ACTEGA DS GmbH

Multi-component technology is the method of choice when it comes to the production of a particular mass consumer item – this product is sold worldwide more than six billion times a year: the toothbrush. Most manual toothbrushes today are manufactured from at least two to four plastic components and in various colors. Apart from typically thermoplastic materials for the basic body, design and haptics dictate that one or more flexible plastics such as thermoplastic elastomers are processed when overmolding the handle. This is the most efficient way to manufacture a three-component toothbrush using multi-component technology, for example. The thermoplastic basic bodies which are identical for all toothbrushes of the same type are simultaneously overmolded with various handle colors in a multi-cavity injection-molding tool. Furthermore, another color or material can be processed during the same manufacturing cycle in order to apply an additional handle component such as a tongue cleaner to the back of the toothbrush head. One essential advantage over sequential production with various overmolding colors is that colors do not need to be changed during the production process. There is also a logistical advantage: if all colors are simultaneously injected in a tool, the 4-colored toothbrushes are directed to the packaging plant right from the conveyor belt. All in all, this saves material, time and storage costs.

However, multi-component technology also poses major challenges for the material. The substrate and overmolding can effectively complement each other. For this, the materials must be compatible. The materials to be selected depend on the function of the injection-molding parts and the respective manufacturing method. As the connection between the process and end product in multi-component injection molding is more complicated than for single-component injection molding, we recommend seeking expert advice when it comes to selecting materials. It is not, for example, only about the compatibility of plastics but also the particular requirements on adhesion. The material developments entail modifications of plastics enabling them to be optimized for the requirements of the actual products to be manufactured. For this reason, Actega DS has adapted the TPE formulae to the special demands on optics, haptics, slip-resistance, secure grip and ergonomics. These SOFT EST. TPE are distinguished by their particular softness, easy coloration properties, good haptics, shorter cycle times in the injection-molding process, particularly good adhesion to PP and PE, and of course compliance with FDA und EU regulations. It is also possible to adapt these good adhesion properties to technical thermoplastics.

Seals for medicine and pharmaceuticals need to comply with various and extremely demanding tasks considering that they are used in critical components and processes such as in therapeutic, diagnostic equipment or in infusion devices. As a general rule, materials must correspond with the specifications of the U.S. Food and Drugs Administration as well as the USP Class VI Standards. They need to be tested for biocompatibility (ISO 10993) and physiological safety as well as guarantee the material’s compatibility with the human organism if there is direct contact between the material/product and patient. Sterilizability as well as resistance to chemicals and media are other characteristics to be taken into consideration.

By applying the corresponding level of care, PROVAMED® TPE are exclusively compounded from raw materials approved for medical applications and subject to strict selection criteria. This material quality means that products thus manufactured pass the decisive medical tests.

A syringe – for administering medication (injections), drawing body fluids (puncture) or tissue (biopsy), infusing fluids and nutrients as well as for irrigating wounds – comprises a cylindrical cavity containing a mobile piston, a conical or cylindrical nozzle, and a seal mounted at the end of the piston. By the way, the first syringe for administering liquid medication – so-called injectables – was developed by a Frenchman, Charles-Gabriel Pravaz, in 1841. While the disposable syringe bodies are usually made of polypropylene or cycloolefin copolymer plastic, the seals are based on rubber, caoutchouc, silicon or TPE. A variety of demands are made of these seals.

Leakproof closure of the syringe body, support of the piston movement for precise administration, user friendliness and patient welfare, to name but a few. Apart from function, sterility and low-migration properties, the material must also meet the requirements of the EN ISO 7886 standard (for disposable syringes) establishing its gliding properties, tightness and mechanics. The connector on a catheter coupling must be capable of withstanding specified tensile forces on the one hand but must not be crimped or otherwise damaged on the other.

Apart from caoutchouc, the material of choice in the past was often silicon as it was regarded as being generally compatible. Nowadays, increasing miniaturization means that processing often represents a challenge even for experienced injection-molding experts. And there is much to be said for using TPE which are comparably easy to process as they contain a very low percentage of emitable substances, are recyclable and cost-effective, and display very good sealing and adhesion properties.

