DE19650286A1

DE19650286A1 - Barriereschichten

Info

Publication number: DE19650286A1
Application number: DE19650286A
Authority: DE
Inventors: Helmar Dr Utz; Sabine Dr Amberg-Schwab; Gerhard Dipl Chem Shottner
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1996-02-28
Filing date: 1996-12-04
Publication date: 1997-09-04
Anticipated expiration: 2016-12-05
Also published as: DE19650286C2; DE59711839D1

Description

Die Erfindung betrifft Verbundsysteme aus Trägerma terialien und mindestens einer darauf aufgebrachten Barriereschicht mit einer Sperrwirkung gegenüber Ga sen und Wasserdampf sowie ein Verfahren zur Herstel lung entsprechender Verbundsysteme. Derartige Ver bundsysteme können beispielsweise im Verpackungsbe reich (z. B. in Form von Folien, Platten oder Form- und Hohlkörpern) aber auch für technische Anwendungen (z. B. als Membranen oder Schutzschichten für Senso ren) eingesetzt werden.

Gegenwärtig werden als Barrierematerialien zumeist Metalle (z. B. Aluminium oder Weißblech), Glas, Poly mere (z. B. EVOH oder PVDC), mit dünnen metallischen oder oxidischen Schichten bedampfte Polymere oder entsprechende Materialkombinationen eingesetzt. Poly mere zeichnen sich gegenüber Glas und Metallen durch ihr geringes Gewicht und durch die geringen benötigten Materialmengen aus, weswegen sie vor allem im Verpackungsbereich vielfach Einsatz finden. Ande rerseits eignen sich Polymere aufgrund ihres struktu rellen Aufbaus und der damit verbundenen Permeabili tät für Gase und Wasserdampf nicht für Anwendungen, die besonders hohe Anforderungen bezüglich der Bar riereeigenschaften stellen. Insbesondere die unter ökologischen Gesichtspunkten zunehmend an Bedeutung gewinnenden nachwachsenden Polymere weisen eine ver gleichsweise hohe Gasdurchlässigkeit und äußerst un zureichende Sperreigenschaften gegenüber Wasserdampf auf. Ihnen bleiben deshalb viele Anwendungsbereiche verschlossen.

Aufgrund der meist ungenügenden Sperrwirkung gegen über Gasen und Wasserdampf werden Polymere oft im Verbund mit anderen Materialen eingesetzt. So lassen sich beispielsweise durch das Aufbringen dünner Schichten aus Aluminium, Aluminiumoxid oder Silizium oxid die Barriereeigenschaften von Polymeren zwar er heblich verbessern, die Permeationsraten bleiben aber für viele Anwendungen weiterhin zu hoch und können mit konventioneller Meßtechnik erfaßt werden (Sauer stoffdurchlässigkeit < 0.05 cm³/(m² d bar)). Darüber hinaus weisen nachwachsende Polymere auch nach der Beschichtung im Vergleich zu beschichteten Standard polymeren wie beispielsweise Polyethylen oder Poly propylen um ein Vielfaches höhere Permeationsraten auf. Da die aufgedampften Schichten sehr empfindlich gegenüber mechanischen Beanspruchungen sind, ist es zumeist erforderlich, die beschichteten Substrate beispielsweise mit einer Folie zu kaschieren.

