Neuartige Coextrudate mit verbesserten Verbundeigenschaften durch kovalente Schichtkopplung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Hans-Gerhard Fritz (†)
• Fachliche Zuordnung: Kunststofftechnik
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5386439

Gegenstand des zu beantragenden Verbundvorhabens ist die Erforschung, Optimierung und praktische Umsetzung innovativer Verbindungstechniken bei der Coextrusion von Mehrschichtverbunden aus im thermodynamischen Sinne unverträglichen Polymerwerkstoffen. Angestrebt wird eine kovalente chemische Direktkopplung der einzelnen Materialschichten nach einer vorausgegangenen Werkstofffunktionalisierung, so dass auf die Coextrusion zusätzlicher Haftvermittlerschichten verzichtet werden kann. Die Haftvermittlung zwischen den beiden Polymeren des Schichtverbundes soll durch Zusatz von nieder- und hochmolekularen Komponenten zu mindestens einer der beiden Polymeren erreicht werden, die sich aufgrund von Entmischungserscheinungen präferentiell an der Grenzfläche konzentrieren; die Haftvermittlung beruht dann darauf, dass diese Additive mit beiden Polymeren des Folienverbundes in der Grenzschicht stabile und permanente Wechselwirkungen und/oder Bindungen eingehen. Diese Phänomene müssen im Einzelnen mit verschiedenen polymer- und oberflächenanalytischen Methoden untersucht und quantifiziert werden. Die Konzeptvorteile der kovalenten Kopplung sollen sichtbar gemacht werden durch den vergleichenden Einsatz von sog. Compatibilizer-Systemen, die hinsichtlich ihrer chemischen Struktur und ihrer rheologischen Eigenschaften werkstoffspezifisch zu adaptieren sind und alternativ als Terkomponenten zuaddiert werden. Das Potential dieser innovativen Technologie sowie deren Umsetzbarkeit soll exemplarisch am Beispiel neuartiger flexibler und transparenter Packmittel für Infusionslösungen, Blutkonserven und Dialyseprodukte aufgezeigt werden. Die zu entwerfenden Folienbeutel sollen aus phthalatfreien Kunststoffen hergestellt werden, die im Vergleich zu dem bislang eingesetzten Polyvinylchlorid (PVC-P) als coextrudierte Folien in summa verbesserte Barriereeigenschaften, angehobene mechanische Kennwerte, eine hinreichende Transparenz sowie eine erhöhte Schweißnahtfestigkeit erwarten lassen. Realisiert werden soll dies in Form eines Polypropylen (PP l)/Polyamid (PA)/PP 2-Verbundes.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen