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Gebiet der
Erfindung
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Diese Erfindung betrifft eine Verpackung
von Artikeln für
orthopädische
Stützverbände, die
sogar dann leicht aufgerissen werden kann, wenn die Außenfläche der
Verpackung mit einem Gleitmittel in Kontakt gebracht wurde. Diese
Erfindung betrifft auch Verfahren zur Herstellung von leicht zu öffnenden
Verpackungen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Zur Immobilisierung von gebrochenen
oder anders verletzten Körpergliedern
sind viele verschiedene Materialien für orthopädische Stützverbände entwickelt worden. Einige
der ersten, für
diesen Zweck entwickelten Materialien für Stützverbände schlossen die Verwendung
von Gipsbandagen ein, die aus einem Netzgewebe (z. B. Baumwollgaze)
bestanden, wobei Gips in die Öffnungen
und auf der Oberfläche
des Netzgewebes eingearbeitet wurde. Gips-Gussteile weisen jedoch
eine Reihe von damit verbundenen Nachteilen einschließlich eines
geringen Verhältnisses
der Festigkeit zum Gewicht auf, was zu einem fertigen Gussteil führt, das sehr
schwer und sperrig ist. Weiterhin zersetzen sich Gips-Gussteile
normalerweise in Wasser, wodurch auf Baden, Duschen und andere,
den Kontakt mit Wasser einschließende Aktivitäten verzichtet
werden muss. Solche und andere Nachteile stimulierten im Fachgebiet
der Artikel für
orthopädische
Stützverbände die
Forschung nach Materialien für
Stützverbände, deren
Eigenschaften gegenüber
denjenigen von Gips verbessert sind.
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Ein wichtiger Fortschritt wurde im
Fachgebiet erreicht, als festgestellt wurde, dass Polyisocyanat-Prepolymere,
wie sie beispielsweise im U.S.-Patent Nr. 4 502 479 (Garwood et
al.) und im U.S.-Patent Nr. 4 441 262 (Von Bonin et al.) offenbart
sind, zur Formulierung eines Harzes für Materialien für orthopädische Stützverbände brauchbar
sind. Im U.S.-Patent Nr. 4 502 479 ist ein Material für orthopädische Stützverbände aufgeführt, das
ein Gewirke umfasst, das aus einer Faser mit einem hohen Modul (z.
B. Glasfaser) besteht, das mit einem Polyisocyanat-Prepolymerharz
wie Polyurethan imprägniert
ist. Nach dem U.S.-Patent Nr. 4 502 479 hergestellte Materialien
für orthopädische Stützverbände stellen
gegenüber
orthopädischen
Gussteilen aus Gips einen signifikanten Fortschritt dar, der ein
höheres
Verhältnis
der Festigkeit zum Gewicht und eine höhere Luftdurchlässigkeit
einschließt.
Weil das Polyisocyanat-Prepolymerharz gewöhnlich dahingehend formuliert ist,
dass es mit Wasser aktiviert wird, werden die oben erwähnten Artikel
für orthopädische Stützverbände dem Verbraucher
oft in Form eines "Satzes" verfügbar gemacht,
der eine luft- und wasserundurchlässige Verpackung und darin
eine Rolle aus Band für
Stützverbände umfasst.
Die Verpackung besteht gewöhnlich
aus einem Vielschichtlaminat-Folienmaterial.
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Das U.S.-Patent Nr. 4 667 661 (Scholz
et al.) offenbart ein Band für
Stützverbände, das
weiterhin ein Gleitmittel umfasst. Das Gleitmittel dient zur Erzeugung
eines Materials für
Stützverbände, das
nach dem Eintauchen in Wasser leicht auftragbar und schlüpfrig ist,
wodurch es geformt werden kann, ohne dass Harz an den behandschuhten
Händen
der auftragenden Person haftet.
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Unglücklicherweise macht das Gleitmittel
beim Kontakt mit der Verpackung auch die Außenfläche der Verpackung schlüpfrig. Dadurch
wird der "Griff" vermindert, den
ein Benutzer an den Kanten der Verpackung erreichen kann, wenn er
oder sie versucht, die Verpackung aufzureißen. In vielen Fällen ist
der Griff so vermindert, dass der Benutzer nicht in der Lage ist,
die erforderliche Reißkraft
leicht aufzubringen. Um die Verpackung zu öffnen, muss der Benutzer daher
entweder seine Handschuhe wechseln oder seine Hände und/oder die Außenfläche der
Verpackung vollständig
waschen. Alternativ möchte
der Benutzer möglicherweise
mehrere Verpackungen auf einmal (d. h., bevor das Gleitmittel in
Kontakt mit seinen Händen
gerät) öffnen und
dieses "Schlupf"problem vermeiden.
Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass der Benutzer die
Anzahl der für eine
spezielle Therapie erforderlichen Rollen vor Therapiebeginn abschätzen muss.
Wenn die Anzahl der Rollen unterschätzt wird, wird das Schlüpfrigkeitsproblem
nicht vermieden. Im Gegensatz dazu werden in dem Fall, in dem die
Zahl der Rollen überschätzt wird,
diese zusätzlichen
Rollen unnötigerweise
der atmosphärischen
Feuchtigkeit und einem vorzeitigen Härten ausgesetzt und vergeudet.
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WO-A-94/28837 offenbart eine Verpackung
von Artikeln für
orthopädische
Stützverbände, die
eine oder mehrere Reibungszonen in Form von Etikettenmaterialien
oder anderen texturierten Materialien einschließt, die auf die Oberfläche der
Verpackung geklebt sind.
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EP-A-0 450 247 offenbart eine Verpackung
von Artikeln für
orthopädische
Stützverbände, die
einen oder mehrere aufgeraute Bereiche beispielsweise in Form von
Löchern
umfasst.
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Aus dem obigen ist ersichtlich, dass
im Fachgebiet ein Satz aus einem Material für orthopädische Stützverbände benötigt wird, der die Vorteile
sowohl eines schlüpfrigen
Harzes als auch einer leicht zu öffnenden
Verpackung hat, die leicht geöffnet
werden kann, wenn sie sich in Kontakt mit einem Gleitmittel befindet. Ein
weiterer Fortschritt im Fachgebiet bestände darin, diesen Satz kostengünstig bereitzustellen.
Solche Sätze eines
Materials für
orthopädische
Stützverbände und
Verfahren zur Herstellung davon werden hier offenbart und beansprucht.
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Kurzbeschreibung
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine zur Aufnahme eines Materials für orthopädische Stützverbände geeignete Verpackung (80),
umfassend:
ein luft- und wasserundurchlässiges bahnförmiges Laminatmaterial
(10), umfassend eine äußere Sperrfolie, wobei
die äußere Sperrfolie
eine Metallfolie und ein durchstoßbeständiges Außenmaterial, das auf wenigstens eine
Hauptfläche
der Metallfolie laminiert ist, und eine heißsiegelbare innere Kunststofffolie,
die an eine Hauptfläche
der Sperrfolie laminiert ist, umfasst, wobei die heißsiegelbare
innere Kunststofffolie versiegelte Teile einschließt, die
einen Beutel aus dem bahnförmigen
Laminatmaterial bilden, wobei der Beutel wenigstens eine Innenwandung
und wenigstens eine Außenwandung
aufweist, wobei die versiegelten Teile gegenüber Luft und Wasserdampf hochgradig
undurchlässig
sind und wobei weiterhin die Bahn aus dem härtbaren Material für Stützverbände so ausgebildet
ist, dass sie in den Beutel passt, und
eine Vorrichtung zur
Erleichterung des Aufreißens
des Bahnmaterials, wenn die Außenfläche der
Verpackung (80) mit einem Gleitmittel in Kontakt gebracht
wird, die wenigstens eine Reibungszone (90a/90b)
und einen neben der versiegelten Kante der Verpackung (80)
befindlichen Ausschnitt (42) zur Erleichterung des Aufreißens des
Beutels aufweist, wobei die Reibungszone (90a/90b)
sich neben dem Ausschnitt (42) befindet;
wobei die
Verpackung (80) dadurch gekennzeichnet ist, dass die Reibungszone
(90a/90b) eine Mehrzahl von Perforationen (92)
in einer versiegelten Naht der Verpackung umfasst, wobei die Perforationen
(92) eine freiliegende Kante (94) des bahnförmigen Laminatmaterials
so umfassen, das dieses aus der Verpackung (80) herausragt.
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Die Erfindung umfasst weiterhin einen
Satz, umfassend:
ein Material für orthopädische Stützverbände mit einem härtbaren
Harz;
ein Gleitmittel zur Verminderung der Klebrigkeit zwischen
dem Harz und der Hand der das Material für Stützverbände auftragenden Person und
die
luft- und wasserundurchlässige
Verpackung (80) von Anspruch 1 und
ein Verfahren zur
Bildung einer zur Aufnahme eines Materials für orthopädische Stützverbände geeigneten Verpackung (80),
umfassend die Schritte des:
Bereitstellens eines luft- und
wasserundurchlässigen
bahnförmigen
Laminatmaterials (10), umfassend eine äußere Sperrfolie, die eine Metallfolie
und ein durchstoßfestes,
an wenigstens eine Hauptfläche
der Metallfolie laminiertes äußeres Material
umfasst, und eine heißsiegelbare,
an eine Hauptfläche
der Sperrfolie laminierte innere Kunststofffolie;
Bildens eines
Beutels aus dem bahnförmigen
Material (10) durch das Heißsiegeln der inneren Kunststofffolie und
des
Bildens einer Reibungszone (90a/90b)
und eines Ausschnitts (42) in der wenigstens einen Kante
(94) der Verpackung (80) durch das Stanzen einer
Mehrzahl von Perforationen (92) durch eine versiegelte
Naht (82) der Verpackung (80).
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Die vorliegende Erfindung betrifft
Sätze von
orthopädischen
Materialien für
Stützverbände und
Verfahren zur Herstellung und Verwendung solcher orthopädischen
Materialien für
Stützverbände, wobei
der Satz Folgendes umfasst: ein Material für orthopädische Stützverbände, umfassend ein härtbares,
flüssiges
Harz, ein Gleitmittel und eine luft- und wasserundurchlässige Verpackung,
die eine Reibungszone auf der Außenfläche der Verpackung umfasst,
der einen Ausschnitt kreuzt, wobei die Reibungszone eine ausreichende
Haftreibung gewährleistet,
wenn die Außenfläche der
Verpackung mit einem Gleitmittel in Kontakt gebracht wurde, um ein
leichtes Aufreißen
der Verpackung zu erleichtern. In einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst die Reibungszone ein Etikett
mit matter Oberflächenbeschaffenheit,
das auf die Außenfläche der
Verpackung geklebt ist. In einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst die Reibungszone im versiegelten
Bereich eine Mehrzahl von kleinen Perforationen durch die Außenfläche der Verpackung.
