Etude de la modification superficielle de plaques en polypropylène par plasma micro-ondes et effluvage à basse pression en vue d'améliorer d'adhérence d'une couche d'aluminium déposée sous vide

Surface modification of polypropylene film by microwave plasma or low pressure discharge in order to improve the adhesion of a vacuum deposited layer of aluminium

• Auteur / Autrice : Lucien Garby
• Direction : Jean-Pierre Soulier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Polymères
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Pierre Soulier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mouillage (chimie des surfaces)

Adhésion (physique)

Aluminium -- Couches minces

Plasmas microondes

Polypropylène

Résumé

Le but de ce travail est l'amelioration des proprietes d'adherence du polypropylene vis-a-vis d'une couche mince d'aluminium deposee sous vide. La modification superficielle du polypropylene est realisee par exposition du materiau d'une part a un effluvage a basse pression dans un reacteur industriel et d'autre part a un plasma micro-ondes avec des gaz de nature et composition differentes, dans un reacteur de laboratoire. Dans le cas des plasmas micro-ondes, la concentration des especes presentes est mesuree par spectrometrie optique d'emission dans la zone de decharge ainsi que dans la zone de traitement (post decharge). Les modifications de surface du polymere sont analysees par meb, atr, irtf, par esca et par mesure d'angle de contact au mouillage et au demouillage. Les mesures d'adherence ont ete effectuees par arrachement en traction. Pour l'un et l'autre des traitements, l'augmentation de la mouillabilite est attribuee a la creation d'une couche superficielle de tres faible epaisseur partiellement soluble et comportant des fonctions chimiques, carboxyliques et ethyleniques. La mouillabilite et l'adherence dependant de la composition du melange gazeux utilise. Dans le cas du traitement plasma micro-ondes, elles augmentent avec la quantite d'atomes d'oxygenes atomiques crees dans la decharge et transportes par le flux gazeux en post decharge. Une relation a egalement ete mise en evidence entre les valeurs des contraintes de traction obtenues par arrachement et les valeurs des interactions polaires mesurees au demouillage. L'analyse esca des zones delaminees apres arrachement, montre que la rupture est essentiellement de nature cohesive. Aussi, l'adherence de la couche d'aluminium sera egalement fonction de la cohesion de cette couche modifiee a la surface du polypropylene, et donc de son epaisseur