Вакуумная металлизация полимерных материалов

Вакуумная металлизация заключается в формировании покрытий путем испарения металлов в вакууме и конденсации их на поверхности полимеров. Достаточно эффективный и универсальный метод.Наличие тонкого вакуумного покрытия на поверхности полимера резко изменяет электрические, оптические, механические, химические и эксплуатационные свойства. Степень проявления этих свойств зависит от типа и толщины покрытия, а также способа нанесения, скорости конденсации или осаждения, давления и состава газов в вакуумной камере.Очень сильное влияние на сопротивление пленок оказывает давление и состав остаточных газов (при термическом испарении). Остаточные газы, поступающие на подложку во время осаждения металла, приводят к окислению металла на границах зерен, причем этот процесс может продолжаться после окончания напыления. Сопротивление такой пленки будет нарастать во времени вплоть до полной потери проводимости. Естественно, что высокая скорость конденсации металла способствует уменьшению газовых включений в пленку металла. Поскольку электрическое сопротивление очень чувствительно к любым примесям, необходимо использовать для испарения самые чистые металлы и не допускать попадания в конденсат материала испарительного элемента. В этом плане магнетронные источники распыления имеют преимущество перед другими испарительными системами.В последнее время появился интерес к теплоотражающим и спектрально-селектиновым покрытиям на основе оксидов и нитридов различных металлов. Стало возможным получение прозрачных проводящих покрытий на ПЭТ-пленке с достаточно высокой отражательной способностью в ИК-диапазоне. Возможно также получение черных или монохромных тепловых зеркал на основе двухслойного покрытия, в котором первый слой-алюминий, а второй-оксид хрома или нитрид индий-олова. Установлено, что пленка нитрида титана обладает четко выраженным теплоотражающим эффектом. Естевственно, пропускание системы полимер-покрытие будет зависеть и от оптических свойств основы.При нанесении покрытий на жесткие полимерные материалы оптические свойства зависят от наличия грунтовочного и защитного лака, способа нанесения покрытия, его толщины и ориентации подложки относительно испарительного устройства. Коэффициент отражения металлических пленок при электродуговом распылении ниже, чем при термическом испарении и магнетронном распылении вследствие присутствия капельной фазы. По данным коэффициент отражения покрытий на загрунтованных лаком пластмассовых изделиях состовляет: для алюминия― 74, дюралюминия― 72, меди и нержавеющей стали― 60%. Коэффициент отражения алюминия на тойже подложке при термическом испарении достигает 86%. Это значительно ограничивает применение электродугового метода для оптических целей. Известно, что металлизация резко снижает газопроницаемость полимерных пленок. Достигаемое с помощью модифицирования поверхности повышение адгезии приводит к значительному уменьшению газопроницаемости металлизированной пленки. Если металлизация некоторых неактивированных пленок снижает газопроницаемость в 1,1― 1,8 раза, то после модифицирования проницаемость уменьшается в 3,2― 5,8 раза. Металлизированные ПЭТ – пленки имеют низкую влагопроницаемость.

Вакуумные покрытия на полимерных пленках могут снижать не только влаго- и газопроницаемость, но и различные виды излучений, в том числе и радиоактивных. В этих случаях тип и толщину выбирают в зависимости от сечения взаимодействия излучения для каждого материала или коэффициента ослабления излучения.

Преимущества металлизации:

§ увеличение сроков хранения;

§ возможность металлизации различных типов полимерных плёнок;

§ возможность металлизации любых других рулонных материалов — бумаги, тканей и прочих;

§ наделение определёнными барьерными свойствами;

§ обеспечение товару достойной защиты от влияния внешних факторов;

§ увеличение срока хранения упакованного товара;

§ использование металлизированных плёнок позволяет уйти от применения дорогой упаковки с ламинированной фольгой;

§ алюминиевая металлизация может обеспечивать надёжные барьерные свойства по отношению к кислороду, влаге и свету.