金沢高分子ラボ｜高分子化合物・漆における表面処理・接着における評価・分析サポート

多くの場合、表面処理が必要です。たとえば、以下の方法があります。

• コロナ処理
• 低圧プラズマ処理
• 大気圧プラズマ処理
• 火炎処理
• 紫外線処理
• シランカップリング剤処理
• グラフト化処理
• 化学的処理

これらの方法について、当方はすべて実施経験があります。また、関連論文も多数発表しています。
高分子材料に関しては、特に以下の材料について扱った多くの経験を有しています。

• ポリエチレン
• ポリプロピレン
• ナイロン
• ポリエチレンテレフタレート
• 芳香族ポリイミド
• ポリアセタール
• エチレン/ビニルアセテートコポリマー
• ポリスチレン
• アラミド繊維
• 超高分子量ポリエチレン繊維
• 炭素繊維

問題の例

1. 表面処理法はどの方法がよいか、材料や目的に合わせてアドバイスいたします。
2. 表面処理条件はどのように設定すればよいか。
3. 表面処理が十分できたかどうか、どのように判定したらよいか。
4. 過去にどんな研究報告例があるか。

1. 表面張力または接触角の測定（表面張力測定装置の使用）
2. 表面処理による表面官能基の生成状態の観察
   1. X線光電子分光法（XPS）による表面分析
   2. 全反射赤外分光法（ATR法）による表面分析
3. 表面粗さ測定（AFM）
4. 電子顕微鏡（SEM）による表面観察

これらの方法での測定は外部の研究機関などに外注してもデータを出していただくことはできますが、データの解釈は自分で行わねばなりません。ところが、データの解釈は装置を実際に使用した者でないと、なかなか容易でない場合が多いのです。
当方ではこれらに適切なアドバイスをいたします。

問題の例

1. XPS法で測定したスペクトルから表面の元素量はわかります。
   また、拡大スペクトルから、官能基の種類も推定できます。ところが、それらの値はどの程度信頼したらよいかわからない場合が多いです。当方の研究室ではそのような分析は頻繁に行っていましたので、適切なアドバイスができます。
2. 赤外分析装置で表面処理面の全反射赤外吸収スペクトルが測定できます。
   未処理のスペクトルとは違っていたが、どのように解釈したらよいかわからない。また、XPSスペクトルとATRスペクトルを対比して全体としてどう解釈すればよいか不安である。これらの問題はそれぞれの方法の深い知識なしでは不可能です。データをお示しいただければ、当方で適切なアドバイスをいたします。
3. 表面処理をしたら官能基も生成している。接触角計で水の接触角を測定したら、濡れ性もかなりよい。
   しかし、実際に接着実験をしてみると、それほどの剥離強度が得られない。どうしてかわからない。データをお示しいただいたら、適切なアドバイスをいたします。

問題の例

1. どのような溶媒を使ったら高分子を溶液にできるかがわからない。
2. 結晶性樹脂であるか非晶性樹脂か、どうして判定するのかわからない。
   また、その特性の違いはどんなものか知りたい。
3. 射出成形では溶融粘度が重要であるので、どの程度の分子量の樹脂か知りたい。
4. ポリマーの粉末あるいはペレット（粒）から試験用のフィルムを作成してみたい。
5. 結晶性高分子、例えばポリプロピレンについて一定厚さのフィルムがほしい。
6. 新しい高分子を重合した。分子量などを測定するのにどのような溶媒が適切か知りたい。
7. 高分子の分子量の表示がいろいろあるが、それらはどのような意味があるのかわからない。
   また、どうやって分子量を測定したらよいかわからない。
8. 新しい高分子が手に入った。どのような適切な溶媒があるか、溶解パラメーターの観点から知りたい。