Surface Modification of Low Density Polyethylene and Adhesion Characteristics of Low Density Polyethylene/Aluminum Laminate

저밀도 폴리에틸렌의 표면개질과 이를 이용한 저밀도 폴리에틸렌/알루미늄 라미네이트의 접착특성

Ultraviolet photografting of acrylic acid onto low density polyethylene was characterized using XPS and contact angle measurement. Effects of surface modification at LDPE and aluminum on LDPE/Al laminate were also investigated. Contact angle decreased significantly at initial state arid tends to level off with increasing UV irradiation time. The improvement of hydrophilicity was due to the presence of acrylic acid on LDPE surface. Graft of acrylic acid onto LDPE was also identified from O1s/C1s ratios in XPS spectrum. Adhesion strength of LDPE-g-AAc/Al laminate showed about 30 times higher than LDPE/A1 system and it could be attributed to the increase of polarity of LDPE surface. Chemical treatment of Al surface using sulfuric acid/sodium dichromate also increased the adhesion strength of LDPE/Al laminate. Adhesion strength of LDPE/Al laminate decreased significantly under acetic acid.

UV조사 하에서 아크릴산의 그라프팅을 이용한 LDPE의 표면개질을 XPS와 접촉각을 이용하여 살펴보았으며, 이에 따른 알루미늄/LDPE 라미네이트의 접착력 변화를 살펴보았다. 접촉각은 UV조사시간이 증가함에 따라 초기에 급격히 감소하다가 점차 일정한 값을 나타내었다. 이는 초기에는 LDPE 표면에 그라프트된 아크릴산에 의해 친수성이 급격히 증가하다가 표면의 아크릴산 농도가 증가함에 따라 친수성의 변화가 상대적으로 감소하기 때문으로 생각된다. 이러한 결과는 XPS를 이용한 O1s/C1s 비의 증가로도 확인할 수 있었다. 아크릴산이 그라프트된 LDPE와 알루미늄의 접착력은 순수한 LDPE를 이용하였을 때에 비하여 약 30배치 증가를 나타내었으며 이는 아크릴간의 그라프트에 의해 LDPF의 표면 극성기가 증가하였기 때문이다. 황산/isodium dichromate를 이용하여 알루미늄 표면을 처리한 경우 보다 뛰어난 접착력을 나타내었다. 아세트산의 존재하에서 LDPE/알루미늄 라미네이트의 계면접착력은 급격히 감소함을 알 수 있었다.