Thin inorganic layers for barrier packaging materials

: Langowski, H.-C.; Utz, H.

Abstract
Eine Alternative zu Kunststoffverbundfolien, die wegen ihrer guten Sperrschichteigenschaften für das Verpacken von Lebensmitteln eingesetzt werden, könnte die Entwicklung von Folien mit aufgedampften anorganischen Schichten bringen. Es werden die grundlegenden Mechanismen des Gasdurchtritts (Permeation) durch dünne Schichten in Abhängigkeit von ihrer Struktur diskutiert. Dabei werden bisherige Erkenntnisse über Einflüsse des Schichtwachstums, des Schichtmaterials, der Verfahrensparameter und der Belastungen durch Weiterverarbeitung berücksichtigt. In der Gesamtübersicht zeigt sich, daß bisher kein systematischer Zusammenhang innerhalb der Kette Substratvorbehandlung/Substrateigenschaften - Beschichtung - resultierende Schichtstrukturen vor und nach Beanspruchung - Permeationsverhalten für verschiedene Gase etabliert werden konnte, und daß eine Kenntnis dieser Zusammenhänge zur reproduzierbaren Herstellung sowohl bei etablierten Verfahren als auch bei neu zu entwickelnden Schichtsystemen von großer Bedeutung ist.

 

The development of films with thin inorganic layers could bring an alternative packaging material to the plastic composite films used as food packagings because of their good barrier properties. The fundamental mechanisms of gas penetration through thin layers are discussed with respect to the layer structures. The present know-how about the influences of layer growth, layer material, processing parameters and the stress caused by further processing is taken into account. The complete survey shows that up to now nomsystematic interrelation within the chain substrate pretreatment/substrate properties - coating - resulting layer structure before and after the use of the foil - permeation properties for various gases could be established. The knowledge of these interrelations is of major importance for the reproducible production of coated films by use of established production methods as well as for layer systems being newly developed.