生产分层的或者堆叠的无机/有机复合物材料的方法

文档序号:1939873阅读:234来源:国知局
专利名称:生产分层的或者堆叠的无机/有机复合物材料的方法
生产分层的或者堆叠的无机/有机复合物材料的方法本发明涉及生产层型或者分层的无机/有机复合物材料的方法,其具有权利要求 1的前序部分的特征,涉及具有权利要求5的前序部分的特征的可供选择的方法,以及也涉 及具有权利要求26的前序部分的特征的复合物材料。许多不同类型的产品对于气体和液体是高度敏感的,实例是食品、电子产品、医疗 器械和药品。这些类型的产品与气体和液体接触常常使得历时一段时间而老化,并且最终 使产品失效。电子产品尤其是易于遭受湿气损害,这是因为湿气会导致传导性降低并且导 致腐蚀。这种敏感性在有机电子方面中比无机电子器件甚至更大程度地存在。因此,存在 包封合适的产品和设备的特定需要,用于保护不受气体和液体侵害。氧透过速率OTR和水 蒸汽透过速率WVTR用于量度这种包封的效果。这些速率分别给出了氧气和水蒸汽在具体 的温度和相对湿度的条件下透过膜的流动速率。这些值越低,用于包封的各个材料就越合 适。近年来,高规格的塑料膜已经被开发为用于显示器的生产的基板材料和作为薄玻 璃基板的替代品。使用塑料膜的结构也能够提供增加的柔性。所有这些膜的生产都需要复 杂专业的工艺,因此该膜是比较昂贵的。此外已经发现,不能够充分地降低这些基板膜的水 和蒸气渗透性。结果是基于这些基板膜的电子产品的品质和寿命有限。氧通过这些膜扩散 导致氧化,在有机半导体的情况下尤其是这样,和由可氧化的金属构成的电极的氧化,由此 减少了寿命。从现有技术可知,薄玻璃层(约30-50 μ m的层厚度)可用于获得高的阻挡值 (barrier values),即低的WVTR和低的0TR。为了给玻璃层足够的可加工性,将这些玻璃层 层压到聚合物膜上,或者用聚合物涂覆。这种类型的无机/有机复合物材料和它的生产方 法披露于WO 00/41978A1中。这种类型的玻璃-聚合物复合物材料的生产要求大量的制造 步骤。在这些步骤中,首先生产玻璃,在冷却之后,使其与聚合物接触。冷却的玻璃本身难 以处理,不可逆地损害该玻璃的危险性高,当它非常薄时尤其是这样。此外,从现有技术可知,可由无机层和有机层在衬垫膜上生产多层结构。此处 的该无机层通常在真空中沉积。由无机层和有机层构成的多层结构的实例披露于wo 00/36665A1, WO 2004/089620A2 和 WO 03/094256A2。但是,使用聚合物膜用于生产无机/有机复合物材料是有问题的,这是因为这些 膜通常具有表面缺陷,因此同样会在非常薄的真空沉积的无机层中诱导出缺陷。为了消除 这些缺点,这些类型的膜必需额外提供抛光层。所需的真空技术的资金支出也是非常高的, 并且如果意图避免通过工厂的多个通道,对于多层结构的在线制造需要重复的资金支出。 加工非常薄的聚合物膜的进一步的问题是在层压工艺中处理这些聚合物膜和对它们进行 层合而不产生扭曲。现有技术已知的另一方法是与无机材料尤其是金属或者它们的合金混配的聚合 物材料,或者另外与低熔点玻璃混配的聚合物材料,在熔融状态下成形。这种类型的混配材 料中的有机和无机材料在混配过程中都是熔融状态。此处的无机相是不连续的,因此这种 类型的混配物质不能够提供对渗透的显著阻挡。这种类型的混配材料的实例披露于US 3732 181,US 5 043 369,EP 1 248 816B1, EP 1 272 554B1和 EP 0 365 236B1。US 3 732 181也披露了片状复合物材料。小面积的这些材料通过在压力下将玻璃 箔和聚合物膜层压到一起而制得。本发明存在的问题是提供简单的方法用于生产多用途的无机/有机复合物材料。以上问题通过具有权利要求1的前序部分的特征的方法借助于权利要求1的特征 部分的特征而得到了解决。根据权利要求的方法5提供可供选择的解决方案。另外的独立 权利要求27或28提供了复合物材料形式的实施方式。通过各个从属权利要求提供有利的 实施方式。本发明开始于认识到可挤出主要是无机的材料(predominantlyinorganic material)从而给出粘在一起的片状结构,并且在该工艺中获得低层厚度的片状结构。对于 本领域技术人员的第一个出乎意料的因素是无机材料的熔体的稳定性足以挤出这种类型 的薄膜,可将其与有机材料,尤其是与聚合物材料合并。出乎意料的是,此外可以大面积地(over a large area)合并主要是无机的熔 体与有机材料,尤其是聚合物材料,而不给聚合物材料和/或片状熔体产生例如任何热 或者几何损害。尤其是,在这种类型的用于生产复合物材料的方法中可省略粘附中间层 (adherent intermediate layers) 0此处的该无机材料表现为连续相的形式,否则将它熔融至得到连续相的形式。因 此本发明的范围不包括与小比例的粘结剂,或者粉末浆料一起挤出或者涂覆糊剂,例如陶 瓷坯泥,这是因为在这种情况下所述无机相不是连续的,并且这些物质通常仅在挤出工艺 或者涂覆工艺之后才被熔融或者烧结。本申请中,主要是无机的材料是指其中有机材料的比例为至多20体积%,优选小 于10%,特别是优选小于的无机材料。所述无机材料中有机材料的比例越小,能够获得 的阻挡值越好,即具体地,低的WVTR和0TR。挤出是指任何连续的工艺,其形成片材或者形成物体,并且其中熔融物质或者液 体物质通过压力传递通过模头,在该模头中形成规定的几何形状,通常为片材或者型材 (例如管),和该材料在从该模头排出之后通过物理和/或化学工艺进行固化。因此,在本发明的第一工艺中,对于无机/有机复合物材料的生产,提供主要是无 机的材料和聚合物材料。本申请的所述主要是无机的材料的熔点低于约500°C。玻璃化转变温度,也称为转化点(transformation point),可在动态力学分析 (DMA)或者动态差示量热法(dynamic differential calorimetry, DSC)的帮助下测量。 从DMA获得的结果包括拉伸模量和剪切模量的显著变化,以及在窄的温度范围内,阻尼变 化的明显最大值(pronounced maximum of thechange in damping)。DSC 狈 |J 量涉及记录 热容(Cp)与温度的函数关系。热容在玻璃化转变点显示出突然的改变。熔点可通过软化 点限定。在玻璃融合领域,这常常记为动态粘度为107 6dPaS(分帕秒=泊)的温度。根据 ASTMC338-93 (2003),也常常记为 Littleton 软化点。将两个物质彼此独立地熔融,然后从该熔体共挤出。共挤出的方式例如尤其是为 了形成作为片状结构的复合物材料。此处,共挤出相对于简单挤出的优点是两种材料彼此 粘结的温度是类似的。这允许在所述无机材料和聚合物材料之间形成更好的粘结。随着聚 合物膜的形成,它还保护和稳定化该无机材料的层,甚至是在它离开挤出装置之前就已经
任何已知的工艺原则上都可用于所述的共挤出工艺,例如WalterMichaeli的 Extrusion Dies for Plastics and Rubber,Munich, Hanser Verlag 2003 中描述的那些。 但是,该共挤出工艺优选通过共挤出模头(多歧管模头)进行,这是因为这比例如用于多个 具有不同粘度和温度的熔体的共挤出转接器(adapter)具有更好的适应性。但是,通过共 挤出转接器的共挤出也可用于生产复合物材料。在本发明的方法的优选的实施方式中,该无机材料包括在两层聚合物材料之间。 这种包含可发生在该共挤出工艺的过程中,但是另一可能性是,将该无机材料挤出到聚合 物衬垫上,然后用另外的聚合物层涂覆。这种类型的涂覆可通过本领域已知的方法进行。但 是,该涂覆工艺尤其是应该在主要是无机的材料的温度仍然高于熔点或者玻璃化转变温度 时的期间进行。无机材料在两层聚合物材料之间的包埋是特别有利的,这是因为然后存在 在冷却之后产生的任何内部应力的对称分布,结果避免了或者至少是减少了片状结构的变 形。 共挤出或者涂覆工艺可不仅用于两层或者三层结构,而且可用于具有任何期望的 有机层和无机层数目的任何期望的层序列。尤其是,也可同时或者顺序挤出多层无机材料。如果无机材料包含在两层聚合物材料之间,那么也可能的是这两个层由不同的聚 合物材料制备。因此,可以将复合物材料的两侧单独地适用于不同的用途。例如,可能的是, 一层包括具有特别高的耐刮擦性的材料,而另一层具体地适于改进光学性质。在本发明的第二方法中,将该主要是无机的材料直接挤出到衬垫上。此处该衬垫 可采取临时衬垫(辅助衬垫)的形式,其在进一步加工的步骤之后依次被除去。但是,该衬 垫也可为永久衬垫,并且形成具有该无机材料的复合物材料。尤其是,该衬垫是由聚合物材 料构成的衬垫。同样地,在该方法中,使用熔点或玻璃化转变温度低于约500°C的无机材料, 为了避免过高的温度损害有机材料。较低温度的另一优点是即使热膨胀系数之间有大的差 别的情况下无机材料和有机材料的粘结是可能的。此处同样,将无机材料挤出到衬垫上,能够将该无机材料作为全表面层以基本上 均勻的层厚度施用至该衬垫上。如果该衬垫是形成该复合物材料的一部分的永久衬垫,那 么直接获得另一优点主要是无机的材料由所述熔体直接挤出到所述衬垫上。因为这在挤 出工艺之后直接进行,该材料的温度仍然是高的,允许该衬垫和该无机材料之间有特别高 的粘结,而完全不需要提供另外的层,例如粘合剂层。如果该无机材料的层挤出到的衬垫仅用作辅助衬垫,那么就将聚合物材料作为有 机材料施加到该无机材料的与所述辅助衬垫相对的一侧上。该聚合物材料应用可通过层合 进行,从而通过用聚合物材料从熔体进行涂覆,或者通过用聚合物材料从溶液或者分散体 进行涂覆,而施加聚合物膜。此处尤其是可参考形成聚合物层,尤其是聚合物膜的现有技术 中已知的工艺。涂覆方法也源自所述挤出工艺。对于本发明的目的,这些也包括挤出涂覆,其中当 仍然是液体时将所述挤出的材料施用至经过所述模头的衬垫材料,并且该材料也常常暴露 于此处的取向加工(orientation process),例如为了减小材料的厚度和/或使材料的厚 度更加均勻。这些方法包括称为槽形刮涂(slotted-knife coating)的方法。然而在挤出 涂覆中,该材料的厚度通过模头缝隙的厚度,熔体流动速率和取出速度限定,在槽形刮涂中厚度基本上通过该模头和衬垫材料之间的距离设定。下文中所述的进一步的优点和实施方式是将无机材料共挤出和简单挤出到衬垫 上,即使在没有明确提及每种情况,尤其是两种生产方法相关的优点的情况下也是这样。应该将聚合物材料在所述主要是无机的材料的温度高于熔点或者玻璃化转变温 度时的期间施加到所述主要是无机的材料。对这种阈值温度的依从会产生具有特别高的粘 合力的复合物材料。如果使该挤出模头或者挤出转接器尽可能地移动到靠近至该衬垫,那么在将该无 机材料挤出到衬垫(其可为辅助衬垫)上时可获得特定的加工技术优点。具体地,挤出模 头或者挤出转接器与衬垫之间的距离不应该大于10cm。此外,使用最小的距离可具体地避 免在与衬垫接触之前过度地和不受控制地冷却该无机材料。本发明的方法还允许以最小的厚度生产该复合物材料。