EP0922503A2 - Process for direct coating at least partially a stretchable substrate with an adhesive composition - Google Patents

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EP0922503A2
EP0922503A2 EP98122137A EP98122137A EP0922503A2 EP 0922503 A2 EP0922503 A2 EP 0922503A2 EP 98122137 A EP98122137 A EP 98122137A EP 98122137 A EP98122137 A EP 98122137A EP 0922503 A2 EP0922503 A2 EP 0922503A2
Authority
EP
European Patent Office
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adhesive
carrier material
coating
transporting device
carrier
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP98122137A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0922503A3 (en
Inventor
Peter Himmelsbach
Peter Jauchen
Klaus Dr. Keite-Telgenbüscher
Matthias Lehder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beiersdorf AG
Original Assignee
Beiersdorf AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Beiersdorf AG filed Critical Beiersdorf AG
Publication of EP0922503A2 publication Critical patent/EP0922503A2/en
Publication of EP0922503A3 publication Critical patent/EP0922503A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/10—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an adhesive surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/02—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to macromolecular substances, e.g. rubber
    • B05D7/04—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to macromolecular substances, e.g. rubber to surfaces of films or sheets

Definitions

  • the invention relates to a method for at least partial direct coating of a stretchable carrier material with a pressure sensitive adhesive, the carrier material by means of a transporting device like this against a coating device is performed that the PSA on the carrier material through the coating device is applied.
  • stretchy especially textile materials as supports, the elastic or have plastically formable properties are in technology and medicine known. They are used in a wide variety of areas, including also as Base materials in the manufacture of plasters and adhesive bandages
  • plastically or elastically deformable should be understood to mean the stretchability of a material. A material is then stretchable if it has a length increase of at least 20% under a load of 10 N / cm.
  • the stretchable carrier materials can be coated with various adhesive systems.
  • the coating is generally possible over the entire surface or also partially, ie partially.
  • partial coating shows that a correspondingly porous substrate results in a film that is highly permeable to air and water vapor and which, as a rule, is also easier to remove after the adhesive has been applied to the patient's skin.
  • Screen printing is widespread as a method for producing such partially coated carrier materials, in particular screen, engraving or flexographic printing. It is also known that, for example when used as fixations, the self-adhesive finish can also be carried out on more than one side.
  • Elastic or plastically formable substrates can generally be coated directly or indirectly.
  • a preferably rigid or less elastic auxiliary carrier is first coated and then the adhesive is transferred to the elastic or plastically moldable carrier in a lamination process.
  • the carrier material can be laminated undeformed and unpolluted, whereby the shape and technological properties such as basis weight, maximum tensile strength, maximum tensile strength stretch, hysteresis stretch are largely retained.
  • the disadvantage of indirect coating lies in the relatively poor anchoring of the adhesive on the elastic or plastically deformable carrier.
  • thermal lamination or lamination is not possible or has only little success.
  • lamination can result in the adhesive layer being pressed completely into the backing, so that both the adhesive properties and the elasticity behavior deteriorate drastically.
  • the carrier With direct coating, the anchoring of the Adjust adhesive, however, the carrier becomes mechanical and in use of hot melt pressure sensitive adhesives also thermally more stressed.
  • adhesive is shown to be at least partially elastic or plastic malleable carrier material that this, although the carrier is unloaded and undeformed in the coating unit is given, is partially claimed so that its Change properties beyond repair. This is due to the fact that the adhesive system adheres to the coating unit with a system-dependent force.
  • the object of the invention was to develop a direct coating process which it enables a stretchable carrier material to be at least partially coated with a pressure sensitive adhesive to coat without changing the carrier properties.
  • the method according to the invention becomes at least partially direct Coating a stretchable carrier material with a pressure sensitive adhesive the carrier material by means of a transporting device of this type against a coating device performed that by the coating device, the PSA is applied to the carrier material, on the transporting device Detention or holding devices are available. These facilities bring the Supply to and for separating from the coating unit necessary forces in in such a way that the properties of the carrier are not in the coating to be changed.
  • the coating of the Support material over the entire surface is provided.
  • the holding devices consist of needles, which are from the transporting Protrude device and engage in the carrier material.
  • the needles advantageously have a length greater than 10 ⁇ m, preferably between 30 ⁇ m and 5000 ⁇ m, particularly preferably between 35 ⁇ m and 1000 ⁇ m.
  • the distance between the tips is preferably greater than 60 microns and the nature dependent on the wearer.
  • the needles can at least partially on the surface of the transport Device be movable.
  • a special embodiment of the needles is the Velcro connection, in which the Barbed needles.
  • Another advantageous embodiment of the holding devices on the transporting device consists in the use of very rough surfaces, ie in a generally disordered arrangement of geometries suitable for engaging in the expandable carrier.
  • the roughened surface can be formed from applied hard material particles and / or from a metal, ceramic or plastic surface roughened by the shaping process or by mechanical, physical or chemical treatment. Corundum or similar hard material coatings that have a surface similar to emery paper may be mentioned here by way of example. Metal surfaces roughened by etching or other methods are also suitable.
  • the surface roughness is advantageously between 30 and 5000 microns.
  • the transporting device consists of a prepared transport roller and the coating device consists of a rotating, heated, seamless, drum-shaped and perforated circular stencil, which is supplied with the hotmelt adhesive or the PSA dispersion via a nozzle, the PSA systems via a nozzle lip through the Round template to be applied to the carrier material passed by.
