Polyurethan WD-4007 bestand aus IO Teilen MICROMID 321- RC, 1, 2 Teilen WD-4007 und 23 Teilen destilliertem Wasser. Die Mischung wurde sofort in einem standardmäßigen Trockenschrank bei 150ºF (66ºC) 15 min lang getrocknet, wodurch eine Trennbeschichtung gebildet wurde. Eine wässrige Polyurethan-Dispersion, WD-4008-M (H.B. Fuller Co.) wurde mit destilliertem Wasser zu einem Feststoffgehalt von 20% verdünnt und mittels eines Beschichtungsstabs, der mit einem Draht #4 umwickelt war, auf die aus der Mischung aus MICROMID/WD-4007 bestehende Beschichtung aufgetragen. Die Mischung wurde sofort in einem standardmäßigen Trockenschrank bei 150ºF (66ºC) 15 min fang getrocknet.
Dieses Substrat wurde so mit dem haftvermittelnden Substrat von Beispiel 4 zusammenlaminiert, dass die Klebstoffflächen aufeinanderlagen, wodurch eine in Beispiel 1 beschriebene Packung gebildet wurde. Die Packung konnte leicht auseinandergezogen werden, ohne zu reißen und ohne weder das Transfersubstrat noch das haftvermittelnde Substrat zu zerstören. Die Klebstoffbeschichtung auf dem Transfersubstrat wurde sauber auf das haftvermittelnde Substrat übertragen.

Beispiel 6

Dieses Beispiel beschreibt die Konstruktion eines mittels Tiefdruck bedruckten haftvermittelnden Substrats. Eine klare, koronabehandelte HDPE-Folie mit einer Dicke von 50 um (Huntsman Performance Films, S. Deerfield, MA, Grad 990, auf einer Fläche in Luft koronabehandelt, mit einer Oberflächenspannung von etwa 44-48 dyn/cm), wurde mit einer wässrigen Polyurethan-Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 35%, WD-4007 (H. B. Fuller Co.) mit einem Muster im Rahmenstil bedruckt. Das Beschichtungsmuster im Rahmenstil wurde mittels einer herkömmlichen Vorwärts-Direkt-Tiefdruckstation wie derjenigen bewerkstelligt, die in H. Weiss, Rotoaravure and Flexoaraphic Printing Press, Seite 165, Converting Technology Corp. (Milwaukee, WI), 1985, veranschaulicht ist. Der Tiefdruckzylinder wurde mit einem Muster im Rahmenstil mit folgender Zellgeometrie strukturiert: 70 Zellen/25 mm, geschnitten mit einem Schneidwinkel von 120º und einem Zellenwinkel von 60º, und geschnitten bis 90% der vollständigen Tiefe. Zwischen den Zellen bestanden keine Verbindungskanäle. Die Strukturierung wurde von Ohio Electronic Engraving, Dayton, Ohio, durchgeführt. Nach der Strukturierung des Zylinders wurde dieser mit 4 um Chrom plattiert und auf einen RZ (normalisierter Rauheitsradius in Z-Richtung) von 0,5 um kreuzweise poliert. Die Tiefdruckstation war mit einer Rakel (250 um x 37,5 mm) ausgerüstet.
Wie in Fig. 5 dargestellt wird, wurde die Rakel 60 so positioniert, dass sie den Tiefdruckzylinder 62 etwa in der 1-Uhr-Position und in einem Winkel von 12º von der Horizontalen berührte. Dann wurde ein Druck ausgeübt, der ausreichend war, um die Rakel so zu biegen, dass die Führungskante der Rakel um nicht mehr als 76 um von der Oberfläche des Tiefdruckzylinders abhob, so dass der Tiefdruckzylinder von der Seite der Rakel und nicht mit der Führungskante der Rakel abgewischt wurde. Wenn dieser Abstand auf über 76 um vergrößert wurde, begann an der Oberfläche des Tiefdruckzylinders eine Fadenbildung der Flüssigkeit. Wenn dies geschah, wurde der auf die Rakel ausgeübte Druck vermindert, bis das Fadenziehen der Flüssigkeit auf dem Tiefdruckzylinder aufhörte. Auf diese Weise kann das Einschließen von Luftblasen innerhalb der Beschichtung kontrolliert werden. Die Dispersion wurde sofort in einem herkömmlichen direkt beheizten Umluftofen bei etwa 80ºC getrocknet, wodurch ein mittleres Beschichtungsgewicht in den beschichteten Bereichen von 4,2 g/m² erzeugt wurde. Die getrocknete Beschichtung war im wesentlichen blasenfrei und wies nach dem Laminieren auf ein mittels Fluten beschichtetes Transfersubstrat ein minimales Fadenziehen (d. h. Wellenbewegungen) auf.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Kaltsiegelpackung (10), umfassend die Schritte des:

Auftragen eines ersten im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktklebers (14) auf eine haftvermittelnde Fläche (12) zur Bildung einer Haftvermittlungs-Kontaktkleberbeschichtung;

Auftragen einer Trennbeschichtungs-Zusammensetzung (19) auf eine Transferfläche (18), wodurch eine mit Trennbeschichtung beschichtete Transferfläche gebildet wird;

Auftragen eines zweiten im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktklebers (16) auf die mit Trennbeschichtung beschichtete Transferfläche, wodurch eine Transfer-Kontaktkleberbeschichtung gebildet wird, und des

In-Kontakt-Bringens der Haftvermittlungs-Kontaktkleberbeschichtung mit der Transfer-Kontaktkleberbeschichtung, die jeweils eine Temperatur von etwa 50ºC oder weniger aufweisen, wodurch eine im wesentlichen nicht wiederverschließbare Kaltsiegelung zwischen der haftvermittelnden Fläche und der mit der Trennschicht beschichteten Transferfläche gebildet wird; wobei beim Auseinanderziehen der haftvermittelnden und der Transferfläche im wesentlichen die gesamte Haftvermittlungs-Kontaktkleberbeschichtung und Transfer-Kontaktkleberbeschichtung, die die Kaltsiegelung bildeten, auf der haftvermittelnden Fläche verbleiben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber (14) und der zweite im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber (16) denselben Kontaktkleber umfassen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber (14) und der zweite im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber (16) verschiedene Kontaktkleber umfassen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber (14, 16) eine offene Zeit von wenigstens 24 h bei einer Temperatur von etwa 50ºC oder weniger haben.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich die haftvermittelnde Fläche und die Transferfläche auf zwei verschiedenen Substraten (12, 18) befinden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die haftvermittelnde Fläche und die Transferfläche sich auf zwei verschiedenen Teilen eines aneinanderstoßenden flächigen Materials (22, 22') befinden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei im Schritt des In-Kontakt-Bringens der Klebstoffbeschichtungen unter Bildung einer im wesentlichen nicht wiederverschließbaren Kaltsiegelung weiterhin eine Hülle innerhalb der Verpackung gebildet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, weiterhin umfassend die Schritte des Anordnens eines medizinischen Produkts in der Hülle vor dem Versiegeln der Packung und des Sterilisierens des medizinischen Produkts nach dem Versiegeln der Packung.

9. Kaltsiegelpackung (10), hergestellt durch das Verfahren von Anspruch 1.

10. Kaltsiegelpackung, umfassend:

ein haftvermittelndes Substrat mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche;

ein Transfersubstrat mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche;

wobei sich eine Trennbeschichtung auf der ersten Hauptfläche des Transfersubstrats befindet, wodurch eine mit Trennmittel beschichtete Fläche gebildet wird; und

wobei ein im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freier Kontaktkleber zwischen der ersten Hauptfläche des haftvermittelnden Substrats und der Trennbeschichtung der mit Trennbeschichtung beschichteten Fläche des Transfersubstrats angeordnet ist, wodurch eine im wesentlichen nicht wiederverschließbare Kaltsiegelung zwischen dem haftvermittelnden Substrat und dem Transfersubstrat gebildet wird;

wobei die Haftung zwischen dem Kontaktkleber und der ersten Hauptfläche des haftvermittelnden Substrats größer als die Haftung zwischen dem Kontaktkleber und dem mit Trennbeschichtung beschichteten Transfersubstrat ist.

11. Kaltsiegelpackung nach Anspruch 10, wobei beim Öffnen einer Kaltsiegelpackung durch das Auseinanderziehen des haftvermittelnden Substrats und des Transfersubstrats im wesentlichen der gesamte im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freie Kontaktkleber auf der ersten Hauptfläche des haftvermittelnden Substrats verbleibt.

12. Kaltsiegelpackung nach Anspruch 10, wobei die T-Abziehhaftung zwischen dem mit Trennbeschichtung beschichteten Transfersubstrat und dem im dem im wesentlichen vom natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktkleber etwa 600 g/2,5 cm oder weniger beträgt.

13. Kaltsiegelpackung nach Anspruch 10, wobei das haftvermittelnde Substrat und das Transfersubstrat jeweils mit einem verschiedenen im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktkleber beschichtet sind.

14. Kaltsiegelpackung nach Anspruch 10, wobei das haftvermittelnde und das Transfersubstrat und die Kaltsiegelung eine Hülle innerhalb der Packung bilden und die Packung weiterhin ein medizinisches Produkt innerhalb der Hülle umfasst.

15. Kaltsiegelpackung nach Anspruch 10, wobei die Trennbeschichtung ein Trennmaterial umfasst, das mit einem im wesentlichen von natürlichem Latexkautschuk freien Kontaktkleber vermischt ist.