WO2006056241A1 - Hydroaktives pflaster mit dreidimensionaler wirrfadenbeschichtung - Google Patents

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hydroactive
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carrier material
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Peter Jauchen
Michael Klöver
Ulrich KÖHLER
Reiner Leutz
Stefan Schulz
Tobias Bloens
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Beiersdorf AG
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    • A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L15/58—Adhesives

Definitions

  • the invention relates to a carrier material which has been coated on one side and which has a unilateral PSA hotmelt twisted yarn coating, to the process for producing the carrier material coated on one side with adhesive, and to its use in moisture-regulating (hydroactive) patches.
  • Conventional adhesive plasters for wound care such as strip, Iceland dressing, consist of a carrier material, on one side of which an adhesive is applied, on which in turn the wound dressing, which covers the wound, is protected and, depending on the equipment, the healing process promotes.
  • the patch is attached to the skin.
  • Closed systems are characterized in that either the carrier or the adhesive, or both, constitute a closed, impermeable, non-breathable system which does not regulate the moisture and heat balance of the skin unless the adhesive is capable of moisture take up.
  • these systems prevent the passage of moisture through the patch.
  • adhesive strength on the skin decreases with increasing skin moisture.
  • the closed patches therefore require a high bond strength of the adhesive layer, which has disadvantages for the user (in particular skin unfriendliness, skin irritations, poor paving detachability).
  • An indication of insufficient moisture exchange is the so-called maceration, the swelling and whitening of the skin under the plaster.
  • Open Syste ⁇ have been developed. Me are breathable and characterized in macro- that either the closed system and 'or is micro-perforated, or an air-permeable carrier, insbeson particular a woven or nonwoven, provided with an "open adhesive film".
  • An "open Adhesive film” can be produced by a striped method (strip-shaped adhesive composition), screen printing (dome-shaped adhesive application), screen roller printing or non-contact spraying methods, for example, using the Porous ' Coat method (US Pat. Nos. 5,230,736 and 5,294,258).
  • a partial coating of carrier materials with pressure-sensitive hot-melt adhesives is a known technique, be it in that the hot melt mass is grid-shaped, for example by thermal screen printing (DE-PS 4237252) or by raster or gravure printing from in Longitudinal or transverse direction is applied to zu ⁇ sammen interviewden webs (DE-PS 4308649).
  • the spinach ⁇ material is only partially covered by the adhesive film.
  • Open systems allow a good exchange of moisture at the open Stel ⁇ len of the adhesive film or the carrier material, ie the areas of the carrier material which are not covered with adhesive, but the skin is partially still too large area covered with adhesive, so it in this Berei ⁇ comes to the accumulation of moisture. The remaining adhesive surface is too small, so that the bond strength is lower.
  • Water vapor permeable systems are characterized in that a water vapor permeable adhesive layer and a water vapor permeable carrier is used.
  • the carrier material used here is mainly a water-vapor-permeable PU carrier, which prevents moisture and bacteria from reaching the skin and / or wound from the outside.
  • the water vapor permeability is determined by the MVTR (moisture vapor transmission rate) with the unit: g / m 2 ⁇ 24 h, (eg ASTM F1290)
  • the WVP Water vapor permeance - with the unit: g / m 2 x 24h x kPa
  • Water vapor permeable systems are not permeable to air, whereas an air permeable system is also permeable to water vapor and thus hydroactive. That is, a water vapor pressure gradient is not degraded by air exchange, but ausschbach ⁇ Lich by migration (adsorption and desorption) within the airtight composite. However, this process only works if there is a water vapor pressure difference between the inside and outside of a membrane.
  • the water vapor permeability of these systems is usually insufficient to ensure complete liquid removal.
  • the carrier material and the adhesive layer must be made very thin. This makes the plaster very flexible and difficult to handle when used.
  • Corresponding application aids such as an auxiliary film which can be stripped off after application and applied for reinforcement, sometimes lead to false application if, after the application of the plaster, the auxiliary film, which is generally not permeable to water vapor, is not removed.
  • carrier materials for patches must in particular be skin-friendly, easy to model and extremely conformable. Due to these requirements thinner, softer and more stretchable carriers are used.
  • the production of the one-side coated carrier material should be carried out in one working step (1-step air permeability coating process). A perforation after the application of the adhesive should not take place.
  • porous carrier materials with adhesives with the construction of a three-dimensional nonwoven-fiber-like structure would result in particularly well-adhering hydroactive patches having a high air permeability on a fine-pored basis.
  • a maceration of the skin covered with a plaster according to the invention almost does not occur, at the same time preventing a penetration of germs.
  • the invention also relates to the production of a self-adhesive at least one side coated carrier material, wherein the order of the pressure-sensitive hot melt self-adhesive takes place in the form of a three-dimensional random yarn structure.
  • the PSA hotmelt threads form an irregular network that has irregular pores.
  • the three-dimensional random fiber geometry is anchored to the carrier material with a majority of the threads.
  • a thread-wound coating can be achieved by pressing the PSA hotmelt adhesive, similar to curtain coating, under high pressure through a nip-shaped nozzle (aerodynamic nozzle filament coating).
  • a nip-shaped nozzle aserodynamic nozzle filament coating.
  • turbulence of the adhesive mass ray is caused on both sides of the gap-shaped outlet opening by spray air emerging at an acute angle, whereby adhesive threads of different length and thickness are formed, which can then be applied to the carrier material.
  • the gap-shaped nozzles for adhesive and spray air are arranged in parallel in a Düsen ⁇ stock whose channel geometries allow a uniform air or Klebmassen ⁇ stream over the entire width of the nozzle. In the case of very wide nozzles, a partial subdivision and / or multiple inlets for air and adhesive mass is possible.
