親水性向上(濡れ性の改善)

プラズマを用いた親水性向上(濡れ性の改善)について

親水性向上(濡れ性の改善)の仕組み

濡れ性の改善(親水性の向上)の仕組み

素材表面に親水基を構築し、濡れ性を改善

【手法】

樹脂、または金属表面に対し主に酸素プラズマを用いて、化学的に水との親和性(=親水性)を向上させます。親水性を向上させる要素としては、下記が挙げられます。材料、条件、用途により最適な要素を付与させます。

・親水性官能基の付与、酸化
・電位的不安定面の形成
・未結合主の形成
・表面の微小粗化

【特徴】

水と相性の悪い素材(フッ素樹脂等)に対しても、強力なマイクロ波プラズマであるため、高い親水性向上効果を与えることが可能です。また、ニッシンのプラズマプロセスでは長期的に親水性を保持することも可能です。

用途紹介

  • 微細部への液の流動性向上
  • 長期親水化(効果の長寿命化)
  • 防曇加工
  • 細胞培養速度、採取性向上

素材別濡れ性の改善実績

  • 有機物
    PI(ポリイミド)、PS(ポリスチレン)、PC(ポリカーボネイト)、PE(ポリエチレン)、
    PP(ポリプロピレン)、PMMA(アクリル)、PET、COP、エポキシ、
    LCP(液晶ポリマー)、DFR、PSR、ABS、OPP、フッ素系樹脂(PTFE、PFA、FEP)、
    炭素繊維、シリコーンゴム、革製品
  • 金属
    Cu、SUS、Ni、Al
  • 無機物
    ガラス、Si

素材別 濡れ性改善事例紹介

ポリイミドに対する濡れ性の改善

処理前 処理前
処理後 処理後

プラズマを照射した結果、水滴の接触角が68degから10deg以下になり、濡れ性が改善されました。

液晶ポリマーに対する濡れ性の改善

処理前 処理前
処理後処理後

プラズマを照射した結果、水滴の接触角が78degから10deg以下になり、濡れ性が改善されました。

フッ素樹脂に対する濡れ性の改善

処理前 処理前
処理後処理後

プラズマを照射した結果、水滴の接触角が92degから48deg以下になり、濡れ性が改善されました。

SUS304に対する濡れ性の改善

処理前 処理前
処理後処理後

プラズマを照射した結果、水滴の接触角が80degから10deg以下になり、濡れ性が改善されました。

長寿命親水化

ニッシンのマイクロ波プラズマなら非常に高い親水性能を年オーダで維持することが可能です。

材料:PS、計測手法:水接触角
処理後日数:未処理、水接触角:78°
処理後日数:未処理、水接触角:0°
処理後日数:未処理、水接触角:5°

細胞培養性改善適用例

適用例:シャーレ上の細胞培養性向上(PS-12細胞)

プレート表面状態による細胞培養速度の違い

シャーレ表面にプラズマ処理を施すことにより、細胞培養性が大幅に向上します。
従来の表面処理やコーティング手法と比較して、高い培養性、均一性が得られます。

処理前 処理前
⇒
プラズマ処理有り プラズマ処理有り

プラズマ処理品では、細胞の増殖性に加え、細胞の神経突起も多く見られました。
神経等の機能を得る対象物に対しても、効果的に働きます。

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