  • the transport roller can preferably consist of metal, ceramic or plastic. In general, it can be plastic, elastic or rigid.
  • the roller in its nature that the roughness or the needles or the alternative solutions evenly, randomly distributed or in a certain geometric There are patterns on the roller surface. Also adapted to the wearer geometric shape and extension of the adhesive elements.
  • the angle of the needle orientation can be used for special uses between 10 ° and 170 ° to the tangent to the surface of the Roll in the coating direction and also between 10 ° and 170 ° perpendicular to Coating direction.
  • the needles can also at least partially be designed to be movable so that their orientation and / or size, for example due to magnetic field effects or eccentric constructions during one revolution the transport roller can change.
  • the coating device and / or the holding devices are preferably equipped with an adhesive, in particular by means of compounds containing silicon or fluorine or plasma-coated separation systems, the adhesive application on the coating device having a weight per unit area of 0.001 g / m 2 to 350 g / m 2 , preferably between 0. 01 g / m 2 and 10 g / m 2 , can be applied.
  • the surface of the transport roller and / or the adhesive elements can further be pretreated both physically and chemically. Siliconizing and Teflonizing are mentioned here as examples. A static or an antistatic treatment can show application-related advantages. Methods for applying such separating coverings are sufficiently described in the technical literature, for example the dip, electrolysis, brush, spray and pressure coating are mentioned.
  • the partitions can be cured both physically and chemically. For example, chemically curing systems for processing hotmelt adhesives have proven advantageous.
  • the principle of thermal screen printing is the use of a rotating, seamless, drum-shaped perforated round stencil, which is fed with the hot melt adhesive via a nozzle.
  • a specially shaped nozzle lip (round or square squeegee) presses the self-adhesive that is fed in through a channel through the perforation of the stencil wall onto the carrier web. This is guided against the outer jacket of the heated sieve drum at a speed which corresponds to the speed of rotation of the rotating sieve drum.
  • This counter-pressure roller is equipped with a needled surface so that it can exert a force which, depending on the direction, is oriented so that it is slightly greater than the adhesive force of the cooling adhesive melt on the surface of the screen drum.
  • the carrier web is removed from the counterpressure roller by vertical lifting.
  • the nozzle doctor blade pressure conveys the hot melt adhesive through the perforated screen to the carrier material.
  • the size of the spherical caps is determined by the diameter of the sieve hole.
  • the sieve is lifted off the carrier in accordance with the transport speed of the carrier web (rotational speed of the sieve drum). Due to the high adhesion of the hotmelt adhesive and the internal cohesion of the hotmelt, the supply of hotmelt adhesive, which is limited in the holes, is subtracted from the base of the calottes already adhering to the contour or conveyed by the doctor blade pressure onto the carrier. At the end of this transport, depending on the rheology of the hotmelt adhesive, the more or less strongly curved surface of the spherical cap forms over the specified base area.
  • the ratio of the height to the base of the spherical cap depends on the ratio of the hole diameter to the wall thickness of the screen drum and the physical properties (flow behavior, surface tension and wetting angle on the carrier material) of the self-adhes
  • the described mechanism of formation of the domes preferably requires absorbent or at least carrier materials which can be wetted by hotmelt adhesive.
  • Non-wetting support surfaces must be by chemical or physical processes be pretreated. This can be done by additional measures such as Corona discharge or coating with substances that improve wetting.
  • the size and shape of the domes can be defined in a defined manner using the printing process shown.
  • the adhesive strength values relevant for the application, which determine the quality of the products produced, are within very narrow tolerances when properly coated.
  • the base diameter of the spherical caps can be selected from 10 ⁇ m to 5000 ⁇ m, the height of the spherical caps from 20 ⁇ m to approx. 2000 ⁇ m, preferably 50 ⁇ m to 1000 ⁇ m, the range of small diameters for smooth carriers being that of a larger diameter and larger spherical cap height is intended for rough or highly porous substrates.
  • the positioning of the domes on the carrier is defined by the geometry of the application, which can be varied within wide limits, such as engraving, screen or nozzle geometry. With the help of the parameters shown, the desired property profile of the coating can be set very precisely, adjusted to the different carrier materials and applications.
  • the carrier material is preferably at a speed of greater than 2 m / min, preferably 20 to 100 m / min, coated, the coating temperature being greater than the softening temperature is to be selected.
  • the disclosed invention made it possible to save the auxiliary carrier for indirect coating and the environmentally friendly recovery of the solvent, which is cost-intensive and requires a lot of machinery.
  • the bandage was coated in thermal screen printing with a mass application of 160 g / m 2 of adhesive based on a block copolymer.
  • the block copolymer was a styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer to which paraffin hydrocarbons had been added. The ratio was one part polymer to one part paraffin hydrocarbon. 10% polystyrene resin (Amoco 18240) was added to this mixture.
  • the adhesive contained one percent Irganox, an anti-aging agent ( ⁇ - (3,5 di-t.butyl-4-hydroxyphenyl) propionic acid n-octadecyl ester)), and other hydrocarbon resins and fatty acid esters, which were only contained in small amounts in the total adhesive .
  • the softening point of this adhesive was 100 ° C (DIN 52011) and the glass transition temperature, determined by the above method, -6 ° C.
  • the high mass application could be achieved with a 14 mesh screen template.
  • By the use of the large coating points could adhere well to the Carrier and clean cutting can be achieved.
  • a needle roller which was filled with 25 needles / cm 2 , was used as the holding device.
  • the length of the needles was 0.25 mm.
  • the adhesive was skin-friendly and well adhering to the skin and back of the carrier.
  • the bandage thus produced was also air-permeable (more than 15 cm 3 / (cm 2 * s) and water vapor-permeable (more than 1500 g / (m 2 * 24h) in a multi-layer bandage.
  • the elastic adhesive bandage was used for compression, support and relief bandages used, the high immediate, permanent adhesive strength and shear strength were advantageous. The modelability and user experience were due to the partial order the adhesive has been improved.

