Adhesion Mechanisms between Low-Density Polyethylene and Boehmite-Treated Aluminum.

低密度ポリエチレン (LDPE) とベーマイト処理アルミニウムとの接着機構を化学的効果と物理的効果に分けて解析した. ベーマイト (ALOOH) はアルミニウムを沸騰水で処理することにより生成し, 接着性や耐食性に優れていることが知られている. このベーマイトと押し出しラミネーションにより貼り合わせたLDPEとのはく離強度がベーマイト処理時間の増加とともに増大することを確認した. この接着機構を解析するためにLDPE表面とベーマイト処理面をX線光電子分光法 (XPS) と飛行時間型2次イオン質量分析法 (TOF-SIMS) で分析した結果, 水素結合に関与する官能基が存在したが, これらの量は処理時間とは無関係であった. ベーマイト処理面の形状を走査電子顕微鏡 (SEM), 膜厚を透過電子顕微鏡 (TEM), 表面粗さと表面積率を原子間力顕微鏡 (AFM) で測定した結果, 膜厚と表面粗さおよび表面積にはく離強度との相関が見られた. したがって, LDPEとベーマイトの接着は投錨 (アンカー) 効果による物理的効果が支配的であった. 本実験で用いたベーマイト処理層は, 膜厚が0.35μm以上, 表面積が未処理面に対して2倍以上の状態になるとLDPEとのはく離強度が800N/m以上に達し, 実用的に満足な値を示した.