DE69403180T2 - Sauerstoffundurchlässige Beschichtungszusammensetzung, die trimethoxysilylfunktionalisiertes Pentadienoat enthält - Google Patents
Sauerstoffundurchlässige Beschichtungszusammensetzung, die trimethoxysilylfunktionalisiertes Pentadienoat enthältInfo
- Publication number
- DE69403180T2 DE69403180T2 DE69403180T DE69403180T DE69403180T2 DE 69403180 T2 DE69403180 T2 DE 69403180T2 DE 69403180 T DE69403180 T DE 69403180T DE 69403180 T DE69403180 T DE 69403180T DE 69403180 T2 DE69403180 T2 DE 69403180T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- silane
- pentadienoate
- coating agent
- radical
- phenyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 title claims 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 19
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title description 19
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title description 19
- SDVVLIIVFBKBMG-UHFFFAOYSA-N penta-2,4-dienoic acid Chemical compound OC(=O)C=CC=C SDVVLIIVFBKBMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- PZJJKWKADRNWSW-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilicon Chemical group CO[Si](OC)OC PZJJKWKADRNWSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical group OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 13
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 10
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 8
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 8
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 6
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 4
- 125000004171 alkoxy aryl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 3
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropan-1-amine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- IWGMHVHTDDLNEA-UHFFFAOYSA-N methyl 2-cyano-5-phenylpenta-2,4-dienoate Chemical compound COC(=O)C(C#N)=CC=CC1=CC=CC=C1 IWGMHVHTDDLNEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims 1
- UHIMDZHTISSDLX-UHFFFAOYSA-N prop-2-ynyl 2-cyano-5-phenylpenta-2,4-dienoate Chemical compound C#CCOC(=O)C(C#N)=CC=CC1=CC=CC=C1 UHIMDZHTISSDLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilane Chemical compound CO[SiH](OC)OC YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- -1 aromatic hydrocarbon radical Chemical group 0.000 description 22
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 8
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 4
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 4
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 125000004172 4-methoxyphenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(OC([H])([H])[H])=C([H])C([H])=C1* 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000003851 corona treatment Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 238000006459 hydrosilylation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 2
- 235000021485 packed food Nutrition 0.000 description 2
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000001494 2-propynyl group Chemical group [H]C#CC([H])([H])* 0.000 description 1
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006000 Knoevenagel condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005041 Mylar™ Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 1
- 150000005840 aryl radicals Chemical class 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000007116 intermolecular coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- DITHIFQMPPCBCU-UHFFFAOYSA-N propa-1,2-diene Chemical compound [CH]=C=C DITHIFQMPPCBCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005023 xylyl group Chemical group 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D4/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/0427—Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/048—Forming gas barrier coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2483/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
- Diese Erfindung betrifft Composite-Filme im allgemeinen und insbesondere Composite-Filme für Anwendungen, bei denen es auf geringe Sauerstoffdurchlässigkeit ankommt.
- Verpackungen, welche für Sauerstoff oder andere Gase in erheblichem Umfang durchlässig sind, sind dort unerwünscht, wo der Durchgang von Gas zum Verderben des verpackten Produktes beiträgt. Zum Beispiel ist die Entwicklung von Verpackungen mit geringer Durchlässigkeit für Sauerstoff, d.h. mit hoher Sperrwirkung gegenüber Sauerstoff, seit langem ein gewünschtes Ziel gewesen, weil die niedrige Gasdurchlässigkeit von Nahrungsmittelverpackungen die Lagerbeständigkeit der verpackten Nahrungsmittelprodukte erhöht. Verpackungen mit niedrigem Sauerstoffdurchgang haben auch Verwendung zur Verpackung von anderen sauerstoffempfindlichen Materialien gefunden, z.B. von durch Sauerstoff aktivierten Dichtungsmitteln. Längere Lagerbestähdigkeit verbessert die Lagerhaltung für Händler und vermindert die Wahrscheinlichkeit, daß der Verbraucher zufällig ein verdorbenes Produkt kauft. Damit ein Kunststofffilm sich für die Verpackung von Nahrungsmitteln eignet, muß der Film eine geringe Durchlässigkeit für Sauerstoff sowohl bei niedriger relativer Luftfeuchtigkeit als auch bei hoher relativer Luftfeuchtigkeit aufweisen, da die verpackten Nahrungsmittel in jeder dieser Umgebungen gelagert werden können. Unglücklicherweise können die meisten im Handel erhältlichen Kunststofffilme nicht diesen beiden Erfordernissen zur gleichen Zeit entsprechen. Der ideale Film soll sowohl niedrige Durchlässigkeit für Sauerstoff zeigen als auch gegenüber relativer Feuchtigkeit unempfindlich sein. Unsere Erfindung löst diese Probleme, indem sie einen mit einem Silicon behandelten Kunststofffilm zur Verfügung stellt, der ausgezeichnete niedrige Gasdurchlässigkeit sowohl bei 0 % relativer Luftfeuchtigkeit als auch bei 85 % relativer Luftfeuchtigkeit zeigt.
