経時劣化の主な原因
表面の分子構造変化
プラズマ処理により活性化された表面分子(例えば、酸素官能基や極性基)は、時間の経過とともにエネルギー的に安定な状態に戻ろうとする傾向があり(はい、プラズマ状態とは不安定な状態のことです)特に、空気中の酸素や水分と反応したり、自己消去的な再結合が進行する可能性があります。
劣化を抑制する手段として
保管環境の最適化
プラズマ処理品を乾燥剤とともに密閉容器内で保管し、湿度を低く保つ。
低温環境(10~15°C程度)で保管することで分子の運動を抑え、表面劣化を遅らせます。
ガス置換保管
保管環境内の酸素を不活性ガス(例: 窒素やアルゴン)で置換することで、酸化反応を抑える。
保管環境の影響
保管環境は大きく劣化挙動に影響します。特に、湿度が高いと表面に吸着した水分が官能基との反応を引き起こし、再結合や表面構造の変化を促進します。さらに、高温環境では分子運動が活発化し、表面の分子構造の変化や官能基の減少が起こりやすくなります。
有効期間ですがコロナ処理で約1カ月、プラズマ処理で3カ月から6カ月。この差は材質と保存状態が大きく影響します。
そもそも改質された表面は沢山の官能基で賑わっていますが、それらは暴露によって安定基に変化します。暴露とはガスと触れること。つまり地球上では空気と言われる窒素や酸素と触れることです。
プラズマ処理で分子は官能基化されますが、暴露(他のガスと合体)により、その基の官能がおさまります。官能がおさまるということは化学の上では密着しにくいと言う事となります。
巻きモノ ロール物は材料と材料の層間に滞在するガスが限られてきますので暴露による劣化はほとんど見られません。
この暴露が無ければ分子変動が無い限り、理論的には永く持つと教授は言います。
では暴露対策は??
巻きモノ ロール状態は材料と材料はしっかり巻かれていますのでその層間に滞在するガスだけですので巻きモノに関していえば 6カ月~1年間は有効ということを我々のお客様から頂いています。これはMSRプラズマ処理に限ります。
他には密封包装と梱包
MSRではガスバリア性の高い袋で真空包装を推奨しています。
密着・洗浄・分散の改善をプラズマ処理で!