Seit längerer Zeit ist es bekannt, kratzfeste Be schichtungsmaterialien durch hydrolytische Polykon densation eines organofunktionellen Silans z. B. mit einer Aluminiumverbindung und gegebenenfalls anorga nischen Oxidkomponenten herzustellen (z. B. DE OS 38 28 098 A1). Derart synthetisierte Hybridpolymere (sog. ORMOCERe) weisen sowohl anorganische wie auch organische Netzwerkstrukturen auf. Der Aufbau der anorganischen silikatischen Netzwerkstruktur erfolgt im Sol-Gel-Prozeß (z. B. C. J. Brinker, G. W. Sche rer, Sol-Gel-Science; The physics and chemistry of Sol-Gel-Processing, Academic Press, Inc., New York, 1989) über die gesteuerte Hydrolyse und Kondensation von Alkoxysilanen. Indem zusätzlich Metallalkoxide in den Sol-Gel-Prozeß einbezogen werden, läßt sich das silikatische Netzwerk gezielt modifizieren. Durch Polymerisation von organofunktionellen Gruppen, wel che durch die Organoalkoxylane in das Material einge bracht werden, wird zusätzlich ein organisches Netz werk aufgebaut. Reaktive Methacrylat-, Epoxy- oder Vinylgruppen werden durch thermische oder photochemi sche Induktion polymerisiert. Die auf diese Weise hergestellten OPMOCERe können mittels herkömmlicher Applikationstechniken (Sprühen, Streichen, usw.) auf das zu beschichtende Medium aufgetragen werden. Trotz brauchbarem Benetzungsverhalten und guter Schichthaf tung kann auch durch einen Verbund aus einer ORMOCER- Schicht und einer Polymerfolie die hohe Permeabilität vieler Polymere und insbesondere nachwachsender Poly mere nicht in dem Maße reduziert werden, wie es bei spielsweise bei der Verpackung von Lebensmitteln er forderlich wäre.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Trägermaterialien derart zu beschichten daß sie für Gase und Wasserdampf weitestgehend un durchlässig werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß von Verbundsyste men mit den in Anspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmalen und in verfahrenstechnischer Hinsicht durch Anspruch 21 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen erfindungsgemäßer Verbundsysteme er geben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Verbundsystem basierend auf einem Trägermaterial, auf welchem gemäß Anspruch 1 in beliebiger Reihenfol ge mindestens zwei Schichten angeordnet sind, von denen mindestens eine Barriereschicht anorganisch-or ganischen Hybridpolymere enthält (ORMOCER-Schicht) und mindestens eine weitere Schicht Trägermaterial oder anderes Barrierematerial enthält, weist im Ver gleich zum ursprünglichen Trägermaterial oder zum einfach beschichteten Trägermaterial eine um ein Vielfaches geringere Permeabilität auf.

Erfindungsgemäße Verbundsysteme weisen eine hohe Sperrwirkung gegenüber Gasen und Wasserdampf auf. Insbesondere können überraschenderweise selbst die Permeationsraten von nativen Polymeren in einem sol chen Maße reduziert werden, daß diese sich gegenüber Gasen und Wasserdampf als weitestgehend undurchlässig erweisen. Nativen Polymeren werden somit neue Ein satzgebiete erschlossen.

Wird eine 1 µm bis 15 µm dicke ORMOCER-Schicht auf ein mit einer ein Metall und/oder ein Metalloxid und/oder einen Halbleiter enthaltenden Barriere schicht beschichtetes Trägermaterial aufgebracht, so läßt sich neben der Barrierewirkung des Verbundsys tems auch die mechanische Stabilität der zuerst ap plizierten Schichten drastisch verbessern. Die ORMOCER-Schicht übernimmt somit gleichzeitig die Funktion einer mechanischen Schutzschicht, welche weitere Ver fahrensschritte wie Lackieren oder Kaschieren über flüssig machen kann. Aus diesem Grund wird es sich zumeist als zweckmäßig erweisen, die ORMOCER-Schicht als abschließende Schicht auf das bereits anderweitig beschichtete Trägermaterial aufzubringen.

Selbstverständlich ist es auch möglich, eine ORMOCER- Schicht direkt auf das Trägermaterial aufzubringen. Anschließend können weitere Barriereschichten (z. B. eine Siliziumoxidschicht) und/oder eine weitere Trä germaterialschicht appliziert werden. So können bei spielsweise die Siliziumoxid-Seiten zweier beschich teter Trägermaterialien oder die Siliziumoxid-Seite eines beschichteten und ein unbeschichtetes Trägerma terial auf einer konventionellen Kaschieranlage mit ORMOCER als Kaschierkleber kombiniert werden.

Überraschenderweise weist aber auch bereits ein Ver bund aus zwei Trägermaterialien, beispielsweise Poly merfolien, zwischen welchen eine ORMOCER-Barriere schicht angeordnet ist, hervorragende Sperreigen schaften auf. Die ORMOCER-Schicht kann auch in diesem Fall als Kaschierkleber dienen.

Werden die Sperreigenschaften von Polymeren durch das Aufbringen einer 100 nm dünnen Barriereschicht aus Siliziumoxid im Durchschnitt um einen Faktor 100 ver bessert, so nehmen die Sperreigenschaften dieses Ver bundsystems nach der zusätzlichen Applikation und Aushärtung einer ORMOCER-Schicht erstaunlichweise nochmals um einen Faktor 100 zu. Dieser Sachverhalt verdeutlicht, welche Bedeutung gerade einem zwei schichtigen Auftrag zukommt.

Anstelle der Siliziumoxidschicht können auch Metall schichten wie beispielsweise Schichten aus Aluminium oder anderen, aus dem Stand der Technik bekannten Beschichtungsmetallen und/oder Halbleiterschichten wie beispielsweise Schichten aus Silizium und/oder Metalloxidschichten wie beispielsweise Aluminiumoxi de, Magnesiumoxide, Ceroxide, Hafniumoxide, Tantal oxide, Titanoxide wie Titandioxid, Titan(3)oxid oder Titanmonoxid, Yttriumoxide oder Zirkonoxide wie Zir konmonoxid sowie Mischungen dieser Substanzen enthal tende Barriereschichten verwendet werden. Die Metall und/oder Metalloxid- und/oder Halbleiterschichten weisen typischerweise eine Dicke von 5 nm bis 1000 nm, bevorzugt zwischen 20 nm und 150 nm, auf.

Als Trägermaterialien für erfindungsgemäße Beschich tungen bieten sich sämtliche Polymere (z. B. Polyamid, Polyethylen, Polypropylen oder Polyester) an. Insbe sondere kommen biologisch abbaubare Polymere und vor allem native Polymere (Zellglas, eiweiß- oder stärke haltige Polymere) mit inhärent geringer Barrierewir kung als Trägermaterialien in Frage. Auch Papier, Pappe, beschichtetes Papier oder beschichtete Pappe sind als Trägermaterialien geeignet. Mit der erfin dungsgemäßen Beschichtung lassen sich bei dünnen Trä germaterialien (z. B. Folien) mit Dicken im Bereich von ungefähr 5 µm bis 2 mm besonders ausgeprägte Ver besserungen hinsichtlich der Gas- und Wasserdampf durchlässigkeit erzielen. Als Trägermaterialien kom men aber neben Folien auch Platten, Formkörper, Hohl körper, Membranen oder Schutzschichten für Sensoren in Frage.

Durch die Verwendung siegelfähiger Trägerschichten oder das Aufbringen siegelfähiger Schichten auf die Verbundsysteme kann eine Versiegelbarkeit der Ver bundsysteme gewährleistet werden. Ein Beispiel hier für wäre eine auf Polypropylen koextrudierte Kopoly merschicht. Die Siegelfähigkeit ist vor allem bei der Verpackung von Lebensmitteln von großer Bedeutung. Auch der Einsatz von orientierten Polymeren, bei spielsweise von axial oder biaxial orientiertem Poly propylen, hat sich als vorteilhaft erwiesen.

Erfindungsgemäß beschichteten Kunststoffen, insbeson dere nativen Polymeren, eröffnen sich eine große An zahl neuer Anwendungsgebiete, welche Kunststoffen bislang verschlossen blieben (z. B. Konserven für Le bensmittel). In vielen Bereichen könnte Metall oder Glas durch derart beschichtete Kunststoffe substitu iert werden, was eine drastische Gewichtsersparnis bedeutet. Des weiteren lassen sich durch derart be schichtete Kunststoffe im Gegensatz zu Metallen transparente Barrierematerialien herstellen. Auch ist die Realisierung eines siegelfähigen, nahezu sorten reinen Barrierenverbundes möglich (vgl. Ausführungs beispiel 5).

Durch Art und Anteil des organischen und des anorga nischen Netzwerkes sowie über die Netzwerkwandler lassen sich die Barriereeigenschaften des ORMOCERs gezielt einstellen. Auf diese Weise können sowohl Benetzungsverhalten und Schichthaftung wie auch die Sperreigenschaften optimiert werden. Die Dicke der applizierten ORMOCER-Schicht beträgt typischerweise 1 µm bis 15 µm. Die Erfindung umfaßt alle bisher im Stand der Technik bekannten ORMOCERe. Auf den Offen barungsgehalt der DE OS 38 28 098 sowie der DE 43 03 570 wird ausdrücklich Bezug genommen.

Die zusätzliche erfindungsgemäße Beigabe funktionali sierter SiO₂-Partikel, welche während der ORMOCER- Synthese eingearbeitet und kovalent an das organische Netzwerk angebunden werden, führt zu einer höheren Dichte des anorganischen Netzwerkes. Anstelle von SiO₂-Partikeln können auch andere Partikel, bei spielsweise funktionalisierte Al₂O₃-Partikel, einge setzt werden. Die Sperreigenschaften des Verbund systems lassen sich auf diese Weise noch weiter ver bessern.

