DE19650286A1 - Barriereschichten - Google Patents
BarriereschichtenInfo
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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 SiOx-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(OBuS)₃
32,5 mol-% GLYMO, 10 mol-% Zr(OPr)₄
5 mol-% AMEO
Dieses Lacksystem wird thermisch bei 130°C ausgehär tet.
40 mol-% TMOS, 12,5 mol-% Al(OBuS)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
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(OBuS)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.
TMOS Tetramethoxysilan
GLYMO 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
AMEO 3-Aminopropyltriethoxysilan
MEMO 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan
Al(OBuS)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.
Zunächst wird eine etwa 100 nm dicke SiOx-Schicht auf
eine etwa 20 µm dicke, siegelfähige BOPP-Folie auf
gedampft. Anschließend wird die SiOx-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.
Zunächst wird eine etwa 100 nm dicke SiOx-Schicht auf
eine etwa 12 µm dicke PETP-Folie aufgedampft. An
schließend wird die SiOx-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.
Zunächst wird eine etwa 100 nm dicke SiOx-Schicht auf
eine etwa 20 µm dicke Zellglas-Folie aufgedampft.
Anschließend wird die SiOx-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.
Die beschichteten Seiten zweier mit SiOx 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.
Die beschichteten Seiten zweier mit SiOx 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 (21)
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.
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.
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.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19650286A DE19650286C2 (de) | 1996-02-28 | 1996-12-04 | Verpackungsmaterial |
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