- Der zugehörige Stand der Technik wird durch US-A 5,077,135 und US-A 5,096,738 wiedergegeben. Die Patente beschreiben Verfahren, nach denen man Kunststofffilmen mit Silanverbindungen und Vernetzern die Eigenschaft der Gasundurchlässigkeit erteilt, um den Filmen Sperreigenschaften für Gase o.ä. zu verleihen.
- Die vorliegende Erfindung beschreibt die Herstellung von Composite-Filmen, die niedrige Durchgangsraten für Sauerstoff zeigen. Diese Filme umfassen ein Silanharz, das auf ein Kunststoffsubstrat aufgebracht und dann durch UV-Strahlung gehärtet wird.
- Was die Silanbeschichtung betrifft, so verwendet unsere Erfindung eine Klasse von Organosiliciumverbindungen, die sich
- 1) von Organohydrogensilanen oder Organohydrogensiloxanen und
- 2) von Propargylestern von Carbonsäuren ableiten, die einen endständigen aromatischen Kohlenwasserstoffrest enthalten und dadurch charakterisiert sind, daß die Carbopropinoxy-Gruppe des Esters und der aromatische Kohlenwasserstoffrest durch mindestens zwei benachbarte ethylenisch ungesättigte Kohlenstoffatome voneinander getrennt sind. Wenn mehr als zwei dieser Kohlenstoffatome vorhanden sind, bilden sie eine Seguenz von konjugierten ethylenischen Doppelbindungen, die eine Vernetzung des Polymers bei Einwirkung von UV-Strahlung ermöglicht.
- Das Siliconharz entsteht aus einem Organosilan mit der allgemeinen Formel
- Q(R¹O)&sub3;Si,
- in der Q den Rest
- R²(CH=CH)n-CH=CR³C(O)R&sup5;-
- bezeichnet, R¹ jeweils unabhängig ausgewählt ist aus unsubstituierten und substituierten einwertigen Kohlenwasserstoffresten;
- R² einen Aryl-, Alkoxyaryl- oder Alkarylrest bedeutet; R³ ausgewählt ist aus -C N und -C(O)OR&sup4;, wobei R&sup4; für Wasserstoff oder einen unsubstituierten einwertigen Kohlenwasserstoffrest steht, der aus derselben Gruppe ausgewählt ist wie R¹, R&sup5; für -O(CH&sub2;)aCH=CH oder -NR&sup6;-(CH&sub2;)b- steht; R&sup6; Wasserstoff oder einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bezeichnet, a für 1 bis 5 steht, b für 3 bis 6 steht und n für 0 oder eine positive ganze Zahl steht, mit der Maßgabe, daß n nur dann 0 sein kann, wenn R² den Naphthylrest bezeichnet.
- Wenn auch die Erfindung in vielen verschiedenen Formen durchgeführt werden kann, so werden hierin bevorzugte und alternative Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es sollte jedoch verstanden werden, daß die vorliegende Beschreibung beispielhaft für die Grundsätze der Erfindung ist.
- Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist ein Film, der aus einem Kunststoffsubstrat besteht, auf den eine Beschichtung aus einem Siliconharz aufgebracht ist, das aus der Lösung eines Silans entstanden ist. Das Kunststoffmaterial ist üblicherweise ein im Handel erhältliches Polyolefin, wie Polyethylen, Polypropylen, Polyethylenterephthalat oder ein Polyester, wie MYLAR , erhältlich von DuPont, wilmington, Delaware. Das Substrat kann eine beliebige Dicke haben, ist aber wahrscheinlich mindestens 25 µm dick.
- Nach US-A 5,136,065 findet die durch Platin katalysierte Hydrosilylierungsreaktion eines organohydrogensiloxans ausschließlich an dem Propargylrest statt, was zu einer hohen Ausbeute des gewünschten Produktes mit Einheiten der Formel
- R²(CH-CH)n-CH=CR³C(O)R&sup5;Si(OR¹)&sub3;
- führt, in der R&sup5; den Rest -O(CH&sub2;)ACH=CH bedeutet und a, R², n, R³ und R¹ wie zuvor definiert sind. Im Gegensatz dazu sollte bei der erwarteten Mischung von Produkten, die durch die vorliegende Erfindung erhalten werden, die Hydrosilylierungsreaktion an den Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen oder an dem Carbonylteil der Oarboxylgruppe stattfinden.
- Die organosiliciumverbindungen nach dieser Erfindung gehen in Anwesenheit von UV-Strahlung im Bereich von 300 bis 400 nm eine intermolekulare Kupplungsreaktion ein, von der angenommen wird, daß sie die Bildung von Gydobutanringen aus Paaren von ethylenisch ungesättigten Kohlenstoffatomen in benachbarten Molekülen der Verbindung einschließt. Diese Reaktion wird einfach so dargestellt:
- Der durch R³ in den vorliegenden Verbindungen wiedergegebene Substituent kann eine Gyanogruppe (-GEN) oder eine Gruppe sein, die durch die Formel -C(O)OR&sup4; wiedergegeben wird, in der R&sup4; für Wasserstoff oder einen unsubstituierten einwertigen Kohlenwasserstoffrest steht.
- Unsubstituierte einwertige Kohlenwasserstoffreste, die durch R¹ und R² wiedergegeben werden können, schließen Alkylreste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Ethyl und Propyl; Cycloalkylreste, wie Gydohexyl; Arylreste, wie Phenyl; Alkarylreste, wie Tolyl und Xylyl; und Aralkylreste, wie Benzyl, ein. Besonders bevorzugt steht R¹ für Methyl, Phenyl oder 3,3,3-Trifluorpropyl, und R&sup4; steht für Wasserstoff.
- R² bezeichnet einen Aryl-, Alkoxyaryl- oder Alkarylrest, wie z.B. Phenyl, o-, m- oder p-Methoxyphenyl, Naphthyl oder Tolyl. In bevorzugten Vertretern unserer Verbindungen bedeutet R² Phenyl, o-, m- oder p-Methoxyphenyl oder Naphthyl, und il steht für 0 oder 1, wobei sich diese Bevorzugung auf die Verfügbarkeit der Ausgangsstoffe und die hohe Ausbeute an dem gewünschten Produkt ohne unerwünschte Nebenprodukte gründet, wenn der Propargylester unter Verwendung der Kondensationsreaktion nach Knoevenagel gemäß US-A 5,136,065 hergestellt wird.
- Wenn auch die in der Folge gegebenen Beispiele die Durchgangsraten der beschichteten Filme für Sauerstoff angeben, so kann die hierin beschriebene Silanbeschichtung auch in einer mehrschichtigen Sandwich-Konfiguration verwendet werden. Solche Konfigurationen sind in einer gemeinsam übertragenen Anmeldung beschrieben, nämlich in der europäischen Patentanmeldung Nr. 94 303 290.4, eingereicht am 06.05.1994.
