Thesis - Tumb1.biblio.tu-muenchen.de - Technische Universität ...
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Muster liegen die absoluten Permeationswerte um Größenordnungen über <strong>de</strong>n Werten,<br />
die sich für eine perfekte geschlossene Aluminiumschicht ergeben wür<strong>de</strong>n. Es sind<br />
daher auch hier Defekte als Ursache für die hohe Durchlässigkeit zu vermuten. Die<br />
entsprechen<strong>de</strong>n Untersuchungen und <strong>de</strong>r Nachweis, dass es sich wirklich um solche<br />
Einflussfaktoren han<strong>de</strong>lt, wer<strong>de</strong>n in <strong>de</strong>n nachfolgen<strong>de</strong>n Abschnitten dargestellt.<br />
Ergebnisse Experimentelle 68____________________________________________________5 Seite<br />
Das leicht unterschiedliche Verhalten <strong>de</strong>r Labor- bzw. Technikummuster auf PET-Folie<br />
(Abb. 5-1) <strong>de</strong>utet an, dass sich Labor- und Industriemuster nur bedingt vergleichen<br />
lassen. Das beobachtete unterschiedliche Verhalten ist vermutlich auf die<br />
unterschiedlichen Prozessbedingungen zurückzuführen. Während in <strong>de</strong>r Labor- bzw.<br />
Technikumanlage lediglich mit Bahngeschwindigkeiten von maximal 7 m/min und<br />
Aufdampfraten von bis zu zehn Nanometern pro Sekun<strong>de</strong> bedampft wer<strong>de</strong>n konnte,<br />
wer<strong>de</strong>n im industriellen Maßstab Raten von einigen tausend Nanometern pro Sekun<strong>de</strong><br />
und Bahngeschwindigkeiten von bis zu 14 m/s erreicht. Da industriell aufgrund <strong>de</strong>r<br />
größeren Folienlängen zusätzlich eine wesentlich längere Prozessdauer auftritt, können<br />
zeitabhängige Effekte einen <strong>de</strong>utlicheren Einfluss auf die Bedampfung haben.<br />
Beispielsweise kann es im Verlauf <strong>de</strong>s Prozesses aufgrund <strong>de</strong>r Strahlungsheizung <strong>de</strong>r<br />
Kammerwän<strong>de</strong> durch die Verdampfer zu einer stetigen Reduzierung <strong>de</strong>s<br />
Wasserdampfdrucks in <strong>de</strong>r Bedampfungsanlage kommen. Dadurch ist, wie zuvor<br />
beschrieben, die Möglichkeit zur Bildung von permeablen Hydroxidschichtanteilen<br />
verringert. Zusätzlich sinkt <strong>de</strong>r Gasdruck in <strong>de</strong>r Kammer während <strong>de</strong>r Bedampfung<br />
langsam ab. Nach <strong>de</strong>m Mo<strong>de</strong>ll von Thornton verän<strong>de</strong>rt sich damit auch die Struk<strong>tu</strong>r <strong>de</strong>r<br />
aufgedampften Schicht hin zu kompakteren Schichten.<br />
Da die hier vorgestellte Arbeit Aussagen über industrielle Prozesse und Einflussgrößen<br />
ermöglichen soll, müssen somit die Untersuchungen auch an solchen Mustern<br />
durchgeführt wer<strong>de</strong>n. Labormuster können zu Vergleichszwecken herangezogen<br />
wer<strong>de</strong>n, jedoch nicht zur Ablei<strong>tu</strong>ng von Eigenschaften industrieller Proben.<br />
5.2 Einfluss mechanischer Verformung auf das Permeationsverhalten<br />
metallisierter Folien<br />
Die Flexibilität <strong>de</strong>r aufgedampften Schicht hängt sowohl vom aufgedampften Material<br />
als auch von <strong>de</strong>r Dicke ab. So sind dicke, oxidische Aufdampfschichten, wie SiOx o<strong>de</strong>r<br />
AlOx, <strong>de</strong>utlich sprö<strong>de</strong>r und brechen bei Beanspruchung früher als das metallische und<br />
duktile Aluminium. Ist die Oxidschicht jedoch ausreichend dünn, so weist sie eine<br />
ausreichend hohe Flexibilität auf. In Hinblick auf Kosteneinsparung beim<br />
Folienveredler ist daher die Kenntnis <strong>de</strong>r minimal notwendigen Aufdampfschichtdicke<br />
für eine hohe Flexibilität und gleichzeitig niedriger Permeationsrate wichtig. Anhand<br />
Abb. 5-1 kann die minimale Aufdampfdicke für gute Barrierewerte zu etwa 30 nm (OD<br />
circa 1,5) bei aluminiumbedampften PET-Folien bestimmt wer<strong>de</strong>n. Für die<br />
BoPP-Muster konnte diese Bestimmung nicht durchgeführt wer<strong>de</strong>n, da nur Muster<br />
vorhan<strong>de</strong>n waren, <strong>de</strong>ren Aufdampfschichtdicke über <strong>de</strong>m Minimalwert lagen.