具体地,可产生的厚度低 于约200 μ m,优选实际上低于约ΙΟΟμπι。即使使用这种水平的厚度,该主要是无机的材料 也仍然能够获得低的WVTR和低的0TR。 在更优选的实施方式中,该无机层的厚度低于25 μ m,尤其优选低于10 μ m,非常 尤其优选低于5 μ m。这允许该复合物材料具有特别高的柔性。本发明的生产复合物材料的方法还提供在挤出工艺之后且在沉积到衬垫上之前 对所述主要是无机的材料进行取向的可能性,或者在挤出工艺之后对整个复合物材料进行 取向的可能性。这能够进一步减小复合物材料的层厚度。所述的取向还可使层厚度更加均 勻。该取向还能够形成特定的光学性质。此处的取向可在相对于挤出方向的纵向进行,或者可以相对于挤出方向的横向 进行,或者另外还相对于挤出方向的横向进行。取向通常进行的比例为至少1 2,优选 1 5。优选在挤出工艺的下游进行的工艺,例如上述的取向工艺,也包括成形方法,例如 吹塑薄膜生产,吹塑或者热成型。这些方法可给予挤出物三维形状。在优选的实施方式中,还在复合物材料的生产之后,因此尤其是在挤出工艺之后, 并且在约30°C和所述无机层材料的玻璃化转变温度或者熔点之间的温度,对所述复合物材 料进行热适应。冻结在该材料中的内部应力可通过这种热适应而减小。所述无机材料优选为玻璃。“低熔点"玻璃尤其是能够用于本发明,即玻璃化转 变温度(转换温度)Tg低,尤其是Te低于500°C的玻璃。在本方法中玻璃的优点是它是透明的,以及它还有良好加工性。因此,结合透明 的聚合物材料,可产生具有高阻挡值的透明复合物材料。特别合适的玻璃是含铅玻璃,磷 酸盐玻璃或者硼酸盐玻璃。这种类型的玻璃例如描述于DE 765307A,US 5,013,360,US 5,328,874,US 5,534,469,US 7,148,165B2, US 5,281,560 和 US 5,122,484 中,将这些文 献中关于所用的玻璃,尤其是它们的组成方面的公开具体地并入本申请。非常优选的玻璃是其中磷酸盐或者硼酸盐已经至少在一些程度上被硫酸盐代替 的那些和/或是其中使用了网络改性剂(network modifier)的那些和/或其中使用混合 的碱性效果(alkali effect)的那些。所述混合的碱性效果涉及在一些程度上用Li2O或 K2O代替例如Na2O,以及其它降低玻璃化转变温度的手段。可优选使用选自体系SnCVP2O5或 ZnCVP2O5的玻璃,其具有特别低的熔点。
也优选使用称为"短"玻璃的那些,即具有窄的熔点范围的玻璃,并且其中在所 述熔融范围之上的粘度下降是非常显著的。受益于此性质,即使在相对低的温度(比玻 璃化转变温度高约50°C ),也获得的粘度通常是足够低的,从而允许挤出,尤其是共挤出工 艺。该软化点通常根据ASTM C338-93 (2003) (Littleton软化点)确定。由于低熔点玻璃常常对于外部介质的作用敏感,所以还优选使用耐腐蚀的玻璃。 高耐水性是特别有利的。具有低玻璃化转变温度的这些玻璃例如披露于P. A. Tick =Water durable glasses with ultra low melting temperatures, Physics and Chemistry of Glasses 25 (1984) p. 149 中。因为在工作时健康和安全的原因,无铅玻璃是优选使用的。这些的实例披露于EP 1 248 816B1。在一种优选的实施方式中,将至少一种添加剂添加到该无机材料中,并且在挤出 工艺过程中改善流动性或者降低粘度。此处,可在熔融工艺之前或者熔融工艺的过程中,将 添加剂添加到无机材料中。合适的添加剂的实例是聚碳酸亚烷基酯,其可以以QPAC得自 Empower Materials,Newark, DE, USA。所用的聚合物材料优选为耐高温热塑性材料。这种类型的热塑性材料允许容易地 进行加工。这种类型的热塑性材料还是非常惰性的,并且因此不需要考虑该热塑性材料的 任何化学反应。所用的聚合物材料还优选包括透明材料。由此可生产具有高透明度的复合物材 料,尤其是与透明玻璃一起组合。透明度应该具体地在可见光谱区域(约400nm至约SOOnm 的波长)提供。对此,该复合物材料的透光率应该为至少70%,优选至少80%,更优选至少 85%。为了获得这种透明度,所用的各个材料也应该具有合适的透光率。聚合物材料的透明度可能对于材料本身来说是固有的,例如在无定形聚合物中就 是这种情况,或者可通过对聚合物的具体加工而产生,例如已知的,可通过取向聚丙烯的高 程度取向而获得,取向聚丙烯通过微晶的取向而变得透明。通过加工参数而产生的透明度 的另一实例是对熔体的突然冷却,由此防止产生微晶,或者仅产生非常少的微晶。此外,可优选使用在20°C至200°C的温度范围内的热膨胀系数低于25 X KT6IT1的 有机材料。低热膨胀对于最小化无机材料,尤其是玻璃,和聚合物材料之间的应力是特别有 利的。在透明聚合物的情况下,例如,可通过使用无机纳米粒子作为聚合物的填料而获得低 热膨胀系数,由此保持光学透明度。这个选择减少了相对于玻璃在热膨胀方面的差异,由此 在复合物材料中给出较低水平的内应力。该无机材料的热膨胀系数还优选在20°C至300°C的温度范围内高于UxlO—ir1。 这种选择减少了相对于聚合物在热膨胀方面的差异,结果是在复合物材料中内应力水平 较低。玻璃化转变温度低于500°C的这些玻璃例如描述于以下文献中Raab,D.等=Irmo Regio for southern Thuringia-Composite project :Entwicklung einer Schmelzkern technologie[Development ofa fusible-core technique], sub-project 2: Losliche Gie β kerne aus Glas[Use ofglass for sacrificial casting cores] :final report, subvention code BMBF0312902B,将该文献所公开的内容通过参考并入本申请。还优选的是,所用的聚合物材料包括弹性聚合物或者弹性体改性的聚合物。这可 提供聚合物材料中存在的任何内部应力的弹性补偿。为此目的,合适组成的聚合物材料的实例是有机硅。还优选的是所用的聚合物材料包含粘合剂物质的实施方式。为此,可使用本领域 技术人员已知的任何可挤出或者可涂覆的粘合剂物质。这些粘合剂物质包括热熔粘合剂 物质,例如基于聚烯烃共聚物或者聚酰胺,和反应性粘合剂物质,例如基于环氧化物或者丙 烯酸酯,和压敏粘合剂物质,例如基于丙烯酸酯,或者基于合成橡胶(尤其是基于嵌段共聚 物)或者基于有机硅。粘滞性或者粘弹性的粘合剂物质是特别有利的,这是因为它们能够 通过加工流程在物质中提供应力的弥补。这同样适用于粘滞性聚合物,例如聚异丁烯或者 乙酸乙烯酯含量大于40%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,这些具有显著的粘滞性,但是它们 通常不称为粘合剂物质。在优选的实施方式中,生产多层复合物材料,其中至少在一层无机材料上施加一 层作为聚合物材料的粘合剂,并且将至少一层聚合物衬垫材料依次施加至该层上。此处同 样地,生产工艺可使用所有的所述至少三个层的共挤出,或者可使用接下来的涂覆。所述另 外的聚合物衬垫材料增加复合物材料的稳定性。在另一优选的实施方式中,生产多层复合物材料,其中至少在一层无机材料上施 加一层聚合物材料,并且将至少一层粘合剂施加到该层上。此处同样地,生产工艺可使用所 有的所述至少三个层的共挤出,或者可使用接下来的涂覆。这种复合物材料的优点是它可 无需任何另外的步骤而粘性粘结到基板上。在该工艺的进一步优选的实施方式中,在生产工艺之后,对该复合物材料进行冲 压,或者尤其是通过激光,或者喷水,进行切割。非常出乎意料的是,已经发现可以对该复合 物材料进行冲压和激光切割,而不会例如通过玻璃破碎而损害该复合物。因此,在该方法的 进一步的步骤中,这可给出制备该复合物材料的简单方法,用于进一步的加工。得到的复合物材料可有利地用于需要透明的或者不透明的渗透阻挡的宽泛的各 种应用。在电子方面中,可特别有利地提及的应用是太阳能电池,尤其是薄层太阳能电池, 例如基于硅或者铜-铟-硒或它们的衍生物的那些,以及基于例如杂共轭聚合物或者其它 聚合物半导体(例如小分子和本领域技术人员已知的其它化合物)的有机电子器件的染料 太阳能电池和太阳能电池。这种类型的复合物材料也可有利地用于有机发光二极管方面,例如用于显示器和 发光应用。在显示器应用方面,该材料也可有利地用于电泳的至少单面包封(e_纸,电润湿 显示器(electrowetting displays))或者电致变色显示设备或者显示器。另一有利的应用是可用于电发光结构体方面,这是因为所用的颜料(磷光体)对 于湿气非常敏感,因此可有利地用本发明的分层材料包封整个结构体,这可比目前所用的 方法便宜得多,目前所用的方法是包封每个单独的颜料粒子。另一有利的应用是用于敏感产品的包装方面。此处,根据本发明的材料提供保护, 不仅避免从包装中散失(例如湿气,CO2或气味的损失),而且避免进入到包装中(例如异 味或者氧气)。特别有利的应用是用于食品包装方面。因为产品易于生产,成本低,并且因为它容 易通过使用热而成形,所以可生产出宽泛的各种包装几何形状,包括三维几何形状,这可通过例如热成型或者吹塑产生。热成型的杯子或者吹塑的瓶子是此处可提及的实例。
其它有利的应用是用于药品的包装方面。优点类似于食品。此处可提及的实例是 泡状包装体(blister pack),药物小瓶,用于注射液的容器,含有药物的安瓿或者一次性注 射器。 在上釉或者镶板方面,有进一步有利的应用。因此,根据本发明,将聚合物镶板上 安装耐刮擦性的保护性层。或者,该方法也可用于生产层压的玻璃,其中所述聚合物层通常 比玻璃层薄。这些类型的镶板的应用特别是可用于交通工具的构造、航空器构造和造船中。实施例1具有以下组成的磷酸盐玻璃(以mol%计)购自Friedrich FarbglashutteGmbH, Kaufbeuren 4. 9%Li20 ;9. 4% Na2O ;7. 1%K20 ;1. 6% CaO ;36. 6% ZnO ;20% P2O5和 20. 4% S03。磷酸盐玻璃的颗粒粒度低于1. 5mm。该玻璃的玻璃化转变温度为270°C。在柱塞 式挤出机(ram extruder)中在350°C的温度使该玻璃熔融,并传输到槽式共挤出模头中。所用的聚合物包括购自Bayer Material Science的Apec 2000聚碳酸酯。它是 粒料的形式。将该聚合物在单螺杆挤出机中在350°C的最大温度熔融,并同时传递到该共挤 出模头中。在该共挤出模头中,在每种情况下用聚合物熔体流涂覆玻璃熔体流两侧。三个物 料流中每一个的体积流量相同。合并的物流最终从该共挤出模头排出,并施加到温度控制 为200°C的冷辊上。在排出的过程中,使复合物以1 5的比例纵向取向。此处的模唇缝隙 为 0. 8mmο这得到了在每种情况下层厚度为约80 μ m的均勻复合物。