Bei Bedarf können
beide Ausführungsformen
bei einer Verpackung zusammen verwendet werden.
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Die Reibungszonen der vorliegenden
Erfindung sind so positioniert, dass ein ausreichender Griff für jede Hand
(d. h. ein getrennter Griffbereich für jede Hand auf beiden Seiten
des Ausschnitts) gewährleistet
ist, wodurch ein leichtes Aufreißen der Folie möglich ist,
wenn ein Gleitmittel sich in Kontakt mit der Verpackung befunden
hat. Noch mehr bevorzugt sind die Reibungszonen zusätzlich dazu,
dass sie sich auf beiden Seiten des Ausschnitts befinden, auf beiden
Seiten der Verpackung ausgebildet (d. h. eine erste Reibungszone
auf der Daumenseite der Verpackung und eine zweite Reibungszone
auf der Fingerseite der Verpackung).
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In einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die Reibungszonen als Paar von Papier"etiketten" mit matter Oberflächenbeschaffenheit
(d. h. nichtglänzend),
die auf die Außenfläche der
Verpackung geklebt sind. Die Etiketten sind (z. B. unter Verwendung
eines Haftklebers oder eines Heißschmelz-Kautschukzements)
so auf die Verpackung geklebt, dass sie einen Ausschnitt kreuzen,
und auf gegenüberliegende
Seiten der Verpackung geklebt. Bei Bedarf kann ein einziges geeignetes
Etikett um die Kante der Verpackung gewickelt oder darüber gefaltet
sein, dass es an beiden Flächen
der Verpackung (d. h. "auf
gegenüberliegenden
Seiten", wie oben
erwähnt)
klebt.
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In einer alternativen gegenwärtig bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die Reibungszonen im versiegelten
Bereich als Mehrzahl von kleinen Perforationen in der Außenfläche der
Verpackung ausgebildet. Noch mehr bevorzugt befinden sich die Perforationen
im versiegelten, einen Ausschnitt kreuzenden Kantenbereich der Verpackung,
wobei ein Teil der Perforationen durch die Packung zu einer ersten
Seite der Verpackung hin hervorsteht und ein Teil der Perforationen
in Richtung der gegenüberliegenden Seite
der Packung hervorsteht.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Andere Vorteile der Erfindung gehen
aus der folgenden Zeichnung hervor, wobei gleiche Zahlen gleiche
Teile bezeichnen.
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Bei 1 handelt
es sich um eine perspektivische Teilansicht eines geeigneten bahnförmigen Laminatmaterials
der vorliegenden Erfindung.
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Die 2a, 2b und 2c sind stark vergrößerte Schnittansichten des
bahnförmigen
Laminatmaterials von 1,
die etwa entlang der Linie 2-2 von 1 genommen
wurden.
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3a ist
eine Draufsicht einer Ausführungsform
der Verpackung der vorliegenden Erfindung, wobei Teile weggebrochen
sind, um einen darin befindlichen Gegenstand zu zeigen. 3b ist eine vergrößerte Teil-Draufsicht, in der
ein Ausschnitt dargestellt ist, der vollständig im Versiegelungsbereich
enthalten ist.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform
der Verpackung der vorliegenden Erfindung.
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5 ist
eine vergrößerte Querschnitts-Teilansicht
der Ausführungsform
von 4, die etwa entlang der
Linie 5-5 von 4 genommen
wurde.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform
der Verpackung der vorliegenden Erfindung. 6b ist eine vergrößerte Ansicht der Reibungszone
der Verpackung von 6a,
wobei eine Mehrzahl von Perforationen durch den versiegelten Kantenbereich
der Verpackung dargestellt ist.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
Sätze von
orthopädischen
Materialien für
Stützverbände und
Verfahren zur Herstellung und Verwendung solcher orthopädischen
Materialien für
Stützverbände, wobei
der Satz ein Material für
orthopädische
Stützverbände umfasst,
die einen Träger
oder ein Gewebe, vorzugsweise einen dehnbaren Träger oder ein dehnbares Gewebe,
der/das mit einem härtbaren,
flüssigen
Harz imprägniert
ist, ein Gleitmittel und eine luft- und wasserundurchlässige Verpackung,
die ein bahnförmiges
Laminatmaterial und ein Mittel zur Erleichterung des Aufreißens des
bahnförmigen
Materials umfasst, wenn die Außenfläche des Beutels
mit dem Gleitmittel in Kontakt gebracht wurde, umfasst.
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Ein Element dieser Erfindung ist
eine halbstarre oder biegsame Bahn, mit der ein härtbares
Harz verbunden werden kann, um die Bahn zu verstärken, wenn das Harz darauf
gehärtet
wird. Die Bahn ist vorzugsweise porös, so dass die Bahn nur teilweise
mit dem Harz imprägniert
wird. Beispiele für
geeignete Bahnen sind Vliese, Gewebe oder Gewirke, die aus natürlichen
oder synthetischen Fasern oder Materialien bestehen. Die Bahn kann
alternativ als "Gitterstoff" oder "Trägermaterial" bezeichnet werden.
Geeignete Bahnen, die verwendet werden können, sind in den U.S.-Patenten
Nr. 4 502 479, 4 609 578, 4 668 563 und 5 014 403 und im U.S.-Patent
Nr. 5 353 486 offenbarte Glasfasergewirke. Besonders bevorzugte
Bahnen dieses Typs sind streckbare, wärmefixierte Gewebe, die im
U.S.-Patent Nr. 4 609 578 (Reed) offenbart sind. Ein Beispiel für einen
gewirkten Glasfaser-Gitterstoff, der im Rahmen des U.S.-Patents
Nr. 4 609 578 liegt, ist als der gewirkte Glasfaser-Gitterstoff
ScotchcastTM 2 von 3M, St. Paul, Minnesota,
bekannt. Das Gittermaterial ScotchcastTM 2 wird
zur Herstellung der orthopädischen
Materialien für
Stützverbände ScotchcastTM 2 und ScotchcastTM Plus von
3M verwendet. Geeignete Nicht-Glasfaserträger der vorliegenden Erfindung
umfassen Gewebe, die Folgendes umfassen: natürliche organische Fasern, von
Tieren stammende Materialien, organische Polymerfasern auf der Grundlage
von Naturstoffen und synthetische Polymerfasern. Geeignete natürliche organische Fasern
zur Verwendung im Gewebe der vorliegenden Erfindung umfassen von
Pflanzen stammende Materialien wie Abaca, Baumwolle, Flachs, Hanf,
Jute, Kapok, Leinen, Ramie und Sisal. Geeignete von Tieren stammende
Materialien umfassen Wolle, Mohair, Vikunja, Haare von anderen Tieren
und Seide.
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Gegenwärtig bevorzugte organische
Fasern umfassen Baumwolle und Wolle. Baumwolle ist gegenwärtig am
meisten bevorzugt. Geeignete organische Polymere auf der Grundlage
von natürlichen
Stoffen zur Verwendung im Gewebe der vorliegenden Erfindung umfassen:
Acetat, Azlon, Reyon und Triacetat. Geeignete synthetisch hergestellte
organische Polymere umfassen: Acryl, Aramid, Nylon, Olefin (z. B.
Poly(1-buten), Polyethylen, Poly(3-methyl-1-buten), Poly(1-penten), Polypropylen
und Polystyrol), Polyester, Polytetrafluorethylen, Poly(vinylalkohol),
Poly(vinylchlorid) und Poly(vinylidenchlorid). Gegenwärtig bevorzugte
synthetische Polymerfasern umfassen: Acryl, Nylon, Polyethylen,
Polypropylen, Polyester und Rayon. Die gegenwärtig am meisten bevorzugten
synthetischen Polymerfasern umfassen: Nylon, Polyester und Rayon.
In dieser Hinsicht werden bevorzugte gewirkte, gewebte oder nichtgewebte
Bahnen aus organischen Fasern zum Beispiel in den U.S.-Patenten Nr. 4 940
047, 4 984 566 und 4 841 958 (Ersfeld et al.) beschrieben.
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Ein zweites Element dieser Erfindung
ist ein härtbares
Harz. Die in dieser Erfindung brauchbaren härtbaren Harze sind Harze, die
zur Beschichtung eines bahnförmigen
Materials verwendet werden können
und die dann gehärtet
werden können,
um das bahnförmige
Material zu verstärken.
Das Harz ist zu einem vernetzten, warmgehärteten Zustand härtbar. Bei
den bevorzugten härtbaren
Harzen handelt es sich um Flüssigkeiten,
d. h. Zusammensetzungen mit Viskositäten zwischen etwa 5 Pa·s und
etwa 500 Pa·s,
vorzugsweise 10 Pa·s
und etwa 100 Pa·s,
gemessen bei 23°C
mittels eines RVT-Rotovisco-Viskosimeters von Brookfield.
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Das im Material für Stützverbände verwendete Harz ist vorzugsweise
jedes härtbare
Harz, das die funktionellen Anforderungen an ein Gussstück für orthopädische Stützverbände erfüllt. Offensichtlich
muss das Harz in dem Sinne nichttoxisch sein, dass es während des
Härtens
keine signifikanten Mengen an toxischen Dämpfen abgibt, die für den Patienten
oder die das Gussstück
für Stützverbände aufbringende
Person schädlich
sind und auch keine Hautreizung entweder durch eine chemische Reizung
oder die Erzeugung von übermäßiger Wärme während des
Härtens
bewirkt. Weiterhin muss das Harz gegenüber dem Härtungsmittel ausreichend reaktiv
sein, damit eine schnelle Härtung
des Gusstücks
nach dessen Anlegung gewährleistet
ist, darf jedoch nicht so reaktiv sein, dass es eine ausreichende
Bearbeitungszeit zum Aufbringen und Formen des Gussstücks verhindert.
Anfänglich
muss das Material für
Stützverbände geschmeidig
und formbar sein und sollte an sich selbst haften. Dann – in einem
kurzen Zeitraum nach Abschluss des Auftragens des Gussstücks – sollte
es starr oder wenigstens halbstarr und so stark werden, dass es
die Belastungen und Spannungen, denen das Gussstück durch die Aktivitäten des
Trägers
ausgesetzt ist, auffängt.
Somit muss das Material in wenigen Minuten eine Zustandsänderung
von einem flüssigkeitsartigen
Zustand zu einem festen Zustand erfahren.