Disposable syringes are usually packed individually and sterilized. Sterilization often takes the form of gamma radiation. For many plastics, impingement by this highly-energetic radiation represents a major challenge. Embrittlement, discoloration and in some cases extreme changes in terms of mechanical properties can be the result. These effects need to be taken into consideration as early as the formulation stage for the TPE recipe. The fact that PROVAMED® TPE are suitable, especially for technical medical applications requiring sterilization of the end product, has been proven by numerous tests prior to and after deployment of the various sterilization methods. Even after a high dose (50kGy) of gamma radiation or autoclaving at 134 °C, hardly any changes were detected in terms of mechanical properties and the values were close to the respective original tensile strength value.

PROVAMED® TPE can be adapted to a wide variety of customized requirement profiles. They also offer a particularly good degree of adhesion to thermoplastics such as PE, PP, PS, ABS, PC and PA, which is also maintained even with continuous contact with media and at increased temperatures. Furthermore, they are free of PVC, phthalates, silicon and latex, which means they are also free of allergens.

Complex application techniques and a wide variety of different and specific application systems are used for infusing medication and nutritional components as well as for the transfusion of blood and blood components in order to administer therapeutic substances to patients both correctly and successfully. After all, the goal is for the corresponding medication and nutritional components and/or blood products to find a correct and efficient way into the patient in order to achieve an optimal clinical result. Certified Actega DS compounds used in medical technology and pharmaceuticals offer high potential benefits in infusion therapy. During the compounding process, compatibility with medication, nutritional elements and blood products as well as patient and user safety are strictly observed. Highly-transparent PROVAMED® TPE, specially compounded for the manufacture of drip chambers, are distinguished by a well-balanced compressive force profile, optimized adhesion, and outstanding solvent bondability. Currently, there are four basic formulae available with varying property profiles in terms of mechanics and fluidity, on the basis of which other individual developments and application-oriented recipe modifications are possible.

Initial evidence of a blood transfusion dates back to 1492 when Pope Innocent VII suffered a stroke and was given blood by his physician from three young men by connecting their veins. But the process did not work as both the pope and the three young men died. This led to an initial ban and the concept of IV transfusion was not broached again for hundreds of years. The German natural scientist Andreas Libavious touched on the topic in his book titled Alchemia (1597) and described an imaginative version of a blood infusion. It is not known whether he ever actually performed it. In the early and mid-1600s, many different scientists, including Robert Hooke, Robert Boyle and Christopher Wren, conducted tests with opium infusions on dogs. Wren and his colleague Richard Lower used a quill and pig’s blood for the first blood transfusion on dogs (1665). After several attempts at animal-to-human transfusions – many of which went wrong – blood transfusions were banned for the second time. Once again, this topic disappeared into oblivion for years. It was not until 1795 when the American doctor Philip Syng Physick substantiated human-to- human transfusion. But an outbreak of cholera (1831/32) represented a breakthrough when it was acknowledged that the blood of dehydrated people needed to be treated with lukewarm water and salt. The precursors to IV sets, as they are now known, evolved from 1845 with the development of syringes and needles.

Infusion systems or sets today comprise a mandrel for inserting into the plug at the infusion holder, a drip chamber with ventilation, a transparent infusion line, a flow regulator for controlling speed and through which the infusion fluid enters the body, and a connector for linking to the access point, e.g. a peripheral vein catheter. The drip chamber ensures regulated dripping of the liquid administered by infusion. While they were typically manufactured from PVC for years, there is now an increasing tendency to rely on alternative materials.

Accordingly, TPE are a good choice. PROVAMED® TPE are distinguished by a well-balanced flexibility and rigidity as well as being highly transparent – for perfect optical control of the drip process along with swift and easy adjustment of the fluid level. They can be sterilized without impairing material properties or the function of bonding materials between the drip chamber and tube, and display an outstanding degree of solvent bondability with popular solvents such as tetrahydrofuran (THF), methyl ethyl ketone (MEK), and even with cyclohexanone and other solvents. Furthermore, perfect adhesion is offered, particularly to polystyrene, ABS or PVC.

