NO150224B - Mikroporoest, trykkfoelsomt klebemiddel-belagt arkmateriale, samt fremgangsmaate for dets fremstilling - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et mikroporøst, trykk-følsomt, klebemiddel-belagt arkmateriale som kan vikles opp til rull-form og har flere trykkfølsomme klebemiddelsjikt som dekker

en av dets overflater.

Arkmaterialet i henhold til oppfinnelsen er karakterisert ved at det har et tynt, i det vesentlige jevnt porøst underlag til hvis hovedoverflate det er fast forankret en tynn klebemiddelmasse bestående av flere normalt klebrige og trykkfølsomme klebemiddelsjikt, idet nevnte klebemiddelmasse er mikroporøs tvers gjennom og det sjikt av nevnte klebemiddelmasse som er lengst bort fra nevnte underlag består av en myk, gummiaktig akrylat-kopolymer.

Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for fremstilling av det mikroporøse, trykkfølsomme, klebemiddel-belagte arkmateriale som er beskrevet ovenfor. Fremgangsmåten er karakterisert ved fem trinn som fremgår av det medfølgende krav 4.

Det er tidligere på fagområdet velkjent å forankre et klebemiddelsjikt til et underlag ved først å belegge underlaget med et tynt grunningsbelegg eller -sjikt. I slike konstruksjoner, som eksemplifisert i US-patenter 2.328.057, 2.328.066 og 2.897.960, blir det sjikt som er i kontakt med underlaget, generelt på fagområdet referert til som "grunning", laget spesielt for fortrinnsvis å binde seg til underlaget, for således å hindre avskalling av klebemidlet når tapen rulles av, se eksempelvis us-patent 2.328.066, side 1, spalte 2, linje 36 til side 2, spalte 1, linje 6.

Trykkfølsomt klebebånd med mer enn ett klebemiddelsjikt på samme side av underlaget og i tillegg til en grunning, dersom en slik brukes, er også tidligere kjent på fagområdet, se eksempelvis US-patenter 2.750.030 og 2.750.315. I de konstruksjoner som er beskrevet der legges linjerettede monofilamenter i lag mellom klebe-middels jiktene og hvor yttersjiktet (lengst bort fra underlaget) tjener som det virksomme sjikt.

I begynnelsen av 1960-årene kom det en ny type medisinsk klebebånd på markedet som bestod av et ekstremt tynt, vev-lignende, ikke-vevet stoffunderlag sammensatt av korte, diskontinuerlige, tilfeldig anbragte, meget fleksible, tynne fibre som var limt med et akrylat-bindemiddel som var vannavstøtende, og med et tynt akrylat-klebemiddelsjiktbelegg på den ene side. Valg og behandling av fibrene og mengden av lim ved utformingen av underlaget er slik at det resulterende produkt er meget porøst for luft og har en lett, stoff-lignende håndfølelse og drapering, hvilket resulterer i god bekvemmelighet for pasienten, i motsetning til eksempelvis et tungt stoff eller et krøllende papir. Det vannløselige akrylat-klebemiddel er tilstrekkelig tynt til at passasje av fuktig damp gjennom det er tilstrekkelig uhindret slik at når det er klebet til en pasients hud, blir ikke den underliggende hud oppbløtet selv om klebebåndet kan forbli på plass på huden i dager eller uker. Ved riktig påføring er videre klebemiddelsjiktet, selv om det ser kontinuerlig ut ved tilfeldig undersøkelse, mikroporøst gjennom hele sitt volum slik at luft kan passere gjennom det over hele klebeoverflaten. Grunnleggende opplysning om fremstilling av et slikt klebebånd finnes i US-patent 3.121.021.

Denne klebebåndtype har funnet bred anvendelse i sykehus og har i stor grad erstattet de tidligere brukte okkluderende, trykkfølsomme, klebebåndprodukter med underlag av tett stoff. Foreliggende oppfinnelse er en forbedring av den grunnleggende klebebåndkonstruksjon med det lettvekts-, porøse, trykkfølsomme, klebebånd som nettopp er beskrevet. Dette nye klebebånd skaffer betydelig forbedret spillerom ved valg av ønskelige klebe-egenskaper. Mens akrylat-klebemidlene som brukes på disse porøse klebebånd for tiden er ganske gode ved at de kleber godt og komfortabelt som generell regel, fjernes lett og forholdsvis smertefritt uten å etterlate seg rester på huden, og er hypo-allergeniske, påføres de i form av et enkelt tynt sjikt'. En typisk klasse av disse klebemidler er beskrevet i US-patent 2.884.126.

I praksis påføres klebemiddelsjiktet på båndunderlaget ved ekstrudering eller på annen måte ved belegning av en løsningsmiddel-holdig løsning eller dispersjon av klebemidlet på et slipp-mellomlegg i form av et silikonbehandlet papir eller lignende, så fjernes løsningsmidlet enten delvis eller fullstendig for å tørke klebemidlet tilstrekkelig for å overføre det ved kjente midler til båndunderlaget som et meget tynt sjikt, hvorpå små porer dannes i det tørkede klebemiddel på underlaget.

Det er oppdaget at de verdifulle egenskaper ved porøse, trykk-følsomme klebebånd kan bibeholdes og deres klebe-egenskaper økes ved å anvende flere klebemiddelsjikt. Dette kan dessuten gjøres selv om tykkelsen på klebemidlet økes utover de ca. 20 til 30 g/m 2 som na o generelt finnes pa o foreliggende porøse, trykkføl-somme klebebånd som er belagt med ett eneste klebemiddelsjikt.

Et typisk arkmateriale fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse i båndform vises på de medfølgende tegninger hvor:

Figur 1 er en håndrull; og

figur 2 er et forstørret tverrsnitt gjennom klebebåndet langs skjæringslinjen 2-2 i figur 1.

Som avbildet i figur 1 vises det klebemiddelbelagte arkmateriale i form av en båndrull.

I figur 2 ses klebebåndet å omfatte et underlag 12, et klebemiddelsjikt 14 i kontakt med underlaget og et klebemiddelsjikt 16 for hudkontakt. Sjiktene 14 og 16 har mikroporøse porer 18 og

20 som går gjennom dem.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan utføres

ved å anbringe et tynt sjikt av trykkfølsomt klebemiddel på slipp-papir med glatt overflate, tørke det, påføre et annet,

tynt klebemiddelsjikt på det første sjikt og så laminere det flersjiktede klebemiddel til det porøse underlag med påfølgende fjerning av slipp-papiret. Det sjikt som kommer i kontakt med overflaten til båndunderlaget under lamineringen (det annet sjikt på slipp-papiret) er av et slag og en tykkelse som ordinært utvikler porer etter en slik laminering, mens det annet sjikt (det første på slipp-papiret), som i det ferdige klebebånd utgjør den eksponerte klebeoverflate (det overliggende sjikt), likeledes vil utvikle porer. Det første sjikt er fortrinnsvis noe tynnere og mykere enn det annet, selv om det kan være båndkonstruksjoner hvor dette forhold kan være annerledes.

Det er overraskende at hele strukturen blir porøs, siden det første sjikt som belegges på papiret ikke viser tegn til porøsi-tet før lamineringstrinnet.

For enkelhets skyld skal det sjikt som først ble belagt

på papiret, og som kommer i kontakt med huden når klebebånd brukes, her refereres til som "hudsjiktet", mens det annet sjikt.som kommer i kontakt med underlaget når klebebåndet er i bruk skal refereres til som "underlagssjiktet".

på grunn av dens enkelhet foretrekkes vanligvis den ovenfor beskrevne fremgangsmåte. En annen fremgangsmåte er faktisk å bygge opp klebesjiktene på underlaget. Underlagssjiktet av klebemiddel kan lamineres på underlaget fra et slipp-papir og tørkes, dersom det ikke allerede er tørket før lamineringen. Deretter lamineres hudsjiktet, som kan være forskjellig fra det første, og på sitt eget slipp-papir, til underlagssjiktet.

Andre kjente overføringsfremgangsmåter vil være selvklare for fagmannen, og selvsagt kan det lamineres mer enn to klebemiddelsjikt til hverandre ved dannelsen av den endelige klebemasse på båndunderlaget. Det kreves imidlertid sjelden mer enn to sjikt. Når det gjelder slipp-papiret kan det være i form av en strimmel, et bånd, en rull eller lignende, avhengig av utstyrskravene til klebebåndprodusenten, se eksempelvis US-patent 3.121.021, spalte 4, linjer 3-33.

Akrylatklebemidler kan sammensettes slik at de tilveie-bringer gummiaktige, polymere, hydrofobe klebemidler med et meget bredt spektrum av egenskaper. De kan tverrbindes, d.v.s. ved kovalent- eller hydrogenbinding, eller de kan være fri for tverr-binding. Vanligvis er klebemidlet fastere jo større tverrbindingen er. Disse klebemidler kan sammensettes slik at de frembringer meget faste eller meget myke, gummiaktige sjikt med varierende grad av klebe- og sammenholdende egenskaper, men lik alle trykkfølsomme klebemidler er de visko-elastiske materialer. Til forskjell fra gummibaserte, trykkfølsomme klebemidler kan akrylat-klebemidlene brukes i det vesentlige fri for additiver som kan forårsake hud-irritasjoner.

Mens foretrukne klebemasser for medisinsk klebebånd er slike som omfatter flere sjikt av akrylat-klebemidler med forskjellige egenskaper kan klebemiddelsjiktene ikke desto mindre være av forskjellige klasser av klebemidler. Således kan eksempelvis underlagssjiktet av økonomiske eller andre grunner bestå av et gummi-harpiksbasert, trykkfølsomt klebemiddel og hudsjiktet være et hypo-allergent akrylat-klebemiddel.

Eksempel 1

Et spesielt, porøst, trykkfølsomt medisinsk klebebånd ifølge oppfinnelsen er et hvor underlags-klebesjiktet omfatter et relativt fast akrylat-klebemiddel som er belagt slik at det oppnås en tørket sjiktvekt pa ca. 23 g/m 2med et meget mykere hudklebe-sjikt med en tørket sjiktvekt på o ca. 4 g/m 2. Underlaget er det som er beskrevet i eksempel 1 i US-patent 3.121.021, og klebesjiktene tilveiebringes fra silikonbehandlet slipp-papir ved å følge de generelle fremgangsmåtene fra nevnte eksempel.

Underlagssjiktet er en akrylatkopolymer som i vektdeler omfatter:

Hudsjiktet omfatter samme grunnklebemiddel som ovenfor, med tillegg av 40 vekt% av en klebrighetsgivende harpiks, f.eks. glycerolester av hydrogenert kolofonium, markedsført av Hercules Incorporated som "Foral 85", hvilket resulterer i en klebemiddel-dispersjon med ca. 28% faststoffer. Tilsetningen av klebrighets-giveren skaffer en tydelig forbedring av adhesjonen til huden.

Klebebåndet i ovenstående eksempel har en porøsitet, målt i "Gurley" densometer, på 1455 sekunder og adhesjonsverdier, målt ved hjelp av fremgangsmåter angitt i Test Methods for <p>ressure Sensitive Tapes (Pressure Sensitive Tape Council, Glenview, III.) på 525 g pr. 2,54 cm bredde til en stålplate, 680 g til glass og 45 g til menneskehud.

Adhesjonen til hud måles som følger:

1) Klebebåndprøver, 2,54 cm brede og ca. 5,08 cm lange, plas-seres på ryggen til et menneske. 2) Hvert klebebånd rulles fast med én frem- og tilbakepasser-ing av en 1 kg klebebåndvalse som beveges med en hastighet på ca. 30 cm pr. min. Den valse som brukes er av den type som beskrives i Test Methods for Pressure Sensitive Tapes, Appendix B, Sections 2.7.1; og 2.8.2. 3) Adhesjonen til hud måles ved 180° avrivningstype. Avriv-ningskraftverdier måles ved hjelp av en strekkmåler montert på en motordrevet vogn. Avrivningskraften angis i gram adhesjon pr. 2,54 cm prøvebredde. Avrivningshastigheten

er 15 cm pr. min.

Denne dobbeltsjiktede klebemasse foreligger således med et fast underliggende sjikt som bevarer klebemassens porøse natur og et "rasktklebende", mykere ytre klebende sjikt som kleber meget godt til huden.

Bruk av den myke, klebriggjorte masse som totalt klebende belegg har tendens til å gi et klebebånd hvor klebemidlet tyter ut fra kantene i båndrullen, noe som er velkjent på klebebåndområdet. Videre kan klebebåndet, dersom klebemidlet flyter på grunn av sin mykhet, etter en tid i rullform miste porøsiteten, idet klebemidlet blokkerer porene i underlaget. Den faste underlagsmasse eliminerer dette, mens det klebrige, mykere hudsjikt gir utmerket, funksjonell adhesjon.

I de følgende i tabell oppførte eksempler er klebemiddel-preparatene angitt med bokstaver som har følgende betydninger:

A. underlagsklebemidlet i eksempel 1.

B. Hudklebemidlet i eksempel 1.

C. Et vannbasert, termoplastisk, polymert akrylat-klebemiddel med ca. 65% n-butylakrylat og 3 5% n-butyl-metakrylat (markedsført av Rohm & Haas som "N 560"). D. Et naturlig gummiharpiksklebemiddel omfattende i

vektdeler:

E. Et vannbasert gummilateksklebemiddel omfattende:

En blanding av 60% faststoffer naturlig gummilateks, ammoniakk-konservert, og en 40% faststoffemulsjon av den foran beskrevne klebrighetsgivende glycerolester-harpiks.

Den klebrighetsdannende harpiksemulsjon ble fremstilt ved

å oppløse den klebrighetsdannende harpiks i toluen og så bruke et fettsyresåpesystem for å tilveiebringe emulgeringen. Denne harpiksemulsjon ble så blandet med naturlig gummilateks i et forhold på ca. 60% gummi faststoffer og 40% harpiksfaststoffer til 50% faststoffer av vannbasert klebemiddel.

Fordelene ved oppfinnelsen kan ses av de ovenstående resultater, som nå skal forklares mer i detalj. Avlesninger på "Gurley" densometer på over ca. 4000 sekunder anses i det vesentlige ikke-porøse for formålene ifølge oppfinnelsen.

Forsøk 1 er et "standard" mikroporøst klebebånd, som beskrevet i US-patent 3.121.021.

Forsøk 2 gjelder et klebebånd som fremstilles ifølge oppfinnelsen. Underlagsklebemidlet er imidlertid, som bemerket foran, et vannbasert akrylat. Bruken av vannbaserte klebemidler er meget ønskelig, idet de eliminerer tap av hydrokarboner som løsnings-middel, og reduserer forurensningsproblemene. Slike klebemidler er dessuten vanligvis fastere enn løsningsmiddel-baserte klebemidler og antas derfor å bibeholde porøsiteten lettere over lengre tidsrom. Det meget tynne hudsjikt blir imidlertid når det belegges oppløst i løsningsmiddel, selv om det er ikke-porøst ved mikro-skopisk undersøkelse, porøst etter kontakt med underlagssjiktet og tørking av underlagssjiktet i kontakt med det ikke-vevede klebe-båndunderlag.

Lignende fordeler kan ses ved å sammenligne forsøkene 3 og 4. Forsøk 3 gjelder mikroporøse klebebånd fremstilt ifølge US-patent 3.121.021 og, samtidig som dets porøsitet og adhesjonsverdier er akseptable, er det laget av naturgummilateks med en klebrighetsdannende harpiks. Dette har den fordel at organiske løsningsmidler unngås, og byr også på betydelige økonomiske fordeler fremfor akrylatene, men da de er potensielt mer irriterende for huden, er det et tilbakeskritt på det medisinske klebemiddel-område. ved bruk av oppfinnelsen, ved å anvende et tynt sjikt av akrylat som hudklebemiddel, og gummiharpiksen som hovedunderlags-klebemiddel, oppnås imidlertid et tilfredsstillende klebebånd med forbedrede klebe-egenskaper, selv om det tapes noe i porøsitet.

Det skal imidlertid igjen bemerkes at det tørkede hudklebemiddel-sjikt ikke var porøst før det endelige lamineringstrinn.

Et ytterligere eksempel fås ved å sammenligne forsøkene

1 og 5, som viser at klebebånd med egenskaper som er sammenlignbare med "standard" (bortsett fra nedgang i porøsitet) kan fremstilles ved å bruke et relativt økonomisk, løsningsmiddelbasert gummiharpiksklebemiddel, velkjent i mange år for fagmannen, som under-lagsklebemiddel, med et tynt akrylatsjikt for å oppnå de fordel-aktige ikke-irriterende egenskaper i hudklebemidlet.

Tap av porøsitet i noen tilfeller er uforståelig. Det forekommer ikke bestandig, slik undersøkelse av forsøk 2 viser.

Det kan være forårsaket av variasjoner i belegningsbetingelser som ikke er tilstrekkelig forstått på det nåværende tidspunkt. Når det gjelder forsøkene 3 og 4 ville porøsiteten muligens kunne forbedres ved å anvende det som læres i britisk patent 799.424.

Mens det i foranstående eksempler er anvendt et løsnings-middel-belagt hudsjikt og et vannbasert underlagssjikt av klebemiddel, oppnås de samme generelle resultater ved å utnytte vannbaserte klebemidler i begge sjikt, selv om vannbaserte klebemidler vanligvis ikke er så klebrige å føle på og av den grunn ikke vanligvis foretrekkes som hudsjikt. Ikke desto mindre kan vannbaserte klebemidler lages med varierende grad av mykhet og/eller fasthet slik at det hudkontaktende sjikt kan være ganske mykt og derfor mer ettergivende enn underlagssjiktet med derav følgende større hud-følelse, eller rasktklebende klebe-egenskaper. For å lage et slikt produkt ved å følge det som kan utleses av US-patent 3.121.021

er det imidlertid nødvendig at det silikonbelagte papir som hudsjiktet skal støpes på, gjøres vannmottagelig, enten ved påføring av en grunning eller ved å sammensette hudsjiktklebemidlet slik at klebemidlet selv settes i stand til å fukte bæreroverflaten tilstrekkelig. Uavhengig av på hvilken måte sjiktene påføres ved

sammensetningen av de to eller flere sjikt i produktet, gir oppfinnelsen et mykt, tilpasningsdyktig, klebrig hudsjikt som har gode, raskt klebende egenskaper, mens underlagssjiktet' gir porøsi-tet og avdempning som hjelp ved tilpasning av klebebåndet til huden.

Foreliggende oppfinnelse er av spesiell interesse for fremstilling av porøst, medisinsk, trykkfølsomt klebebånd hvor klebemiddelpreparater påføres på et ikke-vevet underlag slik at klebemiddelpreparatet også blir porøst. Denne nye fremgangsmåte muliggjør fremstilling av slike klebebånd som har større klebe-styrke og likevel stor hudaffinitet, enn det hittil har vært mulig. Tidligere har det eksempelvis ikke vært praktisk gjennomførbart å belegge meget myke, hudspesifikke klebemidler, samtidig som siving og kantklebrighet hos rullene, og endelig tap av porøsitet, kunne unngås, mens det med den nye flersjikts-påføringsmetode kan brukes myke, hudklebende masser uten i vesentlig grad å tape den totale adhesiv-fasthet hos klebebåndet. Foreliggende fremgangsmåte gjør det mulig å skape et underliggende klebemiddelsjikt med optimal porøsitetsdannelse og -vedlikehold, forbundet med dannelse av et overliggende hudklebende klebemiddelsjikt med meget forbedret kvali-tet, sammen med muligheten av å oppnå en total økning i belegg-tykkelse, som kan være nødvendig for spesielle anvendelser.

Claims (4)

1. Mikroporøst, trykkfølsomt, klebemiddel-belagt arkmateriale, karakterisert ved at det har et tynt, i det vesentlige jevnt porøst underlag til hvis hovedoverflate det er fast forankret en tynn klebemiddelmasse bestående av flere normalt klebrige og trykkfølsomme klebemiddelsjikt, idet nevnte klebemiddelmasse er mikroporøs tvers gjennom og det sjikt av nevnte klebemiddelmasse som er lengst bort fra nevnte underlag består av en myk, gummiaktig akrylat-kopolymer.

2. Mikroporøst arkmateriale ifølge krav 1,karakterisert ved at klebemiddelsjiktet som er festet til underlaget er en naturgummiblanding.

3. Mikroporøst arkmateriale ifølge krav 1,karakterisert ved at det er oppviklet i rullform som et trykkfølsomt klebebånd.

4. Fremgangsmåte for fremstilling av et mikroporøst, trykk-følsomt, klebemiddel-belagt arkmateriale ifølge krav 1 til 3, karakterisert ved følgende trinn: 1) å tilveiebringe et første, i det vesentlige tørt, tynt sjikt av trykkføl-somt klebemiddel på en glatt slippoverflate, 2) belegge nevnte første klebemiddelsjikt med minst ett nytt klebemiddelsjikt,

3) delvis tørke nevnte nye klebemiddelsjikt, 4) bringe den eksponerte overflate av det nevnte nye sjikt i kontakt med overflaten til et tynt, jevnt porøst underlag og 5) laminere underlaget til klebemiddelsjiktene hvorpå klebemiddelmassen utvikler mikroporøsitet gjennom hele sin tykkelse og over sitt kontakt-område med underlaget.