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Die bevorzugten Harze sind diejenigen,
die mit Wasser gehärtet
werden. Gegenwärtig
bevorzugt sind Urethanharze, die durch die Reaktion eines Polyisocyanats
und eines Polyols gehärtet
werden, wie diejenigen, die im U.S.-Patent Nr. 4 131 114 offenbart
sind. Geeignet ist eine Anzahl von im Fachgebiet bekannten Klassen von
wasserhärtbaren
Harzen einschließlich
Polyurethanen, Cyanoacrylatestern und, wenn sie mit feuchtigkeitsempfindlichen
Katalysatoren vereinigt sind, Epoxyharzen und Prepolymeren, die
an ihrem Ende mit Trialkoxy- oder Trihalogensilangruppen terminiert
sind. Zum Beispiel offenbart das U.S.-Patent Nr. 3 932 526, dass
1,1-Bis(perfluormethylsulfonyl)-2-arylethylene
bewirken, dass Feuchtigkeitsspuren enthaltende Epoxyharze polymerisiert
werden.
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Es können Harzsysteme verwendet
werden, die von den wasserhärtbaren
verschieden sind, obwohl die Verwendung von Wasser zur Aktivierung
der Härtung
eines Bands für
orthopädische
Stützverbände für Orthopäden und
das medizinische Personal zum Aufbringen von Stützverbänden am zweckmäßigsten,
sichersten und vertrautesten ist. Geeignet sind Harzsysteme wie
diejenigen, die im U.S.-Patent Nr. 3 908 644 offenbart sind, wobei
eine Bandage mit difunktionellen Acrylaten oder Methacrylaten wie
dem aus der Kondensation von Glycidylmethacrylat und Bisphenol A
(4,4'- Isopropylidendiphenol)
stammenden Bismethacrylatester imprägniert wird. Das Harz härtet bei
einer Benetzung mit Lösungen
aus einem tertiären
Amin und einem organischen Peroxid. Das Wasser kann auch einen Katalysator
enthalten. Zum Beispiel wird im U.S.-Patent Nr. 3 630 194 ein Band
für orthopädische Stützverbände vorgeschlagen,
das mit Acrylamid-Monomeren imprägniert ist,
deren Polymerisation durch das Eintauchen der Bandage in eine wässrige Lösung aus
Oxidations- und Reduktionsmitteln (im Fachgebiet als Redox-Initiatorsystem
bekannt) initiiert wird. Die Festigkeit, Starrheit und Härtungsgeschwindigkeit
einer solchen Bandage sind von den dort offenbarten Faktoren abhängig.
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Einige gegenwärtig noch mehr bevorzugte Harze
zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind wasserhärtbare Prepolymere
mit Isocyanatfunktionen. Ein hier verwendetes wasserhärtbares
Prepolymer mit Isocyanatfunktionen bedeutet ein Prepolymer, das
von einem vorzugsweise aromatischen Polyisocyanat und einer reaktiven
Wasserstoffverbindung oder einem reaktiven Oligomer stammt. Das
Prepolymer weist eine Isocyanat-Funktionalität auf, die
ausreichend ist, um bei einer Einwirkung von Wasser, z. B. Feuchtigkeitsdampf oder
vorzugsweise flüssigem
Wasser, zu härten.
Geeignete Systeme dieses Typs sind zum Beispiel im U.S.-Patent Nr.
4 411 262 und im U.S.-Patent Nr. 4 502 479 offenbart. Gegenwärtig noch
mehr bevorzugte Harzsysteme sind im U.S.-Patent Nr. 4 667 661 und
im EP-Patent Nr. 0 407 056 offenbart. Die folgende Offenbarung betrifft
hauptsächlich
die bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung, bei der wasserhärtbare
Prepolymere mit Isocyanatfunktionen als die härtbaren Harze verwendet werden.
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Es ist bevorzugt, das Harz als durch
die Reaktion eines Isocyanats mit einem Polyol gebildeten Polyisocyanat-Prepolymer
auf das Gewebe aufzubringen. Es ist bevorzugt, ein Isocyanat mit
einer niedrigen Flüchtigkeit
wie Diphenylmethandiisocyanat (MDI) statt einem flüchtigeren
Material wie Toluoldiisocyanat (TDI) zu verwenden. Geeignete Isocyanate
umfassen 2,4-Toluoldiisocyanat,
2,6-Toluoldiisocyanat, Mischungen dieser Isomere, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat,
Mischungen dieser Isomere zusammen mit möglichen kleinen Mengen von
2,2'-Diphenylmethandiisocyanat
(typisch für
kommerziell erhältliches
Diphenylmethandiisocyanat) und aromatische Polyisocyanate und deren
Mischung, wie diejenigen, die aus der Phosgenierung des Kondensationsprodukts
von Anilin und Formaldehyd stammen. Typische Polyole zur Verwendung
im Prepolymersystem umfassen Polypropylenetherglycole (von Arco
Chemical unter der Handelsbezeichnung ArcolTM PPG
und von BASF Wyandotte unter der Handelsbezeichnung PluracolTM erhältlich), Polytetramethylenetherglycole
(PolymegTM von der Quaker Oats Co.), Polycaprolactondiole
(NiaxTM PCP-Polyolserie von Union Carbide) und Polyesterpolyole
(Polyester mit Hydroxyl am Kettenende, erhalten durch die Veresterung
von Dicarbonsäuren
und Diolen, wie die von der Ruco Division, Hooker Chemical Co.,
erhältlichen RucoflexTM-Polyole). Durch die Verwendung von Polyolen
mit hoher Molmasse kann die Starrheit des gehärteten Harzes vermindert werden.
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Bei einem Beispiel für ein Harz,
das im Material für
Stützverbände der
Erfindung brauchbar ist, wird ein als IsonateTM 2143L
bekanntes Isocyanat von der Dow Chemical Company (eine Mischung
aus Di- und Triisocyanaten, etwa 73% MDI enthaltend) und ein als
NiaxTM PPG725 bekanntes Polypropylenoxidpolyol
von Union Carbide verwendet. Zur Verlängerung der Lagerbeständigkeit
des Materials ist es bevorzugt, 0,01 bis 1,0 Gew.-% eines Benzoylchlorids
oder eines anderen geeigneten Stabilisators einzuschließen.
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Die Reaktivität des Harzes kann, sobald es
dem wasserhärtenden
Mittel ausgesetzt wird, durch die Verwendung eines richtigen Katalysators
geregelt werden. Die Reaktivität
darf nicht so hoch sein, dass: (1) sich ein harter Film schnell
auf der Harzoberfläche
bildet, wodurch ein weiteres Eindringen des Wassers in die Masse
des Harzes verhindert wird, oder (2) das Gussstück starr wird, bevor das Aufbringen
und Formen abgeschlossen ist. Gute Ergebnisse sind unter Verwendung
von 4-[2-[1-Methyl-2-(4-morpholinyl)ethoxy]ethyl]ethyl]morpholin
(MEMPE), das gemäß der Beschreibung
im U.S.-Patent Nr. 4 705 840 hergestellt wird, mit einer Konzentration
von etwa 0,05 bis 5 Gew.-% erreicht worden.
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Ein Schäumen des Harzes sollte minimiert
werden, weil dies die Porosität
des Gussstücks
und dessen Gesamtfestigkeit vermindert. Ein Schäumen erfolgt, weil Kohlendioxid
freigesetzt wird, wenn Wasser mit Isocyanatgruppen reagiert. Eine
Methode zur Minimierung des Schäumens
besteht in der Verminderung der Isocyanatgruppen im Prepolymer.
Um die Reaktivität,
Bearbeitbarkeit und Endfestigkeit zu erhalten, ist jedoch eine ausreichende
Konzentration von Isocyanatgruppen erforderlich. Obwohl ein Schäumen bei
niedrigen Harzgehalten schwächer
ist, ist ein ausreichender Harzgehalt für wünschenswerte Merkmale des Gussstücks, wie
die Festigkeit und eine Beständigkeit
gegenüber
dem Abschälen,
erforderlich. Das zufriedenstellendste Verfahren zur Minimierung
des Schäumens
besteht in der Zugabe eines Schaumverhinderungsmittels wie des Silicons
Antifoam A (Dow Corning) oder der Siliconflüssigkeit Anti-foam 1400 (Dow
Corning) zum Harz. Es ist besonders bevorzugt, eine Siliconflüssigkeit
wie Anti-foam 1400 von Dow Corning mit einer Konzentration von etwa
0,05 bis 1,0 Gew.-% zu verwenden. Wasserhärtbare, eine stabile Dispersion
von hydrophoben Polymerteilchen enthaltende Harze, wie sie im EP-Patent
Nr. 0 407 056 offenbart sind, können
ebenfalls zur Verminderung des Schäumens verwendet werden.
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Als gegenwärtig noch mehr bevorzugte Harze
eingeschlossen sind auch die wasserreaktiven, flüssigen, organometallischen
Verbindungen, die im U.S.-Patent
Nr. 5 346 939 offenbart sind, und die wasserhärtbaren Oligomere mit Alkoxysilan
am Kettenende, die im U.S.-Patent Nr. 5 423 735 offenbart sind.
Diese Harze sind als Alternative zu Isocyanatharz-Systemen besonders
bevorzugt.
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Die Sätze der vorliegenden Erfindung
mit dem Material für
orthopädische
Stützverbände umfassen weiterhin
ein Gleitmittel zur Verminderung der Klebrigkeit des härtbaren
Materials für
Stützverbände (z.
B. zur Verminderung der Klebrigkeit zwischen dem aktivierten, härtbaren
Material für
Stützverbände und
einer behandschuhten Hand). Das Gleitmittel kann in jeder der folgenden
Ausführungsformen
im Satz vorhanden sein. Zum Beispiel kann das Gleitmittel als Teil
des härtbaren
Harzsystems, als getrennte Komponente, die zum Aktivierungsmittel
gegeben wird (die z. B. zu einem Wasser-Tauchbad gegeben wird),
oder als Beschichtung auf einem Handschuh, der zur Übertragung
von Gleitmittel auf das Aktivierungsmittel oder das Material für Stützverbände vorgesehen
ist, während
der Aktivierung des Harzes und/oder dem Wickeln des Gussstücks bereitgestellt
werden. Alternativ kann das Gleitmittel als Beschichtung auf einem
ansonsten die Klebrigkeit des Gussstücks vermindernden Handschuh
bereitgestellt werden, indem es eine schlüpfrige Oberfläche erzeugt. Der
hier verwendete Begriff "Satz" bezieht sich auf
eine Kombination von Gegenständen
oder Bestandteilen, die als Einheit oder Kombination von Gegenständen verkauft
werden, die dazu vorgesehen sind, bei einem Verfahren – zur Immobilisierung
eines Gliedes zusammen verwendet zu werden. Zum Beispiel umfasst
ein "Satz" die Kombination
aus einem Handschuh oder einer Packung Handschuhe, der/die ein Gleitmittel
umfasst/umfassen, und eine Verpackung der vorliegenden Erfindung,
die ein Material für
Stützverbände enthält.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann das Gleitmittel als Teil des Harzes
gemäß dem U.S.-Patent
Nr. 4 667 661 so bereitgestellt werden, dass die Materialien für Stützverbände vor
und während
des Härtens
eine verminderte Klebrigkeit aufweisen und dennoch ein Gussstück für Stützverbände mit
einer ausreichenden Festigkeit und Laminierungsfestigkeit bilden.
Geeignete Gleitmittel umfassen: hydrophile, kovalent an das Harzsystem
gebundene Gruppen; mit dem härtbaren
Harz unverträgliche
Additive, umfassend: ein Tensid, ein aus einer Mehrzahl von hydrophilen
Gruppen bestehendes Polymer und ein Polysiloxan, und Kombinationen
der obigen.
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Wenn das Gleitmittel anfänglich "innerhalb" der Verpackung bereitgestellt
ist (z. B. in Zusammenhang mit dem Material für Stützverbände oder anders innerhalb des
Beutels versiegelt), ist wahrscheinlich, dass die Außenfläche der
ersten geöffneten
Verpackung nicht mit Gleitmittel in Kontakt gebracht wird, bevor
sie geöffnet wird.
Der Nutzen der vorliegenden Erfindung ist jedoch leicht ersichtlich,
wen man versucht, eine zweite Verpackung zu öffnen. In diesem Fall ist das
Gleitmittel des Materials für
Stützverbände der
ersten geöffneten
Verpackung verfügbar,
so dass es die Handschuhe der auftragenden Person berührt oder
sich mit der Lösung
des Aktivierungsmittels vermischt etc. Das Gleitmittel aus der ersten
geöffneten
Verpackung ist dann für
einen Kontakt mit der Außenfläche der
zweiten ungeöffneten
Verpackung verfügbar
und macht die Außenfläche der
zweiten Verpackung schlüpfrig.
Alternativ ist das Gleitmittel, wenn es anfänglich "außerhalb" der Verpackung bereitgestellt
wird (z. B. als Beschichtung für
einen Handschuh oder als Additiv für die Lösung des Aktivierungsmittels)
zum Kontakt mit der ersten geöffneten
Verpackung verfügbar
und kann dadurch die Außenfläche der ersten
und etwaiger folgender Verpackungen schlüpfrig machen.
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Unter Bezugnahme auf die 1 und 2(a–c) der Zeichnungen wird jetzt in einer
perspektivischen Ansicht in 1 und
in einer Querschnittsansicht in den 2a, 2b und 2c ein bahnförmiges Laminatmaterial 10 zur
Bildung der Verpackung der vorliegenden Erfindung verwendet. Wie
aus 2a hervorgeht, besteht
das bahnförmige
Laminatmaterial 10 aus einer äußeren Sperrfolie 12 und
einer heißsiegelbaren
inneren Folie 16. Wie aus 2b ersichtlich
ist, besteht die äußere Sperrschicht 12 aus
einem durchstoßbeständigen Außenmaterial 13 und
einer Zwischenschicht 15. Wie aus 2c ersichtlich ist, umfasst das bahnförmige Laminatmaterial 10 weiterhin
eine Klebeschicht 14, die zum Aneinanderkleben des Außenmaterials 13 und
der Zwischenschicht 15 dient.
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Das bahnförmige Material 10 besteht
aus herkömmlichen
Materialien, die auf eine herkömmliche
Weise mittels Druck und/oder Klebstoff zusammenlaminiert werden,
wie als nächstes
beschrieben wird. Die Zwischenschicht 15 aus dem bahnförmigen Material 10 besteht
vorzugsweise aus einer Metallfolie, die gegenüber Luft und Wasserdampf hochgradig
undurchlässig
ist. Vorzugsweise besteht die Zwischenschicht 15 aus einer Aluminiumfolie
mit einer Dicke zwischen 0,002 und 0,03 mm, noch mehr bevorzugt
zwischen 0,005 und 0,015 mm und am meisten bevorzugt zwischen 0,007
und 0,010 mm. Obwohl es bevorzugt ist, dass eine solche Aluminiumfolie
gänzlich
frei sogar von winzigen Löchern
ist, ist bekannt, dass eine solche Aluminiumfolie sogar dann gegenüber dem
Durchlassen von Luft und Wasserdampf hochgradig undurchlässig bleibt,
wenn einige weit verstreute, winzige Öffnungen durch sie hindurch
gehen. Mit hochgradig undurchlässig
ist folglich gemeint, dass so wenig Luft und Wasserdampf wie möglich durch
die winzigen Öffnungen,
die in gegenwärtig verfügbaren Metallfolien
vorhanden sind, gelangen können.
Die äußere Sperrschicht 12 des
bahnartigen Laminatmaterials 10 umfasst ein schützendes,
durchstoßbeständiges Papier-
oder Kunststoffharzmaterial. Vorzugsweise besteht die äußere Sperrschicht 12 aus
einer Polyester- oder Polypropylenfolie, die mittels eines herkömmlichen
Verbindens durch Extrudieren oder mittels Klebstoff an die Aluminiumfolie
der Zwischenschicht 15 laminiert wird. Zum Beispiel kann
eine Klebeschicht 14 verwendet werden, um das Außenmaterial 13 an
die Zwischenschicht 15 zu kleben. Geeignete Klebeschichtmaterialien
umfassen Materialien aus Polyethylen niedriger Dichte (hiernach
als "LDPE" bezeichnet), die
vorzugsweise eine Dichte zwischen 0,91 und 0,93 g/cm3 aufweisen.
Die heißsiegelbare
Innenfolie 16 des bahnförmigen
Materials 10 besteht aus einem heißsiegelbaren Material, das
mittels Klebstoffen, Extrudieren oder dergleichen auf die Aluminiumfolie
der Zwischenschicht 15 laminiert werden kann. Vorzugsweise
handelt es sich bei dem heißsiegelbaren
Material um eine Kunststoffharzfolie wie ein Polypropylen, Polyethylen
oder Polyethylen-Polypropylen-Copolymer, das direkt auf die Aluminiumfolie
extrudiert und/oder kalandriert wird. Am meisten bevorzugt handelt
es sich beim heißsiegelbaren Material
um das von der E.I. du Pont de Nemours & Co. (Inc.), Wilmington, Del., erhältliche
Ionomerharz der Marke "SurlynTM",
das direkt auf die Aluminiumfolie extrudiert und/oder kalandriert
wird. Damit im Zusammenhang ist die anhängige europäische Patentanmeldung Nr. 94
108 667.0 von Interesse.
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In 3 ist
eine Draufsicht einer ersten Ausführungsform einer Verpackung 26 der
vorliegenden Erfindung dargestellt, die aus dem bahnförmigen Laminatmaterial 10 besteht.
Die Verpackung 26 kann gewöhnlich aus einem einzigen Stück des bahnförmigen Materials 10 oder
zwei Stücken
des bahnförmigen
Materials 10 bestehen. Die Verpackung 26 wird
gewöhnlich durch
das am Rand erfolgende Heißsiegeln
des bahnförmigen
Materials an sich selbst oder an einem zweiten Stück des bahnförmigen Materials 10 gebildet.
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Nach wie vor unter Bezugnahme auf 3a ist die teilweise weggebrochene
Verpackung 26 dargestellt, wodurch eine Bahn des härtbaren
Materials 32 für
Stützverbände dargestellt
ist, das sonst hermetisch darin versiegelt wäre. Wie bereits beschrieben
wurde, umfasst die Verpackung 26 ein oder zwei Stücke aus bahnartigem
Material 10, die am Rand an zwei Heißsiegelnähten 34 und 36 und
zwei seitlichen Heißsiegelnähten 38 miteinander
heißgesiegelt
sind, wodurch ein Beutel 39 mit Innenwandungen 41 gebildet
wird. Die Siegelnähte 34, 36 und 38 ergeben
versteifte Teile des Beutels 39, die gegenüber Luft
und Wasserdampf hochgradig undurchlässig sind. Mit hochgradig undurchlässig ist
gemeint, dass so wenig Luft und Wasserdampf wie möglich und
vorzugsweise gar keine Luft und kein Wasserdampf durch diese versteiften
Teile des Beutels 39 gelangen.
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In einem oder mehreren der End-Heißsiegelnähte 34 und 36 oder
der seitlichen Heißsiegelnähte 38 befinden
sich ein oder mehrere Ausschnitte 40 zur Erleichterung
des Aufziehens der Verpackung 26. Gegenwärtig bevorzugte
Ausschnitte umfassen eine Kerbe an der Kante im Siegelbereich des
Beutels. Bei der Form der Kerbe kann es sich um jede beliebige Form
(wie zum Beispiel eine "V"-förmige Kerbe
oder einen dünnen Schlitz)
handeln, die eine einwirkende Belastung wirksam konzentriert und
dadurch das Ein- oder Zerreißen des
bahnförmigen
Laminatmaterials erleichtert. Vorzugsweise befindet sich der Ausschnitt
nahe der Kante des Beutels. Alternativ kann der Ausschnitt 42,
wie in 3b dargestellt
ist, innerhalb einer Heißsiegelnaht
und nicht an der freien Kante der Verpackung enthalten sein. In
dieser Ausführungsform
(d. h., bei der der Ausschnitt nahe der Kante, aber nicht auf der
Kante liegt) dient der Ausschnitt dazu, eine einwirkende Belastung auf
zwei Punkten zu konzentrieren und so zwei Risse zu initiieren. Der
erste Riss setzt sich in Richtung der Kante der Verpackung fort,
während
der zweite Riss sich von der Kante der Verpackung weg fortsetzt
und dadurch den Beutelteil öffnet.
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In den 4 und 5 der Zeichnungen ist eine
alternative Ausführungsform
der Verpackung der vorliegenden Erfindung dargestellt. Unter Bezugnahme
zunächst
auf 4 ist eine Verpackung 50,
bei der es sich gewöhnlich
um eine herkömmliche
Konstruktion mit einer Siegellasche handelt, in perspektivischer
Darstellung dargestellt. Die Verpackung 50 wird herkömmlicherweise
aus einer einzigen Bahn aus bahnförmigem Laminatmaterial 10 so
um die in 3 dargestellte
Bahn aus dem härtbaren
Material 32 für
Stützverbände geformt, dass
sie eine Siegellasche 54 und eine Heißsiegelnaht 52 an
einem ersten Ende aufweist, wodurch ein Beutel 56 gebildet
wird, der aus der Bahn aus dem härtbaren
Material 32 für
Stützverbände gebildet
wird. Die Siegellasche 54 erzeugt einen versteiften Teil
des Beutels 56.
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Der Beutel 56 weist eine
Innenwandung 58 und eine Außenwandung 59 auf.
Innerhalb der Heißsiegelnaht 52 befindet
sich ein Ausschnitt 40 (oder alternativ 42) zur
Erleichterung des Aufreißens
der Verpackung 50 der Ausführungsform. Die Verpackung 50 wird
durch das Heißsiegeln
des Beutels 56 an dem der Heißsiegelnaht 52 gegenüberliegenden
Ende vervollständigt.
Dadurch kann ein zweiter, dem Ausschnitt 40 ähnlicher Ausschnitt
erzeugt werden. Alternativ kann der Ausschnitt entlang der oben
erwähnten
Siegellasche 54 ausgebildet sein.
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Neben dem oben erwähnten Ausschnitt 40 oder 42 befinden
sich Reibungszonen 46, die an die Außenfläche des Beutels angepasst sind.
Bei der Reibungszone kann es sich entweder um eine durchgehende Zone
mit einem im Bereich im wesentlichen gleichmäßigen Haftreibungskoeffizienten
("SCOF") oder eine nicht durchgehende
Zone mit Bereichen mit verschiedenen Reibungskoeffizienten handeln.
Im allgemeinen sollte die Reibungszone groß genug sein, um einen ausreichenden "Griff" (d. h. Gesamt-Haftreibung)
zu ergeben, wenn eine gleitfähig
gemachte Bahn zwischen Daumen und Finger gepresst wird, damit das
bahnförmige
Material zerrissen werden kann.
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Insbesondere sollte der mittels der
Reibungszone erzeugte Griff ausreichend sein, um das Zerreißen der
Verpackung zu erleichtern, nachdem die Außenfläche der Verpackung mit dem
oben erwähnten
Gleitmittel in Kontakt gebracht wurde.
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In den 6a und 6b der Zeichnungen ist eine
alternative Ausführungsform
der Verpackung der vorliegenden Erfindung dargestellt. Zunächst unter
Bezugnahme auf 6a ist
eine Verpackung 80, eine herkömmliche Konstruktion mit einer
Siegellasche, in perspektivischer Ansicht dargestellt. Die Verpackung 80 ist auf
herkömmliche
Weise um die in 3 dargestellte
Bahn 32 aus dem härtbaren
Material für
Stützverbände aus
einer einzigen Bahn aus bahnförmigem
Laminatmaterial 10 so geformt, dass sie eine Siegellasche 84 und am
ersten Ende eine Heißsiegelnaht 82 aufweist,
wodurch ein Beutel 86 gebildet wird, der die Bahn 32 aus dem
härtbaren
Material für
Stützverbände enthält.
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Der Beutel 86 hat eine Innenwandung 88 und
eine Außenwandung 89.
Innerhalb der Heißsiegelnaht 82 befindet
sich ein Ausschnitt 42 (oder alternativ 40 gemäß der Darstellung
in 4) zur Erleichterung
des Aufreißens
der Verpackung 80. Die Verpackung 80 wird durch
das Heißsiegeln
des Beutels 86 an dem der Heißsiegelnaht 82 gegenüberliegenden
Ende vervollständigt.
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Unter Bezugnahme auf 6b ist eine vergrößerte Ansicht der Reibungszone
von 6a dargestellt. Neben
dem oben erwähnten
Ausschnitt 42 befinden sich die Reibungszonen 90a und 90b,
die eine Mehrzahl von Perforationen 92 umfassen, die durch
den versiegelten Bereich 82 der Verpackung gehen. Im allgemeinen sollte
die Reibungszone groß genug
sein, um einen ausreichenden "Griff" zu gewährleisten,
wenn eine gleitfähig
gemachte Bahn durch Daumen und Zeigefinger gepresst wird, damit
das bahnförmige
Material durch den versiegelten Bereich zerrissen werden kann. Insbesondere
sollte der durch die Reibungszone erzeugte Griff ausreichend sein,
um das Zerreißen
der Verpackung zu erleichtern, wenn die Außenfläche der Verpackung mit dem
oben erwähnten
Gleitmittel in Kontakt gebracht wurde.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
enthält
die Verpackung wenigstens vier Perforationen auf jeder Seite des
Ausschnitts. Die Perforationen 92 sind vorzugsweise so
beabstandet angeordnet, dass eine Zone mit einer zum Ergreifen geeigneten
Größe erhalten
wird. Noch mehr bevorzugt enthält
die Verpackung wenigstens 8 Perforationen auf beiden Seiten des
Ausschnitts. Am meisten bevorzugt enthält die Verpackung wenigstens
10 Perforationen auf beiden Seiten des Ausschnitts. Wie in 6b dargestellt ist, enthält die Verpackung 11 Perforationen
auf beiden Seiten des Ausschnitts. Bei Bedarf kann ein Teil der
Perforationen so ausgebildet sein, dass die freiliegende Kante der
Verpackungsbahn 94 aus gegenüberliegenden Seiten des Beutels
herausragt, wodurch ein verbesserter Griff an beiden Seiten des
Beutels erhalten wird.
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Die Größe der Reibungszone sollte
ausreichend sein, damit die notwendige Haftreibung zur Ermöglichung
des Aufreißens
der Verpackung gewährleistet
ist. Im allgemeinen ist die Reibungszone vorzugsweise so groß wie die
Kontaktfläche
des mittleren Daumen- und/oder Fingerabdrucks eines Menschen. Vorzugsweise
hat die Reibungszone auf beiden Seiten des Ausschnitts eine Mindestfläche von
wenigstens 10 mm × 10 mm
und noch mehr bevorzugt von wenigstens 20 mm × 20 mm. Bei Reibungszonen,
die eine Mehrzahl von Perforationen enthalten, wird die Fläche als
Gesamtfläche
der Zone berechnet, die die Perforationen aufweist. Bei Bedarf kann
die Reibungszone größer als
diese Fläche
sein und die gesamte Oberfläche
der Verpackung einschließen.
Bei Reibungszonen, die Perforationen umfassen, sollten die Perforationen
jedoch auf den versiegelten Bereich des Beutels oder den Bereich
außerhalb
der versiegelten Zone beschränkt
sein. Das heißt, dass
keine Perforationen durch das Verpackungsmaterial in den Beutelbereich
reichen sollten. Weiterhin ist nicht vorgesehen, die Geometrie der
Reibungszone auf rechteckige Formen zu beschränken. Bei Bedarf können kreisförmi ge, ovale,
dreieckige oder Geometrien mit einer ähnlichen Fläche verwendet werden.
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Die Reibungszonen beziehen sich auf
die Zone auf der Außenfläche der
Verpackung der vorliegenden Erfindung, deren Reibungskoeffizient
ausreichend hoch ist, um ein Zerreißen der Verpackung sogar dann
zu erleichtern, wenn die Reibungszone wie hier beschrieben freigelegt
oder mit einem Gleitmittel in Kontakt gebracht wurde. Die Reibungszone
kann eine getrennte Schicht oder Schichten mit einem Material mit
einem hohen Reibungskoeffizienten umfassen, die an das äußere Material 13 geklebt
ist/sind, oder sie kann ein äußeres Material
mit einer ausreichend aufgerauten Außenfläche umfassen, oder sie kann
eine Mehrzahl von Perforationen durch den versiegelten Bereich der
Verpackung umfassen. Gegenwärtig
bevorzugt sind Reibungszonen, die eine getrennte Schicht aus einem
geeigneten Material (z. B. einem Material mit einem ausreichend hohen
Reibungskoeffizienten) umfassen, das an das äußere Material der Verpackung
geklebt ist. Ebenfalls gegenwärtig
bevorzugt sind Reibungszonen, die eine Mehrzahl von Perforationen
im versiegelten Bereich der Verpackung umfassen.
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Geeignete Materialien für Reibungszonen
umfassen Etikettenmaterialien (z. B. Papiermaterialien mit Klebstoffträger) und
texturierte Materialien (z. B. texturierte Kunststoffmaterialien,
Sandpapier etc.). Die Materialien für Reibungszonen können durch
Kleben oder mechanisch am Laminat-Verpackungsmaterial befestigt sein oder
direkt in das Laminat eingearbeitet sein. Geeignete Materialien
für Etiketten
umfassen Papiermaterialien mit matter und glänzender Oberflächenbeschaffenheit.
Obwohl nicht beabsichtigt ist, an eine Theorie gebunden zu werden,
sind Papiermaterialien mit glänzender
Oberflächenbeschaffenheit
gegenwärtig
weniger bevorzugt, weil angenommen wird, dass die glänzende Oberflächenbeschaffenheit
die Absorption der Gleitmittellösung
verzögert
und somit bewirkt, dass das Material mit glänzender Oberflächenbeschaffenheit
beim In-Kontakt-Bringen mit einer Gleitmittellösung anfänglich eine relativ niedrige
Haftreibung aufweist. Im Gegensatz dazu ergeben Papiermaterialien
mit einer matten Oberflächenbeschaffenheit
beim In-Kontakt-Bringen mit dem Gleitmittel sofort eine hohe Haftreibung
und sind zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung bevorzugt.
Be Bedarf können
Papiermaterialien mit glänzender
Oberflächenbeschaffenheit
mit der Maßgabe
verwendet werden, dass der Benutzer eine Zeit wartet, damit sich
die erforderliche Haftreibung entwickelt. Bevorzugte Etikettenmaterialien
mit matter Oberflächenbeschaffenheit
zur Verwendung als Reibungszone umfassen den von Alfford Label,
Costa Mesa, Kalifornien, erhältlichen "Premium matte coated
litho – permanent
adhesive" C1S.
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Geeignete texturierte Materialien
umfassen Materialien mit perforierten Flächen. Ein solches perforiertes
Kunststoffband wird von 3M als Operations-Klebeband TRANSPORE verkauft. Dieses
Band umfasst einen extrudierten Folienträger und eine Klebstoffschicht.
Der Folienträger
ist etwa 0,01 cm dick. Das Band wird durch eine Prägestation
geleitet, die eine Mehrzahl kleiner Perforationen durch den Träger erzeugt.
Die Perforationen haben einen mittleren Durchmesser von etwa 0,1
mm und sind in einer rechteckigen Anordnung mit etwa 100 Perforationen
pro cm2 Band angeordnet.
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Bei Bedarf kann das texturierte Material
direkt im Verpackungsmaterial ausgebildet sein. Zum Beispiel umfassen
geeignete Reibungsmaterialien auch Bereiche des versiegelten Saums
der Verpackung, die mit einer Mehrzahl kleiner Löcher perforiert wurden. Bevorzugte
Perforationen erzeugen freiliegende Folienoberflächen 94, die den für den Benutzer
verfügbaren
Griff verbessern, wenn nasse oder schlüpfrige Hände zum Öffnen der Verpackung verwendet
werden. Die Perforationen können
während
der Herstellung des Beutels erzeugt werden, indem die Siegelvorrichtung
so modifiziert wird, dass sie zur Bildung des Beutels verwendet wird.
Dieser Weg ermöglicht
eine kontinuierliche Herstellung und Befüllung des Beutels. Alternativ
können
die Perforationen mittels eines getrennten Werkzeugs nach der Bildung
des Beutels und dem Versiegeln der Kanten geformt werden. Ein geeignetes
Werkzeug umfasst eine Zange mit modifizierten Backen, die ein Muster aus
hervorstehenden Stiften umfassen.
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Geeignete Perforationen werden unter
Verwendung von Werkzeugen mit Vorsprüngen gebildet, die einen Durchmesser
zwischen etwa 0,5 und 4 mm, noch mehr bevorzugt zwischen etwa 1
und 3 mm und am meisten bevorzugt zwischen etwa 1,5 und 2,5 mm aufweisen.
Die Perforationen sind vorzugsweise groß genug, um zu bewirken, dass
eine freiliegende Kante 94 des Verpackungslaminats aus
der Packung hervorsteht. Mit anderen Worten werden bevorzugte Perforationen
unter Verwendung von Werkzeugen gebildet, die nicht nur eine unebene
Oberfläche
auf der Oberfläche
der Verpackung erzeugen, sondern auch das bahnförmige Laminatmaterial so einreißen, dass
eine Kante 94 des Laminats freigelegt wird. Die Form der
freiliegenden Kante kann derjenigen einer Struktur vom "Käseraspel-"Typ ähnlich
sein. Alternativ kann die freiliegende Kante eine oder mehrere Aufspaltungen
der "Wölbung" der herausragenden
Perforation umfassen.
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Die exakte Zahl von Perforationen
hängt teilweise
von der Größe der Perforationen
ab. Bei einer Perforation, die unter Verwendung eines Stifts mit
einem Durchmesser von etwa 2 mm erzeugt wird, beträgt die bevorzugte
Anzahl von Perforationen auf beiden Seiten des Ausschnitts zwischen
8 und 16.
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Bei Bedarf können die Perforationen zusätzlich zu
einem geeigneten Reibungszonenmaterial ausgebildet sein. Zum Beispiel
kann ein Etikett mit einer matten Oberflächenbeschaffenheit oder ein
anderes texturiertes Etikett wie oben diskutiert auf die Verpackung
aufgebracht werden, und eine Mehrzahl von Perforationen kann durch
das Etikett und den versiegelten Bereich der Verpackung ausgeführt sein.
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Bevorzugte Reibungszonen sollten
eine ausreichende sofortige Haftreibung gewährleisten, damit ein Aufreißen der
Verpackung möglich
ist, wenn die Verpackung mit einem Gleitmittel in Kontakt gebracht
wurde. Mit der "sofortigen" Haftreibung ist
gemeint, dass das Material, wenn es wie oben beschrieben getestet
wird, innerhalb von 1 s nach dem In-Kontakt-Bringen mit dem Gleitmittel
eine ausreichende Haftreibung ergibt. Materialien, die eine ausreichende
Haftreibung erst dann entwickeln, wenn sie für einen Zeitraum von mehr als
1 s dem Gleitmittel ausgesetzt wurden, sind weniger bevorzugt, weil
der anfängliche
Kraftaufwand zum Aufreißen
der Verpackung zu einem Versagen führen kann (d. h., dass die
Finger möglicherweise
vom Beutel abrutschen, was zu einem Herunterfallen des Beutels und
zu einer möglichen
Verunreinigung der Probe führt).
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Der Reibungskoeffizient eines Materials,
das mit einem Gleitmittel in Kontakt gebracht wurde, wird gemäß der Beschreibung
unten bestimmt. Für
Zwecke dieser Erfindung ist der von den Reibungszonen erzeugte "Griff" (die hier als die "gesamte Haftreibung" bezeichnet wird)
die Summe der Haftreibungen, die auf beiden Seiten der Verpackung
(d. h. wobei sich eine Seite der Verpackung mit dem Daumen der einen
Hand und die andere Seite sich in Kontakt mit einem Finger, gewöhnlich dem
Zeigefinger, derselben Hand befindet) erzeugt werden. Jede Hand
(d. h. jedes Daumen- und Finger-Druckpaar)
entwickelt auf beiden Seiten des Ausschnitts seine eigene gesamte
Haftreibung und erzeugt dadurch eine Reißkraft. Der kleinere Wert der
gesamten Haftreibung einer jeden Hand wird als die gesamte Haftreibung
einer Reibungszone betrachtet.
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Die Reibungszonen der vorliegenden
Erfindung sind so positioniert, dass ein ausreichender Griff für jede Hand
(d. h. eine getrennte Greifzone für jede Hand auf beiden Seiten
des Ausschnitts) erhalten wird, wodurch ein leichtes Aufreißen der
Verpackungsbahn ermöglicht
wird, wenn ein Gleitmittel in Kontakt mit der Verpackung kommt.
Noch mehr bevorzugt sind die Reibungszonen zusätzlich dazu, dass sie sich
auf beiden Seiten des Ausschnitts befinden, auf beiden Seiten der
Verpackung positioniert (d. h. eine erste Reibungszone auf der Daumenseite
der Verpackung und eine zweite Reibungszone auf der Fingerseite
der Verpackung).
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In einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die Reibungszonen als Paar von Papier"etiketten" mit matter (nicht
glänzender)
Oberflächenbeschaffenheit
auf die Außenfläche der Verpackung
geklebt. Die Etiketten werden so auf die Verpackung geklebt, dass
sie einen Ausschnitt kreuzen (z. B. unter Verwendung eines Haftklebers
oder eines Heißschmelz-Kautschukzements)
und sich auf gegenüberliegenden
Seiten der Verpackung befinden. Bei Bedarf kann ein einziges, geeignetes
Etikett um die Kante der Verpackung gewickelt oder darüber gefaltet
werden, wodurch es an beiden Außenflächen der
Verpackung (d. h. "auf
gegenüberliegenden
Seiten", wie oben
erwähnt)
klebt. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung sind die Reibungszonen als Zone mit Perforationen auf
der versiegelten Zone der Verpackung ausgebildet.
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Wie oben erwähnt können die Reibungszonen an jedem
zweckdienlichen Saum neben einem Ausschnitt ausgebildet sein. Vorzugsweise
befinden sich der Ausschnitt und die Reibungszonen neben der Mitte eines
Saums, so dass die Verpackung in etwa in zwei gleiche Hälften zerrissen
wird.
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Es wird erwartet, dass mindestens
eine Reibungszone, die die Ausübung
eines geeigneten Griffs auf beiden Seiten des Ausschnitts ermöglicht,
ausgebildet ist. Alternativ kann die Reibungszone auf beiden Seiten der
Verpackung oder an mehr als einem Ausschnitt ausgebildet sein. Alternativ
können
die Reibungszonen auf gegenüberliegenden
Seiten der Verpackung so positioniert sein, dass eine erste Reibungszone
auf der ersten Seite der Verpackung einen geeigneten Griff auf der
einen Seite des Ausschnitts gewährleistet
und eine zweite Reibungszone auf der zweiten Seite der Packung einen
geeigneten Griff auf der anderen Seite des Ausschnitts gewährleistet.
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Die 3a und 3b zeigen die Position der
Ausschnitte 40 und 42 auf verschiedenen Säumen der
Verpackung. Wenigstens ein solcher Ausschnitt ist erforderlich.
In den 3a und 3b ist auch die Position
der Reibungszonen 46, die wie oben beschrieben auf beiden
Seiten des Ausschnitts und vorzugsweise auf beiden Seiten der Verpackung
positioniert sind, dargestellt. Die Größe der in den 3a und 3b dargestellten
Reibungszonen ist nicht als einschränkend aufzufassend. Bei Bedarf
können,
wie oben diskutiert wurde, größere oder
kleinere Reibungszonen verwendet werden.
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4 zeigt
eine alternative Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Ausschnitts- und Reibungszonen können sich
auf einer oder beiden End-Siegelnähten oder
auf der Siegellasche befinden.
-
Die folgenden Beispiele werden zur
Unterstützung
des Verständnisses
der vorliegenden Erfindung angeboten und dürfen nicht dahingehend aufgefasst
werden, dass sie deren Rahmen einschränken. Sofern nichts anderes
aufgeführt
ist, sind alle Teile und Prozentwerte auf das Gewicht bezogen.
-
BEISPIELE
Test zur Bestimmung des Haftreibungskoeffizienten
-
Die Bestimmung der Reibungseigenschaften
vieler Materialien wird oft als Reibungskoeffizient gemessen. Dieser
Typ von Messungen kann erfolgen, wenn das Material von Interesse
auf sich selbst oder auf einem anderen Gegenstand gleiten gelassen
wird. Beim Reibungskoeffizienten handelt es sich um eine dimensionslose
Größe, die
die Reibungseigenschaften quantifiziert und mit der zwischen Oberflächen mit
verschiedener Rauhigkeit, Klebrigkeit, Schlüpfrigkeit etc. unterschieden
wird. In der vorliegenden Anwendung wird von Tensiden oder anderen
oberflächeaktiven
Materialien, die entweder vor dem Beschichten des Gitterstoffs den Gießharzen
direkt zugegeben werden oder auf ein vorbeschichtetes Band aufgetragen
werden, etc., eine große
Vielfalt von Gleiteigenschaften erzeugt. Obwohl die Gleitmittel
dem Hauptzweck der Verminderung der Klebrigkeit zwischen dem Material
für Stützverbände und
den Händen
oder Handschuhen der auftragenden Person dienen, kommen die Gleitmittel
oft mit der Außenfläche der
das Material für
Stützverbände enthaltenden,
luft- und wasserundurchlässigen
Verpackung in Kontakt. Die Gleitmittel haben die unerwünschte Wirkung, die
Außenfläche der
Verpackung schlüpfrig
zu machen, wodurch ein Ergreifen und Aufreißen der Verpackung erschwert
wird. Die vorliegende Erfindung macht eine Verpackung für ein Material
für Stützverbände verfügbar, die
wenigstens eine Reibungszone umfasst, die es einer Person ermöglicht,
die Verpackung wirksam zu "ergreifen" und sie aufzureißen. Mit "Griff" ist die gesamte
Haftreibungskraft gemeint, die von einer Person, die einen vernünftigen
Druck (d. h. einen komfortablen Druck und nicht einen schmerzhaften
Druck) zwischen ihrem Daumen und ihrem gegenüberliegenden Finger ausübt, auf
ein bahnförmiges
Material ausgeübt
wird.