The fact that TPE materials produced by Actega DS are free of ingredients classified as potentially harmful (e.g. PVC, phthalates, silicon and latex, which means they are also free of allergens) is important – and reassuring for parents – when it comes to choosing the right baby pacifier. After all, protecting babies is of utmost priority.

Pacifiers serve toward satisfying the urge to suck by infants and toddlers. Modern pacifiers essentially comprise a mouth part – the actual pacifier – and a shield or ring which prevents the mouth part from being swallowed. The ring is often based on a polypropylene and, while pacifiers were often made of latex or silicon in the past, they are increasingly manufactured from a TPE today. Using multi-component injection molding, the pacifier and ring can be manufactured in a single work step. Fabric pacifiers or sucking bags were popular from the late middle ages well into the 18th century – for feeding, pacifying, or distracting in times of famine, but also to counter itching while teething. The modern rubber pacifier was developed in the second half of the 19th century while today’s standard palatal form was designed by the dentist Adolf Müller in 1949. Apart from pacifiers and bottle teats, special pacifiers are also used today as teat trainers in therapy for weak babies, malfunctions in mouth motor activity, and in speech therapy. Actega DS offers compounded PROVAMED® TPE for these applications for the special requirements of baby items which are also free of PAH, thereby complying with the (EU) Directive No. 1272/2013 which specifies binding limit values for PAH. It goes without saying that they are also free of BPA as well as being thermally stable. Furthermore, they are particularly suitable for adhesive compounds with standard thermoplastics such as polyolefins and display an outstanding degree of transparency. TPE display a special mechanical performance. Even after 200% elongation, the compounds offered in Shore hardnesses of A-40 to A-50 reveal deformation of only maximum 20 percent. Tensile strength is greater than nine MPa at 800 percent elongation at break. The fact that the material is bite-resistant is also of major significance. By choosing TPE with a high degree of bite-resistance, the highest demands on safety are complied with. The most important boiling test indicated that even when boiled several times, mechanical values underwent changes of ± 10 percent. And finally, migration tests – using 50 percent ethanol – were also concluded extremely successfully. This is an important point as the teat attached to a drinking bottle comes into contact with milk. The major advantage over silicon which is often used in baby pacifiers lies in its more attractive price level, recyclability, and the possibility of cost-efficient processing.

In the form of YUNICO TPE dispersions (thermoplastic Elastomer dispersions), Actega DS is presenting a new, patented generation of dispersions at the K-Fair from October 16 – 23, 2019 in Düsseldorf, Hall 8A, Stand F 11 which, thanks to high-tech TPE materials, offer a wide range of coating solutions for packaging materials and substrates. The new, innovative technology makes it possible to combine various specific features in a single dispersion. Accordingly, maximum customer benefits are offered through individualized application solutions.

Exclusively water-based, these dispersions are free of emulsifiers and solvents (VOCs, i.e. volatile organic compounds such as hydrocarbons, alcohol, aldehydes, or organic acids). This is a key aspect for the protection of employees and consumers as nothing can be released into the air or migrated into contents such as food or beverages. Furthermore, these dispersions meet all of the requirements associated with direct contact with food and have the corresponding FDA/EU approvals.

YUNICO TPE dispersions are distinguished by the fact that their properties can be adapted variably thanks to compounding of TPE components. This permits a high degree of flexibility. They can be hot-sealed in high and low temperature ranges which means their mechanical properties, e.g. for bags, paper packaging or carry bags, are decisively improved. The dispersions can offer barrier properties e.g. against water, steam, oil, grease etc. which makes them suitable for food packaging, e.g. dry food (flour, sugar), as well as for frozen packaging, packaging for pet food, cookies and meat, or even pizza boxes, to name but a few examples. The barrier protects the contents from external influences over the entire BFD and helps to retain quality. This barrier function is important in terms of food safety but also as protection from migration by undesirable substances such as mineral oil or other contaminants into the filled material, i.e. food.

Haptic effects are key functions when it comes to packaging. And the sky is the limit here – smooth, soft, silky, rough etc. – anything is possible and this is an important factor as purchase decisions are often made on the basis of touch and feel.

