大気圧プラズマによる固体表面の制御技術

プラズマ技術はハイテク産業にとって、無くてはならない技術の一つである。一般に低圧下のプラズマは高速電子の発生により、数百度から常温の状態下で気体中に様々な化学反応を、容易に起こす事ができるので、この方法を用いれば低温下で任意の表面に有機重合物や無機化合物の堆積、あるいは素材自身の表面改質も可能となる点から、 長年の間、高分子、金属、各種固体表面の改質処理法として多くの研究が報告されてきた。 　一方コロナ放電、無声放電などの大気中低温プラズマは空間的に不均一であり、低圧プラズマの様な均質で拡散したグロー状態や、高い電子温度が得られない事等から、低圧プラズマ中で行われてきた様な種々の表面処理、薄膜堆積には不向きとされてきたのである。 　ここでは1987年に筆者らにより初めて提唱され、新しい低温プラズマ技術として世界中に定着しつつある、大気圧グロープラズマ法を用いた場合の均質プラズマ生成と制御技術の基礎及び高分子フィルム表面処理、薄膜堆積、粉体処理等への筆者らの応用研究例について述べる。

1. 大気圧グロープラズマ (APGD) の基礎
   1. 熱平衡プラズマと非平衡プラズマ
   2. 低圧グロー放電と大気圧グロー放電
   3. 大気圧グロー放電の成り立ち
   4. 希ガス以外の大気圧放電 (APGDとAPTDの違い)
2. 大気圧グロープラズマ応用技術
   1. 各種大気圧プラズマ装置 (ダイレクト型とリモート型)
   2. 平面へのプラズマ表面処理
      1. 液晶ポリマーの接着性向上
      2. 低剥離性表面処理
      3. スルーホールのデスミア処理
      4. 異種ポリマーフィルム同士の無接着剤型接着法
      5. テフロン表面改質による接着性向上
   3. 大気圧プラズマによる膜堆積技術
      1. シリカ多層薄膜によるポリカーボネート樹脂表面への超硬質膜堆積
      2. OH基付与 のための薄膜堆積
   4. 粉体表面処理への応用
      1. 酸化チタン粉体へのシリカ堆積と分散性
         • ポリマー粉体への化学修飾
         • 酸化および親水化
         • 臭素化とコアシェル構造の構築
         • アミノ化
         • ポリマー粉体のPEG薄膜コーティングと分散性改善
      2. 高温プラズマによるシリカナノ粒子の製造及び特異的バイオ吸着特性によるアレルゲン吸着と皮膚アレルギー疾患改善例
3. 大気圧プラズマ技術の将来への展望

• 質疑応答・名刺交換