Osadzanie cienkich powłok na folii polietylenowej w warunkach impulsowych wyładowań barierowych (PDBD)

• Autorzy: Sentek J. , Kuś M. , Schmidt-Szałowski K.

Warianty tytułu

DE

Deposition of thin coatings on polyethylene films under conditions of pulsed dielectric barrier discharges (PDBD)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opracowano laboratoryjny reaktor do badania procesu osadzania cienkich powłok ochronnych na foliach z tworzyw sztucznych w warunkach impulsowych wyładowań barierowych PDBD (pulsed dielectric barrier discharges). Powłoki osadzano pod ciśnieniem atmosferycznym w wyładowaniu impulsowym o częstotliwości 300–600 Hz w plazmie argonowej lub argonowo–tlenowej, zawierającej 5% obj. O2, używając jako substratów tetrametoksysilanu (TMOS) i tetraetoksysilanu (TEOS). Próbki wyjściowej folii oraz próbki folii z osadzonymi powłokami w różnych warunkach procesowych, poddawano badaniom XPS, FTIR, badaniom przy użyciu mikroskopu sił atomowych (AFM) oraz badaniom określającym właściwości barierowe powłok w odniesieniu do tlenu. Stwierdzono, że w warunkach PDBD zarówno aktywacja (działanie samej plazmy argonowej), jak i osadzane powłoki, w których głównym składnikiem jest tlenek krzemu, zmniejszają przenikalność tlenu przez folię. Szybkość osadzania powłok w warunkach doświadczeń wynosiła 30 nm/min dla TMOS oraz 42 nm/min dla TEOS, w zależności od użytego prekursora warstwy.

EN

A lab. reactor was developed for thin coating deposition on packaging films at ambient pressure and temp. The O2-barrier properties of 19–20 µm PE films were enhanced with Si oxide coatings deposited, (i) 30 and (ii) 42 nm/min, from (i) tetraethoxy- (TMOS) and tetraethoxy-silane (TEOS) under PDBD in Ar or Ar-(5 or 10 vol%)O2 plasma generated at frequencies of 300, 400, 500 or 600 Hz. The original and the coated PE were examd, by XPS, FTIR and AFM. The max. redn. of O2 permeability showed the containing deposited from TMOS in Ar-5% O2 at 600 Hz (from 6 × 10^-9 to 1.2 × 10^-9 cm3 O2/cm2 x s x cm Hg). The coatings deposited in pure Ar from TEOS were superior to those from TMOS. The uncoated PE, preactivated 22 s in pure Ar at 600 Hz, permeated 40% less O2. The O/Si ratios detd. in top and in deeper layers of the coats were ≥ 2 and ≈ 1, resp.

Słowa kluczowe

PL

folia polietylenowa; wyładowania barierowe; impulsowe wyładowania barierowe; PDBD; powłoki ochronne; procesy plazmowe

EN

polyethylene films; barrier discharges; pulsed dielectric barrier discharges; PDBD; coatings; plasma technologies

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 85, nr 4
• Strony: 258--265
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Sentek J.

• Wydział Chemiczny, Politechnika Warszawska, ul. Noakowskiego 3, 00-664 Warszawa

autor

Kuś M.

• Politechnika Warszawska

autor

Schmidt-Szałowski K.

• Politechnika Warszawska

Bibliografia

• 1. A.M. Wróbel, A. Walkiewicz-Pietrzykowska, S. Wickramanayaka, Y. Hatanaka, J. Electrochem. Soc. 1998, 145, 2866.
• 2. M. Shirai, S. Umeda, M. Tsunooka, T. Matsuo, Eur. Polym. J. 1998, 34, 1295.
• 3. J. Tyczkowski, B. Pietrzyk, P. Kazimierski, K. Gubiec, Surface and Coatings Technol. 2001, 142-144, 843.
• 4. L. Zajičková, V. Buršiková, V. Perina, A. Macková, D. Subedi, S. Smirnov, J. Janča, Surface and Coatings Technol. 2001, 142-144, 449.
• 5. N.K. Cuong, M. Tahara, N. Yamauchi, T. Sone, Surface and Coatings Technol. 2003, 174-175, 1024.
• 6. K. Schmidt-Szałowski, W. Fabianowski, Z. Rżanek-Boroch, J. Sentek, J. Chem. Vap. Deposition 1998, 6, 183.
• 7. Pat. USA 6094606.
• 8. Pat. europ. 0516804.
• 9. Zgł. pat. pol. P 318 870.
• 10. N. Inagaki, S. Tasaka, H. Hiramatsu, J. Appl. Polymer Sci. 1999, 71, 2091.
• 11. K. Schmidt-Szałowski, Z. Rymuza, Z. Rżanek-Boroch, Z. Kusznerewicz,
• M. Misiak, J. Sentek, Mat. 14th Int. Symp. Plasma Chemistry, Praha 1999, 1309.
• 12. Z. Rymuza, M. Misiak, L. Kuhn, K. Schmidt-Szałowski, Z. Rżanek-Boroch, Microsystem Technol. 1999, 5, 181.
• 13. Zgł. pat. pol. P-368399 (2004).