Abstract

The transporting unit has holding devices for moving the carrier material to the coating unit which ensure positive movement, but do not alter the properties of the carrier during the coating operation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur zumindest partiellen direkten Beschichtung eines dehnfähigen Trägermaterials mit einer Haftklebemasse, wobei das Trägermaterial mittels einer transportierenden Vorrichtung derartig gegen eine Beschichtungsvorrichtung geführt wird, daß durch die Beschichtungsvorrichtung die Haftklebemasse auf das Trägermaterial aufgetragen wird.The invention relates to a method for at least partial direct coating of a stretchable carrier material with a pressure sensitive adhesive, the carrier material by means of a transporting device like this against a coating device is performed that the PSA on the carrier material through the coating device is applied.

Die Verwendung dehnfähiger, insbesondere textiler Materialien als Träger, die elastische oder plastisch formbare Eigenschaften aufweisen, sind in der Technik und Medizin bekannt. Sie finden ihre Verwendung in den verschiedensten Bereichen, u.a. auch als Basismaterialien in der Pflaster- und KlebebindenherstellungThe use of stretchy, especially textile materials as supports, the elastic or have plastically formable properties are in technology and medicine known. They are used in a wide variety of areas, including also as Base materials in the manufacture of plasters and adhesive bandages

Unter dem Begriff

Figure 00010001
plastisch oder elastisch verformbar" soll die Dehnfähigkeit eines Materials verstanden werden. Ein Material ist danach dehnfähig, wenn es sich bei einer Belastung von 10 N/cm einen Längenzuwachs von mindestens 20% aufweist.Under the term
Figure 00010001
plastically or elastically deformable "should be understood to mean the stretchability of a material. A material is then stretchable if it has a length increase of at least 20% under a load of 10 N / cm.

Ferner ist bekannt, daß die dehnfähigen Trägermaterialien sich mit diversen Klebemassensystemen beschichten lassen. Die Beschichtung ist generell vollflächig oder aber auch partiell, d.h. teilweise, möglich. Für medikale selbstklebend ausgerüstete Trägermaterialien zeigt sich bei partieller Beschichtung, daß sich bei entsprechend poröser Trägermaterialien ein stark luft- und wasserdampfdurchlässiger Film ergibt, der in der Regel nach dem Verkleben auf der Haut des Patienten auch leichter wieder abzulösen ist.
Als Verfahren zur Herstellung solcher partiell beschichteten Trägermaterialien ist der Rasterdruck verbreitet, insbesondere der Sieb-, Gravur- oder Flexodruck. Weiter ist bekannt, daß, zum Beispiel bei der Verwendung als Fixierungen, auch die selbstklebende Ausrüstung auf mehr als einer Seite erfolgen kann.Furthermore, it is known that the stretchable carrier materials can be coated with various adhesive systems. The coating is generally possible over the entire surface or also partially, ie partially. For medical self-adhesive substrates, partial coating shows that a correspondingly porous substrate results in a film that is highly permeable to air and water vapor and which, as a rule, is also easier to remove after the adhesive has been applied to the patient's skin.
Screen printing is widespread as a method for producing such partially coated carrier materials, in particular screen, engraving or flexographic printing. It is also known that, for example when used as fixations, the self-adhesive finish can also be carried out on more than one side.

Als Klebemassen sind grundsätzlich Systeme auf Lösemittel- oder Dispersionsbasis oder aber auch 100 %-Systeme verwendbar. Vorteilhaft ist bei der Verarbeitung der 100 %-Systeme, daß ein Entfernen der Löse- oder Dispergierhilfsmittel vermieden wird. Hierdurch steigert sich die Produktivität und gleichzeitig wird der Maschinen- und Energieaufwand reduziert.Systems based on solvents or dispersions are basically used as adhesives or 100% systems can also be used. It is advantageous when processing the 100th % Systems that a removal of the solvent or dispersion aid is avoided. This increases productivity and at the same time reduces machine and energy consumption reduced.

Elastische oder plastisch formbare Trägermaterialien lassen sich generell direkt oder indirekt beschichten.
Bei der indirekten Beschichtung wird zunächst ein vorzugsweise starrer oder wenig elastischer Hilfsträger beschichtet und sodann die Klebemasse in einem Kaschierprozeß auf den elastischen oder plastisch formbaren Träger transferiert. Als vorteilhaft für die indirekte Beschichtung hat sich herausgestellt, daß sich das Trägermaterial hierbei im Wesen unverformt und unvorbelastet zukaschieren läßt, wodurch Form und technologische Eigenschaften wie Flächengewicht, Höchstzugkraft, Höchstsugkraft-Dehnung, Hysterese-Dehnung weitestgehend erhalten bleiben.
Der Nachteil der indirekten Beschichtung liegt in der relativ schlechten Verankerung der Klebemasse auf dem elastischen oder plastisch verformbaren Träger. Hier zeigt es sich, daß insbesondere bei temperatursensiblen Trägermaterialien eine Thermokaschierung oder Laminierung nicht möglich ist oder einen nur geringen Erfolg aufweist. Bei dicken, porösen Trägermaterialien kann es beim Kaschieren dazu kommen, daß die Klebeschicht vollkommen in den Träger hineingedrückt wird, so daß sich sowohl die klebetechnischen Eigenschaften wie auch das Elastizitätsverhalten drastisch verschlechtern.Elastic or plastically formable substrates can generally be coated directly or indirectly.
In the case of indirect coating, a preferably rigid or less elastic auxiliary carrier is first coated and then the adhesive is transferred to the elastic or plastically moldable carrier in a lamination process. It has been found to be advantageous for the indirect coating that the carrier material can be laminated undeformed and unpolluted, whereby the shape and technological properties such as basis weight, maximum tensile strength, maximum tensile strength stretch, hysteresis stretch are largely retained.
The disadvantage of indirect coating lies in the relatively poor anchoring of the adhesive on the elastic or plastically deformable carrier. Here it is shown that, in particular in the case of temperature-sensitive carrier materials, thermal lamination or lamination is not possible or has only little success. In the case of thick, porous backing materials, lamination can result in the adhesive layer being pressed completely into the backing, so that both the adhesive properties and the elasticity behavior deteriorate drastically.