该复合物证明对于围绕 IOOmm半径的弯曲是有抗性的,并且因此特征在于具有工业上有用程度的柔性。氧和水蒸汽的渗透根据基于DIN 53380的方法通过Mocon渗透测量设备测定。此 处的氧渗透在23°C和50 %相对湿度测定,水蒸汽渗透在37. 8°C和90 %相对湿度测定。测量 的值在每种情况下低于测量设备的检测极限10_3g/m2d(g/m2天)或者10_3cm7m2d巴(cm3/ m2 ·天 巴)。因此,本发明的方法能够产生没有缺陷的阻挡材料。本发明不仅提供生产方法,而且提供根据所述生产方法中之一生产的复合物材 料。因此,该复合物材料具有至少一层主要是无机的材料,以及至少一层聚合物材料。至少 所述复合物材料中主要是无机的层是已经挤出的。关于该复合物材料的另一实施方式,以及各个组分,尤其是可参考根据本发明的 方法的以上描述。在优选的实施方式中,复合物材料的另一特征是OTR低于10_3cm7m2d巴,WVTR低 于 10_3g/m2d 巴。
权利要求
生产层型或者分层的无机/有机复合物材料的方法,其中提供主要是无机的材料,和提供聚合物材料,其特征在于所述主要是无机的材料的熔点低于500℃,在每种情况下使所述主要是无机的材料和聚合物材料熔融,和将所述主要是无机的材料和聚合物材料从熔融状态共挤出,从而形成所述的复合物材料。
2.根据权利要求1的方法,其特征在于使所述主要是无机的材料和所述聚合物材料通过共挤出模头或共挤出转接器进行共 挤出。
3.根据权利要求1或2的方法,其特征在于将所述主要是无机的材料在两层聚合物材料之间共挤出。
4.根据权利要求3的方法,其特征在于所述的两个聚合物层由各自不同的聚合物材料挤出。
5.用于生产无机/有机复合物材料的方法,其中提供衬垫,并且其中将主要是无机的 材料施加到所述衬垫,其特征在于所述主要是无机的材料的熔点低于500°C,使所述主要是无机的材料熔融,和将所述主要是无机的材料由熔融状态挤出到所述衬垫上。
6.根据权利要求5的方法,其特征在于 提供的衬垫由聚合物材料构成,和/或将聚合物材料施加到所述无机材料的与所述衬垫相对的一侧。
7.根据权利要求6的方法,其特征在于将所述聚合物材料通过层压而施加,由溶液或者分散体施加,或者由熔体挤出。
8.根据权利要求1至7中任一项的方法,其特征在于在所述主要是无机的材料的温度高于熔点或者玻璃化转变温度时的期间,将所述聚合 物材料施加至所述主要是无机的材料。
9.根据权利要求1至8中任一项的方法,其特征在于生产所述复合物材料,使其厚度低于200 μ m,尤其是低于100 μ m。
10.根据权利要求1至9中任一项的方法,其特征在于在所述挤出工艺之后,将所述主要是无机的材料和/或所述复合物材料进行取向。
11.根据权利要求的方法10,其特征在于将所述主要是无机的材料和/或复合物材料以至少1 2的比例,优选以至少1 5 的比例纵向取向,和/或使所述主要是无机的材料和/或复合物材料以至少1 2的比例, 优选以至少1 5的比例横向取向。
12.根据权利要求1至11中任一项的方法,其特征在于在所述挤出工艺之后,在30°C和所述无机材料的软化点或熔点之间的温度,对所述复 合物材料进行热适应。
13.根据权利要求1至12中任一项的方法,其特征在于挤出的主要是无机的材料包括玻璃,尤其是含铅玻璃,磷酸盐玻璃或硼酸盐玻璃。
14.根据权利要求的方法13,其特征在于挤出的主要是无机的材料包括具有窄熔融范围的玻璃,尤其是其软化点比玻璃化转变 温度高不大于50°C的玻璃。
15.根据权利要求1至14中任一项的方法,其特征在于在所述的熔融工艺之前或者在所述的熔融工艺的过程中,将用于流动性改进的添加剂 添加到所述无机材料中。