Finally, YUNICO TPE dispersions feature one other major advantage: they are recyclable. This has been confirmed in the PTS test which was conducted in accordance with PTS-RH: 021/97 “Indication of recyclability of packaging made of paper, cardboard and paperboard as well as graphic print products”, the following criteria are applied: defibration, separation of existing impurities by means of sorting, potential for sticky formation (easy sheet formation), properties of the recycled fiber in terms of optical inhomogeneities.

Mit YUNICO TPE Dispersionen (Thermoplastische Elastomer Dispersionen) stellt Actega DS eine neue, patentierte Dispersionsgeneration auf der K Messe am 16. bis 23. Oktober 2019 in Düsseldorf in Halle 8A, Stand F 11 vor, die dank hochtechnisierter TPE-Werkstoffe eine große Bandbreite von Beschichtungslösungen für Verpackungsmaterialien und Substrate bietet. Die neue, innovative Technologie ermöglicht es, verschiedene, spezifische Eigenschaften in einer einzigen Dispersion zu vereinigen. So wird ein größtmöglicher Kundennutzen durch individualisierte Applikationslösungen geboten.

Ausschließlich wasserbasiert sind diese Dispersionen sowohl frei von Emulgatoren als auch von Lösemitteln (VOCs, also flüchtige, organische Verbindungen wie Kohlenwasserstoff, Alkohol, Aldehyde, organische Säuren). Ein wichtiger Punkt zum Schutz von Mitarbeitern und Verbrauchern, denn es kann weder etwas in die Luft freigesetzt werden, noch ins Füllgut, wie etwa Lebensmittel und Getränke, migrieren. Darüber hinaus erfüllen diese Dispersionen alle Anforderungen für den Lebensmitteldirektkontakt und haben die entsprechenden FDA/EU-Zulassungen.

Die YUNICO TPE Dispersionen zeichnen sich dadurch aus, dass ihre Eigenschaften durch die Compoundierung der TPE-Komponenten variabel anpassbar sind. Das ermöglicht große Flexibilität. Sie sind heißsiegelfähig im Hoch- und Niedrigtemperaturbereich, dadurch können die mechanischen Eigenschaften z.B. für Beutel, Papierverpackungen oder Tragetaschen entscheidend verbessert werden. Zudem sind Barriere eigenschaften beispielsweise gegen Wasser, Wasserdampf, Öl, Fett, etc. möglich. So eignen sie sich für Lebensmittelverpackungen wie z.B. Dry-Food (Mehl, Zucker), aber auch für Tiefkühlverpackungen, Tierfutter-, Keks- und Fleischverpackungen oder Pizzakartons um nur einige Beispiele zu nennen. Die Barriere bewahrt das Füllgut vor äußeren Einflüssen über die gesamte MHD und dient dem Qualitätserhalt. Wichtig ist die Barrierefunktion im Sinne der Lebensmittelsicherheit aber auch als Schutz vor Migration unerwünschter Stoffe wie etwa Mineralöl oder anderer Kontaminanten in das Füllgut, also die Lebensmittel.

Haptische Effekte sind Schlüsselfunktionen, wenn es um Verpackung geht. Hier sind keine Grenzen gesetzt, glatt, weich, seidig, grob, etc. Alles ist möglich und das ist wichtig: die Fingerkuppe kauft schließlich mit.

Letztlich ist ein weiteres großes Plus der YUNICO TPE-Dispersionen, dass die recyclingfähig sind. Das wurde im PTS-Test bewiesen. Bei dieser Prüfung nach PTS-RH: 021/97 „Kennzeichnung der Rezyklierbarkeit von Packmitteln aus Papier, Karton und Pappe sowie von grafischen Druckerzeugnissen“ werden die folgenden Kriterien herangezogen: Zerfaserungsverhalten, Abtrennbarkeit vorhandener Störstoffe mittels Sortierung, Potenzial zur Stickybildung (störungsfreie Blattbildung), Eigenschaften des wiedergewonnenen Faserstoffes im Hinblick auf optische Inhomogenitäten.