Bei der Direktbeschichtung läßt sich zwar eine deutlich verbesserte Verankerung der Klebemasse einstellen, jedoch wird der Träger mechanisch und bei der Verwendung von Haftschmelzklebemassen auch thermisch stärker beansprucht. Insbesondere beim partiellen Klebemassenauftrag zeigt sich bei zumindest teilweise elastisch oder plastisch formbarem Trägermaterial, daß dieses, obwohl der Träger unbelastet und unverformt in die Beschichtungseinheit gegeben wird, teilweise so beansprucht wird, daß sich seine Eigenschaften irreparabel ändern. Dieses kommt dadurch zustande, daß das Klebesystem mit einer systemabhängigen Kraft an der Beschichtungseinheit haftet. With direct coating, the anchoring of the Adjust adhesive, however, the carrier becomes mechanical and in use of hot melt pressure sensitive adhesives also thermally more stressed. Especially when partial application of adhesive is shown to be at least partially elastic or plastic malleable carrier material that this, although the carrier is unloaded and undeformed in the coating unit is given, is partially claimed so that its Change properties beyond repair. This is due to the fact that the adhesive system adheres to the coating unit with a system-dependent force.

Um den selbstklebend ausgerüsteten Träger von dieser Beschichtungseinheit zu trennen, muß eine Kraft auf den Träger aufgebracht werden. Dies erfolgt nach dem Stand der Technik durch eine entsprechend hohe Bahnzugkraft auf den dehnfähigen Träger, wodurch dieser eine Verschlechterung in seinen Eigenschaften, insbesondere in der Elastizität und dem Flächengewicht, erfährt.To separate the self-adhesive carrier from this coating unit, a force must be applied to the carrier. This is done according to the status the technology due to a correspondingly high web tension on the stretchable carrier, causing a deterioration in its properties, especially in the Elasticity and basis weight.

Aufgabe der Erfindung war es, ein direktes Beschichtungsverfahren zu entwickeln, welches es ermöglicht, ein dehnfähiges Trägermaterial wenigstens partiell mit einer Haftklebemasse zu beschichten, ohne die Trägereigenschaften zu verändern.The object of the invention was to develop a direct coating process which it enables a stretchable carrier material to be at least partially coated with a pressure sensitive adhesive to coat without changing the carrier properties.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren, wie es im Anspruch 1 näher beschrieben ist. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausführungsformen dar.The object is achieved by a method as described in more detail in claim 1 is. The subclaims represent advantageous embodiments.

Danach wird beim erfindungsgemäßen Verfahren zur zumindest partiellen direkten Beschichtung eines dehnfähigen Trägermaterials mit einer Haftklebemasse das Trägermaterial mittels einer transportierenden Vorrichtung derartig gegen eine Beschichtungsvorrichtung geführt, daß durch die Beschichtungsvorrichtung die Haftklebemasse auf das Trägermaterial aufgetragen wird, wobei auf der transportierenden Vorrichtung Haft- oder Halteeinrichtungen vorhanden sind. Diese Einrichtungen bringen die zum Zuführen zur und zum Trennen von der Beschichtungseinheit notwendigen Kräfte in derartiger Weise auf, daß bei der Beschichtung die Eigenschaften des Trägers nicht verändert werden.Thereafter, the method according to the invention becomes at least partially direct Coating a stretchable carrier material with a pressure sensitive adhesive the carrier material by means of a transporting device of this type against a coating device performed that by the coating device, the PSA is applied to the carrier material, on the transporting device Detention or holding devices are available. These facilities bring the Supply to and for separating from the coating unit necessary forces in in such a way that the properties of the carrier are not in the coating to be changed.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Beschichtung des Trägermaterials vollflächig.In an advantageous embodiment of the method, the coating of the Support material over the entire surface.

Vorzugsweise bestehen die Haltevorrichtungen aus Nadeln, die aus der transportierenden Vorrichtung ragen und in das Trägermaterial eingreifen.Preferably, the holding devices consist of needles, which are from the transporting Protrude device and engage in the carrier material.

Dabei weisen die Nadeln vorteilhafterweise eine Länge auf größer 10 µm, bevorzugt zwischen 30 µm und 5000 µm, besonders bevorzugt zwischen 35 µm und 1000 µm. The needles advantageously have a length greater than 10 μm, preferably between 30 µm and 5000 µm, particularly preferably between 35 µm and 1000 µm.

Der Abstand der Spitzen ist vorzugsweise größer 60 µm und von der Beschaffenheit des Trägers abhängig.The distance between the tips is preferably greater than 60 microns and the nature dependent on the wearer.

Weiterhin können die Nadeln zumindest teilweise auf der Oberfläche der transportierenden Vorrichtung beweglich sein.Furthermore, the needles can at least partially on the surface of the transport Device be movable.

Eine besondere Ausführungsform der Nadeln stellt die Klettverbindung dar, bei der die Nadeln mit Widerhaken versehen sind.A special embodiment of the needles is the Velcro connection, in which the Barbed needles.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Haltevorrichtungen auf der transportierenden Vorrichtung besteht in der Verwendung sehr rauher Oberflächen, d.h. in einer im allgemeinen ungeordneten Anordnung von zum Eingreifen in den dehnfähigen Träger geeigneten Geometrien.
Die aufgerauhte Oberfläche kann aus aufgebrachten Hartstoffpartikeln und/oder aus einer durch das Formgebungsverfahren oder durch mechanische, physikalische oder chemische Behandlung aufgerauhten Metall-, Keramik- oder Kunststoffoberfläche geformt sein.
Beispielhaft seien hier Korund- oder ähnliche Hartstoffbeschichtungen erwähnt, die eine schmirgelpapierähnliche Oberfläche aufweisen. Aber auch durch Ätz- oder andere Verfahren aufgerauhte Metalloberflächen sind geeignet.Another advantageous embodiment of the holding devices on the transporting device consists in the use of very rough surfaces, ie in a generally disordered arrangement of geometries suitable for engaging in the expandable carrier.
The roughened surface can be formed from applied hard material particles and / or from a metal, ceramic or plastic surface roughened by the shaping process or by mechanical, physical or chemical treatment.
Corundum or similar hard material coatings that have a surface similar to emery paper may be mentioned here by way of example. Metal surfaces roughened by etching or other methods are also suitable.

Die Rauhtiefe der Oberfläche liegt vorteilhafterweise zwischen 30 und 5000 µm.The surface roughness is advantageously between 30 and 5000 microns.

Aber auch durch Adhäsionskräfte wirksame Haltevorrichtungen, zum Beispiel der Einsatz einer in ihrer Klebkraft auf das Gesamtsystem abgestimmten Selbstklebemasse, sind möglich.But also holding devices that are effective due to adhesive forces, for example use a self-adhesive that is matched to the overall system in terms of its adhesive strength, are possible.

Für geeignete Trägermaterialien bieten sich darüber hinaus elektromagnetische Felder zum Applizieren der Haltekräfte an.There are also electromagnetic fields for suitable carrier materials to apply the holding forces.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform bestehen die transportierende Vorrichtung aus einer präparierten Transportwalze und die Beschichtungsvorrichtung aus einer rotierenden, beheizten, nahtlosen, trommelförmigen und perforierten Rundschablone, die über eine Düse mit der Haftschmelzklebemasse oder der Haftklebedispersion beschickt wird, wobei die Haftklebesysteme über eine Düsenlippe durch die Rundschablone auf das vorbeigeführte Trägermaterial aufgebracht werden.
Bevorzugt kann die Transportwalze aus Metall, Keramik oder Kunststoff bestehen. Sie kann generell plastisch, elastisch oder starr ausgebildet sein.In a particularly preferred embodiment, the transporting device consists of a prepared transport roller and the coating device consists of a rotating, heated, seamless, drum-shaped and perforated circular stencil, which is supplied with the hotmelt adhesive or the PSA dispersion via a nozzle, the PSA systems via a nozzle lip through the Round template to be applied to the carrier material passed by.
The transport roller can preferably consist of metal, ceramic or plastic. In general, it can be plastic, elastic or rigid.

Je nach Anwendungszweck ist es möglich, die Walze in ihrer Beschaffenheit so auszurüsten, daß die Rauhigkeit beziehungsweise die Nadeln oder die alternativen Lösungsvorschläge gleichmäßig, zufällig verteilt oder in einem bestimmten geometrischen Muster auf der Walzenoberfläche vorliegen. An den Träger angepaßt werden auch die geometrische Form und Ausdehnung der Haftelemente. Als vorteilhaft hat sich auch die Ausgestaltung der Nadelorientierung gezeigt. Der Winkel der Nadelorientierung kann für spezielle Verwendungen zwischen 10° und 170° zur Tangente an die Oberfläche der Walze in Beschichtungsrichtung und auch zwischen 10° und 170° senkrecht zur Beschichtungsrichtung betragen. Die Nadeln können zudem wenigstens teilweise beweglich ausgelegt werden, so daß sich ihre Orientierung und/oder Größe, zum Beispiel durch Magnetfeldeinwirkung oder Exzenterkonstruktionen, während einer Umdrehung der Transportwalze ändern kann.Depending on the application, it is possible to equip the roller in its nature that the roughness or the needles or the alternative solutions evenly, randomly distributed or in a certain geometric There are patterns on the roller surface. Also adapted to the wearer geometric shape and extension of the adhesive elements. The has also proven advantageous Shaping the needle orientation shown. The angle of the needle orientation can be used for special uses between 10 ° and 170 ° to the tangent to the surface of the Roll in the coating direction and also between 10 ° and 170 ° perpendicular to Coating direction. The needles can also at least partially be designed to be movable so that their orientation and / or size, for example due to magnetic field effects or eccentric constructions during one revolution the transport roller can change.

Vorzugsweise sind die Beschichtungsvorrichtung und/oder die Haltevorrichtungen abhäsiv ausgerüstet, insbesondere durch Silikone oder Fluor enthaltende Verbindungen oder plasmabeschichtete Trennsysteme, wobei auf der Beschichtungsvorrichtung der abhäsive Auftrag mit einem Flächengewicht von 0,001 g/m2 bis 350 g/m2, bevorzugt zwischen 0,01 g/m2 und 10 g/m2, aufgetragen sein kann.The coating device and / or the holding devices are preferably equipped with an adhesive, in particular by means of compounds containing silicon or fluorine or plasma-coated separation systems, the adhesive application on the coating device having a weight per unit area of 0.001 g / m 2 to 350 g / m 2 , preferably between 0. 01 g / m 2 and 10 g / m 2 , can be applied.

Die Oberfläche der Transportwalze und/oder der Haftelemente kann weiter sowohl physikalisch als auch chemisch vorbehandelt werden. Beispielhaft seien hier das Silikonisieren und das Teflonisieren genannt. Eine statische oder aber auch eine antistatische Behandlung können anwendungsbezogen Vorteile zeigen.
Verfahren zum Aufbringen solcher Trennbeläge sind in der technischen Literatur ausreichend beschrieben, beispielhaft sind die Tauch-, Elektrolyse-, Streich-, Sprüh-, und Druckbeschichtung genannt. Die Trennbeläge können sowohl physikalisch als auch chemisch ausgehärtet werden. Vorteilhaft haben sich beispielsweise chemisch aushärtende Systeme für die Verarbeitung von Heißschmelzklebemassen gezeigt. The surface of the transport roller and / or the adhesive elements can further be pretreated both physically and chemically. Siliconizing and Teflonizing are mentioned here as examples. A static or an antistatic treatment can show application-related advantages.
Methods for applying such separating coverings are sufficiently described in the technical literature, for example the dip, electrolysis, brush, spray and pressure coating are mentioned. The partitions can be cured both physically and chemically. For example, chemically curing systems for processing hotmelt adhesives have proven advantageous.

Beispielhaft soll das Verfahren am Prinzip des Thermosiebdrucks beschrieben, ohne damit die Erfindung unnötig einschränken zu wollen.As an example, the process is described using the principle of thermal screen printing without thus wanting to unnecessarily limit the invention.

Das Prinzip des Thermosiebdrucks besteht in der Verwendung einer rotierenden, nahtlosen, trommelförmigen perforierten Rundschablone, die über eine Düse mit der Haftschmelzklebemasse beschickt wird. Eine speziell geformte Düsenlippe (Rund- oder Vierkantrakel) preßt die über einen Kanal eingespeiste Selbstklebemasse durch die Perforation der Schablonenwand auf die vorbeigeführte Trägerbahn. Diese wird mit einer Geschwindigkeit, die der Umgangsgeschwindigkeit der rotierenden Siebtrommel entspricht, mittels einer Gegendruckwalze gegen den Außenmantel der beheizten Siebtrommel geführt.
Diese Gegendruckwalze ist mit einer benadelten Oberfläche so ausgerüstet, daß sie eine Kraft ausüben kann, welche richtungsabhängig so orientiert ist, daß sie geringfügig größer als die Haftungskraft der erkaltenden Kleberschmelze an der Siebtrommeloberfläche ist.
Durch lotrechtes Anlüften wird die Trägerbahn von der Gegendruckwalze entfernt.The principle of thermal screen printing is the use of a rotating, seamless, drum-shaped perforated round stencil, which is fed with the hot melt adhesive via a nozzle. A specially shaped nozzle lip (round or square squeegee) presses the self-adhesive that is fed in through a channel through the perforation of the stencil wall onto the carrier web. This is guided against the outer jacket of the heated sieve drum at a speed which corresponds to the speed of rotation of the rotating sieve drum.
This counter-pressure roller is equipped with a needled surface so that it can exert a force which, depending on the direction, is oriented so that it is slightly greater than the adhesive force of the cooling adhesive melt on the surface of the screen drum.
The carrier web is removed from the counterpressure roller by vertical lifting.

Die Ausbildung der Klebstoffkalotten bleibt von den o.a. Vorrichtungen unberührt und geschieht bei der Herstellung des partiell beschichteten elastischen oder plastisch verformbaren Trägermaterials nach folgendem Mechanismus:The formation of the adhesive spheres remains from the above. Devices untouched and happens in the manufacture of the partially coated elastic or plastically deformable Carrier material according to the following mechanism:

Der Düsenrakeldruck fördert die Haftschmelzklebemasse durch die Siebperforation an das Trägermaterial. Die Größe der ausgebildeten Kalotten wird durch den Durchmesser des Siebloches vorgegeben. Entsprechend der Transportgeschwindigkeit der Trägerbahn (Rotationsgeschwindigkeit der Siebtrommel) wird das Sieb vom Träger abgehoben. Bedingt durch die hohe Adhäsion der Haftschmelzklebemasse und die innere Kohäsion des Hotmelts wird von der auf dem Träger bereits haftenden Basis der Kalotten der in den Löchern begrenzte Vorrat an Haftschmelzklebemasse konturenscharf abgezogen bzw. durch den Rakeldruck auf den Träger gefördert.
Nach Beendigung dieses Transportes formt sich, abhängig von der Rheologie der Haftschmelzklebemasse, über der vorgegebenen Basisfläche die mehr oder weniger stark gekrümmte Oberfläche der Kalotte. Das Verhältnis Höhe zur Basis der Kalotte hängt vom Verhältnis Lochdurchmesser zur Wandstärke der Siebtrommel und den physikalischen Eigenschaften (Fließverhalten, Oberflächenspannung und Benetzungswinkel auf dem Trägermaterial) der Selbstklebemasse ab. The nozzle doctor blade pressure conveys the hot melt adhesive through the perforated screen to the carrier material. The size of the spherical caps is determined by the diameter of the sieve hole. The sieve is lifted off the carrier in accordance with the transport speed of the carrier web (rotational speed of the sieve drum). Due to the high adhesion of the hotmelt adhesive and the internal cohesion of the hotmelt, the supply of hotmelt adhesive, which is limited in the holes, is subtracted from the base of the calottes already adhering to the contour or conveyed by the doctor blade pressure onto the carrier.
At the end of this transport, depending on the rheology of the hotmelt adhesive, the more or less strongly curved surface of the spherical cap forms over the specified base area. The ratio of the height to the base of the spherical cap depends on the ratio of the hole diameter to the wall thickness of the screen drum and the physical properties (flow behavior, surface tension and wetting angle on the carrier material) of the self-adhesive.

Der beschriebene Bildungsmechanismus der Kalotten erfordert bevorzugt saugfähige oder zumindest von Haftschmelzklebemasse benetzbare Trägermaterialien.The described mechanism of formation of the domes preferably requires absorbent or at least carrier materials which can be wetted by hotmelt adhesive.

Nichtbenetzende Trägeroberflächen müssen durch chemische oder physikalische Verfahren vorbehandelt werden. Dies kann durch zusätzliche Maßnahmen wie z.B. Coronaentladung oder Beschichtung mit die Benetzung verbessernden Stoffen geschehen.Non-wetting support surfaces must be by chemical or physical processes be pretreated. This can be done by additional measures such as Corona discharge or coating with substances that improve wetting.

Mit dem aufgezeigten Druckverfahren kann die Größe und Form der Kalotten definiert festgelegt werden. Die für die Anwendung relevanten Klebkraftwerte, die die Qualität der erzeugten Produkte bestimmen, liegen bei sachgerechter Beschichtung in sehr engen Toleranzen. Der Basisdurchmesser der Kalotten kann von 10 µm bis 5000 µm gewählt werden, die Höhe der Kalotten von 20 µm bis ca. 2000 µm, bevorzugt 50 µm bis 1000 µm, wobei der Bereich kleiner Durchmesser für glatte Träger, der mit größerem Durchmesser und größerer Kalottenhöhe für rauhe oder stark porige Trägermaterialien vorgesehen ist.
Die Positionierung der Kalotten auf dem Träger wird durch die in weiten Grenzen variierbare Geometrie des Auftragswerkes, zum Beispiel Gravur-, Sieb- oder Düsengeometrie, definiert festgelegt. Mit Hilfe der aufgezeigten Parameter kann über einstellbare Größen das gewünschte Eigenschaftsprofil der Beschichtung, abgestimmt auf die verschiedenen Trägermaterialien und Anwendungen, sehr genau eingestellt werden.The size and shape of the domes can be defined in a defined manner using the printing process shown. The adhesive strength values relevant for the application, which determine the quality of the products produced, are within very narrow tolerances when properly coated. The base diameter of the spherical caps can be selected from 10 µm to 5000 µm, the height of the spherical caps from 20 µm to approx. 2000 µm, preferably 50 µm to 1000 µm, the range of small diameters for smooth carriers being that of a larger diameter and larger spherical cap height is intended for rough or highly porous substrates.
The positioning of the domes on the carrier is defined by the geometry of the application, which can be varied within wide limits, such as engraving, screen or nozzle geometry. With the help of the parameters shown, the desired property profile of the coating can be set very precisely, adjusted to the different carrier materials and applications.

Das Trägermaterial wird bevorzugt mit einer Geschwindigkeit von größer 2 m/min, bevorzugt 20 bis 100 m/min, beschichtet, wobei die Beschichtungstemperatur größer als die Erweichungstemperatur zu wählen ist.The carrier material is preferably at a speed of greater than 2 m / min, preferably 20 to 100 m / min, coated, the coating temperature being greater than the softening temperature is to be selected.

Beispiel 1example 1

Elastische medizinische Binden wurden direkt beschichtet.Elastic medical bandages were coated directly.

Durch die offenbarte Erfindung konnten der Hilfsträger für die indirekte Beschichtung sowie die umweltgerechte Rückgewinnung des Lösemittels, welche kostenintensiv ist und einen hohen Maschinenaufwand zur Folge hat, eingespart werden. Die Binde wurde im Thermosiebdruck mit einem Masseauftrag von 160 g/m2 Klebemasse auf Basis eines Blockcopolymeren beschichtet.
Bei dem Blockcopolymeren handelte es sich um ein Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Blockcopolymerisat, welches mit Paraffinkohlenwasserstoffewachsen versetzt worden ist. Das Verhältnis war ein Teil Polymer auf ein Teil Paraffinkohlenwasserstoff. Zu dieser Mischung wurden 10 % Polystyrolharz (Amoco 18240) gegeben. Der Kleber enthielt ein Prozent Irganox, ein Alterungsschutzmittel (β-(3,5 Di-t.butyl-4-hydroxyphenyl)-propionsäure-n-octadecylester)), und weitere Kohlenwasserstoffharze und Fettsäureester, welche im Gesamtkleber nur zu geringen Mengen enthalten waren. Der Erweichungspunkt dieser Klebemasse betrug 100 °C (DIN 52011) und die Glasübergangstemperatur, bestimmt nach oben genannter Methode, -6 °C.The disclosed invention made it possible to save the auxiliary carrier for indirect coating and the environmentally friendly recovery of the solvent, which is cost-intensive and requires a lot of machinery. The bandage was coated in thermal screen printing with a mass application of 160 g / m 2 of adhesive based on a block copolymer.
The block copolymer was a styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer to which paraffin hydrocarbons had been added. The ratio was one part polymer to one part paraffin hydrocarbon. 10% polystyrene resin (Amoco 18240) was added to this mixture. The adhesive contained one percent Irganox, an anti-aging agent (β- (3,5 di-t.butyl-4-hydroxyphenyl) propionic acid n-octadecyl ester)), and other hydrocarbon resins and fatty acid esters, which were only contained in small amounts in the total adhesive . The softening point of this adhesive was 100 ° C (DIN 52011) and the glass transition temperature, determined by the above method, -6 ° C.

Folgende Kennwerte der elastischen und plastischen Eigenschaften der Binde wurden gemessen: herkömmliche direkte Thermosiebdruckbeschichtung erfindungsgemäße direkte Thermosiebdruckbeschichtung Dehnung bei 10 N/cm 45 % 87 % Plastische Verformung bei 10 N/cm 25 % 25 % The following characteristic values of the elastic and plastic properties of the bandage were measured: conventional direct thermal screen printing coating direct thermal screen printing coating according to the invention Elongation at 10 N / cm 45% 87% Plastic deformation at 10 N / cm 25% 25%

Mit einer 14 Mesh Siebschablone konnte der hohe Masseauftrag erzielt werden. Durch die Verwendung der großen Beschichtungspunkte konnte eine gute Haftung auf dem Träger und ein sauberes Schneiden erzielt werden.The high mass application could be achieved with a 14 mesh screen template. By the use of the large coating points could adhere well to the Carrier and clean cutting can be achieved.

Als Haltevorrichtung wurde eine Nadelwalze verwendet, die mit 25 Nadel/cm2 besetzt war. Die Länge der Nadeln betrug 0,25 mm. Die Klebemasse war hautverträglich und gut haut- und trägerrückseitenverklebend.A needle roller, which was filled with 25 needles / cm 2 , was used as the holding device. The length of the needles was 0.25 mm. The adhesive was skin-friendly and well adhering to the skin and back of the carrier.

