Für Gummibärchen, Schmerztabletten und OLEDs

  • 30. May 2016

Innovative Technologien zur Herstellung transparenter und heißdampfsterilisierbarer Verpackungsfolien.

Verpackungsfolien sind allgegenwärtig. Der Verbraucher sieht nur eine ganz normale Folie und nimmt diese kaum wahr. Dabei sind Verpackungen ein Garant für die Qualität des gekauften Produktes. Verpackungsfolien sind weitaus mehr, als man auf den ersten Blick erkennt. Sie sind für den jeweiligen Verpackungseinsatz optimiert und oft entsprechend beschichtet. Dabei ist das Innovationspotenzial hier noch lange nicht ausgeschöpft.

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Abb.: Robustere, dichtere und haftfestere transparente Barriereschichten können mit neuen industrietauglichen Plasmadepositionsverfahren auch im Rolle-zu-Rolle-Prozessen abgeschieden werden. (Bild: Fh-FEP Anna Schroll)

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP, einem der führenden Forschungs- und Entwicklungspartner zur Entwicklung von Oberflächentechnologien, haben zum Beispiel gemeinsam mit ihrem Industriepartner Applied Materials einen Prozess zur Industriereife entwickelt, in dem hauchdünne Aluminiumoxidschichten < 100 Nanometer (typischerweise 10 – 15 nm) aufgebracht werden.

„Im Gegensatz zu herkömmlichen Herstellungsverfahren haben wir den Prozess um eine Komponente erweitert: Das Aluminiumoxid wird im Vakuum mit Unterstützung eines intensiven Plasmas aufgedampft, so dass sich eine wesentlich robustere, deutlich dichtere und haftfestere Schicht bildet als das ohne oder mit geringer Plasmaintensität der Fall wäre“, erklärt Steffen Straach, Gruppenleiter im Bereich „Flache und flexible Produkte“ des Fraunhofer FEP. Dies ist besonders für die weiterführende Verarbeitung in Verpackungsmaterialien von Vorteil.

Die ultradünnen Aluminiumoxidschichten schützen beispielsweise Medikamente, Kosmetika oder empfindliche Lebensmittel zuverlässig vor Feuchtigkeit, Gasen und anderen Umwelteinflüssen von außen. Sie bieten darüber hinaus höchste Transparenz. Sie haben eine sehr hohe Barrierewirkung gegenüber z. B. Sauerstoff und Wasserdampf, die auch längere Lager- und Transportzeiten erlauben und eben auch einer Heißdampfsterilisation standhalten.

Der neue Prozess wurde im Fraunhofer FEP für Rolle-zu-Rolle-Beschichtungsanlagen entwickelt, die durch hohe Beschichtungsraten die effiziente Herstellung kostengünstiger Verpackungsfolien ermöglichen.

„Die Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer FEP zur Kommerzialisierung innovativer Prozesse für die Verpackungsindustrie ist ein gutes Beispiel für den Erfolg gemeinschaftlicher Forschungsprojekte.“, erklärt Daniel P. Forster, Vizepräsident und Geschäftsführer der Applied Materials Roll-to-Roll Coating Products Division. „Der Markt für hochqualitative Verpackungen wächst, Applied ist etablierter Marktführer für Rolle-zu-Rolle Systeme zur Serienfertigung hochentwickelter transparenter Barrierefolien.“

Zusammen mit Applied Materials gelang es erfolgreich, diesen Prozess in eine Metallisierungsanlage zu integrieren und zur industriellen Reife zu führen. Entsprechende Anlagen vom Typ „TopMet CLEAR“ mit Beschichtungsbreiten von bis zu 2,85 m wurden bereits mehrfach in verschiedenen Arbeitsbreiten in die Industrie geliefert. Die TopMet CLEAR mit dem bewährten und patentierten Verdampferkonzept, dem speziellen Wickelsystem und der Prozesskontrolle für die Herstellung von gleichmäßigen AlOX Schichten mit besserer Barrierewirkung und höherer Transparenz, bietet die beste Lösung für die Verpackungsindustrie.

Das Fh-FEP stellt ab heute auf der viertägigen AIMCAL 2016 Web Coating & Handling Conference Europe in Dresden gemeinsam mit der Applied Materials Inc. diese innovative Technologien zur Herstellung transparenter und heißdampfsterilisierbarer Verpackungsfolien vor. Die Veranstaltung richtet das Institut zusammen mit internationalen Gesellschaft AIMCAL (Association of International Metallizers, Coaters and Laminators) aus.

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Abb.: Anlagen wie die novoFlex 600 sind auf der Lab-Tour durch das Fh-FEP zu besichtigen. (Bild: Fh-FEP)

In zahlreichen Vorträgen informiert das Fh-FEP zu den Themen „Dünnschichttechnologie für Batterieanwendungen“ und „transparente Schichten für heißdampfsterilisierbare Verpackungen“ und präsentiert auf einer Lab-Tour die dazu passenden Beschichtungsanlagen: die MAXI (Inline-Vakuumbeschichtung für Metallplatten und -bänder), die coFlex 600 (Rolle-zu-Rolle Pilotbandbeschichtungsanlage), die novoFlex 600 (Rolle-zu-Rolle Pilotbandbeschichtungsanlage) und eine Rolle-zu-Rolle-OLED-Beschichtungsanlage.

Fh-FEP / LK

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  • 30. November 2017

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