Bei der Infusion von Arzneimitteln und Ernährungskomponenten sowie bei der Transfusion von Blut bzw. Blutkomponenten werden komplexe Applikationstechniken und sehr viele unterschiedliche und spezifische Applikationssysteme verwendet, um den Patienten korrekt und erfolgreich die Therapeutika zu applizieren. Letztendlich ist es Ziel, dass die entsprechenden Arzneimittel und Ernährungsbestandteile bzw. Blutprodukte den korrekten und effizienten Weg in den Patienten finden, um ein optimales klinisches Ergebnis zu erzielen. Die für den Einsatz in Medizintechnik und Pharmazie zertifizierten Compounds von Actega DS bieten ein hohes Nutzenpotenzial in der Infusionstherapie. Bei der Compoundierung wird streng auf die Kompatibilität zu Arzneimitteln, Ernährungselementen und Blutprodukten sowie auf die Patienten- und Anwendersicherheit geachtet. Die hochtransparenten PROVAMED®-TPE, speziell für die Herstellung von Tropfkammern compoundiert, zeichnen sich durch ein ausgewogenes Druckkraft-Profil, optimierte Haftung sowie hervorragende Lösemittelverklebbarkeit aus. Aktuell stehen als Grundstock vier Rezepturen mit unterschiedlichem Eigenschaftsprofil hinsichtlich Mechanik und Fließfähigkeit zur Verfügung, auf Basis derer weitere individuelle Entwicklungen und anwendungsorientierte Rezepturmodifikationen möglich sind.

Erste Belege für eine Bluttransfusion gehen auf das Jahr 1492 zurück, wonach der Arzt von Papst Innocent VII nach einem Schlaganfall Blut von drei jungen Männern über eine Verbindung der Venen übertrug. Doch das klappte nicht, denn nicht nur der Papst, sondern auch die drei jungen Männer starben. Das führte zum ersten Verbot und das Konzept der IV Transfusion wurde hunderte von Jahren nicht wieder aufgegriffen. Der deutsche Naturforscher Andreas Libavious griff das Thema in seinem Buch Alchemia (1597) auf und beschrieb eine phantasievolle Version einer Blutinfusion. Es ist nicht bekannt, ob er diese jemals durchführte. Es folgten Anfang und Mitte der 1600er Jahre viele verschiedene Wissenschaftler, u.a. Robert Hooke, Robert Boyle und Christopher Wren, die Versuche mit Opiuminfusionen an Hunden durchführten. Wren und sein Kollege Richard Lower benutzten Federkiel und Schweineblut für die erste Bluttransfusion bei Hunden (1665). Nach etlichen Versuchen mit von Tier-zu-Mensch Transfusionen - von denen etliche schief gingen -, erfolgte das zweite Verbot von Bluttransfusionen. Erneut versank dieses Thema für Jahre in der Versenkung. Erst 1795 begründete der amerikanische Arzt Philip Syng Physick die Mensch-zu-Mensch Transfusion. Aber erst die Cholera (1831/32) brachte den Durchbruch, als man erkannte, dass das Blut der dehydrierten Menschen mit lauwarmem Wasser und Salz versorgt werden musste. Die Vorläufer des IV-Bestecks, wie es heute bekannt ist, entstanden ab 1845 mit der Entwicklung von Spritzen und Nadeln.

Heute besteht jedes Infusionssystem oder -besteck aus einem Dorn zum Einstechen in den Stopfen am Infusionsbehälter, einer Tropfkammer mit Belüftung, einer transparenten Infusionsleitung, einem Durchflussregler zur Kontrolle der Geschwindigkeit, mit der die Infusionsflüssigkeit in den Körper gelangt, und einem Anschlusskonnektor zur Verbindung mit dem Zugang, z.B. eines peripheren Venenkatheters. Die Tropfkammer gewährt die regulierte Tropfenbildung der per Infusion verabreichten Flüssigkeit. Wurde diese jahrelang üblicherweise aus PVC gefertigt, wird heute mehr und mehr auf alternative Werkstoffe gesetzt.

TPE sind daher eine gute Wahl. Die PROVAMED®-TPE zeichnen sich durch ausgewogene Flexibilität und Steifigkeit aus und sind hochtransparent - für eine einwandfreie optische Kontrolle der Tropfenfolge und eine schnelle und leichte Einstellung des Flüssigkeitsspiegels. Sie sind ohne Beeinträchtigung der Materialeigenschaften und ohne Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit der Klebstoffe zwischen Tropfkammer und Schlauch sterilisierbar und weisen eine hervorragende Lösemittelverklebbarkeit mit häufig eingesetzten Lösemitteln wie Tetrahydrofuran (THF), Methylethylketon (MEK), aber auch mit Cyclohexanon und anderen Lösemitteln auf. Zudem besteht eine perfekte Haftung, insbesondere auf Polystyrol, ABS und PVC.

Dass die TPE Werkstoffe von Actega DS frei sind von potenziell als bedenklich eingestufte Inhaltsstoffe (u.a. PVC, Phthalate, Silikon und Latex und damit auch frei von Allergenen), ist wichtig - und für die Eltern beruhigend - bei der Wahl des richtigen Baby-Schnullers. Denn der Schutz des Babys hat äußerste Priorität.

Der Schnuller oder Beruhigungssauger dient dazu, das Saugbedürfnis von Säuglingen und Kleinkindern zu befriedigen. Der moderne Schnuller besteht im Wesentlichen aus einem Mundteil, dem eigentlichen Sauger, und einem Schild oder Ring, der das Verschlucken des Mundteils verhindert. Der Ring basiert häufig auf einem Polypropylen, während der Sauger früher häufig aus Latex oder Silikon bestand, heutzutage aber immer häufiger aus einem TPE hergestellt wird. Mittels Mehrkomponentenspritzguss können  Sauger und Ring in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Stoffschnuller oder Lutschbeutel waren schon vom Spätmittelalter bis ins 18. Jahrhundert verbreitet – zur Ernährung, Beruhigung, Ablenkung in Zeiten von Hungersnöten, aber auch, um dem Juckreiz beim Zahnen entgegenzuwirken. Der moderne Gummischnuller wurde in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts, die heute gängige Gaumenform 1949 von dem Zahnmediziner Adolf Müller entwickelt. Neben Beruhigungs- und Trinksaugern kommen heute auch spezielle Schnuller als Saugtrainer in der Therapie von Saugschwächen, bei Fehlfunktionen der Mundmotorik und in der Logopädie zum Einsatz. Actega DS bietet für diese Applikationen die für die besonderen Voraussetzungen für Baby-Artikel compoundierten PROVAMED® TPE an, die auch frei von PAK/PAH sind und damit der Verordnung (EU) Nr. 1272/2013 entsprechen, in der verbindliche Grenzwerte für PAK/PAH festgelegt sind. Sie sind natürlich auch BPA-frei und temperaturstabil. Darüber hinaus eignen sie sich besonders für Haftungsverbünde mit Standard-Thermoplasten wie Polyolefinen und weisen eine hervorragende Transparenz auf. Die TPE bieten eine besondere mechanische Performance. Die in den Shore-Härten A-40 bis A-50 angebotenen Compounds zeigen auch nach einer 200-prozentigen Dehnung lediglich eine Verformung von maximal 20 Prozent auf. Die  Zugfestigkeit ist größer neun MPa bei 800 Prozent Bruchdehnung. Von großer Bedeutung ist auch, dass das Material bissfest ist. Durch die Wahl von TPE mit hoher Bissfestigkeit entspricht man den höchsten Ansprüchen an die Sicherheit. Im wichtigen Test der Auskochbarkeit zeigte sich, dass auch bei mehrmaligem Auskochen die Veränderung der mechanischen Werte bei +/- 10 Prozent lag. Und schließlich konnten auch Migrationstests – Prüfung mit 50 Prozent Ethanol – äußerst erfolgreich abgeschlossen werden. Ein wichtiger Punkt, da der Sauger als Aufsatz auf einer Babyflasche in Kontakt mit Milch kommt. Der große Vorteil gegenüber häufig bei Babyschnullern eingesetztem Silikon liegt im attraktiveren Preisniveau, der Recyclebarkeit sowie der Möglichkeit der kosteneffizienten Verarbeitung.

