DE69912614T2

DE69912614T2 - Wegwerfartikel-vorrichtung für humanabfall mit verbesserten hafteigenschaften auf der haut

Info

Publication number: DE69912614T2
Application number: DE69912614T
Authority: DE
Inventors: Fabio Cinelli; Peter Coles; Italo Corzani; Hugh Semple Chipping Camden MUNRO; Mohammed Yasin
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1998-07-31
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2019-07-31
Also published as: DE69912614D1; EP1104312A1; EP1100554A1; KR20010072163A; CA2339203A1; EP1104312B1; ES2211134T3; CN1315875A; AU5180799A; WO2000007636A1; ATE253384T1; WO2000007637A1; BR9913351A; BR9913350A; JP2002522121A; JP2002522122A; AU747610B2; US6613030B1; KR20010072157A; CN1320047A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine wegwerfbare Vorrichtung zur Handhabung von menschlichem Abfall wie eine Urinhandhabungsvorrichtung und Fäkalienhandhabungsvorrichtung für Säuglinge, Kinder oder Erwachsene zur direkten Anbringung an die Haut zwischen den Hinterbacken des Trägers. Die Vorrichtung verwendet einen verbesserten Klebstoff, um die leichte Anbringung und Entfernung der Vorrichtung vom Träger zu erleichtern und gleichzeitig die Aufrechterhaltung der Vorrichtung in der gewünschten Lage sicherzustellen.
Hintergrund der Erfindung
Urin- und Fäkalienhandhabungsvorrichtungen sind bekannte Fertigungsartikel, welche darauf ausgelegt sind, hauptsächlich von an Inkontinenz leidenden und insbesondere von bettlägerigen Kranken getragen zu werden. Solche Vorrichtungen werden an den natürlichen Analbereich oder künstlichen Ausgang des Trägers angebracht und oder an den Urogenitalbereich und sollen Urin, fäkales Material und oder Körperausscheidungen aufnehmen und sogleich verwahren.
Solche Vorrichtungen sind, wie sie heute meistens bekannt sind, darauf ausgelegt, von bettlägerigen Kranken getragen zu werden. Als solche bestehen die Vorrichtungen aus eine relativ langen und engen Röhre an deren einer Extremität eine Öffnung vorhanden ist und eine Vorrichtung zur Befestigung an der Haut, auf die ein Klebstoff aufgebracht werden kann.
Beispiele solcher Beutel sind zum Beispiel in US-A 3,577,989 offen gelegt, welche einen wegwerfbaren Auffangbeutel zur Beseitigung für an Inkontinenz Leidende im Detail angibt, einschließend einen Behälter mit einem oben offenen Teil und einem Flansch, der um das oben offene Teil des Behälterteils herum befestigten ist. Der Flansch kann als Mittel der Befestigung des Beutels am Träger eine Klebstoffschicht auf seiner Oberfläche einschließen oder legt alternativ die Verwendung von elastischen Heftpflastern zur Befestigung des Beutels am Träger offen. US-A 4,784,656 beschreibt auch einen Aufnehmer zum Sammeln von fäkalem Material für an Inkontinenz Leidende. Der fäkale Sammler umfasst eine Dichtungsmanschette, Leitungen oder einen Zylinder und einen Aufnehmer; Der Aufnehmer und die Leitungen werden jeweils von zwei Flächenmaterialien aus geruchsdichter thermoplastischer Folie gebildet, welche an ihren Seitenkanten jeweils heiß versiegelt sind und wobei die Seitenflächen der Dichtungsmanschette mit einer Klebstoffschicht beschichtet ist; GB-A 2,152,387 und US-A 4,445,898 lehren einen Fäkaliensammler für an Inkontinenz leidende, umfassend einen Sammelbeutel und einen Ring, welcher mit einem Klebstoff ausgerüstet ist. Der Fäkaliensammler umfasst ein Paar Flächengebilde aus thermoplastischem Flächenmaterial, welche an ihren Rändern verbunden sind, um einen länglichen Beutel mit einer Öffnung an einem Ende zu definieren. GB-A 1,078,588 beschreibt einen Urinsammler, umfassend einen flüssigkeitsdichten Beutel mit röhrenförmiger Gestalt mit einer Öffnung, welche von einem Befestigungsmittel in Form eines einen Klebstoff tragenden Materials umgeben ist.
Andere Arten von Fäkalienhandhabungsbeutel mit einer flacheren Gestalt sind aus EP-A 245 064 bekannt. EP-A 245 064 legt Beutel mit einer Vorder- und Rückwand offen, wobei die Vorderwand eine Öffnung und Mittel zur Befestigung am Körper enthält. Die Befestigungsmittel bestehen aus einem hautverträglichen wasserbeständigen Material wie eine Hydrokolloid und einem wasserunlöslichen viskoelastische Bindemittel.
Aufgrund ihrer typisch länglichen Gestalt und Abmessungen können sich solche Vorrichtungen, insbesondere, wenn sie von aktiven Trägern wie Kindern und nicht bettlägerigen Erwachsenen getragen werden, leicht um die Hüften des Trägers wickeln und/oder die Bildung von Falten und Knicken in den Vorrichtungen selbst verursachen. Unter solchen Umständen wird der aufgrund der Bewegung des Trägers auf den Beutel ausgeübte Druck und Zug natürlicherweise zunehmen. Folglich wird die Wahrscheinlichkeit, dass der bereits ausgeschiedene Urin oder das fäkale Material im Beutel veranlasst wird, Druck auf die Befestigungsmittel der Vorrichtung auszuüben, zunehmen wird. Als Ergebnis wird nicht nur die Aufnahmekapazität der Vorrichtung nachteilig beeinflusst, sondern es kann auch, was viel wichtiger ist, zu einer unbeabsichtigten Loslösung der Vorrichtung vom Träger während des Gebrauchs kommen. Ein solcher Vorfall ist unannehmbar und hat sowohl für den Träger als auch den Pfleger unangenehme Folgen.
Es ist daher kritisch die Urin- und/oder Fäkalienhandhabungvorrichtungen so auszulegen, dass sie an der Haut des Trägers sicher befestigt sind und während der Verwendung unter keinen Umständen unabsichtlich abgelöst werden.
Um für das erwünschte Maß an Haftung der Vorrichtung am Träger zu sorgen, legt der Stand der Technik typischerweise die Verwendung bestimmter Klebstoffe mit hoher Kohäsionskraft offen wie auf Kautschuk basierende Klebstoffe und Acrylate. Diese Klebstoffe werden dann als dicke Schichten auf die gesamte Oberfläche des Flansches der Vorrichtung aufgebracht, um die Klebekraft, durch welche die Vorrichtung an der Haut des Trägers gesichert wird, zu maximieren. Es ist in der Tat offensichtlich, dass diese Vorrichtungen und insbesondere die Klebstoffe, für die Verwendung auf Fäkalienhandhabungsvorrichtungen ausgelegt worden sind, die von bettlägerigen Kranken, insbesondere solchen mit einem künstlichen Ausgang, verwendet werden, wobei eine maximale Haftung vor allen anderen Kriterien, wie die Bequemlichkeit des Kranken, Vorrang hat.
Der Klebstoff muss jedoch eine hautverträgliche Zusammensetzung aufweisen und darf nicht scharf oder aggressiv gegenüber der Haut sein oder Hautreizung oder Entzündung verursachen. Es ist auch bevorzugt, dass der Klebstoff mit der Haut des Trägers derart verträglich ist, dass ein maximaler Hautoberflächenkontakt zwischen dem Klebstoff und der Haut erzielt wird. Es ist darüber hinaus auch erwünscht, einen solchen Klebstoff bereitzustellen, dass die wegwerfbare Habungsvorrichtung für menschlichen Abfall leicht vom Träger entfernt werden kann, ohne dem Träger irgendwelche unangemessene Schmerzzustände erfahren zu lassen. Dies ist besonders unter Umständen wichtig, unter denen die Vorrichtung falsch platziert ist und die Entfernung und erneute Anbringung der Vorrichtung nochmals oder sogar mehrmals erforderlich ist, und oder um die Anbringung solcher Vorrichtungen auf empfindlicher Haut und bei Trägergruppen wie Kindern zu sichern. Andererseits sollte jedoch das gewünschte Maß an Haftung natürlich auch während derartiger mehrfacher, wenn auch schmerzloser Anwendungen der Vorrichtung aufrechterhalten bleiben.
Somit besteht ein Bedarf, wegwerfbare Vorrichtungen zur Handhabung von menschlichem Abfall vorzusehen mit einem Klebstoff für die sichere Befestigung und schmerzlose Entfernung der Vorrichtung von der Haut zwischen den Gesäßbacken des Trägers, um so zur Verwendung bei empfindlicher Haut eines Säuglings oder Kleinkinds geeignet zu sein, so dass es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine solche Vorrichtung vorzusehen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Klebstoff bereitzustellen, welcher die Fähigkeit besitzt, bei der Wiederverwendung, insbesondere bei mehrfacher Wiederverwendung auf der Haut zu haften, wie zum Beispiel, wenn die Vorrichtung falsch platziert ist und dabei immer noch eine schmerzlose Entfernung zulassen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Klebstoff bereitzustellen, der in Kombination mit dem Flanschmaterial eine solche Flexibilität, Streckbarkeit und Kontrahierbarkeit aufweist, dass er in der Lage ist, sich den Umrissen des Körpers während aller Körperbewegungen anzupassen und der demzufolge für den Träger der Vorrichtung bequem ist, und dabei immer noch genügend Haftungsvermögen besitzt, um während der Verwendung eine sichere Befestigung zu gewährleisten.
Zusätzlich zu den vorstehenden Aufgaben der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass die Klebstoffe zusätzliche Vorteile bieten, wie die Verabreichung/Verteilung einer Verbindung oder Zusammensetzung, welche für die Haut oder den Körper allgemeinen günstig ist.
Es wurde nunmehr überraschenderweise gefunden, dass die vorstehenden Nachteile wesentlich vermindert werden, wenn der Flansch für die wegwerfbare Vorrichtung für menschlichen Abfall mit einem Klebstoff, wie hierin nachstehend definiert, bereitgestellt wird. Der Klebstoff liefert eine sichere Befestigung, ist nach der Anwendung angenehm für die Haut, verursacht dennoch keine Unbequemlichkeit beim Entfernen und behält seine Klebekraft während der Tragedauer bei.
Unter einem andren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die wegwerfbare Vorrichtung zur Handhabung von menschlichem Abfall mit ihrem, wie vorstehend definierten speziellen Klebstoff vorteilhaft in Verbindung mit wiederverwendbarer Unterwäsche oder vorzugsweise einer Wegwerfwindel verwendet werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es wird angenommen, dass die Erfindung aus der vorangehenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen besser verstanden wird, worin:
1 eine perspektivische Ansicht einer wegwerfbaren Fäkalienhandhabungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist.
2 eine perspektivische Ansicht einer wegwerfabren Fäkalienhandhabungsvorichtung in Verbindung mit einer Wegwerfwindel zeigt; und
3 eine perspektivische Ansicht einer Wegwerfwindel im Partialschnitt, die eine erfindungsgemäße Fäkalienhandhabungsvorrichtung umgibt.
4 ist eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße wegwerfbare Urinhandhabungsvorrichtung.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird eine wegwerfbare Vorrichtung zur Handhabung von menschlichem Abfall in Verbindung mit einem, wie hierin definierten, Klebstoff bereitgestellt. Die Urin- und Fäkalienhandhabungsvorrichtungen umfassen typischerweise einen Beutel (11) mit einer Öffnung (21) und einem die Öffnung umgebenden Flansch (12) zur klebenden Befestigung am Urogenitalbereich und/oder Perianalbereich eines Trägers, wie aus 1 ersichtlich.
Der Klebstoff erlaubt die Anbringung von wegwerfbaren Vorrichtungen zur Handhabung von menschlichem Abfall an die Haut des Trägers, wobei der Klebstoff als Schicht mit einer bestimmten Dicke oder Eindringtiefe C, gemessen in Millimeter (mm), typischerweise auf mindestens einen Teil der dem Träger zugewandten Oberfläche des Flansches vorgesehen ist.
Eine detaillierte Analyse der Abfolge der üblichen Situationen, welche von der Anbringung einer Fäkalienhandhabungsvorrichtung bis zum Zeitpunkt der Entfernung einer solchen Vorrichtung erfolgt hat gezeigt, dass vorzugsweise spezielle Klebeeigenschaften befriedigt werden müssen, um die gewünschten Leistungsmerkmale zu erzielen, insbesondere um die anfängliche Anbringung zu sichern, die Befestigung während der Verwendung zu sichern und eine schmerzfreie Entfernung nach dem Tragen. Die Eigenschaften, welche in diesem Zusammenhang in Betracht gezogen wurden, sind der Elastizitätsmodul, welcher das elastische Verhalten des Materials beschreibt und der Zähigkeitsmodul, welcher das Zähigkeitsverhalten des Klebstoffmaterials beschreibt.
Das Zähigkeitsverhalten des Klebstoffs kann dahingehende interpretiert werden, dass es einen Hinweis auf die Fähigkeit des Klebstoffs gibt, sich schnell mit einer gegebenen Oberfläche zu verbinden und sicher daran zu haften. Das elastische Verhalten kann als Hinweis auf das „Härte"-Verhalten des Klebstoffs angesehen werden. Sein Wert ist auch für eine gute Anfangsfestigkeit wichtig. Es wird angenommen, dass ihrer Kombination einen Hinweis auf die erforderliche Kraft zur Entfernung gibt. Das Verhältnis zwischen Elastizitäts- und Zähigkeitsmodul wird als Hinweis dafür angesehen, welcher Bruchteil der Energie für die Entfernung im Klebstoff abgeführt und welcher Teil verfügbar ist, um die tatsächliche Entfernung auszulösen.
Darüber hinaus steht die Leistung von Hydrogelen als Klebstoffe mit den Oberflächenenergien des Klebstoffs und dem Adhärend (zum Beispiel der Säugetierhaut) und mit dem viskoelastischen Verhalten der Klebstoffmasse im Zusammenhang. Die viskoelastischen Eigenschaften, insbesondere der Elastizitäts- oder Lagermodul (G') und der Zähigkeitsmodul (G'') sind wichtig.
Des Weiteren ist bekannt, dass sich die Klebeeigenschaften gerne dramatisch ändern, wenn Wasser aus dem Hydrogel verloren geht. Der vorliegenden Erfindung gemäß wurde überraschenderweise gefunden, dass der wichtigste Parameter zur Verhinderung des Wasserverlusts die Aktivität des Wassers innerhalb des Hydrogels ist, welche umgekehrt von der Natur und den Verhältnissen der anderen Komponenten und der Verfahrensweise abhängt. Darüber hinaus wurde gefunden, dass die Wasseraktivität das Adhäsionsvermögen des Hydrogelklebstoffs insofern beeinflusst, als dieser bei Wasseraktivitäten oberhalb von etwa 0,75 weniger klebrig wird.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine wegwerfbare Vorrichtung (10) zur Handhabung von menschlichem Abfall vorgesehen, umfassend einen Beutel (11), wobei der Beutel (11) eine Öffnung und einen die Öffnung (21) umgebenden Flansch (12) besitzt, wobei der Flansch (12) eine dem Träger zugewandte Oberfläche (23) und eine der Kleidung zugewandte Oberfläche (22) besitzt, wobei die dem Träger zugewandte Oberfläche einen Klebstoff (20) umfasst, wobei der Klebstoff einen Elastizitätsmodul bei einer Temperatur von 37°C (100°F), G'₃₇, und einen Zähigkeitsmodul bei einer Temperatur von 37°C (100°F)), G''₃₇, aufweist, wobei der Klebstoff dadurch gekennzeichnet ist, dass er so ausgewählt ist, dass er:

(i) eine Wasserreaktivität von 0,4 bis 0,9;
(ii) G'₃₇ (1 rad/s) von 700 bis 15.000 Pa;
(iii) G'₃₇ (100 rad/s) von 2.000 bis 40.000 Pa;
(iv) G''₃₇ (1 rad/s) von 450 bis 14.000 Pa;
(v) G''₃₇ (100 rad/s) von 1.0000 bis 35.000 Pa aufweist;