- Die Messungen der Durchlässigkeit jedes der in den folgenden Beispielen diskutierten Composite-Filme für Sauerstoff wurden unter Verwendung von reinem Sauerstoff mittels eines MOCON OXTRAN 100A-Prüfgerätes (Modern Controls, Inc., Minneapolis, MN) gemäß der Vorschrift ASTM F1307-90 bei 32,500 durchgeführt. "Trokkene" Ablesungen wurden in einer Umgebung gemacht, in der die relative Luftfeuchtigkeit 0 % betrug, und die "feuchten" Ablesungen wurden in einer Umgebung gemacht, in der die relative Luftfeuchtigkeit mehr als 85 % betrug. Corona-Behandlungen der Substrate wurden durchgeführt, indem das Substrat innerhalb einer halben Sekunde unter einer Tesla Coil hindurchbewegt wurde.
- Eine Silanverbindung, N-3-Trimethoxysilylpropyl-2-cyano-5-phenyl-2,4-pentadienoamid (in der Folge "CPPDATMS") wurde hergestellt, indem äguimolare Mengen von Methyl-2-cyano-5-phenyl-2,4-pentadienoat (40 g) und 3-Aminopropyltrimethoxysilan (33,69 g) zusammengemischt wurden, worauf eine gleiche Menge an Toluol (74 g) zugesetzt wurde. Die Mischung wurde auf 85ºC erhitzt, bis kein Ausgangsstoff mehr in dem IR-Spektrum der Mischung nachgewiesen werden konnte. Die Entfernung des Toluols unter vermindertem Druck ergab einen gelben, wachsartigen Feststoff.
- Nach der Herstellung der zuvor beschriebenen Silanverbindungen wurden drei Filme aus Polyethylen mit niedriger Dichte (LDPE) mit einer Dicke von 100 µm hergestellt, die zuvor einer Corona-Behandlung unterworfen waren. Zur Herstellung des Films wurde die Silanverbindung in einem Lösemittel, wie z.B. Aceton oder Methanol, Itaconsäure und Wasser gelöst. Dann wurde der Corona-behandelte LDPE-Film auf beiden Seiten beschichtet. Nach dem Beschichten ließ man den leicht gelben, opaken Beschichtungsfilm mehrere Minuten trocknen und härtete ihn dann mittels UV-Strahlung. Die UV-Härtung erfolgte mittels eines Systems OAI Model 30 Near UV Flood Exposure von Optical Associates, Inc., Milpitas, Ca. bei 15 mw/cm². Die Bestrahlungszeit betrug 60 Sekunden für jede Seite des Films, wodurch ein klarer, farbloser Film erzeugt wurde. Die Schichtdicken der Silanschicht auf jedem Film wurde als zwischen 1 und 2 µm liegend geschätzt.
- Die folgende Tabelle zeigt die Daten für den Sauerstoffdurchgang für verschiedene Kombinationen von CPPDATMS in Lösung, die Menge und die Art des Lösemittels, wobei das beschichtete Substrat mit UV-Strahlung gehärtet wurde, sowie die Raten für den Sauerstoffdurchgang, sowohl feucht als auch trocken.
- MEK = Methylethylketon
- MeOH= Methanol
- IS = Itaconsäure
- * = relative Luftfeuchtigkeit bei 85 %
- Die Daten in der Tabelle zeigen, daß die Kombination von CPPDATMS in 5 g Itaconsäure, in Methanol (MeOH) und Wasser insgesamt die größten Verbesserungen für die Sauerstoffdurchgangsraten erbrachten, indem diese um das 2fache gegenüber dem uubehandelten Film vermindert waren, der eine Durchgangsrate für trockenen Sauerstoff von 2.300 cm³/m²/Tag aufwies. Wichtiger ist noch, daß die niedrige Durchlässigkeit für Sauerstoff über einen weiten Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit aufrecht erhalten blieb; eine Eigenschaft, die für Verpackungsanwendungen kritisch ist. Die anderen Filme mit der Beschichtung aus CPPDATMS hatten jedoch auch gute Eigenschaften, wobei jeder eine Verminderung in der Sauerstoffdurchlässigkeit gegenüber dem Vergleichsfilm von einer Größenordnung zeigte.
- Die vorstehende Beschreibung beschreibt nur die bevorzugte Ausführungsform und die wechselnden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Andere Ausführungsformen können ebenso artikuliert werden. Es wird erwartet, daß Fachleute Unterschiede wahrnehmen, die, wenn sie auch verschieden von der vorstehenden Beschreibung sind, doch nicht von der Erfindung abweichen, wie sie hierin beschrieben und beansprucht ist.
Claims (5)
1. Silanbeschichtungsmittel, enthaltend:
(A) eine Organosiliciumverbindung, ausgewählt aus
Silanen, die der molekularen Formel
Q(R¹O)&sub3;Si,
entsprechen, wonei der Q den Rest
R²(CH=CH)n-CH=CR³C(O)R&sup5;-
bezeichnet, R¹ individuell ausgewählt ist aus
unsubstituierten einwertigen Kohlenwasserstoffresten; R² einen Aryl-,
Alkoxyaryl- oder Alkarylrest bedeutet; R³ für -C N oder
-O(O)OR&sup4; steht, wobei R&sup4; Wasserstoff oder einen
unsubstituierten einwertigen Kohlenwasserstoffrest bezeichnet, der
aus derselben Gruppe ausgewählt ist wie R¹, R&sup5; für
O(CH&sub2;)aOH=OH oder -NR&sup6;-(CH&sub2;)b- steht; R&sup6; Wasserstoff oder
einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen
bezeichnet, a für 1 bis 5, b für 3 bis 6 und n für 0 oder
eine positive ganze Zahl steht, mit der Maßgabe, daß n für
nur dann stehen kann, wenn R² einen Naphthylrest bedeutet;
(B) Itaconsäure;
(C) Wasser; und
(D) ein Lösemittel
2. Verfahren zur Herstellung eines Silan-beschichteten
Substrats, bei dem man:
(I) ein Kunststoffsubstrat mit dem
Silanbeschichtungsmittel nach Anspruch 1 beschichtet; und dann
(II) die Silanlösung mit ultraviolettem Licht zu
einem Siliconharz härtet
3. Beschichtungsmittel nach Anspruch 1, wobei das
Lösemittel Methanol oder Methylethylketon ist.
4. Beschichtungsmittel nach Anspruch 1, wobei die
Silanlösung aus den folgenden Reaktanten hergestellt wird, welche
umfassen:
(a) Propargyl-2-cyano-5-phenyl-2,4-pentadienoat;
(b) Toluol;
(c) einen Platinkatalysator; und
(d) Trimethoxysilan.
5. Beschichtungsmittel nach Anspruch 1, wobei die
Silanlösung aus den folgenden Reaktanten hergestellt wird, welche
umfassen:
(a) Methyl-2-cyano-5-phenyl-2,4-pentadienoat;
(b) 3-Aminopropyltrimethoxysilan; und
(c) Toluol.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/155,039 US5348771A (en) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | Method of producing an oxygen barrier coating containing trimethoxysilyl functional pentadienoate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69403180D1 DE69403180D1 (de) | 1997-06-19 |
| DE69403180T2 true DE69403180T2 (de) | 1997-11-13 |
Family
ID=22553889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69403180T Expired - Fee Related DE69403180T2 (de) | 1993-11-19 | 1994-11-14 | Sauerstoffundurchlässige Beschichtungszusammensetzung, die trimethoxysilylfunktionalisiertes Pentadienoat enthält |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5348771A (de) |
| EP (1) | EP0654510B1 (de) |
| JP (1) | JPH07188581A (de) |
| DE (1) | DE69403180T2 (de) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5776565A (en) * | 1996-12-04 | 1998-07-07 | International Paper Company | Hybrid sol-gel barrier coatings |
| US6083587A (en) | 1997-09-22 | 2000-07-04 | Baxter International Inc. | Multilayered polymer structure for medical products |
| EP0951947A1 (de) * | 1998-03-26 | 1999-10-27 | Getratex S.A. | Strahlenvernetzte Sperrbeschichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| DE19910895A1 (de) | 1999-03-11 | 2000-09-21 | Fraunhofer Ges Forschung | Hydrolysierbare und polymerisierbare Silane |
| DE10206831A1 (de) * | 2002-02-18 | 2003-08-28 | Basf Ag | Beschichtungen für Trägermaterialien zur Erreichung einer Sauerstoffbarriere |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4254169A (en) * | 1978-12-28 | 1981-03-03 | American Can Company | Multi-layer barrier film |
| US4407897A (en) * | 1979-12-10 | 1983-10-04 | American Can Company | Drying agent in multi-layer polymeric structure |
| JPS5882752A (ja) * | 1981-11-11 | 1983-05-18 | 呉羽化学工業株式会社 | 熱収縮性フイルム |
| JPS58142848A (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-25 | 呉羽化学工業株式会社 | 積層フイルム |
| US4421823A (en) * | 1982-06-01 | 1983-12-20 | Curwood, Inc. | Flexible wrapping material and method of manufacture |
| US4501797A (en) * | 1982-12-01 | 1985-02-26 | American Can Company | Unbalanced oriented multiple layer film |
| DE3306189A1 (de) * | 1983-02-23 | 1984-08-23 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Mehrschichtige folie mit einer gas- und aroma-sperrschicht, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
| GB2139948B (en) * | 1983-05-18 | 1986-09-10 | British Cellophane Ltd | Multilayer packaging film |
| US4557780A (en) * | 1983-10-14 | 1985-12-10 | American Can Company | Method of making an oriented polymeric film |
| US4561920A (en) * | 1984-02-08 | 1985-12-31 | Norchem, Inc. Formerly Northern Petrochemical Company | Biaxially oriented oxygen and moisture barrier film |
| US4643926A (en) * | 1985-04-29 | 1987-02-17 | W. R. Grace & Co., Cryovac Div. | Flexible medical solution pouches |
| US5004647A (en) * | 1986-03-21 | 1991-04-02 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Oxygen barrier biaxially oriented film |
| US4855183A (en) * | 1986-11-17 | 1989-08-08 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Multiple-layer, cook-in film |
| US4911986A (en) * | 1987-02-09 | 1990-03-27 | Dow Corning Corporation | Curable silicone compositions comprising vinyl monomer |
| US4755402A (en) * | 1987-03-03 | 1988-07-05 | W. R. Grace & Co., Cryovac Div. | Thermoplastic multi-layer barrier packaging film and bags made therefrom |
| US4833024A (en) * | 1987-04-03 | 1989-05-23 | W. R. Grace & Co. | Low shrink energy films |
| US4853265A (en) * | 1987-09-02 | 1989-08-01 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Eva based multi-layer, heat-shrinkable, packaging film and bags made therefrom |
| US4803126A (en) * | 1987-10-19 | 1989-02-07 | Energy Sciences Inc. | Process to permit improvement of functional properties of polyolefin articles by electron-beam initiated polymerization |
| US5009924A (en) * | 1987-10-19 | 1991-04-23 | Energy Sciences Inc. | Process to permit improvement of functional properties of polyolefin articles by electron-beam initiated polymerization |
| US4886690A (en) * | 1987-12-21 | 1989-12-12 | W. R. Grace & Co. | Peelable barrier film for vacuum skin packages and the like |
| US4891253A (en) * | 1988-11-17 | 1990-01-02 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Moisture barrier medical film |
| US5077135A (en) * | 1989-04-12 | 1991-12-31 | Energy Sciences Inc. | Siloxane polymers and copolymers as barrier coatings and method of producing barrier coating properties therewith |
| DE4002922A1 (de) * | 1990-02-01 | 1991-08-08 | Wacker Chemie Gmbh | Alkenyloxygruppen aufweisende siloxancopolymere, deren herstellung und verwendung |
| US5215822A (en) * | 1991-03-01 | 1993-06-01 | Energy Sciences, Inc. | Method of imbuing organic polymer films with improved gas impermeability characteristics and improved barrier coatings therefor |