-
Es ist ein Test entwickelt worden,
mit dem der durch die Reibungszone erhaltene relative Griff, d.
h. die Haftreibung zwischen der Reibungszone und einem Latexhandschuhmaterial,
gemessen wird. Dieses Testverfahren basiert auf dem ASTM-Testverfahren
D 1894 – 87
("Haft- und Bewegungs-Reibungskoeffizienten
von Kunststofffolien und -bahnen")
und misst den Haftreibungskoeffizienten zwischen einem horizontalen, stationären Stück einer
Testprobe und einem mit einer Latexbeschichtung beschichteten Schlitten
aus rostfreiem Stahl 304 von 200 g. Das Verfahren und die Vorrichtung
des ASTM-Testverfahrens D 1894 sind gemäß der hier aufgeführten Beschreibung
modifiziert worden. Dieses Testverfahren ergibt empirische Daten,
die überwiegend
mit dem tatsächlichen
Verhalten der Reibungszone korrelieren und dadurch eine quantitative
Messung der Greifeigenschaften eines gegebenen Reibungszonenmaterials
(beim Kontakt mit einer standardmäßigen Gleitmittellösung) ergibt.
-
Die hier verwendeten Begriffe haben
die folgenden Bedeutungen:
-
"Haftreibung" – die Widerstands- oder Gegenkraft,
die entsteht, wenn die Fläche
eines Gegenstandes beginnt, über
die Fläche
eines anderen Gegenstands zu gleiten.
-
"Haftreibungskoeffizient" – ("SCOF")
das Verhältnis
der Haftreibungskraft zur derjenigen Kraft, die senkrecht auf die
beiden in Kontakt befindlichen Flächen einwirkt (gewöhnlich die
Schwerkraft). Diese dimensionslose Größe ist ein Maß für die relative
Schwierigkeit, mit der die beiden Materialien anfänglich aufeinander gleiten,
d. h., dass der Beginn des Übereinanderschiebens
der beiden Materialien umso schwieriger ist, je höher der
Haftreibungskoeffizient ist. Der hier verwendete Haftreibungskoeffizient
wird mittels des unten beschriebenen Tests bestimmt und anhand der
Gleichung:
berechnet.
-
Testverfahren
-
KONDITIONIERUNG
DER PROBE UND DER MATERIALIEN
-
Konditionierung der Probe – Testproben
sollten bei 21–25°C nicht weniger
als 1 h vor dem Testen konditioniert werden.
-
Konditionierung von Wasser – Beim Wasser
zur Verwendung in diesem Test sollte es sich um deionisiertes oder
weiches Wasser handeln, das auf 22–24°C konditioniert ist.
-
Testbedingungen – Tests müssen in einer Umgebung mit
einer auf 21–25°C geregelten
Temperatur und einer auf 45–55%
geregelten relativen Feuchtigkeit durchgeführt werden.
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VORRICHTUNG
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Schlitten – Ein Halbrundzylinder aus
rostfreiem Stahl 304 mit einem Durchmesser von 4,92 cm, einer Breite
von 2,54 cm und einer Höhe
von 2,54 cm mit einem 4-40-0,5-inch-Gewinde in einem Ende, in das
eine Ringschraube, Instron-Teilenr. T53-5, geschraubt ist. Von der
Oberseite des Schlittens wird so viel Material entfernt oder hinzugefügt, dass
das Gewicht auf 200 ± 0,5
g eingestellt ist. Die abgerundete Stirnfläche des Schlittens wird mit
einer Schicht aus doppelseitigem Klebeband (#401, erhältlich von
3M, St. Paul, Mn.) beschichtet, die dann mit einem Latexstreifen
abgedeckt wird, der aus einem typischen Latexhandschuh (ConformTM #69-205, erhältlich von Ansell Edmont Industries,
Inc., Coshorton, Ohio) ausgeschnitten ist.
-
Testbefestigung – Die Instron-Halterung zur
Bestimmung der Haftreibung (Katalognr. 2810-005) war zuvor zum Testen
der Materialien für
Stützverbände modifiziert
worden. Insbesondere wurde die Riemenscheibe um 2,54 cm angehoben,
und eine zusätzliche,
mit TeflonTM beschichtete Messing-Zugriemenscheibe
mit einem Durchmesser von 0,953 cm und einem Durchmesser von 13,34
cm wurde am Ende des der Belastungs-Riemenscheibe gegenüberliegenden Tisches befestigt
und so positioniert, dass die Oberseite der Riemenscheibe sich in
der Ebene des Tisches befand.
-
Kraftmessvorrichtung – Eine Tischplatten-Messvorrichtung
von Instron, Modell Nr. 1122, ausgestattet mit einer Kraftmesszelle
von 222,4 N (Instron-Baugruppe
Nr. A-30-39), die an einen Microcon II-Mikroprozessor von Instron,
Modell Nr. MC4100, angeschlossen war.
-
VORBEREITUNG
DER VORRICHTUNG
-
- 1. Montieren Sie die Vorrichtung gemäß der obigen
Beschreibung.
- 2. Stellen Sie die Schlittengeschwindigkeit (d. h. die Kreuzkopf-Geschwindigkeit)
auf 127 cm/min ein.
- 3. Kalibrieren Sie die 222,4-Nm-Kraftmesszelle mittels eines
500-g-Gewichts.
- 4. Die folgenden Einstellungen sollten auf der Instrumententafel
des Instron-Messgeräts,
Modell Nr. 1122, eingestellt werden: Kreuzkopf-Geschwindigkeit = 127 cm/min; volle
Belastung der Waage = 0–22,24
N; Schreiber-Vorschubgeschwindigkeit = 12,7 cm/min, automatisch;
Kraftmesszellen-Filter = ein, Polarität = hoch.
- 5. Stellen Sie den Schreiber so ein, dass die Spitzen-Zugkraft
für einen
Weg zwischen 0,0 und 2,54 cm gemessen wird.
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VERFAHREN
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Das folgende Verfahren ist zum Testen
der Haftreibung verschiedener Materialien für Haftungszonen, die mit einem
Gleitmittel in Kontakt gebracht wurden, geeignet. Dieses Verfahren
wird auch zur Bestimmung des Haftreibungskoeffizienten von "sofort" in Kontakt gebrachten
Materialien verwendet, indem die 10-sekündige Wartezeit nach dem In-Kontakt-Bringen
des Materials mit einer Gleitmittellösung (Schritt #3) weggelassen wird.
Es wird nicht erwartet, dass dieses Verfahren zum Testen der Haftreibung
von Reibungszonen, die eine Mehrzahl von Perforationen (d. h. Perforationen,
die unter Verwendung von Stiften mit einem Durchmesser von 2 mm
gebildet werden) umfassen, geeignet ist. Es wird nicht erwartet,
dass die Oberfläche
solcher Reibungszonen regelmäßig genug
ist, um eine zuverlässige
Messung des Haftreibungskoeffizienten zu ergeben. Die Wirksamkeit
solcher Reibungszonen kann man einfach testen, indem man die Verpackung
mit der unten erwähnten
Lösung
gleitfähig
macht und dann versucht, die Packung mit normal behandschuhten Händen zu öffnen.
- 1. Schneiden Sie die Reibungszonen-Probe so,
dass ein Streifen mit einer Breite von wenigstens 25,4 mm und einer
Länge von
wenigstens 50 mm erhalten wird. Positionieren Sie die Probe flach
auf dem Testtisch, und befestigen Sie ein Ende in der Niederhaltklemme.
- 2. Sprühen
Sie die Oberfläche
der Probe mit etwa 1,2 g einer Gleitmittellösung ein, die 0,28% PluronicTM F-108 in deionisiertem Wasser umfasst.
- 3. 10 s, nachdem die Probe mit der Gleitmittellösung in
Kontakt gebracht wurde, positionieren Sie den Schlitten vorsichtig
so auf der Probe, dass der Draht gerade ist, ohne durchzuhängen, und
unter einer Spannung von 10–15
g steht.
- 4. Innerhalb von 1 s, nachdem der Schlitten auf der Probe positioniert
wurde, starten Sie den Antriebsmechanismus, der zuvor auf eine Querkopfgeschwindigkeit
von 127 cm/min eingestellt wurde.
- 5. Zeichnen Sie die Spitzenspannkraft für einen Weg zwischen 0,0 und
2,54 cm auf.
- 6. Entfernen Sie den Schlitten, und reinigen Sie die Gleitfläche sofort
mit einem weichen Papiertuch. Lassen Sie den Schlitten trocknen.
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Beispiel 1
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Vergleich der Haftreibung
eines standardmäßigen Außenmaterials
und eines Reibungszonenmaterials aus Papier mit matter Oberflächenbeschaffenheit
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Unter Anwendung des oben erwähnten Testverfahrens
wurden der Haftreibungskoeffizient eines standardmäßigen Verpackungsmaterials
und eines Reibungszonenmaterials aus Papier mit matter Oberflächenbeschaffenheit
gemessen.
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Eine Gleitmittellösung wurde hergestellt, indem
1,4 g PluronicTM F-108 (erhältlich von
BASF Wyandotte, Parsippany, NJ) und 500 ml deionisiertes Wasser
vermischt wurden. Diese Lösung
wurde so formuliert, dass sie ein nichtschlüpfriges Material für orthopädische Stützverbände (wie
Delta-LiteTM "S",
erhältlich
von der Johnson and Johnson Orthopaedics Inc., Raynham, MA) mit
etwa derjenigen Menge an Gleitmittel ergibt, die ein typisches nichtschlüpfriges
Material für
orthopädische
Stützverbände (wie
ScotchcastTM Plus, erhältlich von 3M, St. Paul, Mn)
aufweist, wenn es in Wasser getaucht und mit einer behandschuhten
Hand abgerieben wird. Die Gleitmittellösung wurde vor der Messung
der Reibungseigenschaften auf das Testmaterial gesprüht.
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Für
diese Messung wurde der Schlitten aus rostfreiem Stahl mit einer
Latexgummi-Oberfläche
bedeckt. Somit maß die
Testvorrichtung die Reibungseigenschaften zwischen dem Testmaterial
und einem Latexhandschuhmaterial unter Bedingungen, die dahingehend
konstruiert waren, dass die tatsächlichen "nassen" Bedingungen simuliert
wurden, die auftreten, wenn man versucht, eine Verpackung zu öffnen, die
mit einem Gleitmittel in Kontakt gebracht wurde (z. B. durch den
Kontakt mit einem nassen Handschuh, der an einem schlüpfrigen
Material für
Stützverbände aus
einer zuvor geöffneten
Rolle gerieben hatte oder in eine ein Gleitmittel enthaltende Aktivatorlösung getaucht
worden war).
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Eine Bahn aus einem standardmäßigen Verpackungsmaterial
wurde flach auf der Instron-Befestigung zur Messung des Reibungskoeffizienten
gelegt und wie hier beschrieben getestet. Bei der Bahn handelte
es sich um ein vierschichtiges Laminat, umfassend eine Schicht jeweils
aus dem Ionomerharz SurlynTM #1652, Aluminiumfolie
(0,089 mm dick), Polyethylen niedriger Dichte und Polypropylen (0,0254
mm dick). Das Laminat wurde so in der Befestigung positioniert,
dass die Polypropylenschicht nach oben wies (d. h., dass die Polypropylenschicht
so positioniert wurde, dass sie den Schlitten berührte). Auf
das Laminat wurden etwa 1,2 g der oben erwähnten Gleitmittellösung gesprüht. Nach
einer 10-sekündigen
Wartezeit wurde der mit Latex überzogene
Schlitten auf das Laminat gestellt und gemäß der obigen Beschreibung über das
Laminat gezogen. Es wurde berechnet, dass die mittlere Haftreibungskraft
von 10 Durchgängen
21,1 g (Standardabweichung "σ" = 3,45 g) betrug.
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Eine Probe aus einem Etikettenmaterial
mit matter Oberflächenbeschaffenheit
(Premium matte coated litho – permanent
adhesive) C1S, erhältlich
von Alford Label, Costa Mesa, Kalifornien) wurde gemäß der obigen
Beschreibung auf eine Verwendung als Reibungszonenmaterial getestet.
Das Etikettenmaterial wird auf einer Seite mit einem Haftkleber
beschichtet, der zum Kleben der Etikette auf die Außenfläche eines
standardmäßigen Verpackungslaminats
geeignet ist. Das Etikettenmaterial wurde so in der Testbefestigung
positio niert und eingeklemmt, dass die Fläche mit dem Papier mit matter
Oberflächenbeschaffenheit
nach oben wies (d. h. so, dass sie den Schlitten berührte). Nach
einem Kontakt mit der Gleitmittelösung erzeugten der mit Latex beschichtete
Schlitten und das Material mit matter Oberflächenbeschaffenheit eine mittlere
Haftreibung von 136,2 g (σ =
3,32 g, n = 11).
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Zum Vergleich wurden dieselben Materialien
nass, aber ohne Einwirkung des Gleitmittels getestet (d. h., dass
ein Besprühen
mit normalem Wasser angewandt wurde). Das standardmäßige Laminatmaterial
ergab an dem mit Latex bedeckten Schlitten eine Haftreibung von
183,8 g (σ =
16,42 g, n = 5), während
das Etikettenmaterial aus Papier mit matter Oberflächenbeschaffenheit
an dem mit Latex bedeckten Schlitten eine Haftreibung von 163,9
g (σ = 1,53
g, n = 5) ergab.
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Die obigen Daten demonstrieren, dass,
obwohl sowohl die standardmäßige Verpackung
als auch das Etikettenmaterial mit matter Oberflächenbeschaffenheit eine gute
Haftreibung ergeben, wenn sie mit normalem Wasser in Kontakt gebracht
werden, das standardmäßige Laminatmaterial
einen hohen Abfall der Haftreibung (somit einen "Verlust an Griff") erfährt, wenn es mit einer Gleitmittellösung in
Kontakt gebracht wird. Im Gegensatz dazu ergibt das Etikettenmaterial
mit matter Oberflächenbeschaffenheit
einen guten "Griff" sogar dann, wenn
es mit einer Gleitmittellösung
in Kontakt gebracht wird.
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Beispiel 2
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Vergleich der "unmittelbaren" Haftreibung eines
standardmäßigen Außenmaterials
und eines Reibungszonenmaterials aus Papier mit matter Oberflächenbeschaffenheit
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Unter Anwendung des oben erwähnten Testverfahrens
wurde der unmittelbare Haftreibungskoeffizient eines standardmäßigen Verpackungsmaterials
und eines Reibungszonenmaterials aus Papier mit matter Oberflächenbeschaffenheit
gemessen.
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Eine Gleitmittellösung wurde wie in Beispiel
1 hergestellt. Eine Bahn aus standardmäßigem Verpackungsmaterial wurde
flach auf der Instron-Befestigung
zum Testen des Reibungskoeffizienten gelegt und wie hier beschrieben
getestet. Bei der Bahn handelte es sich um ein vierschichtiges Laminat,
umfassend eine Schicht jeweils aus dem Ionomerharz SurlynTM #1652, Aluminiumfolie (0,089 mm dick),
Polyethylen niedriger Dichte und Polypropylen (0,0254 mm dick).
Das Laminat wurde so in der Befestigung positioniert, dass die Polypropylenschicht
nach oben wies (d. h., dass die Polypropylenschicht so positioniert
wurde, dass sie den Schlitten berührte). Auf das Laminat wurden
etwa 1,2 g der oben erwähnten
Gleitmittellösung
gesprüht.
Ohne zu warten, wurde der mit Latex überzogene Schlitten sofort
auf das Laminat gestellt und gemäß der obigen Beschreibung über das
Laminat gezogen. Es wurde berechnet, dass die mittlere sofortige
Haftreibungskraft von 10 Durchgängen
(10 getrennte Proben aus Laminatmaterial wurden getestet) 31,2 g
(σ = 11,9
g) betrug.
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Eine Probe eines (in Beispiel 1 beschriebenen)
Etikettenmaterials mit matter Oberflächenbeschaffenheit wurde gemäß der obigen
Beschreibung auf eine Verwendung als Reibzonenmaterial getestet.
Das Etikettenmaterial wurde so in der Testbefestigung positioniert
und festgeklemmt, dass die Oberfläche mit dem Papier mit matter
Oberflächenbeschaffenheit
nach oben wies (d. h. in Kontakt mit dem Schlitten). Nach dem Kontakt mit
der Gleitmittellösung
ergaben der mit Latex bedeckte Schlitten und das Material mit matter
Oberflächenbeschaffenheit
eine mittlere sofortige Haftreibung von 102,6 g (σ = 3,2 g,
n = 10).
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Eine Probe aus einem Etikettenmaterial
mit glänzender
Oberflächenbeschaffenheit
("Premium gloss coated
litho – permanent
adhesive" C1S, erhältlich von
Alford Label, Costa mesa, Kalifornien) wurde gemäß der obigen Beschreibung auf
eine Verwendung als Reibungszonenmaterial getestet. Das Etikettenmaterial wurde
so in der Testbefestigung positioniert und festgeklemmt, dass die
Fläche
mit dem Papier mit glänzender Oberflächenbeschaffenheit
nach oben wies (d. h. so, dass es den Schlitten berührte). Nach
einem Kontakt mit der Gleitmittellösung erzeugten der mit Latex
bedeckte Schlitten und das Material mit glänzender Oberflächenbeschaffenheit
eine mittlere sofortige Haftreibung von 63,5 g (σ = 6,3 g, n = 10).
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Die obigen Daten demonstrieren, dass
das Etikettenmaterial mit glänzender
Oberflächenbeschaffenheit
beim Kontakt mit einer Gleitmittellösung eine geringere sofortige
Haftreibung als ein Material mit matter Oberflächenbeschaffenheit ergibt.
Weiterhin ergibt das Etikettenmaterial mit matter Oberflächenbeschaffenheit
einen guten sofortigen "Griff" sogar dann, wenn
es mit einer Gleitmittellösung
in Kontakt gebracht wurde.
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Beispiel 3
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Verpackung
mit einer Mehrzahl von Perforationen in einem versiegelten Bereich
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Eine Folien-Laminatverpackung, die
eine 7,6 cm breite Rolle aus dem Band für Stützverbände SCOTCHCAST PLUS (Produkt
#82003, erhältlich
von 3M) enthielt, wurde auf die folgende Weise modifiziert. An der
versiegelten, einen Ausschnitt enthaltenden Endzone wurde auf beiden
Seiten des Ausschnitts eine Mehrzahl von Perforationen hinzugefügt. Die
Perforationen wurden mittels eines modifizierten Zangensatzes im
versiegelten Bereich erzeugt. Die Zange wurde mit Backen mit einer
Breite von 85 mm versehen. Eine Backe wurde mit zwei Gruppen von
je 11 Stiften in dem in 6b dargestellten
Muster versehen. Die gegenüberliegende
Backe wurde mit Aufnahmelöchern
versehen. Die 11 Stifte einer jeden Zone waren in drei Reihen angeordnet.
Eine erste Reihe wies drei Stifte in mit einem Abstand von jeweils
4 mm auf. Die zweite und die dritte Reihe wiesen jeweils vier Stifte
auf. Die Stifte der zweiten Reihe waren von denjenigen der ersten
und der dritten Reihe versetzt. Es gilt als vereinbart, dass die
Anzahl, Größe und Anordnung
der Stifte variiert werden kann, ohne vom Rahmen dieser Erfindung
abzuweichen.
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Die zur Herstellung der Perforationen
verwendeten Stifte wurden unter Verwendung eines stangenförmigen Werkstoffs
(mit einem Durchmesser von 2,35 mm), dessen Seiten so geschliffen
worden waren, dass eine Spitze mit vier Seiten erzeugt wurde, angefertigt.
Die resultierenden Perforationen in der Verpackung hatten eine Basis
mit einem Durchmesser von etwa 2 mm und ragten um etwa 1 mm über die
Oberfläche
der Verpackung hinaus. In vielen Fällen ähnelten die Perforationen einer
Wölbung
mit einem Schlitz in ihrer Oberfläche. Der Schlitz gibt eine
Kante des Laminats frei und ergibt eine Greiffläche.
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Auf einer getrennten Verpackung wurden
Perforationen alternativ mit der Spitze eines kleinen Schraubendrehers
vom "Phillips-"Typ angefertigt.
Die Spitze wurde weit genug durch das Laminat gedrückt, um
eine Perforation zu erzeugen, die einer Wölbung mit einem "+"-förmigen
Riss durch ihre Oberfläche
entsprach. Durch das Drehen der Spitze kann die Perforation sogar
noch vollständiger
eröffnet
werden, wodurch ein größerer Teil
der Kante des Laminats freigelegt wird.
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Verschiedene Modifikationen und Änderungen
dieser Erfindung sind den Fachleuten klar, ohne vom Rahmen dieser
Erfindung abzuweichen, und es gilt als vereinbart, dass diese Erfindung
nicht auf die hier aufgeführten
veranschaulichenden Ausführungsformen
beschränkt
ist.