₃₇

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Klebstoff einen wässrigen Weichmacher, ein Copolymer aus einem hydrophilen ungesättigten wasserlöslichen ersten Monomer und einem hydrophilen ungesättigten wasserlöslichen zweiten Monomer und ein Vernetzungsmittel, wobei das erste Monomer eine Tendenz besitzt, vorzugsweise sowohl die bioadhäsiven Eigenschaften als auch die mechanische Festigkeit des Klebstoffs zu verstärken und/oder das zweite Monomer eine Tendenz besitzt vorzugsweise die bioadhäsiven Eigenschaften des Klebstoffs zu verstärken.
Bei einer noch andren bevorzugten Ausführungsform ist das erste Monomer eine Verbindung mit der Formel:
worin R R² Wasserstoff oder wahlweise substituiertes Methyl und Ethyl ist, und M Wasserstoff oder ein Kation bedeutet und dass das zweite Monomer eine Verbindung der Formel ist:
worin R⁵ Wasserstoff oder wahlweise substituiertes Methyl oder Ethyl bedeutet, R⁶ Wasserstoff oder ein Kation bedeutet, und R⁷ eine wahlweise substituierte Alkyleneinheit mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet.
Um einen topischen Klebstoff für eine sichere anfängliche und ausgedehntere Befestigung und eine leichte/schmerzlose Entfernung bereitzustellen hat es sich herausgestellt, dass das Verhältnis zwischen dem Elastizitätsmodul und dem Zähigkeitsmodul ebenso wie deren dynamisches Verhalten ebenfalls von Wichtigkeit ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Klebstoff weiterhin gewählt, dass das Verhältnis G'₃₇ (1 rad/s)/G''₃₇ (1 rad/s) im Bereich von 1 bis 30 liegt.
Vorausgesetzt die vorstehenden rheologischen Bedingungen sind erfüllt, werden die Klebstoffe auch Bedingungen erfüllen, wie eine ausreichende Kohäsion (um Klebstoffrückstände auf der Haut zu verhindern), was für die kommerzielle Verwendung solcher Klebstoffe wichtig und für den Fachmann offensichtlich ist. Klebstoffe, welche die vorstehenden Kriterien erfüllen, können als Klebstoffe für den Flansch verwendet werden, vorausgesetzt sie erfüllen auch die üblichen Anforderungen an die Sicherheit bei der Verwendung auf der menschlichen oder tierischen Haut während der Verwendung und in der Regel nach der Entsorgung der Vorrichtung.
Oft sind die Kriterien für die hygienische Beurteilung dermaßen, dass Klebstoffe, welche nach der Anwendung transparent oder weiß sind, bevorzugt werden.
Es hat sich herausgestellt, dass die Beziehung zwischen der Dicke oder Eindringtiefe C, gemessen in Millimeter (mm) der Schicht, in welcher der Klebstoff typischerweise auf mindestens einem Teil der dem Träger zugewandten Oberfläche des Flansches vorgesehen ist, und dem Zähigkeitsmodul G''₂₅ bei etwa 100 rad/s des Klebstoffs, für den Umfang relevant ist, in dem eine leichte schmerzlose Entfernung eines solchen, mindestens auf einem Teil der dem Träger zugewandten Oberfläche einer Fäkalienhandhabungsvorrichtung zur Befestigung der Vorrichtung auf der Haut eines Trägers aufgebrachten Klebstoffs bereitsteht.
Bei einer andren Ausführungsform ist der erfindungsgemäße Klebstoff vorzugsweise als Schicht mit einer solchen Dicke C vorgesehen, dass der Zähigkeitsmodul G''₂₅ (100 rad/s) und die Dicke C vorzugsweise der folgenden empirischen Gleichung genügen: G''25 ≥ [(7,00 + C) × 3000] Paund vorzugsweise der folgenden empirischen Gleichung: G''25 ≤ [(5,50 + C) × 1700] PA
In einer noch anderen Ausführungsform bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die nicht-therapeutische Verwendung einer wegwerfbaren Vorrichtung für Handhabung von menschlichem Abfall, wie in der vorliegenden Erfindung beschrieben, in Kombination mit einr Wegwerfwindel.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung; kann der Klebstoff auf einer wegwerfbaren Vorrichtung zur Handhabung von menschlichen Abfall, wie Fäkalien- oder Urinhandhabungsvorrichtungen (10) verwendet werden, welche an den Perianalbereich eines Trägers angebracht werden, wie aus 1 ersichtlich. Das Wort „Haut" bezieht sich erfindungsgemäß nicht nur auf die spezifische Oberhaut des Verwenders sondern schließt sowohl Schleimgewebe als auch das Haar ein, welches sich typischerweise im Genitalbereich findet.
Der Klebstoff wird mit einem bevorzugten Muster bereitgestellt, typischerweise auf der dem Träger zugewandten Oberfläche (23) des Flansches (12) der Vorrichtung (10), in Form einer Dicke oder Eindringtiefe C, die vorzugsweise konstant ist. Die Schicht kann vorzugsweise kontinuierlich oder alternativ diskontinuierlich sein, z. B. in Form von Punkten, Spiralen oder Streifen.
Es werden auf den menschlichen Haut-, Haar- und Schleimgeweben sogar zähe Klebstoffe verwendet, so dass es sich versteht, dass Klebstoffzusammensetzungen auf der Basis der am meisten charakteristischen rheologischen Verhaltensweisen, welche solche Materialien identifizieren, nur schwierig als typisch druckaktivierbare Klebstoffe (hierin nachstehend als PSA bezeichnet) betrachtet werden könnten.
Wie der Klebstofffachmann in der Tat weiß, ist das am meisten charakteristische Merkmal, welches einen PSA von anderen Substanzen unterscheidet, welche Gegenstände temporär aneinander hinden können (wie es z. B. Wasser zwischen zwei Glasplatten könnte) die Tatsache, dass seine rheologischen Parameter und insbesondere der Elastizitätsmodul G' mit der Frequenz der aufgebrachten Beanspruchung stark schwankt. Ganz besonders kann G' von PSAs um einige Größenordnungen zunehmen, während sich die Frequenz der aufgebrachten Beanspruchung von einer typischen Bindefrequenz zu einer typischen Ablösefrequenz ändert, d. h. von 1 rad/s nach 100 rad/s, wie nachstehend gezeigt.
In erster Konsequenz ist es daher unerlässlich Materialien, welche als „Klebstoffe" vorgesehen sind, durch Angabe von Werten rheologischer Parameter und insbesondere von G' bei einem festen Frequenzwert zu definieren. Dies kann irre führend sein, weil dies beim Fehlen anderer Merkmale, wie der Oberflächenchemie, Materialien einschließen wird, die nicht von praktischem Nutzen sind. Es ist daher notwendig, dass die rheologische Charakterisierung auf der Grundlage von dynamischen Überlegungen erfolgen muss. Dies bezieht sich nicht nur auf den Elastizitätsmodul G', sondern auch auf den Zähigkeitsmodul G'' und daher auch auf tan(d) = G'/G'.
Es ist wohlbekannt, dass typische PSAs nicht nur eine starke Schwankung von G' über die betrachten Frequenzen aufweisen, sondern dass auch G'' sogar eine noch stärkere Schwankung aufweist, welches nahe an den Wert von G' heranreichen oder sogar größer werden kann, d. h. tan (d) wird in etwa oder sogar größer als 1, insbesondere bei den Frequenzen, die für die Ablösung typisch sind.
Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, kann dies so interpretiert werden, dass es bedeutet, dass ein hoher Bruchteil der für die Ablösung aufgewendeten Energie innerhalb des Klebstoffs (so dass er als Ursache für die Ablösung nicht wirksam ist) und durch die Grenzschicht zwischen dem Klebstoff und der Haut abgeführt wird, wobei sich dieser Sachverhalt makroskopisch in einem sehr hohen Maß an Klebekraft äußert.
Wie vorstehend gezeigt, weisen Materialien, welche als Klebstoffe zur erfindungsgemäßen Verwendung verwendbar sind, rheologische Eigenschaften auf, welche bei einer Bezugstemperatur von 37°C (als übliche Körpertemperatur beim Menschen) und in einem Frequenzbereiche gemessen werden. Es wurde gefunden, dass bei der Anbringung einer Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall mit einem Klebstoff der Klebekontakt bei niedriger Frequenz ausgebildet wird, während das Ablösen bei der Ablösgeschwindigkeit der Vorrichtung geschieht. Diese Geschwindigkeit wird als Frequenz von 100 rad/s ausgedrückt, während die zur Ausbildung der Klebeverbindung führende niedrige Frequenz als in der Größenordnung von 1 rad/s liegend gefunden wurde. Daher liegt der Frequenzbereich für die erfindungsgemäße Verwendung zwischen 1 und 100 rad/s.
Die Leistung von Hydrogelen als Klebstoffe steht mit der Oberflächenenergie des Klebstoffs und des Adhärens (zum Beispiel Haut von Säugern) und zum viskoelastischen Verhalten der Klebstoffmasse in Beziehung. Die Anforderung, dass der Klebstoff das Adhärens benetzt, um die Klebefestigkeit zu maximieren ist wohlbekannt. Diese Anforderung wird im Allgemeinen erfüllt, wenn der Klebstoff eine ähnliche oder niedrigere Oberflächenenergie besitzt als das Adhärens. Die viskoelastischen Eigenschaften, insbesondere der Elastizitäts- oder Lagermodul (G') und der Zähigkeitsmodul (G'') sind wichtig. Sie werden mittels dynamischmechanischer Prüfung bei unterschiedlichen rad/s gemessen. Ihre Werte sind zum Benetzungs/Kriech-Verhalten bzw. zu den Schäl/Schnellhaftungs-Eigenschaften in Beziehung gesetzt worden. Die Wahl, Zusammensetzung und Verarbeitung der Bestandteile des Hydrogelklebstoffs zielen üblicherweise darauf ab, ein Material mit ausgeglichenen Eigenschaften herzustellen, das für Anwendungen als druckaktivierbare Klebstoffe geeignet ist. Es muss ein Gleichgewicht zwischen den Mengen und der Natur des Polymers, Weichmachers und des Grades der Vernetzung/Verhakung erzielt werden.
Geht aus dem Hydrogel Wasser verloren, neigen die Klebeeigenschaften dazu sich zu verschlechtern. Während die Anwesenheit von Glycerol oder anderen mehrwertigen Alkoholen in anderen berichteten Formulierungen von sich beansprucht dem Hydrogel Feuchthalteeigenschaften zu verleihen, wurde gefunden, dass der wichtigste Parameter zur Verhinderung von Wasserverlust die Aktivität des Wassers innerhalb des Hydrogels ist, welche wiederum von der Natur und den Eigenschaften der anderen Bestandteile und der Verfahrenweise abhängt.
Die Wasseraktivität im Hydrogelklebstoff hängt in erster Linie vom Wassergehalt und der Natur der Polymerkomponenten und der An ihrer Verarbeitung ab. Es ist gezeigt worden, dass die Wasseraktivität in einer besseren Beziehung zum Wachstum von Bakterien und Milben steht, als der Wassergehalt. Es ist gefunden worden, dass Organismen bei Wasseraktivitäten von weniger als 0,8 zu kämpfen haben, um zu wachsen. Es ist auch berichtet worden, dass die Enzymaktivität bei Aktivitäten von 0,8 beträchtlich abnimmt. Es ist ebenfalls gefunden worden, dass die Wasseraktivität das Adhäsionsvermögen des Hydrogelklebstoffs insofern beeinflusst, als sie bei Wasseraktivitäten von über etwa 0,75 weniger haftend werden. Es wurde nunmehr überraschender Weise eine bioadhäsive Zusammensetzung mit einem geeigneten Gleichgewicht der vorstehend erörterten Eigenschaften gefunden.
Erfindungsgemäß wird eine bioadhäsieve Zusammensetzung bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist:

(i) eine Wasserreaktivität von 0,4 bis 0,9;
(ii) G'₃₇ (1 rad/s) von 700 bis 15.000 Pa;
(iii) G'₃₇ (100 rad/s) von 2000 bis 40.000 Pa;
(iv) G''₃₇ (1 rad/s) von 450 bis 14.000 Pa;
(v) G''₃₇ (100 rad/s) von 1000 bis 35.000 Pa aufweist;

Die Untersuchung der rheologischen Eigenschaften der Zusammensetzungen wurde erfolgreich angewendet, um das Klebeverhalten zu charakterisieren und zu differenzieren. Typischerweise werden der Elastizitätsmodul (G') und der Zähigkeitsmodul (G'') über einen Bereich von 0,01–100 rad/s bei einer gegebenen Temperatur gemessen. Für Anwendungen auf der Haut beträgt die geeignete Temperatur 37°C. Die Module bei niedrigen rad/s-Werten beziehen sich auf die Anfangsbindefestigkeit des Klebstoffs an die Haut und die höheren auf die mit der Ablösung verbundene Änderung der Modulwerte. Die Verfahren zur Messung von G' und G'' sind wohlbekannt; Es könnte zum Beispiel ein Rheometric Scientific RS-5 Rheometer verwendet werden.
Die Wasseraktivität der Zusammensetzung kann unter Verwendung von Impedanzmethoden mithilfe von Vorrichtungen wie dem Rotronic AWVC (hergestellt von Rotronic) gemessen werden. Die Wasseraktivität kann auch bestimmt werden, indem die Zusammensetzung in Umgebungen mit kontrollierter Feuchtigkeit und Temperatur eingebracht und die Gewichtsänderung gemessen wird. Die relative Feuchtigkeit (RH), bei der die Zusammensetzung das Gewicht nicht ändert, entspricht der Aktivität des Wassers im Gel (RH/100). Die Verwendung von gesättigten Salzlösungen zur Bereitstellung geeigneter Umweltbedingungen ist wohlbekannt. Allen Zusammensetzungen, welche relativen Feuchtigkeiten ausgesetzt werden, die geringer sind als die, welche der Wasseraktivität entspricht, wird es thermodynamisch ermöglicht, Wasser zu verlieren. Das Aussetzen an höhere relative Feuchtigkeiten führt zur Gewichtszunahme der Zusammensetzung.
Um Klebstoffzusammensetzungen bereitzustellen, welche den Anforderungen an die vorstehenden rheologischen und physikalischen Eigenschaften an einen Klebstoff genügen, können alle medizinisch geeigneten, im Wesentlichen wasserunlöslichen, druckaktivierbaren Klebstoffe verwendet werden, welche ein Polymer umfassen, welches eine 3-dinmensionale Matrix bildet, welche diese Eigenschaften erfüllt.
Der vorliegenden Erfindung gemäß umfasst die 3-dimensionale Matrix, die hierin auch als Gel bevorzugt ist, als Hauptbestandteil ein Polymer, das physikalisch oder chemisch vernetzt werden kann. Das Polymer kann natürlich oder synthetisch abgeleitet sein. Das unvernetzte Polymer schließt wiederkehrende Einheiten von Monomeren ein, abgeleitet von Vinylalkoholen, Vinylethern und ihren Copolymeren, Carboxyvinylmonomere, Vinylestermonomere, Ester von Carboxyvinylmonomeren, Vinylamidmonomere, anionische Vinylmonomere, Hydroxyvinylmonomere, kationische Vinylmonomere, welche Amine oder quarternäre Gruppen enthalten; N-Vinyllactammonomere, Polyethylenoxide, Polyvinylpyrrolidon (PVP), Polyurethane, Acrylate, wie Methylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, Methoxydiethoxyethylmethacrylat und Hydroxydiethoxymethacrylat, Acrylamide und sulfonierte Polymere wie sulfonierte Arylamidpolymere, wie zum Beispiel 2-Acrylamidomethylpropansulfonsäure und Acryl(3-sulfopropyl)estersäure, und Mischungen hiervon; desgleichen Acrylnitril, Methacrylamid, N,N-Dimethylacrylamid, Acrylester wie Methyl-, Ethyl und Butylacrylaten. Alternativ kann das unvernetzte Polymer ein Homopolymer oder Copolymer einen Polyvinylethers oder ein Copolymer, abgeleitet von einem Halbester von Maleinester sein. Ähnlich können alle anderen Polymer-Monomer-Einheiten als Copolymere verwendet werden, wie zum Beispiel Polyvinylalkohol und Polyacrylsäure oder Ethylen und Vinylacetat.
Als andere Alternative können die Polymeren thermoplastische Block-Copolymerelastomere sein, wie ABA-Blockcopolymere, wie Styrol-Olefin-Styrol-Copolymere oder Ethylen-Propylen-Blockcopolymere. Weiter Vorzugsweise schließen solche Polymere hydrierte Qualitäten von Styrol/Ethylen-Butylen/Styrol (SEBS), Styrol/Isopren/Styrol (SIS) und Styrol/Ethylen-Propylen/Styrol (SEPS) ein.
Besonders bevorzugte Polymere sind Acrylate, sulfonierte Polymere wie sulfonierte Acrylamidpolymere, Vinylalkohole, Vinylpyrrolidon, Polyethylenoxid und Mischungen hiervon. Am meisten bevorzugt sind stickstoffhaltige Polymere.
Der vorliegenden Erfindung gemäß umfasst die 3-dimensionale Klebstoffmatrix hauptsächlich auch einen Weichmacher, welcher bei Raumtemperatur vorzugsweise flüssig ist. Dieses Material wird so gewählt, dass das Polymer solubilisiert oder innerhalb des Weichmachers dispergiert werden kann. Bei Ausführungsformen, bei denen eine Strahlungshärtung erfolgt, muss der Weichmacher mit der Strahlungshärtung derart verträglich sein, dass er den Vorgang der Strahlungshärtung des Polymers nicht inhibiert. Der Weichmacher kann hydrophil oder hydrophob sein.
Geeignete Weichmacher schließen Wasser, Alkohole, mehrwertige Alkohole wie Glycerol und Sorbitol, und Glykole und Etherglykole, wie Mono- oder Diether von Polyalkylenglykol, Mono- oder Diesterpolyalkylenglykole, Polyethylenglykole (typischerweise bis hinauf zu einem Molekulargewicht von etwa 600), Glykolate, Glycerol, Sorbitanester, Ester von Zitronen- und Weinsäure, von Imidazolin abgeleitete amphotere Tenside, Lactame, Amide, Polyamide, quarternäre Ammoniumverbindungen, Ester solcher Phthalate, Adipate, Palmitate, Sebacate oder Myristate, und Kombinationen hiervon. Besonders bevorzugt sind mehrwertige Alkohole, Polyethylenglykol (mit einem Molekulargewicht bis hinauf von etwa 600), Glyerol, Sorbitol, Wasser und Mischungen hiervon.
Der Klebstoff umfasst typischerweise ein Polymer/Weichmacher-Gewichtsverhältnis von 1 : 100 bis 100 : 1, weiter vorzugsweise von 50 : 1 bis 1 : 50. Die genauen Mengen und Verhältnisse des Polymers und Weichmachers hängen jedoch in hohem Maße von der genauen Natur des verwendeten Polymers und Weichmachers ab und können von einem Fachmann leicht gewählt werden. Ein hochmolekulares Polymermaterial wird zum Beispiel eine größere Menge Weichmacher benötigen als ein niedermolekulares Polymer.
In der Klebstoffzusammensetzung können auch andere auf dem Fachgebiet bekannte herkömmliche Additive in Mengen von bis zu jeweils 10 Gew.-% enthalten sein, wie Konservierungsmittel, Antioxidantien, Pigmente, mineralische Füllstoffe und Mischungen hiervon.
Der vorliegenden Erfindung gemäß kann die Polymerkomponente des Klebstoffs physikalisch oder chemisch vernetzt werden, um eine 3-dimensionale Matrix zu bilden. Physikalische Vernetzung bezieht sich auf Polymere mit Vernetzungen, welche keine kovalenten chemischen Bindungen besitzen, sondern von solcher physikalischer Natur sind, dass in der 3-dimensionlaen Matrix Bereiche vorliegen, die eine hohe Kristallinität besitzen oder Bereich mit einer hohen Glasübergangstemperatur. Chemische Vernetzung bezieht sich auf Polymere, welche durch chemische Bindungen vernetzt sind. Das Polymer ist vorzugsweise durch Strahlungsmethoden vernetzt, wie thermische, E-Strahl-, UV-, Gammaoder Mikrowellenstrahlung.
Zusätzlich kann, wenn die chemischen Vernetzungen im System gebildet werden, ein polyfunktioneller Vernetzer und/oder radikalischer Starter in der Vormischung vorliegen, um die Vernetzung bei der Bestrahlung zu starten. Ein derartiger Starter kann in Mengen bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,02 bis 2%, weiter vorzugsweise von 0,02 bis 0,2 5 vorliegen. Geeignete Photoinitiatoren schließen Typ 1-α-Hydroxybetone und Benzilidimethylbetol, z. B. Irgacure 651 ein, von denen angenommen wird, dass sie bei der Bestrahlung Benzoyl-Radikale bilden, welche die Polymerisation starten. Besonders bevorzugt ist 1-Hydroxycyclohexylphenylketon (erhältlich von Ciba Speciality Chemicals unter dem Warenzeichen Irgacure 184). Zusätzlich können auch 0,02% bis 2% thermische Starter verwendet werden.
Die bioadhäsive Zusammensetzung umfasst vorzugsweise einen wässrigen Weichmacher, ein Copolymer aus einem hydrophilen, ungesättigten wasserlöslichen ersten Monomer und einem hydrophilen ungesättigten wasserlöslichen zweiten Monomer und einem Vernetzungsmittel, wobei das erste Monomer eine Tendenz besitzt, vorzugsweise die bioadhäsiven Eigenschaften der Zusammensetzung zu verstärken.
Das erste Monomer besitzt vorzugsweise auch eine Tendenz die mechanische Festigkeit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zu verstärken und/oder das zweite Monomer besitzt eine Tendenz vorzugsweise die Wasseraktivität der Zusammensetzung zu erhöhen.
Die bioadhäsive Zusammensetzung ist vorzugsweise durch Polymerisieren einer wässrigen reaktiven Mischung erhältlich, welche das erste Monomer, das zweite Monomer und ein Vernetzungsmittel umfasst.
Bei bevorzugten Ausführungformen sind die ersten und zweiten Monomeren Acrylat-basiernde Monomere, ausgewählt wegen ihrer Fähigkeit in Wasser schnell zu polymerisieren und im Wesentlichen das gleiche Molekulargewicht aufzuweisen, wobei in einer Mischung beider die relativen Anteile verändert werden können, ohne die molaren Eigenschaften der Zusammensetzung nennenswert zu ändern.
Das erste Monomer ist vorzugsweise eine Verbindung mit der Formel
worin R¹ eine wahlweise substituierte Kohlenwasserstoffeinheit ist, R² Wasserstoff oder wahlweise substituiertes Methyl und Ethyl ist, und M Wasserstoff oder ein Kation bedeutet.
R¹ eine wahlweise substituierte Alkyl-, Cycloalkyl- oder aromatische Einheit. R¹ steht vorzugsweise für eine gesättigte Einheit oder eine aromatische Einheit, R¹ enthält vorzugsweise 3 bis 12 Kohlenstoffatome, weiter vorzugsweise 3 bis 6 Kohlenstoffatome. Eine bevorzugte Einheit, für die R¹ steht ist
worin R³ Wasserstoff oder eine wahlweise substituierte gerade oder verzweigtkettige Alkylgruppe bedeutet, welche 1 bis 6 Kohlenstoffatome besitzt und R⁴ eine wahlweise substituierte gerade oder verzweigt-kettige Alkylgruppe bedeutet, welche 1 bis 6 Kohlenstoffatome besitzt.
Das zweie Monomer ist vorzugsweise ein Verbindung mit der Formel:
worin R⁵ Wasserstoff oder wahlweise substituiertes Methyl oder Ethyl bedeutet, R⁶ Wasserstoff oder ein Kation bedeutet, und R⁷ eine wahlweise substituierte Alkyleneinheit mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet. R⁷ bedeutet vorzugsweise wahlweise substituiertes n-Propyl.
R¹, R², R³, R⁴, R⁵ und R⁷ sind wahlweise mit einer Gruppe substituiert, welche vorzugsweise eine Tendenz besitzt, die Wasserlöslichkeit der Verbindung zu erhöhen. Ein bevorzugter wahlweiser Substituent ist eine Hydroxy-, Amino- oder Ammoniumgruppe oder ein Halogen (z. B. Chlor, Brom oder Iod)-atom. Ein geeignetes Kation ist ein Alkalimetallkation, insbesondere Natrium oder Kalium.
Das erste Monomer ist am meisten vorzugsweise 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure oder eine Analoges hiervon oder eines seiner Salze, wie ein Natrium-, Kalium oder Lithiumsalz, während des zweite Monomer ein polymerisierbares Sulfonat oder eine Salz, z. B. ein Alkalimetallsalz, wie ein Natrium-, Kalium- oder Lithiumsalz von Acrylsäure-(3-sulfopropyl)ester oder einem Analogen davon ist. bevorzugte Beispiele dieser einschlägigen Monomeren sind das Natriumsalze der 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure, üblicherweise als NaAMPS bekannt, und das Acrylsäure-(3-sulfopropyl)ester-Kaliumsalz, üblicherweise als SPA bekannt. NaAMPS ist kommerziell von Lubrizol entweder als 50% wässrige Lösung (Artikelbezeichnung LZ2405) oder als 58% wässrige Lösung (Artikelbezeichnung LZ2405A) erhältlich. SPA ist kommerziell in Form eines Feststoffs von Raschig erhältlich.
Der Monomergesamtgehalt im wässrigen Reaktionsgemisch beträgt vorzugsweise 15% bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 20% bis 50 Gew.-%.
Bei bevorzugten Ausführungsformen beträgt das Gewichtsverhältnis des ersten Monomers zum zweiten Monomer 20 : 1 bis 2 : 3, vorzugsweise 10 : 1 bis 2 : 3, und liegt weiter vorzugsweise im Bereich von 60 : 040 bis 40 : 60, und kann manchmal ungefähr 50 : 50 betragen.
Das erste Monomer ist vorzugsweise in einer Gewichtsmenge von 1% bis 60%, weiter vorzugsweise von 5% bis 50%, am meisten vorzugsweise von 15 bis 40% eingeschlossen. Das zweite Monomer ist vorzugsweise in einer Gewichtsmenge von 1% bis 50%, vorzugsweise von 10% bis 30%, am meisten vorzugsweise von 10% bis 20% eingeschlossen. Der Vernetzer ist vorzugsweise in einer Menge von 0,01% bis 2%, weiter vorzugsweise von 0,1% bis 2 Gew.-% eingeschlossen. Der Rest der Zusammensetzung umfasst vorzugsweise einen wässrigen Weichmacher.
Ein Vorteil des ersten und zweiten Monomers ist, dass gefunden wurde, dass Lösungen mit hohem Monomergehalt (ungefähr 7%) erzielt werden können. Es wurde ebenfalls gefunden, dass das zweite Monomer in mehrwertigen Alkoholen, wie Glycerol, löslich ist, und die Zugabe von Glycerol zur Mischung aus erstem und zweitem Monomer den Solubilisierungsvorgang verstärkt. Es wurde gefunden, dass die Kombination der beiden Monomeren eine bessere Steuerung des Wassergehalts ermöglicht, als sie anderweitig erzielt werden kann. Dies kann wichtig sein, weil ebenfalls festgestellt wurde, dass Zusammensetzungen, welche mit einem Endwassergehalt als integralem Bestandteil der Vor-Gel-Mischung enthalten, unterschiedliche Eigenschaften gegenüber jenen aufweisen, welche mit einem Überschuss Wasser hergestellt und dann bis zur fertigen Zusammensetzung getrocknet werden. Hydrogele mit einer Endzusammensetzung, welche durch Verdampfung von Wasser erhalten werden, besitzen generell niedrigere Elastizitäts- oder Lagermodule als jene, welche ohne Wasserverdampfung hergestellt werden. Um ähnliche Niveaus von Elastizitätsmodulen zu erhalten, ist die erforderliche Vernetzermenge in ersteren Materialien höher. Die Verdampfung von Wasser und die zusätzliche Zugabe von Vernetzer tragen zu den Kosten des Verfahrens bei. Dieses Problem wird bei der vorliegenden Erfindung vermieden, bei der eine abschließende Trocknungsstufe generell nicht erforderlich ist.
Es werden herkömmliche Vernetzungsmittel verwendet, um die erforderliche mechanische Stabilität bereitzustellen und die Klebeeigenschaften der Zusammensetzung zu steuern. Obwohl Zusammensetzungen mit geeigneten Klebe- und elektrischen Eigenschaft hergestellt werden können, muss eine ausreichende Menge eines geeigneten Vernetzers verwendet werden; Wird zu wenig Vernetzer verwendet, wird die Umwandlung des Materials in eine abgeschlossene Elektrode unmöglich. Typische Vernetzer schließen Tripropylenglykoldiacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat, alkoxylierte Triacrylate, Polyethyenglykoldiacrylat (PEG400 oder PEG600), Methylenbisacrylamid ein.
Die wässrige reaktionsfähige Mischung umfasst wahlweise weiterhin ein Tensid, ein zusätzliches Monomer, ein Verarbeitungshilfsmittel (welches vorzugsweise ein hydrophobes Monomer ist), wasserlösliches Polymer, das zur Bildung eines durchdringbaren polymeren Netzwerks geeignet ist, ein nicht-hydrophiles Polymer und/oder ein antimikrobielles Mittel (z. B. Zitronensäure, Zinnchlorid).
Das zur Herstellung von erfindungsgemäßen bioadhäsiven Zusammensetzungen verwendete Verfahren umfasst das Mischen der Bestandteile, um eine Reaktionsmischung in Form einer vorgelierten Wasser-basierenden flüssigen Anfangsformulierung bereitzustellen, welche dann durch eine radikalische Polymerisationsreaktion in ein Gel umgewandelt wird. Dies kann zum Beispiel durch Verwendung von thermischen Startern und/oder Photoinitiatoren oder durch ionisierende Strahlung erfolgen. Photoinitiation ist ein bevorzugtes Verfahren und wird üblicherweise angewendet, indem das vorgelierte Reaktionsgemisch, welches einen geeigneten Photoinitiator enthält, an UV-Licht ausgesetzt wird, nachdem es als Schicht auf siliconisiertem Trennpapier oder einem andern Substrat aufgesprüht oder darauf beschichtet worden ist. Die Verarbeitung erfolgt in der Regel in kontrollierter Weise, welche eine genaue vorbestimmte Folge von Mischen und thermischer Behandlung oder Werdegang beinhaltet. Ein bevorzugtes Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass aus dem Hydrogel nach seiner Herstellung kein Wasser entfernt wird.
Zusätzliches Monomer
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung umfasst ein oder mehrere zusätzliche Monomere. Ein geeignetes zusätzliches Monomer ist ein nicht-ionisches Mono mer oder ein ionisches Monomer. Ist das Monomer ionisch, ist es entweder anionisch oder kationisch. Zusätzliche Monomere sind, sofern anwesend, vorzugsweise in einer Menge von bis zu 10 Gew.-% enthalten Ein bevorzugtes nicht-ionisches Monomer ist ein N-disubstituiertes Acrylamid (vorzugsweise N,N-Dialkylacrylamid) oder ein Analoges davon. N,N-Dimethylacrylamid (NNDMA) und/oder ein Analoges davon sind besonders bevorzugt.
Ein bevorzugtes kationisches Monomer ist ein quarternäres Ammoniumsalz. Ein besonders bevorzugtes kationisches Monomer ist (3-Acrylamidopropyl)trimethylammoniumchlorid oder [2-(Acryloyloxy)ethyl]trimethylammoniumchlorid.
Ein bevorzugtes anionisches Monomer ist ein Acrylat-basierendes Monomer wie Acrylsäure oder ein Salz oder Ester davon.
Weichmacher
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassen in der Regel zusätzlich zu einem vernetzten polymeren Netzwerk ein wässriges weich machendes Medium und gegebenenfalls zusätzlich einen Elektrolyten. Weichmacher werden bei der Erfindung im Allgemeinen zur Steuerung der Klebeeigenschaften verwendet.
Das wässrige weich machende Medium umfasst gegebenenfalls zusätzlich einen polymeren oder nicht-polymeren mehrwertigen Alkohol (wie Glycerol), einen davon abgeleiteten Ester und/oder einen polymeren Alkohol (wie Polyethylenoxid). Glycerol ist der bevorzugte Weichmacher. Ein alternativ bevorzugter Weichmacher ist ein Ester, welcher sich von Borsäure und einem mehrwertigen Alkohol (wie Glycerol) ableitet. Die wässrige reaktionsfähige Mischung umfasst vorzugsweise 10% bis 50%, vorzugsweise 10% bis 45% Weichmacher (andere als Wasser) des Gewichts der Mischung.
Es ist wohlbekannt, dass Wasser in Hydrogelen mindestens in zwei Formen, ausfrierend und nicht-ausfrierend, vorliegen kann, wie durch Differentialrasterkalorimetrie gemessen. In vielen Beispielen von im Handel erhältlichen Hydrogelen liegt Wasser nur als nicht-ausfrierendes Wasser vor. Es wurde jedoch gefunden, dass Zusammensetzungen mit nützlichen Klebeeigenschaften, welche das erste und zweite Monomer umfassen, hergestellt werden können, die sowohl ausfrierendes als auch nicht-ausfrierendes Wasser enthalten, und dass die Wasseraktivität in solchen Gelen generell hoch ist. Ein Vorteil des Einschließens des zweiten Monomers besteht darin, das es eine Tendenz besitzt die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, das die Zusammensetzungen ausfrierendes Wasser enthalten. Der durch das Vorliegen von ausfrierendem Wasser gewonnene Vorteil wird ersichtlich, wenn diese Gele einem Belastungs-EKG unterworfen werden. In bestimmten Fällen ist das bevorzugte Medium um das Messinstrument mit dem Körper zu verbinden eine „Nasses Gel". Es wurde vorgeschlagen, dass der durch „Nase Gele" gewonnene Vorteil im Benetzen der Haut besteht und folglich den Hautwiderstand erniedrigt; Es wurde jedoch bei klinischen Versuchen gefunden, dass Hydrogele mit ausfrierendem Wasser die Leistung von „Nassen Gelen" erreichen können.
Penetrationsmittel
Die Zusammensetzungen umfassen vorzugsweise zusätzlich wasserlösliche Polymere, die zur Bildung von interpenetrierenden Polymernetzwerken geeignet sind. Hydrogele auf der Basis von interpenetrierenden Polymernetzwerken (IPN) sind wohlbekannt. Ein IPN ist als eine Kombination von zwei jeweils in Netzwerkform vorliegenden Polymeren definiert worden, von denen mindestens eines in Gegenwart des anderen synthetisiert und/oder vernetzt worden ist. Es versteht sich, dass diese Kombination im Allgemeinen eher eine physikalische Kombination als eine chemische Kombination von zwei Polymeren sein wird. IPN-Systeme können anhand von Beispielen wie folgt beschrieben werden:
Monomer 1 wird polymerisiert und vernetzt, um ein Polymer zu liefern, welches dann zusammen mit Monomer 2 plus dessen eigenem Veretzer und Starter gequollen wird.
Wird nur ein Monomer im System vernetzt, wird das gebildete Netzwerk als Halb-IPN bezeichnet. Obwohl sie ebenfalls als IPN's bekannt sind, erfolgt eine vollständige Interpenetration nur, wenn eine vollständige gegenseitige Löslichkeit vorliegt. In den meisten IPN's liegt daher eine gewisse Phasentrennung vor, die jedoch durch Kettenverhakung zwischen den Polymeren verringert werden kann. Es ist auch berichtet worden, dass Halb-IPN's in Gegenwart von Trägerlösungsmitteln hergestellt werden können (zum Beispiel Wasser im Fall von hydrophilen Komponenten).
Es wurde gefunden, dass das Polymerisieren und Vernetzen von wasserlöslichen Monomeren in Gegenwart von wasserlöslichen Polymeren, Wasser und mehrwertigen Alkoholen Hydrogelmaterialien mit verbesserten rheologischen und folgerichtig verbesserten Klebeeigenschaften liefert.
Geeignete wasserlösliche Polymere zur Bildung von Halb-IPN's beinhalten Poly-(2-acrylaxnido-2-methylpropansulfonsäure) oder eines ihrer Salze und ihrer Copolymeren; Poly-(acrylsäure-(3-sulfopropyl)ester Kaliumsalz), Copolymere von NaAMPS und SPA, Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure, Polyethylenoxid, Polyvinylmethylether, Polyvinylalkohol; Polyvinylpyrrolidon, seine Copolymeren mit Vinylacetat, Diethylaminoethylmethacrylat, Terpolymere mit Dimethylaminoethylmethacrylat und Vinylcaprolactam; Polysaccharide wie Gummi arabicum, Karaya Gum, Guar Gum; Carboxymethylcellulose (CMC), NaCMC, Hyxdroxypropylmethylcellulose (HPMC), Hydroxyethylcellulose (HEC) oder Kombinationen hiervon.
Die verwendete Menge an Interpenetrationspolymer wird sowohl von den geforderten mechanischen und rheologischen Eigenschaften als auch von Überlegungen bezüglich der Verarbeitungsbedingungen abhängen. Es wurde gefunden, dass die Monomeren nicht in einer annehmbaren Zeit (sollte unter 60 sec, vorzugsweise unter 10 sec liegen) polymerisieren und vernetzen, wenn das verwendete Interpenetrationspolymer die Viskosität der vorgelierten Mischung über 5000 cps hinaus erhöht. Die Viskosität hängt von der Natur und dem Molekulargewicht des Interpenetrationssmittels und der Art der Herstellung des Vor-Gels ab.
Von den natürlichen Polysachariden ist Gummi arabicum oder Maltodextrin aufgrund ihrer Kaltwasserlöslichkeit und die geringere Auswirkung auf die Viskosität, verglichen zum Beispiel mit Karaya Gum, üblicherweise bevorzugt. Es kann daher auf Wunsch eine höhere Konzentration an Gummi arabicum als Karaya verwendet werden, was eine breitere Steuerung der Hydrogeleigenschaften ermöglicht. Es wurde ebenfalls gefunden, dass die Herstellungsschritte zur Konfektionierung der vorgelierten Formulierung- bezüglich der Eigenschaften des produzierten Hydrogels kritisch sein können. Werden die Bestandteile bei 25°C konfektioniert und gehärtet, werden unterschiedliche elektrische und klebetechnische Eigenschaften erhalten, verglichen mit jenen, welche auf 70°C erwärmt worden waren. Während die Klebeeigenschaften verbessert werden können, können die elektrischen Eigenschaften, z. B. der Niederfrequenzwiderstand verschlechtert werden. Lösungen, welche natürliche Polysaccharide enthalten werden weniger opak, was auf eine bessere Löslichkeit hinweist. Die Wasseraktivität in Zusammensetzungen, die aus wärmebehandelten Vor-Gelen hergestellt werden, ist im Allgemeinen niedriger als in nicht wärmebehandelten Vor-Gelen.
Andere Additive
Die Zusammensetzung umfasst vorzugsweise ein hydrophobes Polymer. Hdrophobe Polymere können entweder in Anwesenheit oder in Abwesenheit von Interpenetrationspolymeren eingebaut werden, um Materialien mit Phasentrennung zu bilden. Es ist über die Herstellung von 2-phasigen Verbunden, bestehend aus einem hydrophilen Polymer, welches eine ionisch leitende kontinuierliche Phase enthält, und Bezirke eines hydrophoben druckaktivierbaren Klebstoffs, welche die Haftung auf der Haut von Säugern verstärken, in US-A 5,338,490 berichtet worden. Das darin beschriebene Herstellungsverfahren beinhaltet das Gießen einer Mischung (als Lösung oder Suspension), bestehend aus der das hydrophile Polymer enthaltenden Phase und hydrophoben Komponenten auf ein Substrat und das anschließende Entfernen des Lösungsmittels. Es wurde jedoch gefunden, dass ionisch leitende, klebende Hydrogele besser durch Kombinieren des hydrophoben Polymers (vorzugsweise als Emulsion) mit den Bestandteile der vorgelierten Reaktionsmischung und deren Gießen auf ein Substrat und Härten hergestellt werden können. Man braucht, mit anderen Worten, kein Lösungsmittel entfernen, um ein brauchbares Material zu bilden. Des Weiteren kann die hydrophile Phase der Zusammensetzung zusätzlich dazu, dass sie ein vernetztes Netzwerk ist, auch ein IPN oder Halb-IPN darstellen.
Es wird angenommen, dass wenn hydrophobe Polymere auf diese Weise eingebaut werden, die hydrophobe Komponente sich an der Oberfläche absondert (wie mittels Fourier-Transformations-IR-Spektroskopie mit abgeschwächter Totalreflexion, FTIR ATR, ungefähre Probenahmetiefe 1 μm unter Verwendung eines ZnSe-Kristalls oder 0,25 μm mit einem Germaniumkristall) und dass es die Menge der in der Oberfläche vorhandenen hydrophoben Komponente ist, welche die Haftung einer breiten Vielfalt von Materialien beeinflusst. Je größer der Anteil der hydrophoben Komponente in der Oberfläche, umso größer die Haftung. In US-A 5,338,490 werden Gewichtsverhältnisse von hydrophiler Phase zu hydrophober Phase von 60 : 1 bis 8 : 1 beansprucht. Es wurde gefunden, dass in erfindungsgemäß hergestellten Hydrogelklebstoffen mit Dicken zwischen 100 bis 2000 μm Verhältnisse von hydrophilen zu hydrophoben Komponenten im Bereich von 7 : 1 bis 20 : 1 vorzuziehen sind, insbesondere, wenn diese Verhältnisse in der Oberfläche der Klebstoffzusammensetzung vorliegen. Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann es jedoch bis zu 72 Stunden vom Beginn der Härtung des Hydrogelklebstoffs bis zur vollständigen Absonderung des hydrophoben Materials in der Oberfläche dauern, wie durch die ATR-Probenahmetiefe definiert.
Der hydrophobe druckaktivierbare Klebstoff wird bei solchen Ausführungsformen vorzugsweise aus der Gruppe von Polyacrylaten, Polyolefinen, Siliconklebstoffen, natürlich oder synthetisch abgeleiteter Gummibasis und Polyvinylethern oder Mischungen davon gewählt. Der hydrophobe druckaktivierbare Klebstoff ist bei diesen Ausführungsformen vorzugsweise ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer, wie das von Harlow Chemicals mit der Bezeichnung DM137 erhältliche oder ein Vinylacetat/Dioctylmaleat, wie das von Air Products unter der Bezeichnung Flexbond 150 verkaufte. Die Fachleute werden auch wissen, dass das Molekulargewicht und die Comonomerverhältnisse geändert werden können, um die Eigenschaften von hydrophoben druckaktivierbaren Klebstoffen zu steuern. Im Allgemeinen wird der Grad an Oberflächenabsonderung, den solche hydrophoben druckaktivierbare Klebstoffe (HPSA) aufweisen von Faktoren abhängen, wie der Zusammensetzung des HPSA, der Viskosität der vorgelierten Mischung, der Temperatur und der Aushärtegeschwindigkeit abhängen.
Tensid
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung schließt wahlweise ein Tensid ein. Es kann jedes verträgliche Tensid verwendet werden. Nichtionische, anionische und kationische Tenside sind bevorzugt, entweder allein oder in Kombination. Das Tensid wird vorzugsweise in einer Menge von 0,1% bis 20 Gew.-%, weiter vorzugsweise 0,1% bis 10 Gew.-% eingeschlossen.
Unter gewissen Umstände umfasst die Reaktionsmischung vorzugsweise 3% bis 20% und weiter vorzugsweise 8% bis 18% des Gewichts der Reaktionsmischung, einer stabilisierten Polymerdispersion, welche verwendet wird, um eine stabilisiertes, phasensepariertes System bereitzustellen. Das Polymer umfasst vorzugsweise irgendeines der Folgenden, entweder allein oder in Kombination: Vinylacetat/Dioctylmaleat-Copolymer oder Ethylen/Vinylacetat-Copolymer. Ethylen/Vinylacetat-Copolymer ist bevorzugt, wie das von Harlow Chemicals unter dem Warenzeichen DM137 vermarktete.
Der Klebstoff wird folglich durch Polymerisieren einer wässrigen Reaktionsmischung gebildet, umfassend 5% bis 50%, vorzugsweise 30% bis 50% des Gewichts der Reaktionsmischung eines hydrophilen Monomers, d. h. eines ionischen, wasserlöslichen Monomers; 10% bis 50%, vorzugsweise 15% bis 45% des Gewichts der Reaktionsmischung eines Weichmachers (anderer als Wasser); 10% bis 50% vorzugsweise 15% bis 30%, weiter vorzugsweise 15% bis 25% des Gewichts der Reaktionsmischung eines hydrophoben nichtionischen Monomers, d. h. nichtionischen wasserlöslichen Monomers; 3% bis 40% des Gewichts der Reaktionsmischung Wasser.
Bei der Bereitung von Klebstoffzusammensetzungen zur erfindungsgemäßen Verwendung werden die Bestandteile üblicherweise gemischt, um eine Reaktionsmischung in Form einer Wasser-basierenden flüssigen Vor-Gel-Ausgangsformulierung bereitzustellen, und diese dann durch radikalische Polymerisation in ein Gel umgewandelt. Dies kann zum Beispiel unter Verwendung herkömmlicher thermischer Starter und/oder Photoinitiatoren oder durch ionisierende Strahlung erfolgen. Die Photoinitiation ist ein bevorzugtes Verfahren und wird üblicherweise angewendet, indem das vorgelierte Reaktionsgemisch, welches einen geeigneten Photoinitiator enthält, an UV-Licht ausgesetzt wird, nachdem es als Schicht auf siliconisiertem Trennpapier oder einem andern Substrat aufgesprüht oder darauf beschichtet worden ist. Die auffallende UV-Intensität, beträgt bei einer Wellenlänge im Bereich von 240 bis 420 nm im Idealfall im Wesentlichen 40 mW/cm². Die Verarbeitung erfolgt in der Regel in kontrollierter Weise, welche eine genaue vorbestimmte Folge von Mischen und thermischer Behandlung oder Werdegang beinhaltet.
Die UV-Bestrahlungsdauer sollte im Idealfall kürzer als 60 sec und vorzugsweise kürzer als 10 sec sein, um ein Gel mit einer bessren als 95% Umwandlung der Monomeren zu bilden und für eine bessere Umwandlung als 99,95% ist eine Aussetzung an UV-Licht von weniger als 60 sec und vorzugsweise von weniger als 40 sec bevorzugt. Die Fachleute werden verstehen, dass der Umfang der Bestrahlung von der Dicke der Reaktionsmischung, der Konzentration des Photoinitiators und der Natur des Substrat auf das die Reaktionsmischung beschichtet ist und der UV-Quelle abhängt.
Die Zeitangaben beziehen sich auf bei 100 W/cm arbeitende Mitteldruckquecksilberbogenlampen als UV-Quelle. Die UV@-Intensität bei 254 nm und 313 nm, welche die Oberfläche des Substrats erreicht, beträgt ungefähr 150 μW/cm² und 759 μW/cm². Für eine gegebene Lampe ist die UV-Intensität eine Funktion der Betriebsspannung und Entfernung der Reaktionsmischung von der UV-Quelle.
Um die Anwesenheit irgendwelcher Restmonomeren auf ein Mindestmaß zu beschränken und vorzugsweise auszuschließen ist es wichtig sicherzustellen, dass die Umsetzung vollständig ist. Dies hängt von einer Anzahl von Faktoren ab, wie dem Substrat, auf das der Klebstoff aufgebracht wird, dem Typ und der Intensität des ultravioletten Lichts und der Anzahl der UV-Licht Durchgänge. Die Umwandlung der vorliegenden hydrophilen Monomeren wie NaAMPS sollte vorzugsweise 98%, weiter vorzugsweise 99,0%, am meisten vorzugsweise 99,9% betragen, so dass der Monomeranteil im Klebstoff 4600 μg/g oder weniger, vorzugsweise 2300 μg/g oder weniger, am meisten vorzugsweise 230 μg/g oder weniger beträgt.
Der Klebstoff ist typischerweise mindestens auf einem Teil der dem Träger zugewandten Oberfläche des Flansches als Schicht mit einer Dicke oder Eindringtiefe C, welche vorzugsweise konstant ist, oder die alternativ über die Anwendungsoberfläche des Klebstoffs schwanken kann.
Betrachtet man insbesondere die Ablösephase einer Klebstoffzusammensetzung für die Anwendung auf der Haut des Trägers, wird allgemein anerkannt, dass gute Ablösebedingungen, d. h. bei einer Frequenz von etwa 100 rad/sec des Klebstoffs, welcher zumindest auf einem Teil der dem Träger zugewandten Oberfläche des Flansches aufgebracht ist, erzielt werden, wenn der Klebstoff leicht von der Haut und insbesondere vom Körperhaar entfernt werden kann, das auf diesem Bereich der Haut vorliegen kann, in dem der Flansch den Körper berührt, ohne dem Träger Schmerz zu verursachen und damit bei der Ablösung zu fest auf der Haut und dem Haar des Trägers zu haften, Eine gute Entfernung läuft weiterhin darauf hinaus, dass der Klebstoff keine Rückstände auf der Haut oder dem Haar des Trägers hinterlässt.
Um gute Bedingungen für die Bindung zu schaffen, d. h. bei einer Frequenz von etwa 1 rad/sec, sollten die Absolutwerte des Elastizitätsmoduls nicht zu hoch sein, da der Klebstoff andernfalls zu hart und nicht in der Lage ist, die Oberfläche auf der er haften soll, innig zu binden oder nachzuzeichnen. Es ist ebenfalls wichtig, dass der Absolutwert von G" niedrig ist, damit eine gute Kohäsion vorliegt, während das Material weich und in er Lage bleibt, sanft an der Haut zu haften.
Das Verhältnis von G'₃₇ (1 rad/sec) über G''₃₇ ist wichtig, um sicherzustellen, dass diese zwei Werte bei der Haftung an der Haut ausgeglichen sind. Das Verhältnis von
muss groß genug sein, um sicherzustellen, dass das dynamische Verhalten sowohl des Elastizitätsmoduls als auch des Zähigkeitsmoduls in einer Beziehung gehalten werden, welche für eine sicher Haftung und eine schmerzlose und leichte Ablösung sorgt.
Schließlich wird der Fachmann erkennen, dass die Glasübergangstemperatur Tg der Klebstoffzusammensetzung, die spezifische Wärmekapazität und die spezifische Wärmeleitfähigkeit Parameter sind, welche nützlich sind, um die Gruppe nützlicher Klebstoffe vollständiger zu definieren.
Der folgende Satz von charakteristischen Merkmalen sollte vorzugsweise für den Klebstoff zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung erfüllt sein:
Das Verhältnis von G'₃₇ (1 rad/sec)/G''₃₇ (1 rad/sec) liegt im Bereich von 1 bis 30.
Ist nicht kleiner als 0,5, liegt vorzugsweise im Bereich von 0,7 bis 3, am meisten vorzugsweise im Bereich von 1 bis 1,8.
Der Wert des Verhältnisses G'37/G''37 sollte zumindest für den Frequenzbereich von oberhalb 1 rad/sec bis 100 rad/s vorzugsweise nicht kleiner als 0,5, vorzugsweise 0,7 bis 10 und am meisten vorzugsweise 1 bis 7 sein.
Das rheologische Verhalten kann auch zu den Werten der Glasübergangstemperatur in Beziehung gesetzt werden. Für topische Klebstoffe zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung sollte die Tg vorzugsweise kleiner al 0°C, weiter vorzugsweise kleiner als –5°C und am meisten vorzugsweise kleiner als –10°C sein.
Die Beziehung zwischen der in Millimeter (mm) gemessenen Dicke oder Eindringtiefe C der typischerweise auf mindestens einem Teil der dem Träger zugewandten Oberfläche des Flansches der wegwerfbaren Vorrichtung zur Handhabung von menschlichen Abfall befindlichen Klebstoffschicht, und dem Zähigkeitsmodul G''₂₅ bei 25°C bei etwa 100 rad/sec des topischen Klebstoffs gibt einen Hinweis für das schmerzlose und leichte Ablösen des Klebstoffs von der Haut.
Ohne durch irgendeine Theorie gebunden sein zu wollen wird angenommen, dass bei höheren G''₂₅-Werten bei 100 rad/sec, was insgesamt einem höheren Adhäsionsvermögen der Zusammensetzung entspricht, eine dickere Eindringtiefe oder Dicke C der Klebstoffschicht benötigt wird, so dass die zur Ablösung aufgebrachte Energie innerhalb der Klebstoffmasse gleichmäßiger verteilt und daher sanfter auf die Haut übertragen wird, und so Energiespitzen vermeidet, die typischerweise die Schmerzempfindungen beim Träger verursachen. Dünne Klebstoffschichten machen mit anderen Worten einen Klebstoff mit einem niedrigeren G''₂₅ bei 100 rad/sec nötig, um eine verminderte Schmerzempfindung bei der Entfernung der Vorrichtung zu erzielen.
Der Klebstoff wird erfindungsgemäß als Schicht mit einer solchen Dicke C bereitgestellt, dass der Zähigkeitsmodul G''₂₅ (100 rad/sec) und die Dicke C der Klebstoffschicht der nachstehenden empirischen Gleichung genügen: G''25 ≤ ((7,00 + C) × 3000] Paund vorzugsweise der folgenden empirischen Gleichung: G''25 ≤ [(5,50 + C) × 1700] PA
Während bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfidung die Dicke C der Klebstoffschicht konstant ist, kann eine derartige Klebstoffschicht in unterschiedlichen Bereichen der dem Träger zugewandten Oberfläche des Flansches auf dem sie aufgebracht ist, unterschiedliche Dicken aufweisen, mit der Maßgabe, dass die vorstehend erwähnte Beziehung zwischen C und G''₂₅ in jedem Fall in jedem Bereich erfüllt ist.
Um die Auswirkung der Dicke C der Klebstoffschicht in seinem Bezug auf den Zähigkeitsmodul G25 (100 rad/sec) des erfindungsgemäßen Klebstoffs auf die Ablösung des zur Befestigung einer wegwerfbaren Vorrichtung für die Handhabung von menschlichen Abfall an die Haut des Trägers zu untersuchen, ist eine Ablöseschmerzstufenprüfung entwickelt worden. Bei dieser Prüfung wurde die Haftung von Standardsubstraten, auf welche der gleiche Klebstoff in Schichten unterschiedlicher Dicke bereitgestellt worden war, auf der Haut des Unterarms von Mitgliedern eines organoleptischen Gremiums bestimmt und bei der allmählichen Ablösung der Schmerz anhand von Schmerzstufen ermittelt, wie hierin nachstehend beschrieben.
Typische Urin- oder Fäkalienhandhabungsvorrichtungen (10) umfassen einen Beutel (11) mit einer Öffnung (21) und einem die Öffnung umgebenden Flansch (12) zur vorzugsweise klebenden Befestigung an den Urogenitalbereich und oder Perianalbereich eines Trägers, wie aus den 1 und 4 ersichtlich. Erfindungsgemäß kann jede auf dem Fachgebiet bekannte Fäkalien- oder Urinhandhabungsvorrichtung mit einem wie hierin definierten Klebstoff ausgerüstet werden.
Der hierin verwendete Beutel (11) ist ein flexibler Aufnehmer für die Aufbewahrung von Urin und ausgeschiedenem fäkalem Material. Der Beutel (11) kann in beliebiger Gestalt und Größe vorgesehen werden, je nach dessen vorgesehener Verwendung, d. h. ob die Vorrichtung für bettlägerige Kranke oder unter Inkontinenz leidende aktive Kranke oder solche, die einen künstlichen Ausgang benötigen oder für Kinder vorgesehen ist. Längliche Beutel, die grundsätzlich röhrenförmig oder rechteckig sind, werden zum Beispiel typischerweise von bettlägerigen und älteren an Inkontinenz Leidenden verwendet. Für aktivere Träger, sei es für Kinder oder Erwachsene, sollte die wegwerfbare Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall vorzugsweise derart anatomisch gestaltet sein, dass sich die Vorrichtung den Körperumrissen anpasst und vom Träger unauffällig unter normaler Kleidung getragen werden kann.
Besonders bevorzugte Formen sind flache kreisförmige Beuteltypen, konisch geformte Beutel, abgestumpft geformte Beutel und pyramidenförmig oder pyramidenstumpfförmig geformte Beutel. Bei einer am meisten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fäkalienhandhabungsvorrichtung besitz der Beutel (11) eine im Wesentlichen abgestumpfte konische Gestalt. Ein bevorzugt gestalteter Beutel für Urinvorrichtungen ist in 4 dargestellt. Die Beutel besitzen typischerweise ein dem Träger zugewandtes Teil (16) und ein der Kleidung zugewandtes Teil (17). Das dem Träger zugewandte Teil (16) der Fäkalienhandhabungsvorrichtung (10) ist an die Hinterbacken des Trägers anliegend angeordnet. Das dem Träger zugewandte Teil (16) überdeckt als solches die Hinterbacken des Trägers weitgehend und hängt nicht zwischen den Schenkeln des Trägers.
Darüber hinaus ist der Beutel (11) vorzugsweise so gestaltet, dass er ein zumindest teilweises Einschieben und Zurückbewegen des Beutels zwischen die Hinterbacken des Trägers erlaubt und dabei einen guten Kontakt zwischen dem Flansch und der Haut des Trägers gewährleistet. Der Beutel (11) kann zum Beispiel mit einem Halsteil oder einer Leitung versehen sein.
Der Beutel (11) ist vorzugsweise so ausgelegt, dass er genügend Volumen für Urin und/ oder fäkales Material unter einer Vielzahl von Tragebedingungen zur Verfügung stellt, auch wenn er von einem frei beweglichen, d. h. nicht bettlägerigen Träger getragen wird. Das Sitzen auf dem Beutel führt zum Beispiel in manchen Bereichen des Beutels zu einem stark verminderten Volumen. Der Beutel (11) ist demzufolge vorzugsweise so gestaltet, dass er genügend Volumen in Bereichen zur Verfügung stellt, welche unter Tragebedingungen, wie beim Sitzen, keinem hohen Druck unterliegen.
Der Beutel (11) ist so ausgelegt, dass er jedes eingeschlossene Material sicher verwahrt. Er wird typischerweise flüssigkeitsundurchlässig sein, kann jedoch atmungaktiv sein. Der Beutel (11) ist auf eine ausreichende Festigkeit ausgelegt, um dem Zerreißen bei der Verwendung zu widerstehen, selbst wenn auf den Beutel (11) unter typischen Tragebedingungen, wie beim Sitzen, Druck ausgeübt wird.
Der vorliegenden Erfindung gemäß kann der Beutel je nach der erforderlichen Gestalt des Beutels (11) aus einem einheitlichen Stück Material oder einer Anzahl von getrennten Materialstücken hergestellt sein, welche gleich oder unterschiedlich sein können und die an ihren jeweiligen Rändern versiegelt sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzen die Beutel hierin en dem Träger zugewandten Teil (16) und einen der Kleidung zugewandten Teil (17), welche getrennte Materialstücke umfassen. Der dem Träger zugewandte Teil (16) und der der Kleidung zugewandte Teil (171) sind am Rand des Beutels (11) versiegelt, was einen den Beutel umlaufenden Rand (18) schafft. Wie aus 1 ersichtlich, kann der dem Träger zugewandte Teil (16) des Beutels (11) zwei weitere Abschnitte (19) umfassen, die Mittels dem Fachmann bekannter Verfahren, wie Kleben, Heißsiegeln oder Druckversiegeln aneinander befestigt werden, um die gewünschte Beutelkonfiguration zu schaffen. Der Rand (18) kann auch im Innern des Beutels liegen, wodurch er sich eher gemeinsam mit der inneren Oberfläche (15) des Beutels (11) erstreckt als mit der äußeren Oberfläche (30) des Beutels (11). Der Beutel (11) ist vorzugsweise zur transversalen Achse unsymmetrisch, so dass der in Längsrichtung gemessene Abstand vom Mittelpunkt der Öffnung (21) zum vorderen Ende des Beutels (11) kürzer ist als der zum hinteren Ende des Beutels (11) gemessene.
Der vorliegenden Erfindung gemäß kann der Beutel (11) eine oder mehrere Schichten, vorzugsweise zwei oder drei Schichten, umfassen. Die Schicht an der Innenseite des Beutels (11), die typischerweise zumindest teilweise mit fäkalem Material in Berührung kommt, wird als Innenschicht bezeichnet. Die äußerste Schicht des Beutels, welche typischerweise zumindest teilweise mit der Haut des Trägers und der Kleidung des Trägers in Berührung kommt, wird als Außenschicht bezeichnet.
Die Schichten des Beutelmaterials können aus einem beliebigen Material bereitgestellt werden, vorzugsweise so, dass der Beutel flüssigkeitsundurchlässig ist. Die Schichten können insbesondere jedes Material umfassen, wie Vliesstoffe oder Folien. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Laminat aus einem Vliesstoff und einer Folie gebildet werden. Das Laminat kann mittels dem Fachmann bekannter Mittel gebildet werden.
Jede Vliesstoffschicht kann Filzgewebe, Klöppelgewebe, Luftspinngewebe, Nassspinngewebe, Trockenspinngewebe, Schmelzspinngewebe, Stapelfaserkrempelgewebe, Schmelzspinnverbundstoff, Steppgewebe, Lochgewebe, Kombinationen der Vorstehenden und dergleichen umfassen.
Geeignete Folienmaterialien für jede der Schichten umfassen vorzugsweise ein thermoplastisches Material. Das thermoplastische Material kann gewählt sein unter allen Arten von Heißschmelzklebstoffen, Polyolefinen, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, amorphen Polyolefinen und dergleichen; Materialien, enthaltend schmelzbare Komponenten, umfassend Fasern oder polymere Bindemittel, einschließend Naturfasern wie Cellulose – Zellstoff, Baumwolle, Jute, Hanffaser; synthetische Fasern wie Glasfasern, Rayon, Polyester, Polyolefin, Acryl, Polyamid, Aramid, Polytetrafluorethylen, Polyimid; Bindemittel wie hochschmelzendes/niedrigschmelzendes Zweikomponentenpolymer, -copolymer, Polyester, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat/Polyvinylchlorid-Copolymer, Polyamid, Materialien, umfassend Abmischungen, worin einige der Bestandteile nicht schmelzbar sind; luft- und dampfdurchlässige Materialien, einschießend mikroporöse Folien wie jene, die von der EXXON Chemical Co., III. USA, unter der Bezeichnung EXXAIRE oder jene, die von der Mitsui Toatsu Co., Japan, unter der Bezeichnung ESPOIR NO erhältlich sind; und monolithische atmungsaktive Materialien wie Hytrel, erhältlich von DuPont und Pebax, erhältlich von ELF Atochem, Frankreich.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Folie, die in jeder Schicht enthalten ist, vorzugsweise für Gase wie Luft oder Dampf wie Wasserdampf durchlässig, um das Problem des Einschlusses und der Kondensation feuchter Dämpfe, die vom Körper des Trägers abgegeben werden und damit die nach kurzer Verwendungsdauer auftretenden warmen, klammen und unbequemen Verhältnisse zu vermeiden.
Die Außenschicht des Beutels ist bevorzugt mit einer Vliesstoffschicht versehen. Solche Materialschichten bieten der Haut des Trägers eine unebene Oberfläche und vermindern dadurch das Okklusionsproblem beträchtlich und verbessern die Hautverträglichkeit stark.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Beutel zwei Schichten. Die Außenschicht umfasst vorzugsweise eine Vliesstoffschicht und die Innenschicht umfasst eine Folie.
Bei einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Beutel (11) drei Schichten, vorzugsweise eine Folie und zwei Vliesstoffschichten. In einer sogar noch weiter vorzugsweisen Ausführungsform ist die Folie zwischen den zwei Vliesstoffschichten angeordnet. Diese Abfolge von Schichten führt zu einer geschlossenen Faserstruktur, welche bei der Berührung mit der Haut des Trägers ein besonders angenehmes Gefühl verleiht. Bei einer noch andren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Innere Schicht eine Folie und die zwei anderen Schichten umfassen Vliesstoffe.
Die Vliesstoffschicht oder die Vliesstoffschichten, welche der Beutel (11) umfasst, können hydrophob oder hydrophil sein. Umfasst der Beutel (11) Als Folge davon widersteht der dem Träger zugewandte Teil (16) und der der Kleidung zugewandte Teil (17) der Fäkalienhandhabungsvorrichtung (10) der Flüssigkeitspenetration. Umfasst der Beutel eine Folie oder eine hydrophobe Vliesstoffschicht, dürfen weitere Vliesstoffschichten hydrophil sein.
Die Vliesstoffschicht wird typischerweise mit einem oberflächenaktiven Material behandelt, wie einer Fluorchemikalie oder anderen hydrophoben Appreturen, um die erforderliche Hydrophobie zu erzeugen. Die Vliesstoffschicht kann jedoch eben so gut mit Beschichtungen flüssiger undurchdringlicher Materialien wie Heißschmelzklebstoffen oder Beschichtungen von Siliconen oder anderen hydrophoben Verbindungen wie Kautschuke und Pflanzen- und Mineralwachse behan delt werden, oder sie kann zum Beispiel unter Verwendung von Nanopartikeln oder Plasmabeschichtungstechniken physikalisch behandelt werden.
Die Vliesstoffschicht kann auch mit Mitteln zur Verbesserung der gefühlsmäßig wahrnehmbaren Weichheit des dem Träger zugewandten Teils (16) und des der Kleidung zugewandten Teils (17) behandelt werden. Die Mittel schließen pflanzliche, tierische oder synthetische Öle, Siliconöle und dergleichen ein, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Es ist bekannt, dass diese Mittel der Vliesstoffschicht ein seidiges oder Flannel-artiges Gefühl verleihen, ohne diese für den Tastsinn des Trägers fettig oder ölig zu machen. Zusätzlich können Tensidmaterialien, einschließend anionische, nicht-anionische, kationische und nicht-kationische Tenside zugegeben werden, um die Weichheit und Oberflächenglätte weiter zu erhöhen.
Die Vliesstoffschicht kann weiterhin mit einer Lotion imprägniert werden, um erwünschte therapeutische oder schützende Vorteile von Beschichtungslotionen zu bieten. Die Lotionsbeschichtung auf dem dem Träger zugewandten Teil (16) und dem der Kleidung zugewandten Teil (17) ist durch die normale Berührung und normale Bewegung des Trägers und/oder die Körperwärme auf die Haut des Trägers übertragbar. Im Allgemeinen wird Mineralöl in Form einer Lotion als wirksam angesehen, um der Haut des Trägers eine lindernde, schützende Beschichtung zu verleihen. Es ist auch möglich, die Vliesstoffschicht mit einer festen Ölphase oder Cremeformulierung zu imprägnieren oder in die Vliesstoffschicht eine Portion durch Druck, Wärme oder Wasser zerstörbarer Kapseln zu inkorporieren, die zum Beispiel Babyöl enthalten.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Beutel (11) ein Absorptionsmaterial enthalten. Das Absorptionsmaterial kann irgendein Absorptionsmaterial umfassen, das Flüssigkeiten absorbieren und zurückhalten kann. Das Absorptionsmaterial kann eine breite Vielfalt flüssigkeitsabsorbierender Materialien umfassen, wie sie üblicherweise in Einwegwindeln und anderen Absorptionsartikeln verwendet werden, wie Zellstoff, der im Allgemeinen als Luftfilz bezeichnet wird. Beispiele anderer geeigneter Absorptionsmaterialien schließen gekräuselte Cellulosewatte; heiß geschäumte Polymere, einschließlich Coform; chemisch versteifte, modifizierte oder vernetzte Cellulosefasern; Gewebe, einschließlich Seiden- und Packpapier; Absorptionsschäume; Absorptionsschwämme; Superabsorptionspolymere; absorbierende Gelmaterialien; oder jedes andere bekannte Absorptionsmaterial oder Kombinationen von Materialien ein.
Das Absorptionsmaterial kann im Beutel (11) in jeder geeigneten Weise angeordnet werden. Das Absorptionsmaterial kann zum Beispiel innerhalb des Beutels lose angeordnet werden oder es kann an der inneren Schicht des Beutels (11) befestigt werden. Es kann jedes bekannte Verfahren zur Befestigung von Absorptionsmaterial an Vliesstoff- und Foliensubstraten verwendet werden, um das Absorptionsmaterial an der inneren Schicht des Beutels zu befestigen. Das Absorptionsmaterial kann auch so angeordnet werden, dass es jede gewünschte Gestalt oder Konfiguration (z. B. rechteckig, oval, kreisrund, etc.) aufweist.
Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform ist die äußere Oberfläche des Beutels (11) mit Klebstreifen (40) zur Befestigung des Beutels (11) am Körper des Trägers versehen. Die Klebstreifen (40) sind vorzugsweise so an der äußeren Oberfläche des Beutels (11) angeordnet, dass sie bei der Verwendung am Unterleib des Trägers haften. Klebstreifen (40) können je nach vorgesehener Verwendung der Vorrichtung in beliebiger Anzahl, Größe und Gestalt verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall, insbesondere die Urinhandhabungsvorrichtung umfasst vorzugsweise auch eine zusätzliche Erfassungsschicht. Die Erfassungsschicht ist typischerweise an der inneren Oberfläche des Beutels befestigt. Die Erfassungsschicht kann jedoch auch am Flansch oder an beiden, dem Flansch und der inneren Oberfläche des Beutels, befestigt sein. Die Erfassungsschicht ist vorzugsweise so angeordnet, dass sie die Genitalien des Trägers vom direkten Kontakt mit dem Absorptionsmaterial trennt. Die Erfassungsschicht ist flüssigkeitsdurchlässig und ermöglicht es dem Urin sie leicht zu durchdringen, so dass er im Absorptionsmaterial absorbiert werden kann.
Die Erfassungsschicht kann aus einer breiten Vielfalt von Materialien hergestellt werden, wie poröse Schäume; wabenförmige Schäume; Kunststofflochfolien; oder Gewebe oder Vliesstoffe aus natürlichen Fasern (z. B. Holz- oder Baumwollfasern); synthetische Fasern (z. B. Polyester- oder Polypropylenfasern) oder einer Kombination aus natürlichen und synthetischen Fasern. Wenn die Erfassungstrennschicht Fasern einschließt, können die Fasern schmelzgesponnen, gekrempelt, nassgesponnen, schmelzgeblasen, nassgewoben oder anderweitig bearbeitet werden, wie auf dem Fachgebiet bekannt.
Die Erfassungsschicht ist auf eine solche Porengröße ausgelegt, dass sie das Absorptionsmaterial nicht durchdringen und mit der Haut des Trägers in Berührung kommen kann. Obwohl die Erfassungsschicht darauf ausgelegt ist, keine zu große Porenweite aufzuweisen, welche den Durchgang des Absorptionsmaterials ermöglicht, besitzt sie vorzugsweise eine Porenweite, welche größer ist, als die Porenweite des Absorptionsmaterials.
Die Erfassungsschicht ist vorzugsweise weniger hydrophil als das Absorptionsmaterial. Die Erfassungsschicht kann mit einem Tensid behandelt werden, um die anfängliche Benetzbarkeit zu erhöhen. Die Erfassungsschicht sollte jedoch bei Behandlung mit einem Tensid noch weniger hydrophil sein als das Absorptionsmaterial. Geeignete Verfahren zur Behandlung der Erfassungsschicht mit einem Tensid, schließen das Besprühen der Erfassungsschicht mit einem Tensid und das Eintauchen des Materials in das Tensid ein. Alternativ kann in die Erfassungsschicht ein Tensid eingebaut werden.
Der Beutel (11) ist, wie in 1 dargestellt, mit einer Öffnung (21) versehen, durch die vom Körper ausgeschiedenes Material vor der Lagerung innerhalb des Beutelhohlraums erhalten wird. Die Öffnung (21) ist von einem Flansch (12) umgeben und kann in jeder Gestalt und Größe bereitgestellt werden, wie kreisrund, länglich, herzförmig, und kann symmetrisch oder unsymmetrisch sein, wobei die Öffnung vorzugsweise entweder in der Längs- oder Transversalrichtung oder in beiden Richtungen eine längliche Anordnung aufweist, z. B. weisen die Umrisse der Öffnung die Gestalt von zwei Ellipsen auf, deren jeweilige Hauptachsen im Wesentlichen aufeinander senkrecht stehen.
