Barriereeigenschaften von aluminiumbedampften Kunststoffolien. Tl.1. Aufgedampfte Aluminiummenge, Oberflächenwiderstand, optische Dichte und Gasdurchlässigkeit

Mit Hilfe der Aluminiumbedampfung im Hochvakuum werden heute hochwertige Barrierefolien für den Verpackungsbereich hergestellt. Trotz des erreichten hohen Standards fehlen Kenntnisse über den Permeationsmechanismus von Gasen, Haftungsmechanismen, den Einfluß von Substrat- und Bedampfungsparametern auf Durchlässigkeit und Metallhaftung sowie Änderungen von Barriereeigenschaften durch Verarbeitung und Gebrauch. Um den Beschichtungserfolg bezüglich Barrierewirkung bereits während der Bedampfung - indirekt - zu überwachen, werden heute die optische Dichte oder der Oberflächenwiderstand der aufgedampften Aluminiumschicht erfaßt. Die Eignung dieser beiden Kenngrößen zur Beurteilung der Barriereeigenschaften sowie deren Grenzen werden aufgezeigt. Untersuchungen zur Struktur der aufgedampften Aluminiumschicht bezüglich Defekten und zu den Oberflächeneigenschaften der Substrate wurden durchgeführt und deren Auswirkungen auf die Barriereeigenschaften ermittelt. Die Barrierebildung durch die aufgedampfte Aluminiumschicht wird diskutiert.

The metallization of films by vacuum roll coating is a well known and established technique for production of high barrier packaging films. Despite the technical ability of producing such films there are general phenomena which are not understood at the moment: the mechanisms of gas permeation and adhesion, effects of both substrate properties as well as coating process parameters on barrier properties as well on the change of barrier properties after processing and use. Optical density and surface resistance are currently used as indirect indicators during the coating process to ensure final barrier performance. Applicability and limits of the use of optical density and surface resistance as control parameters for final barrier properties have been proven. Furthermore, the structure of the aluminium layer with regard to defects and substrate surfaces as well as their effects on barrier properties have been investigated. Barrier mechanisms are discussed.