16.根据权利要求1至15中任一项的方法,其特征在于在所述挤出工艺中所用的所述主要是无机的材料包括其中有机材料的比例为至多20 体积%,优选至多10体积%,和更优选至多1体积%的无机材料。
17.根据权利要求1至16中任一项的方法,其特征在于挤出的所述主要是无机的材料包括透明材料,尤其是在可见光谱区域透光率为至少 70%的透明材料。
18.根据权利要求1至17中任一项的方法,其特征在于所施加的所述聚合物材料,尤其是挤出的所述聚合物材料包括耐高温热塑性材料。
19.根据权利要求1至18中任一项的方法,其特征在于所施加的所述聚合物材料,尤其是挤出的所述聚合物材料包括透明材料,尤其是在可 见光谱区域中的透光率为至少70%的透明材料。
20.根据权利要求1至19中任一项的方法,其特征在于所施加的所述聚合物材料,尤其是挤出的所述聚合物材料包括最初不透明的材料,所 述聚合物材料的透明度通过进一步的加工获得,尤其是使其在可见光谱区域中的透光率为 至少70%。
21.根据权利要求1至20中任一项的方法,其特征在于所施加的所述聚合物材料,尤其是挤出的所述聚合物材料包括在20°C至200°C的温度 范围内的热膨胀系数低于25 · IO-6K-1的聚合物材料。
22.根据权利要求1至21中任一项的方法,其特征在于挤出的所述主要是无机的材料包括在20°C至300°C的温度范围内的热膨胀系数高于 12 · IO-6K-1的材料,尤其是玻璃。
23.根据权利要求1至22中任一项的方法,其特征在于在所述熔融工艺之前或者在所述熔融工艺的过程中,将用于降低热膨胀系数的添加剂 添加到所述聚合物材料,优选将纳米级的粒子添加到所述聚合物材料。
24.根据权利要求1至23中任一项的方法,其特征在于所施加的所述聚合物材料,尤其是挤出的所述聚合物材料包括弹性聚合物或者弹性体 改性的聚合物。
25.根据权利要求1至23中任一项的方法,其特征在于所施加的所述聚合物材料,尤其是挤出的所述聚合物材料包括粘合剂。
26.根据权利要求1至25中任一项的方法,其特征在于对所述复合物材料进行冲压,或者尤其是通过激光或者喷水的方式,对所述复合物材料进行切割。
27.一种复合物材料,其具有至少一层主要是无机的材料和至少一层聚合物材料, 其特征在于至少所述主要是无机的层是已经挤出的。
28.具有至少一层主要是无机的材料和至少一层聚合物材料的复合物材料,尤其是根 据权利要求27的复合物材料,其特征在于所述主要是无机的材料的厚度为0. 5至25 μ m之间,优选0. 5至10 μ m之间,尤其是优 选0. 5至5μπι之间。
29.根据权利要求27或28的复合物材料,其特征在于根据权利要求1至26中任一项的方法生产。
30.根据权利要求27至29中任一项的复合物材料,其特征在于所述复合物材料的OTR 低于 10_3cm3/m2 · d ·巴。
31.根据权利要求27至30中任一项的复合物材料,其特征在于所述复合物材料的 WVTR 低于 l(T3g/m2 · d ·巴。
全文摘要
本发明涉及生产分层或者堆叠的无机/有机复合物材料的方法,其中提供主要是无机的材料,和其中提供聚合物材料,其特征在于所述主要是无机的材料的玻璃化转变温度或熔点低于500℃,使所述主要是无机的材料和聚合物材料各自熔融,和将所述主要是无机的材料和聚合物材料从所述熔融状态进行共挤出,从而形成所述复合物材料。
文档编号C03B17/00GK101909880SQ200880124532
公开日2010年12月8日 申请日期2008年5月5日 优先权日2007年11月13日
发明者克劳斯·基特-特尔根-布舍, 安贾·斯泰格, 尤维·米歇尔 申请人:德莎欧洲公司
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