Barriereschichten auf Kunststofffolien

Aluminiumbedampfte Kunststofffolien werden seit etwa 20 Jahren für Kondensatoren und für die Lebensmittelverpackung eingesetzt. Die Permeation von Wasserdampf und Sauerstoff wird durch eine ca. 50 nm dicke Aluminiumschicht wesentlich verringert. Neue Anwendungen für Barrierefolien sind optisch transparente Folien für die Lebensmittelverpackung, optische transparente Hochbarrierefolien für Displays sowie opake Hochbarrierefolien für Vacuum Insulation Panels (VIPs). Die Bedampfung der Kunststofffolien mit Aluminiumoxid wird durch reaktive Verdampfung mit Plasmaaktivierung durchgeführt. In einem relativ engen Prozessfenster für Sauerstofffluss und Al-Verdampfungsrate werden gute Barrierewerte bei guter optischer Transmission erreicht. Transparente Barriereschichten für Displays werden durch Dual Magnetrons Sputtern von SiO2 und Al2O3 erzeugt. Die gesputterten Schichten sind dichter als beim Hochratebedampfen. VIPs bestehen aus einem vakuumverpackten thermischen Isolationsmaterial zur Isolation in Kühlschränken oder -containern. Das Vakuum muss für lange Zeit aufrecht erhalten werden. Gegenwärtig besteht die Hochbarrierefolie aus einem Laminat mit einer 6 Mikrometer dicken Al-Folie. Nachteilig sind hoher Preis und thermische Leitfähigkeit der Al-Folie. Die Nachteile können durch vakuumbedampfte Kunststofffolie vermieden werden. Die Barriereeigenschaften aluminiumbedampfter Folie können durch plasmaaktivierte Verdampfung verbessert werden.