  • a slot-shaped nozzle is used here, which can evenly coat a wide area of the carrier material with hot melt adhesive.
  • the adhesive layer is sprayed from a multiplicity of small circular nozzles, which, however, is not uniform due to the necessary overlapping of the spray cone. Also, given the small diameter of the nozzles a high susceptibility to interference. With a slit-shaped nozzle, there is no overlap and the risk of clogging is reduced many times.
  • the force is meant by adhesive force, which is necessary for removing the plaster under defined conditions.
  • the spray air in this case has a temperature which is equal to or above the temperature of the adhesive at the nozzle outlet.
  • the temperature and the pressure of the spray air By varying the temperature and the pressure of the spray air, the size of the adhesive threads formed can be adjusted in particular. At high spray air temperatures and pressures, a very fine threadline structure is created which forms a dense network on the substrate. At low temperatures and pressures, a coarse-pored mass application results. By means of the temperature and the pressure, the hydroactivity of the plaster can be adjusted in a targeted manner.
  • the slit-like nozzle according to the invention has a gap spacing of 10 to 300 .mu.m, in particular 50 to 200 .mu.m lead to excellent product qualities.
  • the pressure of the adhesive depends on its viscosity and application rate. According to the invention, the adhesives are sprayed at a pressure of 5 to 30 bar. Especially in the pressure range of 10 to 25 bar very uniform adhesive coatings can be achieved.
  • the temperature of the adhesive and the nozzle block are highly dependent on the type of adhesive used and according to the invention is in the range of 100 to 250 0 C 1, more preferably in the range of 120 to 200 0 C.
  • Inventive single-coated carrier materials have an adhesive proportion of 30 to 120 g / m 2 , at a coating speed of up to 70 meters per minute.
  • PSA hotmelts are used whose dynamic viscosities in the range of 10 - 500 Pas at 12O 0 C, more preferably from 50 - 300 Pas at 12O 0 C.
  • the adhesive mass application is advantageously carried out perpendicularly to the carrier material running over a roller. With a small roll diameter, the spray air can flow out of the spray area without resistance.
  • the distance between the nozzle and (auxiliary) carrier material is selected in the range from 10 to 100 mm, in particular in the range from 20 to 70 mm.
  • the coating can also take place with a nozzle nozzle arranged horizontally.
  • the spun three-dimensional uneven thread application acts like a skin-Velcro bonding effect, which after repositioning can be repositioned and, after re-bonding, allows a soft redetachment from the skin.
  • Faden ⁇ structures in the adhesive occupancy regulated channels are generated, which favor the removal of transepidermal water.
  • the thread structure thus improves the evaporation of the skin during sweating or other secretions.
  • skin irritations which are caused by congestion of body fluids (Maze ⁇ ration), avoided by the special product structure.
  • the achievable air permeabilities in the self-adhesive carrier composite also make it possible to dissipate fluid even when using a multilayered dressing.
  • the pressure-sensitive PSA hot melt adhesives used for the patches according to the invention are known and are based on synthetic rubber or other polymer systems, in particular acrylates. They are thermoplastic and are processed in the molten state.
  • the yarn-like yarn application of the PSA hotmelt composition on the carriers is advantageous, in particular when using elastic, soft and extensible carrier materials for medical plaster products, since the adhesive layer can also be stretched in all surface directions.
  • spray jobs are possible, which are more or less irregular. derige order picture.
  • the adhesives can be distributed unevenly over the carrier material or can be suitably applied to different thicknesses or densities. For this purpose it is possible to vary the gap width of the adhesive mass nozzle and / or one or both spray air nozzles over the length of the respective nozzle.
  • the patch according to the invention with random-structured adhesive permits improved repositionability, softer removal of the patch from the skin and residue-free removal.
  • the form of the adhesive composition according to the invention results in the adhesive layer having a soft, elastic structure which allows a high level of comfort in the application.
  • a high initial "tack” is provided by modeling the adhesive layer on the surface of the skin, as well as repositionability after short-term peeling.
  • the inventive three-dimensional random yarn PSA adhesive structure with targeted yarn structures produces a microporous channel system which regulates the moisture balance. This also applies under very humid climatic conditions. As the air permeability of the coating increases, the skin moisture, which is measured after removing the plaster, decreases ( Figure 2). Skin irritations or chemical irritation caused by stagnation of moisture are thus avoided. Patches according to the invention are therefore also to be referred to as hydroactive patches.
  • the random fiber structure (adhesive layer) formed from hot melt adhesive composition is applied directly to the carrier material.
  • the adhesive layer first to an auxiliary carrier, from which it is transferred to the carrier material. This is necessary, in particular, when very elastic, elastic carrier materials are used.
  • subcarrier is understood to mean endless webs of different materials or devices, such as transfer blankets or rolls, onto which the adhesive is first sprayed on and then transferred without residue to the substrate of the actual paving.
  • subsequent treatment of the coated product in a printing station and / or pretreatment with corona are also for better anchoring.
  • the hotmelt adhesive composition with an electron beam postcrosslinking or a UV irradiation can lead to an improvement of the desired properties.
  • the PSA hotmelts are foamed physically or chemically before they are applied to the carrier material.
  • Suitable carrier materials are all materials which have a corresponding hydroactivity and are permissible for a medical device.
  • Hydroactive carrier materials are considered to be materials which, according to the densimeter method, have an air permeability of> 300 cm 3 / cm 2 s, measured using a GENUINE GURLEY TM Model 4140N Densometer.
  • materials such as woven fabric, fleece, porous films, open-cell foams, gauzes made of natural or synthetic materials can be used as carrier materials.
  • water vapor permeable wound dressing z.
  • PU films which, because of cleansing, healing-accelerating ingredients, must have a barrier layer, the hydroactive effect in the region of the wound dressing is only conditionally given, but has a certain extent for the part of the patch which does not cover the wound dressing in any case, the moisture-regulating effect.
  • the air permeability was measured in all cases with a GENUINE GURLEY TM Model 4140N Densometer, with perforated plates having a passage area of 6.39 cm 2 or 1.13 cm 2 at an air volume of 200 cm 3 and 0.5 cm 2 at 50 cm 3 were used ver ⁇ .
  • the air permeability is calculated from the air volume flowed through the perforated plate per passage area per unit of time.
  • the bond strengths were determined by the bond strength back test (KKR). In contrast to the standard adhesive strength determination, where the test material is applied to a steel rail, removed again and the resulting forces are measured, the test material is quantitatively measured directly on the skin of test persons in the case of the adhesive force skin test.
  • Figure 1 shows the photomicroscopic image, at 5x magnification, of the fine-pored PSA hot melt tangle coating. Clearly recognizable is the irregular. ge training of Klebmassefäden that intersect irregularly.
  • Figure 2 shows the skin moisture as a function of the air permeability after 4 hours of application time on a standard patches with PSA-SIS hotmelt (C.32.11-HM).
  • Figure 3 shows the skin moisture immediately after removal of the plaster at 4 hours of application time depending on the bond strength (different coating methods).
  • 100% control value, corresponds to skin moisture when used without cover by Plaster.
  • Adhesive strength is the force needed to peel off the plaster. All measured values were determined with the same adhesive, for example a synthetic rubber hotmelt mass was used.
  • Figure 4 shows the dependence of different procedural coatings with different application and different air permeability in relation to the skin moisture to the adhesion to skin.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein einseitig beschichtetes Trägermaterial, das eine einseitige PSA-Hotmelt Wirrfadenbeschichtung aufweist, das Verfahren zur Herstellung des einseitig mit Klebmasse beschichteten Trägermaterials, sowie dessen Verwendung in feuchtigkeitsregulierenden (hydroaktiven) Pflastern.

Description

Beiersdorf Aktiengesellschaft
Beschreibung
Hydroaktives Pflaster mit dreidimensionaler Wirrfadenbeschichtung
Die Erfindung betrifft ein einseitig beschichtetes Trägermaterial, das eine einseitige PSA- Hotmelt Wirrfadenbeschichtung aufweist, das Verfahren zur Herstellung des einseitig mit Klebmasse beschichteten Trägermaterials, sowie dessen Verwendung in feuchtigkeitsre- gulierenden (hydroaktiven) Pflastern.
Konventionelle Klebepflaster für die Wundversorgung, wie Strip, Island dressing, beste¬ hen aus einem Trägermaterial, auf deren einer Seite eine Klebemasse aufgebracht ist, auf der wiederum die Wundauflage aufgelegt ist, welche die Wunde abdeckt, schützt und, je nach Ausrüstung, den Heilprozess fördert. Über die Klebemasse wird das Pflaster auf der Haut befestigt.
Man kann die auf dem Markt befindlichen Pflaster in drei Kategorien einordnen:
Geschlossene Systeme (Occlusive Pflaster) sind dadurch gekennzeichnet, dass entweder der Träger oder die Klebemasse, oder beide ein geschlossenes, undurchlässiges, nicht atmungsaktives System darstellen, welches nicht den Feuchtigkeits- und Wärmehaushalt der Haut reguliert, es sei denn, die Klebemasse kann bedingt Feuchtigkeit aufnehmen. Diese Systeme verhindern jedoch den Feuchtigkeitsdurchtritt durch das Pflaster. Im All¬ gemeinen sinkt mit steigender Hautfeuchte die Klebkraft auf der Haut. Die geschlossenen Pflaster setzen daher eine hohe Klebkraft der Klebeschicht voraus, was für den Nutzer Nachteile hat (insbesondere Hautunfreundlichkeit, Hautirritationen, schlechte Pflasterent- fembarkeit). Ein Anzeichen für ungenügenden Feuchtigkeitsaustausch ist die so genannte Mazeration, das Aufquellen und Weißwerden der Haut unter dem Pflaster.
Um dieses Problem zu mindern, wurden die „offenen Systeme" entwickelt. Offene Syste¬ me sind luftdurchlässig und dadurch gekennzeichnet, dass entweder das geschlossene System makro- und'oder mikroperforiert wird, oder ein luftdurchlässiger Träger, insbeson¬ dere ein Gewebe oder Vlies, mit einem „offenen Klebefilm" versehen wird. Ein „offener Klebefilm" kann durch Streifenstrichverfahren (streifenförmige Klebemasseanordnung), Siebdruckverfahren (kalottenförmiger Kleberauftrag), Rasterwalzendruck oder kontaktlose Spriihverfahren, z. B. mit dem Porous'Coat Verfahren (US Patentschrift 5,230,736 und 5,294,258), erzeugt werden.
Eine partielle Beschichtung von Trägermaterialien mit druckempfindlichen Heißschmelz¬ klebern (PSA-Hotmelts - PSA = Pressure Sensitive Adhesives) ist eine bekannte Technik, sei es, dass die Hotmeltmasse rasterförmig beispielsweise durch Thermosiebdruck (DE- PS 4237252) oder durch Raster- oder Tiefdruck von in Längs- oder Querrichtung zu zu¬ sammenhängenden Stegen aufgebracht wird (DE-PS 4308649). Hierbei wird das Träger¬ material nur teilweise vom Klebefilm bedeckt. Offene Systeme lassen an den offenen Stel¬ len des Klebefilms bzw. des Trägermaterials, also den Bereichen des Trägermaterials die nicht mit Klebmasse bedeckt sind, einen guten Feuchtigkeitsaustausch zu, jedoch ist die Haut teilweise noch zu großflächig mit Klebmasse abgedeckt, sodass es in diesen Berei¬ chen zur Ansammlung von Feuchtigkeit kommt. Die verbleibende klebende Fläche ist dabei zu gering, so dass die Klebkraft geringer ausfällt.
