プラスチック表面改質技術

分子レベルの表面改質によるプラスチック接合技術

接合面に微細な形状のあるプラスチック接合でお困りではありませんか？

プラスチック同士を貼り合わせる方法は、接着剤を用いるか熱溶着が一般的です。しかし、どちらにも弱点があり、目的の機能を満たせないこともありました。表面改質接合技術では、このような問題に新しい解決の選択肢をひらきます。

プラスチック同士の接合や接着でこのような課題はありませんか

微細形状の接合を熱溶着で行おうとすると熱で形状が融けて崩れてしまう恐れがあり、接着剤で行おうとする場合は微細形状の凹部に接着剤が流れ込むなど接着面以外に接着剤の影響がでる可能性がある。
細胞の反応や薬剤の効果を検証するマイクロ流体デバイスや臓器チップなどでは接着剤の溶出が実験結果に影響する可能性がある
使いたいプラスチックが接着剤で接着できない性質を持っている。

これらの課題を解決する新しい方法であるプラスチック表面改質による接合技術をお客様のデバイス開発に是非お役立てください。

【ここが違う】分子レベルで接合面を改質しプラスチックを接合する技術

従来の熱溶着・接着剤とは全く違い、分子レベルで「接合面そのものの性質を変えて接合する」というもので、形状が崩れたり接着剤に含まれた物質が溶出したりする心配はありません。そのため、微細形状の溝や穴加工が施された部品を接合して作るマイクロ流体デバイスや臓器チップなどへの応用にも適しています。

表面改質による接合で貼り合わせて作ったマイクロ流路。一番細い中央の流路は幅50 µm

【実績】難接着性の樹脂、COP樹脂・COC樹脂同士でも接合可能

COP やCOC 樹脂は様々な特徴がありライフサイエンス分野ほか食品包装、光学製品などの分野での利用拡大が期待される素材ですが、難接着性の樹脂であるため、マイクロ流路のような、微細形状を貼り合わせる面に持つデバイスへの応用は不可能でした。
しかし、この表面改質の技術により貼り合わせが可能になり用途がさらに広がりそうです。

COP 樹脂やCOC 樹脂の特徴

吸水性が低く、高湿度下での寸法安定性に優れるため、生体内や液体培地などに触れる環境下でも寸法精度が高いほか、成形時に反り変形がほとんどなく精密成型に適する。
アクリル樹脂並みの高い透明度を誇り、光学測定用の容器やプレート類に適する。
比重が小さく一般的なほかの樹脂に比べ軽量。
ポリカーボネート並の耐熱性がありオートクレーブ可能。
不純物の含有が非常に少なく医療器材に適する。
血液分析セルなどにも使われるほどの低吸着。

COP 樹脂やCOC 樹脂は上記のように数々の非常に魅力的な性質を持っています。この接合の成功により、高い光学性能と生体安全性を兼ね備えた夢のようなデバイスが開発可能になりました。

【今後の展開】接合可能素材の範囲拡張を鋭意研究中！

深江化成では、現在、PMMA、PC をはじめとした、他の樹脂や異種材料同士の接合でも研究を進めています。様々な素材の接合可能性についてはお気軽にお問い合わせください。