ISBN 978-3-8439-3919-5

978-3-8439-3919-5, Reihe Mikrosystemtechnik

Anne-Katrin Schuler
Entwicklung photoreaktiver Polymersysteme zur Adhäsionsverbesserung an Grenzflächen inkompatibler Polymermaterialien

288 Seiten, Dissertation Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau (2018), Softcover, B5

Zusammenfassung / Abstract

Die Einsatzgebiete polymerbasierter Foliensysteme sind vielfältig und reichen von Gegenständen des täglichen Gebrauchs wie in der Verpackungsindustrie bis hin zu aktuellen Forschungsarbeiten der „Systems-in-foils“-Technologien. In nahezu allen Anwendungsszenarien können die erforderlichen Eigenschaftskombinationen derartiger Systeme jedoch nicht durch eine einzelne Polymerfolie, sondern nur durch einen Folienverbund erhalten werden. Hierbei müssen Polymerfolien unterschiedlichster Funktionen zu einem stabilen Multischichtsystem verbunden werden. Eine Standardmethode um Polymerfolien miteinander zu verbinden stellt der konventionelle, thermische Laminierprozess dar, wobei eine Anbindung der Materialien durch thermisch- und druckinduzierte Interdiffusion der Polymerketten über die Grenzfläche der Folien hinweg erfolgt. Die Anwendbarkeit dieses Prozesses ist jedoch begrenzt, da eine Anbindung durch Interdiffusion der Ketten nur bei wenigen kompatiblen Polymermaterialien erhalten werden kann, was die möglichen Materialkombinationen deutlich eingrenzt.

Um diese Kompatibilitätsprobleme zu beheben, wird in dieser Arbeit wird ein neuartiger Reaktiv-Laminier-Prozess vorgestellt, welcher eine stabile Anbindung selbst inkompatibler Polymerfolien über chemische Verknüpfungsreaktionen ermöglicht. In diesem Prozess wird eine dünne, adhäsionsverbessernde Schicht bestehend aus photoreaktiven Polymersystemen zwischen den zu verbindenden Folien aufgebracht, welche nach Aktivierung mit UV-Licht über C,H-Insertionsreaktionen (CHic) chemische Bindungen an den Polymergrenzflächen ausbilden. Hierfür müssen die photochemischen Eigenschaften der photoreaktiven Komponenten an die Anforderungen des Reaktiv-Laminier-Prozesses angepasst, sowie geeignete synthetische Methoden zur Darstellung der photoreaktiven Polymersysteme evaluiert werden.