Dichtungen für Medizin und Pharma müssen unterschiedliche und äußerst anspruchsvolle Aufgaben erfüllen, werden sie doch in kritischen Komponenten und Verfahren eingesetzt, wie beispielsweise in therapeutischen und diagnostischen Gerätschaften oder in Infusionsgeräten. Die Werkstoffe müssen grundsätzlich den Vorgaben der U.S. Arzneimittel- und Lebensmittelbehörde FDA sowie den USP Class VI Standards entsprechen. Sie müssen auf Biokompatibilität (ISO 10993) und physiologische Unbedenklichkeit geprüft sein sowie die Verträglichkeit des Materials mit dem menschlichen Organismus garantieren, wenn ein unmittelbarer Kontakt von Werkstoff/Produkt mit dem Patienten besteht. Sterilisationsfähigkeit sowie chemische und Medienbeständigkeit sind weitere Merkmale.

Entsprechend sorgfältig sind die PROVAMED® TPE ausschließlich aus Rohmaterialien compoundiert, die für medizinische Anwendungen zugelassen sind und strikten Auswahlkriterien unterliegen. Durch den Einsatz dieser Werkstoffqualität bestehen die hieraus gefertigten Produkte die entscheidenden medizinischen Prüfungen.

Eine Spritze – zur Verabreichung von Medikamenten (Injektion), zur Entnahme von Körperflüssigkeiten (Punktion) oder -gewebe (Biopsie), zum Infundieren von Flüssigkeiten und Nahrung sowie zum Spülen von Wunden – besteht aus einem zylindrischen Hohlraum, einem darin beweglichen Kolben, einer konus- oder zylinderförmigen Düse und einer am Kolbenende montierten Dichtung. Die erste Injektionsspritze mit der flüssige Medikamente – sogenannte Injektabilia – appliziert werden konnten, wurde übrigens von dem Franzosen Charles-Gabriel Pravaz 1841 entwickelt. Während der Korpus der Einwegspritzen üblicherweise aus den Kunststoffen Polypropylen oder Cycloolefin-Copolymeren besteht, basieren die Dichtungen auf Gummi, Kautschuk, Silikon oder TPE. An diese Dichtungen werden zahlreiche Anforderungen gestellt.

Leckdichtes Abschließen des Spritzenkörpers, Unterstützung der Kolbenbewegung für präzises Dosieren, Benutzerfreundlichkeit und Patientenwohl sind nur einige davon. Neben Funktionalität, Sterilität und Migrationsarmut muss das Material auch den Anforderungen der EN ISO 7886 Norm (Norm für Einmalspritzen) zur Feststellung der Gleiteigenschaften, Dichtigkeit und Mechanik entsprechen. Der Konnektor einer Katheterkupplung muss auf der einen Seite spezifizierten Zugkräften standhalten können, darf andererseits weder gequetscht noch sonst wie beschädigt werden.

Neben Kautschuk war das Material der Wahl früher oft Silikon, da es allgemein als gut verträglich galt. Heute stellt die Verarbeitung im Zuge der zunehmenden Miniaturisierung selbst geübte Spritzgussexperten oft vor eine Herausforderung. Viel spricht dennoch für den Einsatz von vergleichsweise problemlos zu verarbeitenden TPE, da sie einen sehr geringen Anteil an emittierbaren Stoffen aufweisen, recyclebar und kosteneffektiv sind und sehr gute Dicht- und Hafteigenschaften aufweisen.

Einwegspritzen sind in der Regel einzeln und steril verpackt. Die Sterilisation wird häufig durch Gammabestrahlung vorgenommen. Das Auftreffen dieser hochenergetischen Strahlung bedeutet für viele Kunststoffe eine große Herausforderung. Versprödung, Verfärbung und teilweise extreme Veränderungen mechanischer Eigenschaften können die Folge sein. Diese Effekte müssen bei der Formulierung der TPE-Rezeptur bereits berücksichtigt werden. Dass sich die PROVAMED® TPE speziell für medizintechnische Applikationen, die eine Sterilisation des Endproduktes erfordern, eignen, haben umfangreiche Tests vor und nach Einsatz der unterschiedlichen Sterilisationsverfahren bewiesen. Selbst nach Gammabestrahlung in hoher Dosis (50kGy) oder Autoklavierung bei 134°C wurden kaum Veränderungen der mechanischen Eigenschaften festgestellt und die Werte lagen nahe dem jeweiligen Ursprungswert der Zugfestigkeit.

