公益財団法人名古屋産業振興公社プラズマ技術産業応用センター成果事例集目次へ戻る目次事例１．大気圧プラズマ処理による樹脂の接着性向上事例２．大気圧ラジカル処理を用いたアラミド繊維へのめっき技術の開発事例３．液面プラズマを用いた微粒子酸化チタン水分散技術の開発事例４．電子ビーム励起プラズマを用いた難窒化材の迅速窒化技術の開発事例５．大気圧プラズマによる鋼の窒化技術の開発 ◆お問合せ先 1 事例１はここに飛ぶ事例１．大気圧プラズマ処理による樹脂の接着性向上引張せん断強度 [MPa] 処理有ポリプロピレン樹脂のような難接着材料への接着前処理無処理として、大気圧プラズマ中のラジカルを用いた処理を行うことにより接着性が向上することを確認した。 25mm×100mm、厚さ 5mm の樹脂板にプラズマ処理した後、常温硬化型 2 液性エポキシ樹脂接着剤を用いて貼り合わせ、引張せん断試験を行った。照射面積（接着面積）は、25mm×12mm とした。プラズマ処理により親水化し、接着剤の基材への濡れを改善することで、接着性が向上したと考えられる。図ナイロン 6（PA6）、ナイロン 66（PA66）、ポリプロピレン（ PP ）、高密度ポリエチレン＊富士機械製造㈱との共同研究の成果（HDPE）の処理有無の引張せん断強度の変化．事例２はここに飛ぶ ▲目次へ戻る事例２．大気圧ラジカル処理を用いたアラミド繊維へのめっき技術の開発高分子繊維に金属をめっきした“高分子繊維めっき素材”を開発した。高分子繊維めっき素材は、金高分子繊維属線より軽く、強度や耐久性が高く、屈曲性に優れ銅めっきるという特徴を持つ。高分子への無電解めっきは、断面サンプルめっき被膜の密着性が悪い。また、めっき前処理と作製用樹脂してエッチング法を用いると繊維強度が低下する問題がある。そこで、めっき前処理として、非平衡大図大気圧ラジカル処理を行った高分子繊維気圧プラズマで生成されたラジカルにより高分子繊めっき素材の断面 SEM 像．維の表面改質を行う技術を開発した。＊2010 年度名古屋メッキ工業㈱との創造的プラズマ技術産業応用研究開発事業の成果事例３はここに飛ぶ事例３．液面プラズマを用いた微粒子酸化チタン水分散技術の開発液体中に微粒子を安定に散在させる分散技術は塗料、化粧品、セラミック製品など幅広い分野で使用されている。しかし一般に 100nm 以下の微粒子は表面エネルギーが高いため凝集した状態で存在している。そこで、水面上でプラズマを発生させる液面プラズマによる微粒子の水中分散技術を開発した。分散剤を用いることなく微粒子酸化チタンの水分散液の調製が可能となった。＊名古屋市工業研究所、日本メナード化粧品(株)との共同研究の成果 2011 年度科学技術振興機構のＡ－ＳＴＥＰＦＳステージ探索タイプの成果 2012 年度科学技術振興機構のＡ－ＳＴＥＰシーズ顕在化タイプの成果超音波処理のみ ▲目次へ戻る超音波処理＋プラズマ処理図処理後 1 日の分散液の様子．濃度 0.1wt%．「超音波処理＋プラズマ処理」が良好な分散状態を示した． ▲目次へ戻る 2 事例４はここに飛ぶ事例４．電子ビーム励起プラズマを用いた難窒化材の迅速窒化技術の開発従来のプラズマ源に比べ高密度の窒素プラズマがアルミニウム窒素生成可能な電子ビーム励起プラズマ（EBEP）源を用いて、難窒化材を迅速に窒化する技術を開発した。 Al－Mg 系アルミニウム合金 A5052 を 525℃ に加熱し、45 分間のプラズマ窒化を行い、剥離のない厚さ約 25μm の窒化アルミニウム層を形成し図アルミニウム窒化層の断面 EDX 分析．た。硬度は最大で 1440Hv が得られた。写真左側が表面、処理温度 525℃．オーステナイト系ステンレス鋼 SUS316 を 450℃ に加熱し、60 分間の窒化を行い、厚さ約 5μm の耐腐食性に優れた S 相(拡張オーステナイト相) の形成ができた。表面硬度は、825Hv が得られ、従来のイオン窒化と比較し、塩水噴霧試験において高い耐食性を示した。＊2010 年度、2011 年度㈱片桐エンジニアリングとの創造的プラズマ技術産業応用研究開発事業の成果、名古屋大学堀勝教授との共同研究の成果 ▲目次へ戻る事例５はここに飛ぶ事例５．大気圧プラズマによる鋼の窒化技術の開発大気圧でより手軽に行えるプラズマ窒化装置を目指して、 10μm 直径 20cm、長さ 30cm の円筒状チャンバーを持つ小型の大気圧プラズマ窒化装置を開発した。従来の減圧下によるプラズマ窒化に比べ、大気圧下による窒化処理により、処理コストの削減、処理時間の短縮、そして塩浴窒化に比べて環境負荷の低減が期待できる。この装置を用いて SACM645 （ Al-Cr-Mo 鋼）の窒化処理を行った。表面の硬さは 1200Hv 程度であった。＊2011 年度、2012 年度中日本炉工業㈱との創造的プラズマ技術産業応用研究開発事業の成果図窒化試料断面のナイタル腐食観察．表面側の白色部分が窒素化合物層、その下の黒色部分が窒素拡散層． ▲目次へ戻る ◆お問合せ先◆ 公益財団法人名古屋産業振興公社プラズマ技術産業応用センター〒463-0003 名古屋市守山区大字下志段味字穴ケ洞 2268 番地 1 （なごやサイエンスパーク ●Tel 052-739-0680 ●E-mail [email protected] 先端技術連携リサーチセンター内） ●Fax ●URL 052-739-0682 http://www.nipc.or.jp/placia/ 3