Erarbeitung eines Hochbarriereverbundes für flexible Verpackungen

Die Technik der Vakuum-Bandbedampfung von Polymerfolien, insbesondere die der sogenannten Metallisierung (Bedampfung mit Aluminium) hat sich in den letzten 50 Jahren einen großen Markt erobert. Speziell im Verpackungsbereich liegen die Vorteile des wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Verfahrens bei den erzielbaren hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten, den benötigten geringen Materialmengen (Schichtdicken: 20-100 nm) und den erreichbaren Barriereeigenschaften der flexiblen Verbunde gegenüber Gasen, Dämpfen und Aromen. Jedoch sind die erreichbaren Eigenschaften insbesondere nach mechanischer Belastung in vielen Fällen im Bereich der Lebensmittel- und Pharmaverpackung noch nicht ausreichend, so dass hier immer noch auf aufwendige Verbunde z.B. mit Aluminiumfolie (Dicke: 3-20 µm) zurückgegriffen werden muss. Diese Verbunde zeichnen sich durch eine schwierige Verarbeitbarkeit aus; sie sind in ihrer Herstellung teurer, zeigen ein erschwertes bzw. nicht durchführbares Materialrecycling und sind insgesamt gesehen ökologisch weniger vorteilhaft. In Vorversuchen wurde gefunden, dass sich die Barrierewirkung sowohl vor als auch nach mechanischer Belastung durch eine Kaschierung von SiOx-bedampften Trägerfolien mit anorganisch-organischen Hybridpolymeren (ORMOCERen®: Markenzeichen der Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V., München) erheblich steigern lässt. Im geplanten Forschungsvorhaben sollte dieser Effekt auch für aluminiumbedampfte Folien bestätigt, optimiert und zur Technikumsreife entwickelt werden. Der Industriepartner stellte die bedampften Folien zur Verfügung und nahm die Kaschierung auf eigenen Anlagen vor. Das Fraunhofer ISC hat geeignete ORMOCER®-Rezepturen entwickelt, das Fraunhofer IVV deren Verarbeitungsverhalten sowie die Barrierefunktion überprüft