Applications des décharges couronne à l’amélioration des propriétés adhésives des films de polyéthylène

¹ (Laboratoire de Génie Chimique, École Nationale Supérieure de Chimie de Paris, 11, rue Pierre et Marie-Curie, 75231 Paris Cedex 05), France.
² (Laboratoire de Physique des Décharges, École Supérieure d’Électricité, Plateau du Moulon, 91190 Gif-sur-Yvette), France.

Résumé

Le traitement industriel des surfaces de films polymériques et en particulier du polyéthylène, par la décharge couronne, a pour but une amélioration des propriétés adhésives.

Dans cette étude nous nous sommes attachés à étudier l'influence des caractéristiques de la décharge sur les modifications des propriétés de surface. Les diagnostics choisis sont la méthode ESCA pour la mesure du rapport O/C qui définit le nombre de sites oxygénés créés à la surface du matériau et la méthode de l'angle de contact pour calculer la composante polaire et de dispersion de la tension superficielle du polyéthylène. Notre travail montre l’importance relative des paramètres de la décharge, temps de traitement, distance interélectrodes et intensité du courant sur le rapport O/C et sur le travail d’adhésion de la surface traitée. Il souligne enfin la corrélation très nette entre la composante polaire de la tension superficielle et le nombre de sites oxygénés créés à la surface du film de polyéthylène.

Abstract

The role of industrial corona discharge treatment on polymer surfaces, and especially on polyethylene, is to improve the adhesive properties.

This paper is concerned with the discharge parameters which are active in modifying the adhesive properties of polyethylene surfaces. We have chosen the following diagnostic techniques: measurement of the O/C ratio by ESCA to determine the quantity of oxygen which becomes attached to the treated surface; measurement of the polar and dispersion components of the polyethylene surface tension by the contact angle method.

The results show the relative importance of the discharge parameters, treatment time, interelectrode gap-spacing and current intensity, on the O/C ratio and on the work of adhesion of the treated polyethylene. Finally, it emphasizes the correlation between the polar component of the surface tension and the quantity of oxygen which becomes attached to the treated polyethylene film.