Erfindungsgemäße Verbundsysteme mit Barriereeigen schaften lassen sich herstellen, indem mindestens zwei Schichten auf ein Trägermaterial aufgebracht werden, wobei mindestens eine dieser Schichten eine ORMOCERe enthaltende Barriereschicht ist, welche durch Streich-, Sprüh-, Walz-, Schleuder- oder Rakel verfahren aufgebracht und anschließend durch Wärme und/oder photochemische Induktion und/oder thermische Induktion ausgehärtet wird, und mindestens eine wei tere Schicht aus einem anderen Barrierematerial oder aus einem Trägermaterial vor oder nach dem Aufbringen der mindestens einen ORMOCER-Schicht appliziert wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vor liegenden Erfindung ergeben sich aus den nachfolgen den Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 die vereinfachte Darstellung eines amino funktionalisierten SiO₂-Partikels,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Polymerfolie mit einer aufgedampften SiO₂-Schicht und einer ORMOCER-Schutzschicht,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines siegelbaren Verbunds, bestehend aus zwei Polymerfolien mit aufgedampften SiO_x-Schichten und einer ORMOCER-Schicht als Kaschierkleber,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines Folienver bunds aus zwei Polymerfolien, zwischen wel chen eine ORMOCER-Schicht als Kaschierkle ber angeordnet ist.

Nachfolgend wird die beispielhafte Zusammensetzung zweier geeigneter ORMOCER-Lacke beschrieben.

Beschichtungsmaterial 1
40 mol-% TMOS, 12,5 mol-% Al(OBu^S)₃
32,5 mol-% GLYMO, 10 mol-% Zr(OPr)₄
5 mol-% AMEO
Dieses Lacksystem wird thermisch bei 130°C ausgehär tet.

Beschichtungsmaterial 2
70 mol-% MEMO, 15 mol-% Methacrylsäure
15 mol-% Zr(OPr)₄
Dieses Lacksystem wird durch photochemische oder thermische Induktion ausgehärtet

Abkürzungen:
TMOS Tetramethoxysilan
GLYMO 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
AMEO 3-Aminopropyltriethoxysilan
MEMO 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan
Al(OBu^S)₃ Aluminiumtrisekundärbutylat
Zr(OPr)₄ Zirkontetrapropylat
BOPP biaxial orientiertes Polypropylen
PETP Polyethylentheraptalat
In beide Systeme können zur weiteren Verbesserung der Sperreigenschaften während der Lacksynthese zusätz lich ungefähr 1 Massen-% aminofunktionalierte (Fig. 1) oder methacrylatfunktionalisierte SiO₂-Partikel der Firma Degussa (Aerosil 200) eingearbeitet werden.

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäße Verbundsysteme mit Barriereeigen schaften beschrieben. Die Siliziumoxidschichten wer den z. B. durch Verdampfen von Siliziummonoxid oder mittels Plasma-CVD (chemical vapor deposition) aufge bracht. ORMOCERe können durch konventionelle Lackierverfahren wie beispielsweise Sprühen, Strei chen, Walzen oder Schleudern appliziert werden, in den Ausführungsbeispielen kann die Beschichtung mit tels einer Rasterwalze erfolgen. Die applizierten ORMOCER-Lacke werden vorzugsweise inline, z. B. durch Wärme oder photochemische Induktion, ausgehärtet.

Ausführungsbeispiel 1

Zunächst wird eine etwa 100 nm dicke SiO_x-Schicht auf eine etwa 20 µm dicke, siegelfähige BOPP-Folie auf gedampft. Anschließend wird die SiO_x-Schicht mit etwa 3 g/m² ORMOCER überlackiert und ausgehärtet (Fig. 2). Die Ausgangsfolie weist bei 23 °C und etwa 75% r.F. eine Sauerstoffdurchlässigkeit von etwa 30 cm³/(m² d bar) auf. Die Sauerstoffdurchlässigkeit der zusätz lich mit ORMOCER beschichteten Folie beträgt < 1 cm³/(m² d bar). Die Folie kann als eine siegelfähige Hochbarriere-Verpackungsfolie verwendet werden.

Ausführungsbeispiel 2

Zunächst wird eine etwa 100 nm dicke SiO_x-Schicht auf eine etwa 12 µm dicke PETP-Folie aufgedampft. An schließend wird die SiO_x-Schicht mit etwa 3 g/m² OR- MOCER überlackiert und ausgehärtet. Die Ausgangsfolie weist bei 23°C und etwa 75% r.F. eine Sauerstoff durchlässigkeit von etwa 2 cm³/(m² d bar) auf. Die Sauerstoffdurchlässigkeit der zusätzlich mit ORMOCER beschichteten Folie ist mit handelsüblichen Durchläs sigkeitsmeßgeräten nicht mehr erfaßbar, d. h. sie be trägt < 0,05 cm³/(m² d bar). Die Folie könnte nach Auftragen eines Siegellacks oder nach Kaschieren ge gen z. B. eine Polyethylenfolie als Hochbarriere-Ver packungsfolie verwendet werden.

Ausführungsbeispiel 3

Zunächst wird eine etwa 100 nm dicke SiO_x-Schicht auf eine etwa 20 µm dicke Zellglas-Folie aufgedampft. Anschließend wird die SiO_x-Schicht mit etwa 3 g/m² ORMOCER überlackiert und ausgehärtet (Fig. 2). Die Ausgangsfolie weist bei 23 °C und einem Feuchtegefäl le von 0 bis 85% r.F. eine Wasserdampfdurchlässig keit von etwa 20 g/(m² d) auf. Die Wasserdampfdurch lässigkeit der zusätzlich mit ORMOCER beschichteten Folie beträgt etwa 0,5 g/(m² d). Die Wasserdampf durchlässigkeit ist damit so gering, daß sie im Ge gensatz zu allen bisher bekannten Folien aus nach wachsenden Rohstoffen auch zum Verpacken von sehr feuchteempfindlichen Füllgütern verwendet werden kann.

Ausführungsbeispiel 4

Die beschichteten Seiten zweier mit SiO_x bedampfter Folien (eine 12 µm dicke PETP-Folie und eine 60 µm dicke LDPE-Folie) werden mit ORMOCER als Kaschierkle ber auf einer konventionellen Kaschieranlage verklebt (Fig. 3). Der so erhaltene Verbund weist eine Sauer stoffdurchlässigkeit von < 0,05 cm³/(m² d bar) auf, ist siegelfähig und kann z. B. zum Verpacken von Le bensmitteln verwendet werden.

Zur Realisierung eines Barriereverbundsystems mit guten Sperreigenschaften ist es ausreichend, unbe schichtete Polymerfolien, beispielsweise aus PP, PE, oder PET, mit ORMOCERen als Kaschierkleber zu verkle ben (Fig. 4). Dazu wird z. B. eine 15 µm dicke PE-Fo lie mittels ORMOCER mit einer 15 µm dicken PETP-Folie auf einer konventionellen Kaschieranlage verklebt.

Ausführungsbeispiel 5

Die beschichteten Seiten zweier mit SiO_x bedampfter je 20 µm dicker BOPP-Folien (eine Folie aus PP-Homo polymer und die andere eine siegelfähige Dreischicht- Folie) werden mit ORMOCER als Kaschierkleber auf ei ner konventionellen Kaschieranlage verklebt. Der so erhaltene Verbund ist siegelfähig und nahezu sorten rein, d. h. er enthält abgesehen von den dünnen Bar riereschichten nur Polypropylen als Polymer.

Selbstverständlich sind erfindungsgemäße Verbund systeme nicht auf Folien beschränkt. Auch Platten, Form- und Hohlkörper, Membranen, Schutzschichten für Sensoren oder andere Medien, welche eine gute Barrie rewirkung gegenüber Gasen und Wasserdampf aufweisen sollen, bieten sich als Trägermedien für eine erfin dungsgemäße Beschichtung an.

Neben Polymeren können erfindungsgemäße Barriere schichten auch auf Pappe, Papier, beschichteter Pappe oder beschichtetem Papier aufgebracht werden. Bei spielsweise kann auf Pappe oder Papier zuerst eine ORMOCER-Grundschicht und anschließend eine Metall- oder Metalloxidschicht aufgebracht werden. Als mecha nische Schutzschicht würde sich darauf wiederum eine abschließende ORMOCER-Schicht eignen. Auch kann mit einer ORMOCER-Schicht kaschiertes Papier gegen die bedampfte Seite einer Trägerfolie eingesetzt werden.

Claims

1. Verbundsystem aus Trägermaterial und mindestens einer ein Barrierematerial enthaltenden Schicht (Barriereschicht), dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Trägermaterial mindestens zwei Schichten angeordnet sind,
wobei mindestens eine Barriereschicht anorga nisch-organische Hybridpolymere enthält (ORMO CER-Schicht) und
mindestens eine weitere Schicht Trägermaterial oder ein anderes Barrierematerial enthält.

2. Verbundsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß auf mindestens einer ORMOCER-Schicht, welche auf dem Trägermaterial angeordnet ist, minde stens eine weitere Barriereschicht angeordnet ist.

3. Verbundsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß auf mindestens einer weiteren Barriere schicht, welche auf dem Trägermaterial angeord net ist, mindestens eine ORMOCER-Schicht ange ordnet ist.

4. Verbundsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß mindestens eine ORMOCER-Schicht zwischen zwei Trägermaterialien angeordnet ist.

5. Verbundsystem nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß mindestens eine ORMOCER-Schicht als Ka schierschicht zwischen zwei Trägermaterialien angeordnet ist.

6. Verbundsystem nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbundsystem neben mindestens einer ORMOCER-Schicht mindestens eine weitere Barrie reschicht, welche ein Metall und/oder ein Me talloxid und/oder einen Halbleiter enthält, um faßt.

7. Verbundsystem nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das System neben mindestens einer ORMOCER- Schicht mindestens eine weitere Barriereschicht, welche Aluminiumoxide, Magnesiumoxide, Ceroxide, Hafniumoxide, Tantaloxide, Siliziumoxide wie Siliziummonoxid oder Siliziumdioxid, Titanoxide wie Titandioxid, Titan(3)oxid oder Titanmonoxid, Yttriumoxiden, Zirkonoxiden wie Zirkonmonoxid oder Mischungen davon enthält, umfaßt.

8. Verbundsystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Metall und/oder ein Metalloxid und/ oder einen Halbleiter enthaltende Barriere schicht eine Dicke zwischen 5 nm und 1000 nm aufweist.

9. Verbundsystem nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ORMOCER-Schicht eine Dicke zwischen 1 µm und 15 µm aufweist.

10. Verbundsystem nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die ORMOCER-Schicht funktionalisierte SiO₂-Partikel oder funktionalisierte Al₂O₃-Parti kel eingearbeitet sind.

11. Verbundsystem nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial aus Papier, Pappe, be schichtetem Papier oder beschichteter Pappe be steht.

12. Verbundsystem nach mindestens einem der Ansprü che 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial aus polymerem Material besteht.

13. Verbundsystem nach mindestens einem der Ansprü che 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial aus Polyamid, Polyethy len, Polypropylen oder Polyester besteht.

14. Verbundsystem nach mindestens einem der Ansprü che 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial aus mindestens einem bio logisch abbaubaren Polymer besteht.

15. Verbundsystem nach mindestens einem der Ansprü che 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial aus mindestens einem na tiven Polymer besteht.

16. Verbundsystem nach mindestens einem der Ansprü che 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial aus Zellglas, einem stär ke- oder einem eiweißhaltigen Material besteht.

17. Verbundsystem nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial Folien, Platten, Formkör per, Hohlkörper, Membranen oder Schutzschichten für Sensoren sind.

18. Verbundsystem nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial eine Folie mit einer Dicke zwischen 5 µm und 2 mm ist.

19. Verbundsystem nach Anspruch 18, dadurch gekenn zeichnet, daß das Trägermaterial aus einem orientierten Polymer besteht.

20. Verbundsystem nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial siegelfähig ist und/oder mit einer siegelfähigen Schicht versehen ist.

21. Verfahren zur Herstellung von Verbundsystemen mit Barriereeigenschaften, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei Schichten auf mindestens ein Trägermaterial aufgebracht werden,
wobei mindestens eine dieser Schichten eine ORMOCERe enthaltende Barriereschicht ist, welche durch Streich-, Sprüh-, Walz-, Schleuder- oder Rakelverfahren aufgebracht und anschließend durch Wärme und/oder photochemische Induktion und/oder thermische Induktion ausgehärtet wird, und
mindestens eine weitere Schicht aus einem ande ren Barrierematerial oder aus einem Trägermate rial vor oder nach dem Aufbringen der mindestens einen ORMOCER-Schicht appliziert wird.