Alle oben genannten offenen Systeme ermöglichen die Herstellung von ausreichend hyd- roaktiven, einseitig beschichteten Trägermaterialien, die jedoch nur eine sehr geringe Klebkraft aufweisen, denn zur Erreichung hoher Klebkräfte mit den oben genannten Ver¬ fahren, ist ein hoher Masseauftrag notwendig, der mit einer Verringerung der Hydroaktivi- tät einhergeht.
Ein weiterer Nachteil ist, das die oben genannten offenen Systeme durch die Perforation einen Luft- und Wasserzutritt zur Haut und der Wunde zulassen. Die Gegenwart von Wasser kann jedoch das Wachstum von Bakterien fördern und zu Infektionen führen.
Daher ist es notwendig zu einem Pflastersystem zu kommen, welches die zuvor erwähn¬ ten Nachteile nicht aufweist, wobei es neben ausreichender Hydroaktivität auch eine aus¬ reichende Klebkraft aufweist.
Wasserdampfdurchlässige Systeme sind dadurch gekennzeichnet, dass eine wasser¬ dampfdurchlässige Klebeschicht und ein wasserdampfdurchlässiger Träger verwendet wird. Als Trägermaterial wird hier in der Hauptsache ein wasserdampfdurchlässiger PU- Träger eingesetzt, welcher verhindert, dass Feuchtigkeit und Bakterien von außen auf die Haut und/oder Wunde gelangen. Die Wasserdampfdurchlässigkeit wird durch die MVTR (moisture vapor transmission rate) mit der Einheit: g / m2 x 24 h bestimmt, (z. B. ASTM F1290) Zur besseren Vergleichbarkeit mit anderen Prüfbedingungen kann zusätzlich die WVP (Water vapor permeance - mit der Einheit: g / m2 x 24h x kPa) ermittelt werden.
Wasserdampfdurchlässige Systeme sind nicht luftdurchlässig, wogegen ein luftdurchläs¬ siges System auch wasserdampfdurchlässig und damit hydroaktiv ist. Das heißt, ein Wasserdampfdruckgefälle wird nicht durch Luftaustausch abgebaut, sondern ausschlie߬ lich durch Migration (Ad- und Desorption) innerhalb des luftdichten Verbundes. Dieser Prozess funktioniert allerdings nur, wenn ein Wasserdampfdruckqefälle zwischen Innen- und Außenseite einer Membran existiert.
Die Wasserdampfdurchlässigkeit dieser Systeme reicht jedoch in der Regel nicht aus, um einen vollständigen Flüssigkeitsabtransport zu gewährleisten. Um auf eine einigermaßen akzeptable Durchsatzrate zu kommen, müssen Trägermaterial und Klebemasseschicht sehr dünn ausgebildet werden. Dadurch wird das Pflaster sehr flexibel und bei der An¬ wendung schwierig zu handhaben. Entsprechende Anwendungshilfen, wie eine nach der Applizierung abziehbare, zur Verstärkung aufgebrachte Hilfsfolie, führen teilweise zur fal¬ schen Anwendung, wenn nach der Applikation des Pflasters die Hilfsfolie, die im allg. nicht wasserdampfdurchlässig ist, nicht entfernt wird.
Als Trägermaterial für medizinische Pflaster sind bereits diverse Materialien auf Folien-, Gewebe-, Vlies-, Gel- oder Schaumstoffbasis bekannt und werden auch in der Praxis ein¬ gesetzt.
Neben der bereits erwähnten Hydroaktivität (Feuchtigkeitsregulierung), müssen Träger¬ materialien für Pflaster insbesondere hautverträglich, gut anmodellierbar und extrem anschmiegbar sein. Aufgrund dieser Anforderungen werden immer dünnere, weichere und dehnbarere Träger eingesetzt.
Dünne Pflaster sind jedoch für den Verbraucher schwer zu handhaben. Insbesondere ist eine faltenfreie Applikation nicht so einfach wie mit dicken und zugstabilen Pflastern mög¬ lich. Bei Verwendung von Stabilisierungs- oder Schutzfolien besteht die Gefahr, das der Verbraucher diese nach der Applikation des Pflasters nicht abzieht und damit die Hydro¬ aktivität unterbindet.
Zusammengefasst ist festzustellen, dass die Notwendigkeit für ein hydroaktives Pflaster darin besteht, das es die zuvor beschriebenen Nachteile nicht hat und entsprechend feuchtigkeitsregulierend wirkt. Gleichzeitig müssen hohe Klebkräfte auf der Haut gewähr- leisten sein, um eine lang anhaltende Verklebung und damit den Schutz der Wunde si¬ cherzustellen.
Aufgabe war es daher, ein zumindest einseitig selbstklebend ausgerüstetes Trägermate¬ rial zur Verfügung zu stellen, dass aufgrund seiner Ausrüstung, also der Auftragsform und Eigenschaft der Klebemasse sowie der Materialeigenschaft des Trägermaterials zur funk¬ tionsgerechten Verwendung für diverse Fixierungen, insbesondere als medizinisches Pflaster dienen kann und dabei sowohl funktionale als auch medizinische Vorteile bietet, wie zum Beispiel Wasserdampfdurchlässigkeit, Luftdurchlässigkeit, Atmungsaktivität und hohe Klebkraft und rückstandsfreies Ablösen.
Die Herstellung des einseitig beschichteten Trägermaterials soll in einem Arbeitsschritt erfolgen (1-step air permeability coating process). Eine Perforation nach dem Auftrag der Klebemasse soll nicht erfolgen.
Für den Fachmann nicht vorhersehbar war, dass die Beschichtung von porösen Träger¬ materialien mit Klebmassen unter Aufbau von dreidimensionalen vliesfadenähnlichen Struktur zu besonders gut klebenden hydroaktiven Pflastern führt, die eine hohe Luft¬ durchlässigkeit auf feinporiger Basis aufweisen. Eine Mazeration der mit einem erfin¬ dungsgemäßen Pflaster bedeckten Haut tritt nahezu nicht auf, wobei gleichzeitig ein Ein¬ dringen von Keimen verhindert wird.
Demgemäß weist ein erfindungsgemäßes Pflaster
a) ein Hydroaktives Trägermaterial,
b) eine Klebmassenbeschichtung aus PSA-Hotmelt in feinporiger Wirrfadenstruktur und
c) gegebenenfalls eine Wundauflage
auf.
Demgemäß betrifft die Erfindung auch die Herstellung eines zumindest einseitig selbst¬ klebend beschichteten Trägermaterials, wobei der Auftrag der druckempfindlichen Hot- melt-Selbstklebemasse in Form einer dreidimensionalen Wirrfadenstruktur erfolgt. Bei der Wirrfadenstruktur bilden die PSA-Hotmelt-Fäden ein unregelmäßiges Netzwerk, welches unregelmäßige Poren aufweist. Die dreidimensionale Wirrfasergeometrie ist mit einem Großteil der Fäden auf dem Trägermaterial verankert. Durch die entsprechende Prozesstechnologie werden die aufgeschmolzenen Polymere unter kontrollierten Tempe¬ ratureinwirkungen als Filamente areodynamisch verwirbelt und zu einer dreidimensiona¬ len Wirrfadenstruktur (Wirrvlies) auf einen Hilfsträger oder direkt auf das Trägermaterial aufgetragen (Abbildung 1 ).
Technisch lässt sich eine Wirfadenbeschichtung dadurch erreichen, dass die PSA- Hotmelt-Klebemasse, ähnlich dem Curtain Coating (= Vorhangbeschichten) unter hohem Druck durch eine spaltförmige Düse gepresst wird (aerodynamische Düsenfilamentbe- , Schichtung). Bei der Wirrfadenbeschichtung jedoch wird beiderseits der spaltförmigen Austrittsöffnung durch im spitzen Winkel austretende Sprühluft eine Verwirbelung des Klebemassestrahls hervorgerufen, wodurch sich Klebstofffäden unterschiedlicher Länge und Dicke ausbilden, die sich anschließend auf dem Trägermaterial auftragen lassen. Die spaltförmigen Düsen für Klebmasse und Sprühluft sind dabei parallel in einem Düsen¬ stock angeordnet, dessen Kanalgeometrien einen gleichmäßigen Luft- bzw. Klebmassen¬ strom über die gesamte Breite der Düse ermöglichen. Bei sehr breiten Düsen ist dabei eine abschnittsweise Unterteilung und/oder mehrere Einspeisungen für Luft und Kleb¬ masse möglich.
Im Gegensatz zu den bekannten Sprühverfahren , wie z. B. dem Control Waeve® der Fa. Nordson (US 5,230,736), wird hier eine schlitzförmige Düse verwendet, die einen brei¬ ten Bereich des Trägermaterials gleichmäßig mit Hotmelt-Klebmasse beschichten kann. Bei der Control Waeve® Beschichtung, wird aus einer Vielzahl von kleinen kreisförmigen Düsen die Klebeschicht aufgesprüht, die jedoch durch die nötige Überlappung der Sprüh¬ kegel nicht gleichmäßig ist. Auch ist durch den geringen Durchmesser der Düsen eine hohe Störanfälligkeit gegeben. Bei einer spaltförmigen Düse gibt es keine Überlappung und die Verstopfungsgefahr ist um ein vielfaches verringert.
Ebenso ungeeignet ist das im US- Patent 5,294,258 beschriebene Auftragsverfahren, da das hier zufällig erzeugte Klebstofffaserbild (random fibrous adhesive pattern) eine paral¬ lele Anordnung von Klebmassefäden liefert. Die erzielte Haftung des Pflasters auf der Haut liegt bei beiden Auftragsverfahren unterhalb der des erfindungsgemäßen Trägerma¬ terials. Der Vorteil des dreidimensionalen vliesfadenähnlichen Masseauftrags, der Wirrfadenbe- schichtung, besteht darin, dass die Klebemasseschicht bei entsprechend porösem Trä¬ germaterial geregelt luft- und wasserdämpfdurchlässig wird. Die für Pflaster nötigen, ho¬ hen Hautverklebungswerte im Frischzustand und bei langer Anwendung, bei gleichzeitiger Repositionierbarkeit und zusätzlicher guter Ablösbarkeit werden verbessert.
Im Rahmen dieser Erfindung wird mit Klebkraft die Kraft gemeint, die zum Abziehen des Pflasters unter definierten Bedingungen nötig ist.
Erfindungsgemäß weist die Sprühluft dabei eine Temperatur auf, die gleich oder oberhalb der Temperatur der Klebmasse am Düsenaustritt liegt. Durch Variation der Temperatur und des Druckes der Sprühluft lässt sich insbesondere die Größe der gebildeten Kleb¬ massefäden einstellen. Bei hohen Sprühlufttemperaturen und -drücken wird eine sehr feine Wirrfadenstrukturen erzeugt, die auf dem Träger ein dichtes Netzwerk ausbildet. Bei geringen Temperaturen und Drücken entsteht ein grobporiger Masseauftrag. Über die Temperatur und den Druck kann damit die Hydroaktivität des Pflasters gezielt eingestellt werden.