Der Flansch (12) ist am Beutel (11) mit jedem dem Fachmann bekannten Mittel befestigt, das eine dauerhafte oder wiederlösbare Befestigung bietet. Der Flansch wird jedoch am Beutel Der Beutel wird typischerweise am Flansch gegen den äußeren Umfangs des Flansches hin befestigt, um keinerlei Störung des eintretende Materials zu verursachen.
Der Flansch kann in beliebiger Größe bereitgestellt werden, je nachdem, für welche Gruppe von Trägern die Vorrichtung vorgesehen ist. Der Flansch kann in ähnlicher Weise in jeder Gestalt bereitgestellt werden und weist vorzugsweise eine symmetrische Gestalt auf, die vorzugsweise mehrere Laschen (13) umfasst. Der Flansch (12) kann einen vorderen Fortsatz (28) und einen hinteren Fortsatz (29) in den perinealen und cocczygealen Bereich eines Trägers hinein umfassen.
Der Flansch (12) umfasst eine der Kleidung zugewandte Oberfläche (22) und eine dem Träger zugewandte Oberfläche (23). Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind dies zwei große, im Wesentlichen ebene Oberflächen, der Flansch kann jedoch auch Vorsprünge umfassen, die darauf ausgelegt sind, in den perinealen oder coccygealen Bereich des Trägers hinein zu passen.
Der Flansch (12) sollte aus einem weichen, flexiblen und geschmeidigen Material gefertigt sein, um eine leichte Anbringung des Flansches an den Perianalbereich zu erlauben. Typische Materialien schließen Vliesstoffmaterialien, Gewebe, offenzellige thermoplastische Schäume, geschlossenzellige thermoplastische Schäume, Verbunde aus offenzelligen Schäumen und gereckten Vliesstoffen sowie Folien ein. Ein geschlossenzelliger Polyethylenschaum hat sich als wirksam erwiesen, noch bevorzugter wird jedoch ein offenzelliger Polyurethanschaum verwendet. Solche Schäume besitzen eine Dicke innerhalb eines generellen Bereichs von 0,1 bis 5 Millimetern und eine Dichte von 5 bis 250 g/m², weiter vorzugsweise 50 g/m². Andere thermoplastische Schaumstoffmaterialien oder andere geeignete Kunststoffflächenmaterialien mit den beschriebenen Eigenschaften solcher Schäume (d. h. Weichheit, Biegsamkeit, Dehnbarkeit und Rückstellvermögen) könnten ebenfalls verwendet werden. Das Material der der Kleidung zugewandten Oberfläche (23) des Flansches (12) kann sich vorzugsweise in den definierten Öffnungsbereich hinein in Form eines Saums oder Bandes aus einem Materials erstrecken, welches das unbeabsichtigte Aneinanderkleben der Oberflächenkanten der den Flansch definierenden Öffnung verhindert.
Der vorliegenden Erfindung gemäß ist der Klebstoff (20) vorzugsweise mit einem entfernbaren Mittel (nicht dargestellt) wie siliconisiertem Papier abgedeckt, um die Klebstoffschicht (20) zu schützen. Der Klebstoff (20) kann die gesamte, dem Träger zugewandte Oberfläche (23) des Flansches (12) abdecken oder weiter vorzugsweise, mindestens eine, vorzugsweise zwei bis sechs nicht klebende Stellen aufweisen. Diese Stellen können entweder frei von Klebstoff sein oder inaktivierte oder abgedeckte Klebstoffe enthalten. Wie aus 1 ersichtlich ist, ist der Klebstoff bei einer bevorzugten Ausführungsform nicht auf die gesamte, dem Träger zugewandte Oberfläche des Flansches (12) aufgebracht, um Laschen (13) auf jeder Seite des Flansches (12) bereitzustellen, welche nicht klebend sind, und dadurch die Anbringung und Ablösung der Vorrichtung zu erleichtern, während sie gleichzeitig die Berührung mit dem Klebstoff vermeiden. Diese Laschen sind jedoch ebenfalls bevorzugt mit dem entfernbaren Mittel abgedeckt. Vor der Anbringung der Fäkalienhandhabungsvorrichtung (10) an die Haut des Trägers, werden die Abdeckmittel, sofern vorhanden, entfernt.
Der Klebstoff (20) kann auf die dem Träger zugewandte Oberfläche des Flansches (12) in jeder auf dem Fachgebiet bekannten Weise aufgebracht werden, wie Beschichtung mit Schlitzdüse, Spiral- oder Streuanwendung oder Drucken. Der Klebstoff wird je nach der vorgesehenen Endanwendung typischerweise mit einem Basisgewicht von 20 g/m² bis 2500 g/m², weiter vorzugsweise von 500 g/m² bis 2000 g/m², am meisten vorzugsweise von 700 g/m² bis 1500 g/m² angewendet. Bei Fäkalienhandhabungsvorrichtungen (10) zur Verwendung für Kleinkinder kann die Menge Klebstoff beispielsweise geringer sein als bei Fäkalienhandhabungsvorrichtungen (10), die auf unter Inkontinenz leidende aktive Erwachsene ausgelegt sind.
Es wurde gefunden, dass die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall (10) besonders nützlich und vorteilhaft ist, wenn sie in Verbindung mit einem Kleidungsstück oder einer Windel (50) verwendet wird, vorzugsweise einer Einwegwindel – siehe 2. Die Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall (10) wird vorzugsweise zuerst in der Perianalumgebung des Trägers angeordnet, ehe die Einwegwindel (50) angebracht wird. Die Windel (50) wird insbesondere über der Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall (10) angeordnet und in herkömmlicher Weise um den Körper des Trägers befestigt. Es wurde gefunden, dass zusätzlich zur ausgezeichneten Trennung zwischen Urin und fäkalem Material, das kombinierte System aus wegwerfbarer Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall (10) und Windel (50) die Hautreizung tatsächlich vermindert, was zeitig erfolgen sollte, insbesondere weil die Gruppe typischer Träger, die sehr alten, die sehr jungen und die ungesunden Träger einschließt. Die wegwerfbare Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall (10) erlaubt tatsächlich die Bildung einer Trennschicht zwischen der Haut des Trägers und der Windel (50), d. h. einem Teil des Absorptionskerns (58) der Windel (10). Die Windel (50) kann von herkömmlichem Typ sein (wovon eine Ausführungsform nachstehend beschriebene ist, jedoch unter keinen Umständen darauf beschränkt) oder kann angepasst sein, um in wirksamer und bequemer Weise die wegwerfbare Handhabungsvorrichtung für menschlichen Abfall (10) zu beinhalten, gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung.
Der Ausdruck „Wegwerfwindel" bezieht sich, wie er hierin verwendet, auf Artikel, welche Körperausscheidungen absorbieren und aufnehmen; und bezieht sich noch spezieller auf Artikel, welche am oder benachbart zum Körper des Trägers angeordnet sind, um die verschiedenen vom Körper ausgeschiedenen Abfälle zu absorbieren und die nach einmaligem Gebrauch entsorgt werden sollen (d. h. es ist nicht beabsichtigt sie zu waschen oder anderweitig wiederherzustellen oder wieder zu verwenden) und die vorzugsweise zurückgeführt, kompostiert oder anderweitig in umweltverträglicher Weise entsorgt werden. Der Ausdruck „Windel" bezieht sich, wie er hierin verwendet, im Allgemeinen auf ein von Kindern oder an Inkontinenz Leidenden getragenes Kleidungsstück, das zwischen den Beinen hochgezogen und um den Leib des Träges befestigt wird.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Windel (50) im Partialschnitt, welche die vorliegende Erfindung verkörpert, ehe sie am Träger über der Fäkalienhandhabungsvorrichtung (10) angebracht wird. Wie aus 3 ersichtlich, umfasst eine bevorzugte Windel (50) einen Körperteil (52) und eine wiederbefestigbare mechanische Befestigungsvorrichtung (54). Ein bevorzugter Körperteil (52) umfasst eine flüssigkeitsdurchlässige Deckschicht (56) und einen Absorptionskern (58), eine flüssigkeitsundurchlässige Rückschicht (60) und elastisch kontrahierbare Beinmanschetten (62), wobei jede Beinmanschette (62) vorzugsweise eine Seitenlasche (64) umfasst und ein oder mehrere elastische Teile (66). Der Einfachheit halber ist nur ein elastisches Teil (66) an der Seitenlasche (64) dargestellt. Dabei können die Deckschicht (56), der Absorptionskern (58), die Rückschicht (60), die Seitenlasche (64) und die elastischen Teile (66) in einer Reihe wohlbekannter Konfigurationen angeordnet werden. Eine bevorzugte Wegwerfwindelkonfiguration ist in US-A 3,860,003 dargestellt und allgemein beschrieben, eine sogar noch bevorzugtere Wegwerfwindelkonfiguration ist in WO-A 93/16669 dargestellt und allgemein beschrieben. Bei dieser bevorzugten Windelkonfiguration ist die Rückschicht (60) mit der Deckschicht (56) verbunden; Der Absorptionskern (58) ist zwischen der Deckschicht (56) und der Rückschicht (60) angeordnet; Die Seitenlaschen (64) stehen von und entlang jeder Seitenkante des Absorptionskerns (58) nach außen; und das elastische Teil (66) ist mit jeder Seitenlasche (64) operativ verbunden.
3 zeigt den Körperteil (52) in dem die Deckschicht (56) und die Rückschicht (60) sich gleichförmig erstrecken und deren Abmessungen in der Länge und Breite generell größer sind als die des Absorptionskerns (58). Die Deckschicht (56) steht über die Rückschicht (60) über, wodurch sie den Rand (68) des Körperteils (52) bildet.
Der Körperteil (52) besitzt eine innere Oberfläche (74) und eine äußere Oberfläche (76). Wird eine Rückschicht (60) verwendet, bildet sie typischerweise die äußere Oberfläche (76) des Körperteils (52). Die innere Oberfläche (74) ist die Oberfläche der Windel (50) gegenüber der äußeren Oberfläche (76) und wird in der dargestellten Ausführungsform typischerweise durch die Deckschicht (56) gebildet. Im Allgemeinen ist die innere Oberfläche (74) der Windel (50) diejenige Oberfläche, die sich gleichförmig mit der äußeren Oberfläche (76) erstreckt und die zu ihrem größeren Teil mit dem Träger in Berührung steht, wenn die Windel (50) getragen wird.
Der Absorptionskern (58) des Körperteils (52) kann irgendein Absorptionsmittel sein, das im Allgemeinen komprimierbar, verformbar, für den Träger nicht hautreizend ist und Flüssigkeiten wie Urin und gewisse andere Körperausscheidungen absorbieren und zurückhalten kann. Der Absorptionskern (58) kann in einer Reihe von Größen und Formen (zum Beispiel rechteckig, uhrglasförmig, T-förmig, asymmetrisch, etc.) und aus einer breiten Vielfalt flüssigkeitsabsorbierender Materialien gefertigt werden, wie sie üblicherweise in Einwegwindeln und anderen Absorptionsartikeln verwendet werden wie Zellstoff, der im Allgemeinen als Luftfilz bezeichnet wird. Beispiele anderer geeigneter Absorptionsmaterialien schließen gekräuselte Cellulosewatte; heißgeschäumte Polymere, einschließlich Coform; chemisch versteifte, modifizierte oder vernetzte Cellulosefasern; Gewebe, einschließlich Seiden- und Packpapier; Absorptionsschäume; Absorptionsschwämme; Superabsorptionspolymere; absorbierende Gelmaterialien; oder jedes andere bekannte Absorptionsmaterial oder Kombinationen von Materialien ein. Die Konfiguration und Konstruktion des Absorptionskerns (58) kann ebenfalls verändert werden (zum Beispiel kann der Absorptionskern (58) wechselnde Greifzonen, hydrophile Gradienten, Superabsorptionsgradienten, oder Befestigungszonen mit niedrigerer mittlerer Dichte und niedrigerem mittleren Basisgewicht; oder kann ein oder mehrere Lagen oder Strukturen aufweisen). Weiterhin kann die Größe und das Absorptionsvermögen des Absorptionskerns (58) verändert werden, um sie Trägern anzupassen, die vom Kind bis zum Erwachsenen reichen.
Die Rückschicht (60) ist für Flüssigkeiten (zum Beispiel für Urin) undurchlässig und vorzugsweise aus einer dünnen Kunststofffolie, vorzugsweise einer thermoplastischen Folie, gefertigt, obwohl auch andere flexible flüssigkeitsundurchlässige Materialien verwendet werden können. Der Ausdruck „flexibel" bezieht sich, wie hierin verwendet, auf Materialien, die nachgiebig sind und sich der allgemeinen Gestalt und den Umrissen des menschlichen Körpers leicht anpas sen. Die Rückschicht (60) verhindert die im Absorptionskern (58) absorbierten und enthaltenen Ausscheidungen daran, Gegenstände zu verschmutzen, die mit der Windel (50) in Berührung stehen, wie Unterwäsche und Bettzeug. Die Rückschicht (60) kann demzufolge Polymerfolien wie thermoplastische Folien aus Polyethylen oder Polypropylen, oder Verbundmaterialien wie filmbeschichtetes Vliesstoffmaterial umfassen. Beispielhafte Folien werden von Tredegar Industries, Inc., Terre Haute, Ind., USA oder BP-Chemical Plas Tec, Rotbuchenstrasse 1, D-8000 München, Deutschland gefertigt.
Die Rückschicht (60) ist vorzugsweise strukturiert um ein kleidungsähnlicheres Aussehen anzunehmen. Die Rückschicht (60) kann weiterhin auch Dämpfe aus dem Absorptionskern (58) entweichen lassen, während sie gleichzeitig Ausscheidungen am Durchgang durch die Rückschicht (60) hindert, indem sie zum Beispiel mit Mikroöffnungen versehen ist. Die Größe der Rückschicht (60) wird von der Größe des Absorptionskerns (58) und der gewählten genauen Windelausführung bestimmt.
Die Deckschicht (56) der Windel ist nachgiebig, weich anfühlend und gegenüber der Haut des Trägers nicht reizend. Die Deckschicht (56) ist weiterhin flüssigkeitsdurchlässig und erlaubt Flüssigkeiten (zum Beispiel Urin) ihre Dicke schnell zu durchdringen. Eine geeignete Deckschicht (56) kann aus einer breiten Vielfalt von Materialien gefertigt werden wie poröse Schäume, vernetzte Schäume, Lochfolien; oder geschlossenen oder offenen Geweben aus natürlichen.
Fasern (zum Beispiel Holz- oder Baumwollfasern) oder aus Kombinationen von natürlichen und synthetischen Fasern. Sie wird vorzugsweise aus einem Material hergestellt, welches die Haut des Trägers von den im Absorptionskern (58) enthaltenen Flüssigkeiten isoliert.
Es gibt eine Anzahl von Fertigungsverfahren, die für die Fertigung der Deckschicht (56) verwendet werden können. Die Deckschicht (56) kann zum Beispiel ein Faservliesgewebe sein. Eine beispielhafte Deckschicht (56) ist gekämmt und nach dem Textilfachmann wohlbekannten Verfahren thermisch gebunden. Eine geeignete Deckschicht wird zum Beispiel von Veratec Inc., einer Abteilung der International Paper Company, Walepole, Mass., USA, gefertigt. Eine Deckschicht (56), die für Inkontinenzkleidung besonders bevorzugt ist, umfasst eine geformte thermoplastische Folie.
Prüfverfahren
Ablöseschmerzradprüfung
Die Ablöseschmerzgradprüfung wird verwendet, um den Schmerz während des Ablösens einer mit einem Klebstoffschicht versehenen Probe zu bestimmen, die kurz vorher auf die Haut eines Trägers aufgebracht wurde. Die Prüfung untersucht speziell den Schmerz bei der Ablösung einer jeden Probe verglichen mit dem Schmerz der bei der Ablösung einer aus einem kommerziellen festen medizinischen Pflaster als Bezugsprobe auftritt.
Probenvorbereitung
Die Prüfung erfolgt anhand von rechteckigen Proben von 60 × 20 mm, hergestellt aus einer 25 μm dicken Polyesterfolie, wie sie von der Effegidi S. p. A., Colorno (Parma, Italien) verkauft wird, welche auf einer Seite mit einer kontinuierlichen Klebstoffschicht ausgewählter Dicke ausgerüstet sind. Die Bezugsprobe ist eine Probe von 60 × 20 mm eines mit Klebstoff versehenen Vliesstoff, wie er von der Beiersdorf A. G. Hamburg, Deutschland unter dem Warenzeichen Fixomull Strech erhältlich ist.
Prüfverfahren
Ein Gremium von sechs Probanden wird für den Test ausgewählt. Der Test erfolgt in einem klimatisch kontrollierten Labor, in dem eine Temperatur von 23°C und eine relative Feuchte von 50% aufrechterhalten werden. Abgesehen vom normalen Reinigen/Waschen mit Wasser und Seife ist keine spezielle Behandlung der Haut des Trägers erforderlich. Man lässt die Haut dann vor dem Test mindestens zwei Stunden trocknen, um es der Haut zu erlauben sich mit den Raumbedingungen ins Gleichgewicht zu setzen. Es werden unterschiedliche Klebstoffe im Vergleich zur Bezugsprobe R untersucht. Jede Probe wird von einem Operateur von Hand auf den inneren Teil des Vorderarms des Probanden mittig zwischen dem Handgelenk und dem Ellbogen aufgebracht, so dass die kurze Seite der Probe auf die Länge des Arms ausgerichtet ist. Der Operateur übt auf jede Probe mit dem Handballen den gleichen Druck aus, wie er typischerweise angewendet wird, um ein medizinisches Pflaster zu veranlassen auf der Haut zu haften. Jede Probe wird während der vorgeschriebenen Dauer getragen und dann durch den Operateur von der Haut des Probanden durch langsames und sanftes Ziehen entfernt.
Es werden jeweils vier Reihen einer Bezugsprobe R und der Prüfproben aufgebracht, getragen und dann von der Haut des Trägers entfernt; Jede Probe wir eine Minute getragen mit einer Wartezeit von 5 Minuten zwischen zwei aufeinander folgenden Proben der gleichen Reihe, und einer Wartezeit von 15 Minuten zwischen zwei unterschiedlichen aufeinander folgenden Reihen. Die Bezugsprobe R wird jeweils als erste Probe der betreffenden Reihe aufgebracht, getragen und entfernt. Die Reihenfolge des Aufbringens/Tragens/Entfernens der Testproben ist bei jeder der drei ersten Reihen wahllos, mit der Maßgabe, dass bei keiner der Reihen eine Wiederholung erlaubt ist, und dass bei den ersten drei Reihen keine Reihenfolge wiederholt wird. Bei der vierten Reihe wird eine der Prüfproben zweimal geprüft, wobei die Bezugsprobe immer die erste ist. Insgesamt ist jede Probe gleich oft (24 mal) geprüft worden.
Die Probanden wurden gebeten jede Probe unter Verwendung einer Schmerzskala von 0 bis 10 zu bewerten, worin 0 keinem Schmerz und 10 dem Schmerz bei der Ablösung der Bezugsprobe R entspricht. Die Schmerzwerte für jede Probe wurden als Mittelwert von 24 Beobachtungen erhalten.
Die bei der Prüfung gesammelten Ergebnisse wurden mittels eines statistischen Analysenprogramms „Mittelwerthäufigkeitsvergleich gepaarter Proben" ausgewertet, welche zeigten, dass die Unterschiede zwischen den Schmerzwerten der Proben statistisch beträchtlich sind.
Schälfestikeitsverfahren
Dies ist eine quantitative Methode zur Bestimmung der mittleren Schälkraft, die erforderlich ist, um eine Klebstoffprobe von der Haut unter einem bestimmten Schälwinkel und Geschwindigkeit abzulösen.

Ausrüstung

Schere	konventionelle Quelle
Standardlineal	konventionelle Quelle
Stahlroller	5,0 kg Masse, 13 cm Durchmesser und 4,5 cm Breite mit 0,5 mm dickem Gummi.
Polyesterfolie	PET 23 μm, erhältlich von EFFEGIDI S. p. A., 43052 Colorno, Italien.
Transferklebstoff	3M 51524, erhältlich von 3M Italia S. p. A., 20090 Segrate, Italien.
Stoppuhr	konventionelle Quelle
Zugprüfgerät	Instron Modell: 6021 (oder gleichwertiges)

Prüfverfahren A) Zugprüfungsschäleinstellungen:

Lastzelle 10 N

Prüfgeschwindigkeit 1000 mm/min

Backen/Backen-Abstand 25 mm

Vorlast 0,2 N

Prüfstrecke „LM" 50 mm

Veränderliche Messgröße F mittel (N) in „LM"
B) Hautzustand und Vorbereitung:
Die Probe wird vom Unterarm abgeschält. Es werden 3 Hautzustände geprüft:

1. Trocken: Der Unterarm ist unbehandelt und wird vor der Prüfung nicht abgewischt oder zwischen Wiederholungen.
2. Nass: Zu einer Baumwollscheibe (Demak'up Durchmesser 5,5 cm, Gewicht etwa 0,6 g) werden 3 ml destilliertes Wasser gegeben. Als Nächstes wird dann mit der Scheibe unter leichtem Druck 3-mal über die Prüfstelle auf dem Unterarm gewischt. (Die Prüfstelle auf dem Unterarm ist rechtwinklig, ungefähr 2 cm breit und länger als die Klebestelle).

C) Probenvorbereitung:

1. Man lasse sich die Probe während 1 h auf Raumbedingungen (23 ± 2°C und 50 ± 2% RH) einstellen.
2. Man bereite 260 ± 2 mm lange und 20 ± 2 mm breite rechteckige Klebstoffproben.
3. Man befestige die Polyesterfolie auf der Probenoberfläche die (unter Verwendung des Transferklebstoffs, um den Polyester auf der Substratoberfläche zu befestigen).
4. Jedes Prüfteil sollte einzeln hergestellt und sofort geprüft werden.
5. Man entferne das Abdeckpapier vom Klebstoff, ohne diesen zu berühren. Man verbinde ein Ende mit der Haut (vgl. Abschnitt B).
6. Man rolle den Stahlroller einmal in jeder Richtung 160 mm über den Klebestreifen.

D) Prüfumgebung:
Der Klebstoff kann unter 2 Umweltbedingungen geprüft werden:

1. Klimaraum, wie unter C 1 beschrieben.
2. Nasse Umwelt: Hier wird nach dem Schritt C4 die Probe genommen und in einen Ofen mit kontrollierter Feuchte 3 Stunden bei 85°C gestellt. Sie wird danach entnommen und es werden die Schritte C5 und C6 ausgeführt.

E) Durchführung:
1 Minute nach dem Schritt 6 nehme man das freie Ende des Prüfteils (ungefähr 100 mm lang) und spanne es in das obere Ende der Klebstoffprüfmaschine ein. Man achte darauf, dass das Prüfteil einen Winkel von 90 Grad mit dem Unterarm bildet. Man starte die Prüfmaschine.
F) Bericht:
Man berichte das Mittel der Schälfestigkeit von 5 Prüfungen. Die Einzelwerte sind die Grundlage für die Berechnung der Standardabweichungen zwischen den Proben.
Verfahren zu Prüfung des Restmonomerehalts
Prüfprobe
1 Gramm einer Hydrogelprobe wird entnommen und in 100 ml 0,9% wässrige Kochsalzlösung getaucht. Die Probe bleibt 24 Stunden bei 40°C in der Kohlsalzlösung. Ein aliquoter Teil der Flüssigkeit wird verdünnt und mittels Elektrosprüh-LC/MS/MS analysiert.
Eichprobe
1 Gramm eines Bezugsmonomers (z. B. NaAMP) wird in 0,9% wässriger Kochsalzlösung gelöst. Ein aliquoter Teil der Flüssigkeit wird verdünnt und mittels Elektrosprüh-LC/MS/MS analysiert.
Auswertung:
Die Konzentration der Prüf- und Eichprobe wird mithilfe der linearen Regressionsanalyse unter Verwendung eines Software-Pakets, wie VGH Mass Lynx, bestimmt.
Klebstoffherstellung
Geeignete Klebstoffe wurden, wie in den nachstehenden Bespielen beschrieben, hergestellt.
Beispiel 1
In 20 Teilen Polyethylenglykoldiacrylat (PEG600)(Produkt von UCB Chemicals, vermarktet unter dem Warenzeichen Ebacryl 11) wurden 6 Teile 1-Hydroxycyclohexylphenylketon (Produkt von Ciba, vermarktet unter dem Warenzeichen Irgacure 184) gelöst. Die so hergestellte Lösung wird hierin als Lösung A (XL/PI) bezeichnet. Getrennt davon werden 50 T1. Kaliumsalz von 3-Sulfopropylacrylat (SPA) (Produkt von Raschig) in 50 T1. Wasser gelöst, um die Lösung B zu bilden. Eine weitere Lösung mit der Bezeichnung C besteht aus 50 T1. Wasser und 50 T1. Natriumsalz von 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (NaAMPS, Produkt der Lubrizol Corporation und vermarktet als 50% wässrige Lösung unter dem Warenzeichen LZ2405). Es wurden Mischungen der Lösungen B und C in den Verhältnissen 100 : 0, 90 : 10, 60 : 40, 50 : 50, 40 : 60, 10 : 90 und 0 : 100 hergestellt um Vor-Gel-Lösungen zu bilden. Zu 80 T1. einer jeder dieser Vor-Gel-Lösungen wurden 0,15 T1. Lösung A, 5 T1. Kaliumchlorid und 20 T1. destillierte Wasser zugegeben. Die Vor-Gel-Lösungen wurden auf siliconisiertes Trennpapier mit einem Beschichtungsgewicht von 0,8 kg/m² beschichtet und einer ultravioletten Strahlung ausgesetzt, indem sie unter eine Mitteldruckquecksilberbogenlampe mit einer Geschwindigkeit von 5 m/min hindurchgeführt wurden, um klare, selbsttragende Gele zu bilden. Die Verweilzeit unter der Lampe betrug 4 sec. Die Lagermodule (G') von aus den Gelen ausgestanzten Scheiben mit 20 mm Durchmesser wurden mit einem Rheometric Scientific RS-5 Rheometer bei 37°C aufgezeichnet. Die G'-Werte bei 1 rad sind in Tabelle 1 aufgezeichnet. Mit Ausnahme der Gele, welche 90 und 100 T1. SPA enthalten, hatten die hergestellten Gele annehmbare Klebe- und Schäleigenschaften auf der Haut. Aus den Werten in Tabelle 1 werden beim Erhöhen oder Erniedrigen des SPA/NaAMPS-Verhältnisses relativ lineare Änderungen des Lagermoduls erhalten.
Beim vorstehenden Beispiel und bei den nachstehenden Beispielen sind immer dann, wenn Teile erwähnt werden, Gewichtsteile gemeint.
Tabelle 1
Beispiel 2
In 20 Teilen Polyethylenglykoldiacrylat (PEG600) (Produkt von UCB Chemicals, vermarktet unter dem Warenzeichen Ebacryl 11) wurden 6 Teile 1-Hydroxycyclohexylphenylketon (Produkt von Ciba, vermarktet unter dem Warenzeichen Irgacure 184) gelöst (Diese Lösung wird als Lösung A)(XL/PI) bezeichnet. Getrennt davon werden 58 T1. Kaliumsalz von 3-Sulfopropylacrylat (SPA) (Produkt von Raschig) in 58 T1. Wasser gelöst, um die Lösung D zu bilden. Eine weitere Lösung mit der Bezeichnung E aus 42 T1. Wasser und 58 T1. Natriumsalz von 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (NaAMPS, Produkt der Lubrizol Corporation und vermarktet als 58% wässrige Lösung unter dem Warenzeichen LZ2405A). Es wurden Mischungen der Lösungen D und E in den Verhältnissen 100 : 0, 90 : 10, 60 : 40, 50 : 50, 40 : 60, 10 : 90 und 0 : 100 hergestellt, um Vor-Gel-Lösungen zu bilden. Zu 100 T1. einer jeden dieser Vor-Gel-Lösungen wurden 0,17 T1. Lösung A, 3 T1. Kaliumchlorid und 20 T1. zugegeben. Die Pre-Gel-Lösungen wurden auf siliconisiertes Trennpapier mit einem Beschichtungsgewicht von 0,8 kg/m² beschichtet und einer ultravioletten Strahlung ausgesetzt, indem sie unter eine Mitteldruckquecksilberbogenlampe mit einer Geschwindigkeit von 5 m/min hindurchgeführt wurden, um klare, selbsttragende Gele zu bilden. Die hagermodule wurden wie in Beispiel 1 gemessen und sind in Tabelle 2 wiedergegeben. Wie bei den in Beispiel 1 beschriebenen Gelen ändert sich der Lagermodul G'(Pa) mit größer werdendem oder kleiner werdendem NaAMPS/SPA-Verhältnis linear.
Alle hergestellten Gele weisen eine annehmbare Klebe- und Schälfestigkeit gegenüber der Haut auf. Die Gele mit NaAMPS/SPA-Verhältnissen im Bereich von 60 : 40 bis 40 : 60 weisen jedoch eine bessere Ausgeglichenheit bezüglich Wiederverwendbarkeit und Schälfestigkeit auf.
Tabelle 2
Durch Änderung der Vernetzungsmittelmenge kann ebenfalls eine im Wesentlichen lineare Änderung des Zähigkeitsmoduls G' erhalten werden, wie das Diagramm von 5 zeigt.
Beispiel 3
Zu 57 T1. einer 58% Lösung des Natriumsalzes von 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (NaAMPS)(LZ2405A) wurden 10 T1. einer 58% Lösung des Kaliumsalzes von 3-Sulfopropylacrylat (SPA) zusammen mit 5 T1. Kaliumchlorid zugegeben und gerührt, bis sich das Kaliumchlorid aufgelöst hatte. Diese Lösung wurde dann 30 min mit 30 T1. Glycerol gemischt. Zu letzterer Lösung wurden 0,15 T1. einer Lösung zugegeben, die 20 T1. Polyethylengylkoldiacrylat (PEG600) (Produkt der UCB Chemicals, vermarktet unter dem Warenzeichen Ebacryl 11) enthielt, in der 6 T1. 1-Hydroxycyclohexylphenylketon (Produkt von Ciba, vermarktet unter dem Warenzeichen Irgacure 184) gelöst waren. Die so gebildete Vor-Gel-Lösung wurde wie in Beispiel 1 gehärtet. Mit diesem Gel wurde eine gute Haftung auf der Haut erhalten.
Beispiel 4
Zu 34,7 T1. einer 58% wässrigen Lösung des Natriumsalzes von 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (NaAMPS)(LZ2405A) wurden 34,7 T1. einer 58% wässrigen Lösung des Kaliumsalzes von 3-Sulfopropylacrylat (SPA) zusammen mit 4,6 T1. Kaliumchlorid und 3 T1. destilliertem Wasser zugegeben und gerührt, bis sich das Kaliumchlorid aufgelöst hatte. Diese Lösung wurde dann 30 min mit 23,2 T1. Glycerol gemischt. Der letzteren Lösung wurden 0,15 T1. der Lösung A zugesetzt, die wie in Beispiel 1 beschrieben bereitet wurde. Die so gebildete Vor-Gel-Lösung wurde wie in Beispiel 1 gehärtet.
Beispiel 5
Zu 20 T1. Glycerol wurden 3 T1. einer hydrophoben Ethylen/Vinylacetat-Copolymeremulsion (50% Feststoff)(Produkt von Harlow Chemicals, vermarktet unter dem Warenzeichen DM1 37) und 10 T1. Polyethylenglykol (Molekulargewicht 600) zugegeben und gerührt, bis eine einheitliche Farbe erhalten wurde. Zu dieser Mischung wurden 50 T1. einer 58% Lösung des Natriumsalzes von 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (NaAMPS)(LZ2405A), 16 T1. des Kaliumsalzes von 3-Sulfopropylacrylat (SPA) und 5 T1. Kaliumchlorid zugegeben und die Lösung unter Rühren eine Stunde auf 60°C erwärmt. Die Mischung hatte sich von einem opaken weißlichen zu einem durchscheinenden weißlichen Aussehen verändert. Die Trübung der mit einem tragbaren Trübungsmessgerät, Produktbezeichnung H193703, vermarktet von Hanna, gemessenen Lösungen hatte sich von 254 ftu nach 107 ftu geändert. Die Lösung wurde auf 20°C abgekühlt und anschließend 0,13 T1. der Lösung A zugesetzt, die wie in Beispiel 1 beschrieben bereitet wurde. Diese fertige Lösung wurde eine Stunde gerührt und dann wie in Beispiel 1 gehärtet. Das resultierende Gel hatte einen G'-Wert bei 1 rad von 5328 Pa. Die Wasseraktivität im Gel betrug 0,62, wenn das Gel in eine Kammer mit wechselnder Feuchte bei 40°C (40, 52, 64 und 80% RH) gestellt und die Gewichtsaufnahme oder der Gewichtsverlust gemessen und auf eine Gewichtsänderung von Null extrapoliert wurde. Die Haftung dieses Gels auf der Haut war beträchtlich größer als die in den vorangehenden Beispielen beschriebene. Die Analyse des Gels mithilfe der Infrarotspektroskopie mit abgeschwächter Totalreflexion zeigte, dass im Oberflächenbereich (etwa 1 μm oder weniger), entweder an der Oberfläche gegen die Luft oder der in Berührung mit dem Abdeckpapier stehenden Oberfläche, die Konzentration des Ethylen/Vinylacetat-Copolmers gegenüber dem NaAMPS beträchtlich größer war, vergleichen mit der Zusammensetzung in der Masse.
Beispiel 6
Es wurde das Verfahren von Beispiel 5 durchgeführt, außer dass zusammen mit dem Glycerol 3 T1. Gummi arabicum zugegeben wurden. Das resultierende Gel hatte einen G'-Wert von 5406 Pa. Die Wasseraktivität betrug 0,55 bei der Bestimmung gemäß Beispiel 5. Die Haftung dieses Gels auf der Haut war beträchtlich größer als die bei den vorangehenden Beispielen beschriebene. Die Analyse des Gels mithilfe der Infrarotspektroskopie mit abgeschwächter Totalreflexion zeigte, dass im Oberflächenbereich (etwa 1 μm oder weniger), entweder an der Oberfläche gegen die Luft oder der in Berührung mit dem Abdeckpapier stehenden Oberfläche, die Konzentration des Ethylen/Vinylacetat-Copolmers gegenüber dem NaAMPS beträchtlich größer war, verglichen mit der Zusammensetzung in der Masse.
Beispiel 7
Die in Tabelle 3 gezeigten Formulierungen wurden unter Verwendung des folgenden Verfahrens, welche für die Formulierung 7a gilt, hergestellt. Zu 33 T1. Glycerin wurden 10 T1. einer hydrophoben Ethylen/Vinylacetat-Copolymeremulsion (50% Feststoff)(Produkt von Harlow Chemicals, vermarktet unter dem Warenzeichen DM 137) zugegeben und gerührt, bis eine einheitliche Farbe erhalten wurde. Zu dieser Mischung wurden 35 T1. einer 58% Lösung des Natriumsalzes von 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure (NaAMPS) und 15 T1. Kaliumsalz von 3-Sulfopropylacrylat (SPA) zugegeben und die Lösung unter Rühren während einer Stunde auf 60°C erwärmt. Die Lösung wurde auf 20°C abgekühlt und dann mit 0,15 T1. Lösung A versetzt, die wie in Beispiel 1 beschrieben, bereitet wurde. Die fertige Lösung wurde eine Stunde gerührt und dann wie in Beispiel 1 gehärtet.
Zur Herstellung der Formulierung 7b wurde das gleiche Verfahren wie für die Formulierung 7a wiederholt, außer dass die Gewichtsteile auf die in Tabelle 3 angegebenen Zahlenwerte geändert wurden.
Zur Herstellung der Formulierung 7c wurde das gleiche Verfahren wie für die Formulierung 7a wiederholt, außer dass ein Propylenoxid/Ethylenoxid-Blockcopolmer-Tensid (hergestellt von der BASF unter der Bezeichnung PE/F127) zusammen mit dem Glycerol zugegeben wurde und dass die Gewichtsteile auf die in Tabelle 3 angegebenen Zahlenwerte geändert wurden.
Tabelle 3
Wie man sehen kann, bietet die Erfindung eine Anzahl unterschiedlicher Aspekte und es versteht sich, dass sie in ihrem Umfang und den hierin offenbarten erfinderischen Merkmalen und Aspekten diese entweder ausdrücklich oder stillschweigend oder entweder einzeln oder in Verbindung miteinander in sich schließt. Es sind auch viele Änderungen im Detail möglich und der Umfang der Erfindung ist insbesondere nicht dazu konstruiert durch das/die Anschauungsbeispiele) oder durch hierin in einem lediglich beschreibenden oder erklärenden Sinn verwendete Redewendungen und Ausdrücke beschränkt zu werden.

Claims

Wegwerfbare Vorrichtung (10) zur Handhabung von menschlichem Abfall, umfassend einen Beutel (11), wobei der Beutel (11) eine Öffnung und einen die Öffnung (21) umgebenden Flansch (12) besitzt, wobei der Flansch (12) eine dem Träger zugewandte Oberfläche (23) und eine der Kleidung zugewandte Oberfläche (22) besitzt, wobei die dem Träger zugewandte Oberfläche einen Klebstoff (20) umfasst, wobei der Klebstoff einen Elastizitätsmodul bei einer Temperatur von 37°C (100°F), G'₃₇, und einen Zähigkeitsmodul bei einer Temperatur von 37°C (100°F)), G''₃₇, aufweist, wobei der Klebstoff dadurch gekennzeichnet ist, dass er so ausgewählt ist, dass er: (i) eine Wasseraktivität von 0,4 bis 0,9; (ii) G'₃₇ (1 rad/s) von 700 bis 15.000 Pa; (iii) G'₃₇ (100 rad/s) von 2000 bis 40.000 Pa; (iv) G''₃₇ (1 rad/s) von 450 bis 14.000 Pa; (V) G''₃₇ (100 rad/s) von 1000 bis 35.000 Pa aufweist; wobei der Zähigkeitsmodul G''₃₇ geringer ist als der Elastizitätsmodul G'₃₇ im Frequenzbereich von 1 bis 100 rad/s.
Wegwerfbare Vorrichtung für menschlichen Abfall nach Anspruch 1, wobei der Klebstoff ein hydrophobes Polymer umfasst, wobei die Konzentration des Polymeren an der Oberfläche des Klebstoffs größer ist als die Konzentration in der Masse des Klebstoffs.
Wegwerfbare Vorrichtung für menschlichen Abfall nach Anspruch 1, wobei der Klebstoff einen wässrigen Weichmacher, ein Copolymer aus einem hydrophilen ungesättigten wasserlöslichen ersten Monomer und einem hydrophilen ungesättigten wasserlöslichen zweiten Monomer und ein Vernetzungsmittel umfasst, wobei das erste Monomer eine Tendenz besitzt, vorzugsweise die bioadhäsiven Eigenschaften der Zusammensetzung zu verstärken.
Wegwerfbare Vorrichtung für menschlichen Abfall nach Anspruch 1, wobei der Klebstoff erhältlich ist durch Polymerisieren einer wässrigen reaktiven Mischung, umfassend ein hydrophiles ungesättigtes wasserlösliches erstes Monomer und ein Vernetzungsmittel, wobei das erste Monomer eine Tendenz besitzt, vorzugsweise die bioadhäsiven Eigenschaften der Zusammensetzung zu verstärken.
Wegwerfbare Vorrichtung für menschlichen Abfall nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei das erste Monomer eine Tendenz besitzt, ebenso die mechanische Festigkeit der Zusammensetzung gemäß der Erfindung zu verstärken und/oder das zweite Monomer eine Tendenz besitzt, vorzugsweise die Wasseraktivität der Zusammensetzung zu erhöhen.
Wegwerfbare Vorrichtung für menschlichen Abfall nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das erste Monomer eine Verbindung der Formel ist
worin R¹ eine wahlweise substituierte Kohllenwasserstuffeinheit ist, R² Wasserstoff oder wahlweise substituiertes Methyl und Ethyl ist, und M Wasserstoff oder ein Kation bedeutet.
Wegwerfbare Vorrichtung für menschlichen Abfall nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Monomer eine Verbindung der Formel ist
worin R⁵ Wasserstoff oder wahlweise substituiertes Methyl oder Ethyl bedeutet, R⁶ Wasserstoff oder ein Kation bedeutet, und R⁷ eine wahlweise substituierte Alkyleneinheit mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet.
Wegwerfbare Vorrichtung für menschlichen Abfall nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei das erste Monomer 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure oder ein Analogon hiervon aus einem ihrer Salze ist und/oder das zweite Monomer ein polymerisierbares Sulfonat oder ein Salz von Acrylsäure-(3-sulfopropyl)-ester oder ein Analogon hiervon ist.
Wegwerfbare Vorrichtung für menschlichen Abfall nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei das Gewichtsverhältnis des ersten Monomeren zu dem zweiten Monomeren 20 : 1 bis 2 : 3 beträgt.
Wegwerfbare Vorrichtung für menschlichen Abfall nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei die wässrige reaktive Mischung wahlweise weiterhin ein Tensid, ein zusätzliches Monomer, einen Elektrolyt, ein zur Bildung eines interpenetrierenden Polymer-Netzwerks geeignetes wasserlösliche Polymer, ein lipid-micellisierendes Polymer, ein nicht-hydrophiles Polymer und/oder ein antimikrobielles Mittel umfasst.
Wegwerfbare Vorrichtung für menschlichen Abfall nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Klebstoff weiterhin so gewählt ist, dass das Verhältnis G'₃₇ (1 rad/s)/G''₃₇ (1 rad/s) im Bereich von 1 bis 30 liegt.
Wegwerfbare Vorrichtung für menschlichen Abfall nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Klebstoff als eine Schicht mit einer Dicke in Millimetern (mm) vorgesehen ist, wobei der Klebstoff einen Zähigkeitsmodul bei einer Temperatur von 25°C (77°F), G''₂₅, besitzt, wobei der Zähigkeitsmodul G''₂₅ (100 rad/s) und die Dicke C des Klebstoffs der folgenden Gleichung genügen: G''25 ≤ [(7,00 + C) × 3000] Paund vorzugsweise der folgenden empirischen Gleichung: G'25 ≤ [(5,50 + C) × 1700] PA
Nicht-therapeutische Verwendung einer wegwerfbaren Vorrichtung (10) für menschlichen Abfall nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche in Kombination mit einer Wegwerfwindel (50).