Die so hergestellte Binde war auch in einem mehrlagigen Verband luftdurchlässig (mehr als 15 cm3/(cm2*s) und wasserdampfdurchlässig (mehr als 1500 g/(m2*24h). The bandage thus produced was also air-permeable (more than 15 cm 3 / (cm 2 * s) and water vapor-permeable (more than 1500 g / (m 2 * 24h) in a multi-layer bandage.

Die elastische adhäsive Binde wurde für Kompressions- Stütz und Entlastungsverbände eingesetzt, wobei die hohe Sofort-, Dauerklebkraft und Scherfestigkeit vorteilhaft waren. Die Modellierbarkeit und Anwenderempfindung waren durch die den partiellen Auftrag der Klebemasse verbessert worden.The elastic adhesive bandage was used for compression, support and relief bandages used, the high immediate, permanent adhesive strength and shear strength were advantageous. The modelability and user experience were due to the partial order the adhesive has been improved.

Claims (14)

Verfahren zur zumindest partiellen direkten Beschichtung eines dehnfähigen Trägermaterials mit einer Haftklebemasse, wobei das Trägermaterial mittels einer transportierenden Vorrichtung derartig gegen eine Beschichtungsvorrichtung geführt wird, daß durch die Beschichtungsvorrichtung die Haftklebemasse auf das Trägermaterial aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf der transportierenden Vorrichtung Haft- oder Halteeinrichtungen vorhanden sind, so daß bei der Beschichtung die Eigenschaften des Trägers nicht verändert werden. Method for at least partial direct coating of a stretchable carrier material with a pressure-sensitive adhesive, the carrier material being guided against a coating device by means of a transporting device in such a way that the pressure-sensitive adhesive is applied to the carrier material by the coating device, characterized in that There are adhesive or holding devices on the transporting device so that the properties of the carrier are not changed during the coating. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung des Trägermaterials vollflächig erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the coating of the Carrier material takes place over the entire surface. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtungen aus Nadeln bestehen, die aus der transportierenden Vorrichtung ragen und in das Trägermaterial eingreifen. A method according to claim 1, characterized in that the holding devices consist of needles which protrude from the transporting device and engage in the carrier material. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln eine Länge aufweisen größer 10 µm, bevorzugt zwischen 30 µm und 5000 µm, besonders bevorzugt zwischen 35 µm und 1000 µm. A method according to claim 3, characterized in that the needles have a length greater than 10 µm, preferably between 30 µm and 5000 µm, particularly preferably between 35 µm and 1000 µm. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln zumindest teilweise auf der Oberfläche der transportierenden Vorrichtung beweglich sind. A method according to claim 3, characterized in that the needles are at least partially movable on the surface of the transporting device. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln mit Widerhaken versehen sind. A method according to claim 3, characterized in that the needles are barbed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtungen auf der transportierenden Vorrichtung aus einer aufgerauhten Oberfläche bestehen, deren Rauhigkeitsgeometrien in das Trägermaterial eingreifen. A method according to claim 1, characterized in that the holding devices on the transporting device consist of a roughened surface, the roughness geometries of which engage in the carrier material. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhtiefe der Oberfläche zwischen 30 und 5000 µm liegt. A method according to claim 6, characterized in that the surface roughness is between 30 and 5000 µm. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgerauhte Oberfläche besteht aus aufgebrachten Hartstoffpartikeln und/oder einer durch das Formgebungsverfahren oder durch mechanische, physikalische oder chemische Behandlung aufgerauhten Metall-, Keramik- oder Kunststoffoberfläche.A method according to claim 6, characterized in that the roughened surface consists of applied hard material particles and / or one by the molding process or by mechanical, physical or chemical treatment roughened metal, ceramic or plastic surface. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung auf der transportierenden Vorrichtung aus einer selbsthaftenden Oberfläche besteht, deren Adhäsionskräfte auf das Trägermaterial wirken. A method according to claim 1, characterized in that the holding device on the transporting device consists of a self-adhesive surface, the adhesive forces of which act on the carrier material. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtungen auf der transportierenden Vorrichtung aus elektromagnetisch Feldern besteht, deren Kräfte auf das Trägermaterial wirken. A method according to claim 1, characterized in that the holding devices on the transporting device consist of electromagnetic fields, the forces of which act on the carrier material. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die transportierende Vorrichtung besteht aus einer präparierten Transportwalze und die Beschichtungsvorrichtung aus einer rotierenden, nahtlosen, trommelförmigen und perforierten Rundschablone, die über eine Düse mit der Haftschmelzklebemasse oder der Haftklebedispersion beschickt wird, wobei beide Haftklebesysteme über eine Düsenlippe durch die Rundschablone auf das vorbeigeführte Trägermaterial aufgebracht werden. A method according to claim 1, characterized in that the transporting device consists of a prepared transport roller and the coating device consists of a rotating, seamless, drum-shaped and perforated round stencil, which is supplied with the hotmelt adhesive or the PSA dispersion via a nozzle, both PSAs being applied to the carrier material by means of a nozzle lip through the round stencil . Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsvorrichtung und/oder Haltevorrichtungen abhäsiv ausgerüstet sind, bevorzugt durch Silikone oder Fluor enthaltende Verbindungen oder plasmabeschichtete Trennsysteme. A method according to claim 12, characterized in that the coating device and / or holding devices are equipped with adhesive, preferably by means of silicone or fluorine-containing compounds or plasma-coated separation systems. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Beschichtungsvorrichtung der abhäsive Auftrag mit einem Flächengewicht von 0,001 g/m2 bis 350 g/m2, bevorzugt zwischen 0,01 g/m2 und 10 g/m2, aufgetragen ist. A method according to claim 13, characterized in that the adhesive application is applied to the coating device with a weight per unit area of 0.001 g / m 2 to 350 g / m 2 , preferably between 0.01 g / m 2 and 10 g / m 2 .
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