Die schlitzartige Düse weist erfindungsgemäß einen Spaltabstand von 10 bis 300 μm auf, insbesondere 50 bis 200 μm führen zu hervorragenden Produktqualitäten. Der Druck der Klebmasse ist von dessen Viskosität und Auftragsmenge abhängig. Erfindungsgemäß werden die Klebmassen mit einem Druck von 5 bis 30 bar versprüht. Insbesondere im Druckbereich von 10 bis 25 bar sind sehr gleichmäßige Klebmassenbeschichtungen er- zielbar.
Die Temperatur der Klebmasse und des Düsenstocks sind stark abhängig von der Art der verwendeten Klebmasse und liegt erfindungsgemäß im Bereich von 100 bis 250 0C1 ganz bevorzugt im Bereich von 120 bis 200 0C.
Erfindungsgemäße einseitig beschichtete Trägermaterialien weisen eine Kleb¬ massenanteil von 30 bis 120 g/m2 , bei einer Beschichtungsgeschwindigkeit von bis zu 70 Meter pro Minute, auf.
Erfindungsgemäß werden PSA-Hotmelts verwendet, deren dynamischen Viskositäten im Bereich von 10 - 500 Pas bei 12O0C liegen, besonders bevorzugt von 50 - 300 Pas bei 12O0C. Um die bereits auf dem Trägermaterial aufgetragene Klebmassenschicht durch die Sprüh¬ luft nicht zu beeinflussen, wird der Klebmassenauftrag vorteilhafter Weise senkrecht auf das über eine Walze laufende Trägermaterial vorgenommen. Bei geringem Walzen¬ durchmesser kann die Sprühluft ohne Widerstand aus dem Sprühbereich abfließen.
Erfindungsgemäß wird der Abstand zwischen Düse und (Hilfs-)Trägermaterial im Bereich von 10 bis 100 mm, insbesondere im Bereich von 20 bis 70 mm gewählt.
Erfindungsgemäß kann die Beschichtung auch mit einem horizontal angeordneten Dü¬ senstock erfolgen.
Erfindungsgemäß ist es auch die Sprühluftdurchflussraten der beiden Sprühluftdüsen un¬ terschiedlich stark zu wählen.
Der versponnene dreidimensionale Wirrfadenauftrag wirkt im Primärverklebungsfall wie ein Haut-Klettverklebungseffekt, der nach dem Ablösen repositionierbar ist und nach Wie- derverklebung eine softe Wiederablösung von der Haut ermöglicht. Durch gezielte Faden¬ strukturen in der Klebstoffbelegung werden geregelte Kanäle erzeugt, die die Abführung des transepidermalen Wassers begünstigen. Die Fadenstruktur verbessert damit das Ausdampfen der Haut beim Schwitzen oder anderen Sekretionen. Hierdurch werden Hautirritationen, die durch Stauung von Körperflüssigkeiten hervorgerufen werden (Maze¬ ration), durch den speziellen Produktaufbau vermieden. Die erzielbaren Luftdurchlässig¬ keiten im selbstklebenden Trägerverbund ermöglichen außerdem ein Ableiten von Flüs¬ sigkeit auch unter Verwendung eines mehrlagigen Verbandes.
Die für die erfindungsgemäßen Pflaster eingesetzten druckempfindlichen PSA- Hotmeltklebmassen sind bekannt und basieren auf synthetischen Kautschuk- oder ande¬ ren Polymersystemen, insbesondere Acrylaten. Sie sind thermoplastisch und werden im geschmolzenen Zustand verarbeitet.
Vorteilhaft ist der wirrfaserartige Fadenauftrag der PSA-Hotmeltmasse auf den Trägern, insbesondere bei Verwendung von elastischen, weichen und dehnbaren Trägermateria¬ lien für medizinische Pflasterprodukte, da die Klebeschicht ebenfalls in allen Flächenrich¬ tungen dehnbar ist.
Durch Variation der Düsengeometrie, das heißt unterschiedlicher Spaltbreite innerhalb eines Düsenstockes, sind Sprühaufträge möglich, die ein mehr oder weniger unregelmä- ßiges Auftragsbild ergeben. Die Klebemassen können so ungleichmäßig über das Trä¬ germaterial verteilt sein oder funktionsgerecht unterschiedlich stark oder dicht aufgetragen sein. Dazu ist es möglich die Spaltbreite der Klebmassendüse und/oder einer oder beider Sprühluftdüsen über die Länge der jeweiligen Düse zu variieren.
Durch die erfindungsgemäße Geometrie der wirrfaserartigen dreidimensionalen Faser¬ struktur werden im Vergleich zu einem herkömmlichen partiell beschichteten Trägermate¬ rial bei gleich bleibender Kontaktfläche zur Haut völlig neue Hautverklebungseigenschaf- ten erreicht und bei zum Stand der Technik gleichem Klebmasseauftrag eine höhere Hauthaftung erreicht. Gleichzeitig sorgt eine sehr gute Luftdurchlässigkeit in der Kleb¬ stoffmatrix für ein geregeltes Entweichen von Hautflüssigkeit beim Schwitzen. Weiterhin sorgt die besondere Klebmassenstruktur für ein klettartiges Anfassen der oberen Haut¬ schicht, was einer Tackigkeitserhöhung durch die große Masseoberfläche, vergleichbar der eines Schaums, ähnelt.
Gleichzeitig zeigt sich, das die erfindungsgemäßen Pflaster mit wirrfadenstrukturierter Klebmasse eine verbesserte Repositionierbarkeit, ein softeres Entfernen des Pflasters von der Haut und eine rückstandslose Entfernung ermöglichen.
Die erfindungsgemäße Form des Klebmassenauftrages führt dazu, dass die Klebmasse¬ schicht eine weiche, elastische Struktur aufweist, das einen hohen Komfort bei der An¬ wendung zulässt. Mit dieser Struktur ist ein hoher Anfangs „Tack" durch die Modellierung der Kleberschicht auf die Oberfläche der Haut gegeben, sowie eine Repositionierbarkeit nach kurzfristigem Ablösen.
Durch die erfindungsgemäße dreidimensionale Wirrfaden PSA-Kleberstruktur mit geziel¬ ten Fadenstrukturen, wird ein mikroporöses Kanalsystem erzeugt, das den Feuchtigkeits¬ ausgleich reguliert. Dies gilt auch unter sehr feuchten klimatischen Bedingungen. Bei stei¬ gender Luftdurchlässigkeit der Beschichtung sinkt die Hautfeuchte, die nach dem Entfer¬ nen des Pflasters gemessen wird (Abbildung 2). Hautirritationen oder eine chemische Reizung, die durch Stauung von Feuchtigkeit hervorgerufen werden, werden so vermie¬ den. Erfindungsgemäße Pflaster sind daher auch als hydroaktive Pflaster zu bezeichnen.
Eine Abhängigkeit des Haftvermögens von Pflastern auf der Haut von der Hautfeuchte ist nachweisbar und in Abbildung 3 wiedergegeben. Dabei ist ein signifikanter Anstieg der Klebkraft bei niedriger Hautfeuchte unter dem Pflaster feststellbar. In Vergleichsversuchen weist das hydroaktive Pflaster mit Wirrfadenbeschichtung (in der Abbildung mit Invention bezeichnet) eine niedrigere Hautfeuchtigkeit unter dem Pflaster auf, als konventionelle Pflaster. (Abbildung 4) Die Klebkraft auf der Haut konnte durch die reduzierte Feuchte unter dem Pflaster deutlich erhöht werden, wobei ein geringer Masse¬ auftrag gegenüber den konventionellen Pflastern notwendig ist. Zum anderen werden alle klebtechnischen Eigenschaften, wie Haftvermögen und Entfembarkeit, gegenüber dem Standard verbessert
Bevorzugt wird die die aus Heißschmelzklebermasse gebildete Wirrfaserfadenstruktur (Klebmassenschicht) direkt auf das Trägermaterial aufgebracht. Es ist jedoch auch mög¬ lich die Klebmasseschicht zuerst auf einen Hilfsträger zu applizieren, von dem sie auf das Trägermaterial übertragen wird. Dies ist insbesondere dann nötig, wenn sehr zugempfind¬ liche, elastische Trägermaterialien eingesetzt werden.
Unter dem Begriff Hilfsträger sollen endlose Bahnen aus unterschiedlichen Materialien oder Vorrichtungen wie Transfertücher oder Walzen verstanden werden, auf die die Klebmasse zuerst aufgesprüht wird und anschließend rückstandslos auf das Trägermate¬ rial des eigentlichen Pflasters transferiert wird.
Im Sinne der Erfindung ist auch ein nachträgliches Behandeln des beschichteten Produk¬ tes in einer Druckstation und/oder eine Vorbehandlung mit Corona zur besseren Veranke¬ rung.
Weiterhin kann eine Behandlung der Heißschmelzklebermasse mit einer Elektronenstrahl- Nachvernetzung oder einer UV-Bestrahlung zu einer Verbesserung der gewünschten Ei¬ genschaften führen. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die PSA- Hotmelts physikalisch oder chemisch geschäumt bevor sie auf das Trägermaterial aufge¬ tragen werden.
Als Trägermaterialien kommen alle Materialien in Frage, die über eine entsprechende Hydroaktivität verfügen und für ein Medizinprodukt zulässig sind. Unter hydroaktiven Trä¬ germaterialien werden Materialien gesehen, die nach der Densometermethode eine Luft¬ durchlässigkeit > 300 cm3/cm2s besitzen, gemessen mit einem GENUINE GURLEY™ Densometer Model 4140N. Insbesondere Materialien wie Gewebe, Vlies, poröse Folien, offenporige Schäume, Gazen aus natürlichen oder synthetischen Materialien sind als Trä¬ germaterialien verwendbar. Bei Verwendung von wasserdampfdurchlässigen Wundauflage, z. B.: PU-Folien, die auf¬ grund reinigender, heilungsbeschleunigender Ingredienzien eine Sperrschicht haben müs¬ sen, ist die hydroaktive Wirkung im Bereich der Wundauflage nur bedingt gegeben, je¬ doch für den Teil des Pflasters, der nicht die Wundauflage abgedeckt, weist in jedem Falle die feuchtigkeitsregulierende Wirkung auf.
Durch die gute Hydroaktivität der erfindungsgemäßen Pflaster ist es möglich, Pflaster sehr lange auf der Haut zu belassen, ohne Hautschädigungen zu verursachen. Lange Applika¬ tionszeiträume sind insbesondere bei Wirkstoffpflastern unumgänglich.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschrei¬ bung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.
Die Luftdurchlässigkeit wurde in allen angegebenen Fällen mit einem GENUINE GUR- LEY™ Densometer Model 4140N gemessen, wobei Lochplatten mit einer Durchlassfläche von 6,39cm2 oder 1,13 cm2 bei einer Luftmenge von 200 cm3 und 0,5 cm2 bei 50 cm3 ver¬ wendet wurden. Die Luftdurchlässigkeit errechnet sich aus dem durch die Lochplatte ge¬ strömten Luftvolumen pro Durchlassfläche pro Zeiteinheit.
Die Klebkräfte wurden durch den Klebkraft Rücken Test ermittelt (KKR). Im Gegensatz zur Standard Klebkraft Bestimmung, wo das Testmaterial auf eine Stahlschiene definiert aufgebracht, wieder abgezogen und die dabei auftretenden Kräfte gemessen werden, wird bei dem Klebkraft Haut Test das Testmaterial direkt auf der Haut von Probanden quantitativ vermessen.
Es zeigen:
Abbildung 1 zeigt die photomikroskopische Aufnahme, bei 5-facher Vergrößerung, der feinporigen PSA-Hotmelt Wirrfadenbeschichtung. Deutlich erkennbar ist die unregelmäßi- . ge Ausbildung der Klebmassefäden, die sich unregelmäßig kreuzen.
Abbildung 2 zeigt die Hautfeuchte in Abhängigkeit von der Luftdurchlässigkeit nach 4h Applikationsdauer an einem Standardpflastern mit PSA-SIS Hotmelt (C.32.11-HM).
Abbildung 3 zeigt die Hautfeuchte sofort nach dem Abziehen des Pflasters bei 4h Applika¬ tionsdauer in Abhängigkeit zur Klebkraft (unterschiedlicher Beschichtungsverfahren). 100% = Kontrollwert, entspricht Hautfeuchte bei Anwendung ohne Abdeckung durch Pflaster. Die Klebkraft ist die Kraft, die zum Abziehen des Pflasters benötigt wird. Alle Messwerte wurden mit der gleichen Klebemasse ermittelt, beispielhaft wurde eine Synthe- tik Rubber Hotmelt Masse verwendet.
Abbildung 4 zeigt die Abhängigkeit verschiedener verfahrenstechnischer Beschichtungen mit unterschiedlichem Masseauftrag und unterschiedlicher Luftdurchlässigkeit in Relation der Hautfeuchte zur Klebkraft auf Haut. (Wert 1 : Luftdurchlässigkeit [cm3/cm2*sj / Wert 2: Beschichtungsverfahren / Wert 3: Masseauftrag [g/m2])

Claims

Patentansprüche
1. Hydroaktives Pflaster enthaltend
a) ein hydroaktives Trägermaterial,
b) eine einseitige Klebmassenbeschichtung aus PSA-Hotmeltmasse und
c) gegebenenfalls eine Wundauflage,
dadurch gekennzeichnet, dass die Klebmasse eine Wirrfadenstruktur aufweist.
2. Hydroaktives Pflaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirrfaden¬ struktur der Klebmasse durch einen von Luft aufgerissenen Vorhang gebildet wird, wo¬ bei die Klebmasse unter hohem Druck durch eine spaltförmige Düse gepresst wird und der Klebmassenstrahl durch im spitzen Winkel beiderseits der Austrittsspaltes austre¬ tende Sprühluft verwirbelt wird, wodurch sich Klebstofffäden unterschiedlicher Länge und Dicke ausbilden, die anschließend auf dem Trägermaterial eine Wirrfadenstruktur bilden.
3. Hydroaktives Pflaster nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass es feuchtigkeitsregulierend wirkt.
4. Hydroaktives Pflaster nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Klebmassenschicht eine weiche, elastische Struktur aufweist, die die beim Tragen auftretenden Scherkräfte zwischen Haut und Pflaster aufnimmt.
5. Hydroaktives Pflaster nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Auftragsstärke der Klebemasse 30- 120 g/m2, bevor¬ zugt 40 - 100 g/m2 beträgt.
6. Hydroaktives Pflaster nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass die bedeckte Fläche der Beschichtung 20 - 95%, bevor¬ zugt 50 -80% beträgt.
7. Hydroaktives Pflaster nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass PSA-Hotmeltmasse auf Basis von Acrylat- und/oder Syn- thetic Rubber verwendet werden.
8. Hydroaktives Pflaster nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die PSA-Hotmeltmasse vor der Verarbeitung eine dynamischen Viskosität von 10 - 500 Pas bei 12O0C aufweist, besonders bevorzugt von 50 - 300 Pas bei 1200C.
9. Hydroaktives Pflaster nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass das hydroaktive Trägermaterial ein Gewebe, ein Vlies, ein Gewirke, eine Folie oder ein Papier ist.
10. Hydroaktives Pflaster nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial chemisch und/oder physikalisch vor¬ behandelt wurde.
11. Verfahren zur Herstellung eines hydroaktiven Pflasters, dadurch gekennzeichnet, das zur Beschichtung des Trägermaterials oder eines Hilfsträgers, die Klebmasse unter hohem Druck durch eine spaltförmige Düse gepresst wird und durch beiderseits der Austrittsöffnung im spitzen Winkel austretende Sprühluft eine Verwirbelung des Kle¬ bemassestrahls hervorgerufen wird, wodurch sich Klebstofffäden unterschiedlicher Länge und Dicke ausbilden, die sich anschließend auf dem Trägermaterial oder dem Hilfsträger abscheiden, wobei die spaltförmigen Düsen für Klebmasse und Sprühluft parallel in einem Düsenstock angeordnet sind und gegebenenfalls die Klebmasse¬ schicht vom Hilfsträger auf das Trägermaterial übertragen wird.
12. Verfahren zur Herstellung eines hydroaktiven Pflasters nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenspalt eine Größe von 10 bis 300 μm aufweist, insbe¬ sondere 50 bis 200 μm.
13. Verfahren zur Herstellung eines hydroaktiven Pflasters nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebmassen mit einem Druck von 5 bis 30 bar verarbeitet wird, insbesondere im Druckbereich von 10 bis 25 bar ver¬ sprüht wird
14. Verfahren zur Herstellung eines hydroaktiven Pflasters nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Klebmasse und des Düsenstocks im Bereich von 100 bis 250 0C liegt, insbesondere im Bereich 120 bis 200 0C liegt.
15. Verwendung eines Pflasters nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche zur Abdeckung der Haut, insbesondere von Wunden.
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