Die PROVAMED®-TPE können auf eine Vielzahl kundenspezifischer Anforderungsprofile eingestellt werden. Sie bieten zudem eine besonders gute Haftung auf Thermoplasten wie PE, PP, PS, ABS, PC und PA, die auch bei kontinuierlichem Medienkontakt und erhöhten Temperaturen aufrechterhalten wird. Darüber hinaus sind sie frei von PVC, Phthalaten, Silikon und Latex und damit auch frei von Allergenen.

Die Mehrkomponententechnik ist die Wahl des Verfahrens, wenn es um die Produktion eines Massenverbrauchsartikels geht - weltweit werden über sechs Billionen dieser Produkte pro Jahr verkauft: Die Zahnbürste. Die meisten Handzahnbürsten werden heute aus mindestens zwei bis zu vier Kunststoffkomponenten und in verschiedenen Farben gefertigt. Neben meist thermoplastischen Materialien für den Grundkörper werden aus Design- und Haptikgründen in der Regel ein oder mehrere weichelastische Kunststoffe wie thermoplastische Elastomere bei der Griffumspritzung verarbeitet. So lässt sich etwa eine dreikomponentige Zahnbürste am effizientesten in der Mehrkomponententechnik herstellen. Die thermoplastischen Grundkörper, die für alle Zahnbürsten des jeweiligen Typs gleich sind, werden in einem mehrkavitätigen Spritzgießwerkzeug mit unterschiedlichen Grifffarben zeitgleich umgespritzt. Darüber hinaus kann eine weitere Farbe oder ein weiteres Material im selben Fertigungszyklus verarbeitet werden, um zum Beispiel eine zusätzliche Griffkomponente als Zungenreiniger auf der Zahnbürstenkopfrückseite anzubringen. Ein wesentlicher Vorteil gegenüber einer sequentiellen Fertigung mit unterschiedlichen Umspritzfarben ist, dass während der Produktion keine Farbwechsel erforderlich sind. Zudem gibt es einen logistischen Vorteil: Werden alle Farben parallel in einem Werkzeug gespritzt, gelangen die Zahnbürsten in ihren vier Farben direkt vom Band in die Verpackungsanlage. Insgesamt werden Material, Zeit und Lagerkosten eingespart.

Allerdings stellt die Mehrkomponententechnik große Herausforderungen an das Material. Trägermaterial und Overmoulding können sich effektiv ergänzen. Voraussetzung ist jedoch, dass die Werkstoffe kompatibel sind. Welche Werkstoffe zu wählen sind, hängt von der Funktion der Spritzgussteile ab und von der Fertigungsmethode. Da der Zusammenhang zwischen Prozess und Endprodukt beim Mehrkomponentenspritzguss komplizierter ist als beim Einkomponentenspritzguss, ist es ratsam, sich bei der Werkstoffwahl von Fachleuten beraten zu lassen. Es geht zum Beispiel nicht nur um die Verträglichkeit der Kunststoffe zueinander, sondern auch um besondere Anforderungen an die Haftung. Die Materialentwicklungen sehen Modifikationen der Kunststoffe vor, damit sie für die Anforderungen der tatsächlich zu produzierenden Produkte optimiert werden können. Daher hat ACTEGA DS die TPE-Rezepturen an die besonderen Ansprüche an Optik, Haptik, Rutschfestigkeit, Griffsicherheit und Ergonomie angepasst. Diese SOFT EST.-TPE zeichnen sich durch besondere Weichheit, leichte Einfärbbarkeit, gute Haptik, kürzere Zykluszeiten im Spritzgussverfahren, besonders gute Haftung zu PP und PE und natürlich Übereinstimmung mit FDA und EU Vorschriften aus. Die Möglichkeit der Einstellung einer guten Haftung zu technischen Thermoplasten besteht ebenfalls.

PVC is still used in the vast majority of these devices, but there has been a concerted effort over the years to move away from this material because of perceived health concerns. TPEs are a safe bet, according to Actega, especially in this application.

•  TPE for medical drip chambers of IV sets

Avoiding chemical food contamination: The safe alternative for protecting baby food