| US5136065A (en) * | 1991-12-30 | 1992-08-04 | Dow Corning Corporation | Propargyl esters of carboxylic acids containing conjugated ethylenic unsaturation and organosilicon compounds derived from same |
| US5194460A (en) * | 1992-01-02 | 1993-03-16 | Dow Corning Corporation | Storage stable heat curable organosiloxane compositions containing a microencapsulated catalyst and method for preparing said catalyst |
| US5242719A (en) * | 1992-04-06 | 1993-09-07 | General Electric Company | Abrasion resistant UV-curable hardcoat compositions |
-
1993
- 1993-11-19 US US08/155,039 patent/US5348771A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-11-10 JP JP6276311A patent/JPH07188581A/ja not_active Ceased
- 1994-11-14 DE DE69403180T patent/DE69403180T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-11-14 EP EP94308391A patent/EP0654510B1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07188581A (ja) | 1995-07-25 |
| EP0654510B1 (de) | 1997-05-14 |
| EP0654510A1 (de) | 1995-05-24 |
| DE69403180D1 (de) | 1997-06-19 |
| US5348771A (en) | 1994-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2811072C2 (de) | ||
| DE3876368T2 (de) | Haertbare polysiloxanzusammensetzung. | |
| DE3315281C2 (de) | ||
| DE69107938T2 (de) | Funktionnelle Epoxygruppen-enthaltende Polysiloxanharze und Additive mit kontrolierter Haftverminderung. | |
| DE2922295C2 (de) | ||
| EP2178947B1 (de) | Verfahren zur kontrollierten hydrolyse und kondensation von epoxy-funktionellen organosilanen sowie deren cokondensation mit weiteren organofunktionellen alkoxysilanen | |
| DE69220717T2 (de) | Chemisch adsorbierte Schicht und Verfahren zu deren Herstellung | |
| EP0449050B1 (de) | Härtbare Organopolysiloxane mit über SiC-Gruppen gebundenen Oxyalkylenethergruppen, ihre Herstellung und Verwendung | |
| DE60221383T2 (de) | Silikonzusammensetzung für einen wasserabweisenden überzug | |
| DE3830053A1 (de) | Mischung zur herstellung abriebfester beschichtungen | |
| DE69108603T2 (de) | Zusammensetzungen für flammhemmende Überzugsmittel und beschichtete Gegenstände. | |
| EP0978525A2 (de) | Acryloxypropyl- oder Methacryloxypropyl-Gruppen enthaltende Siloxan-Oligomere | |
| DE3782079T2 (de) | Organosilizium-verbindungen. | |
| WO1992021729A1 (de) | Beschichtungszusammensetzungen auf der basis von fluorhaltigen anorganischen polykondensaten, deren herstellung und deren verwendung | |
| DE3120853A1 (de) | "silikonueberzug fuer nicht-grundierte kunststoffsubstrate und damit ueberzogene erzeugnisse" | |
| DE3212771A1 (de) | Harzzusammensetzung | |
| DE2161434A1 (de) | ||
| EP1150782B1 (de) | Pulverlackierte substrate mit einem decklack auf basis epoxidgruppenhaltiger silane | |
| EP0988340A1 (de) | Uv-stabilisatoren für siloxan-systeme | |
| DE4011045A1 (de) | Verfahren zum beschichten von kunststoffsubstraten und lack zur verwendung in diesem verfahren | |
| DE2366537C2 (de) | Fertigungsgegenstände aus Kunststoff mit einem Überzug, der Umsetzungsprodukte von Epoxysilan-Verbindungen und hydroxyaromatischen Verbindungen enthält | |
| DE4020316A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines flexiblen und abriebbestaendigen ueberzugs und lack zur verwendung in diesem verfahren | |
| DE69117053T2 (de) | Vernetzbare Harzzusammensetzung, ein thermoplastisches Harz enthaltend | |
| DE3788051T2 (de) | Härtbare Siliconzusammensetzung zum Schutz gegen Korrosion. | |
| DE69403180T2 (de) | Sauerstoffundurchlässige Beschichtungszusammensetzung, die trimethoxysilylfunktionalisiertes Pentadienoat enthält |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |