Thesis - Tumb1.biblio.tu-muenchen.de - Technische Universität ...

geringeren Dehnungen in der Permeationsrate ansteigen. Offenbar wird jedoch die
anliegende Spannung während der Dehnung hauptsächlich über die elastische
Substratfolie ausgeglichen. Erst wenn die Dehnung 2-3% überschreitet, treten im
Aluminium so große Spannungen auf, dass sie beschädigt wird und die Durchlässigkeit
stark ansteigt.
71 Folien___Seite metallisierter Permeationsverhalten das auf Verformung mechanischer Einfluss 5.2
Zusammenfassend kann gefolgert werden, dass eine laterale Dehnung von Aluminium
bedampften Folien von mehr als 2%-3% eine drastische Erhöhung der Permeationsrate
zur Folge hat. Eine Dehnung von mehr als 8% führt zu einem nahezu vollständigen
Zusammenbruch der Barriere und es ergibt sich nahezu die Durchlässigkeit der
Substratfolie. Diese kritischen Dehnungswerte werden nur in geringem Maß durch die
Dicke der Aluminiumschicht beeinflusst. So verschieben sich die Schwellenwerte für
den Beginn des starken Permeationsanstiegs für dünnere Schichten um ca. 0,2% zu
höheren Dehnungen hin. Zurückzuführen ist dies auf den Spannungsabbau über die
elastische Substratfolie, der umso besser erfolgen kann, je dünner die aufgedampfte
Schicht ist.
Für gute Barriereschichten müssen daher zu hohe Zugspannungen und damit Dehnungen
der bedampften Folien von mehr als 2% beim Wickeln und Kaschieren der Folie
vermieden werden.
5.2.2 Einfluss der Krümmung auf die Permeationseigenschaften
bedampfter Polymerfolien
Bei der Herstellung von Beuteln kommt es neben Zugbeanspruchungen durch den
Umformprozess über die Formschulter zusätzlich zu einer hohen lokalen Krümmung der
bedampften Folien. Um diesen Effekt einzeln zu betrachten, wurden daher bedampfte
Folien über dünne, unterschiedlich dicke Kupferrohre abgezogen. Dabei wurden die
Muster nur so schwach mit Gewicht beaufschlagt, dass sie sich an die Oberfläche
anschmiegten, ohne dabei durch hohe Zugkräfte gedehnt zu werden. Durch die Auswahl
unterschiedlich dünner Rohre bis hinunter zu wenigen Millimetern Durchmesser können
verschiedene Krümmungsradien einfach eingestellt werden. Um eine Beschädigung der
Aluminiumschicht durch Kratzer zu vermeiden, wurde dabei die Folienseite der
bedampften Folie über die Oberfläche des Rohrs gezogen. Es zeigte sich dabei für die
untersuchten Muster eine im Vergleich zur lateralen Dehnung geringe Zunahme der
Permeationsraten. Abb. 5-5 stellt die Messergebnisse in Abhängigkeit des
Krümmungsradius dar.