紫外線でできること
洗浄と改質
Cleaning & Modifying
紫外線による洗浄・改質(UV cleaning & modifying)は、低圧水銀ランプから発光する短波長紫外線の持つエネルギーとそれにより発生するオゾン(O3)の力で、素材表面の有機系皮膜除去やプラスチック表面の親水化による密着力・接着力を向上させる洗浄表面改質方法の一つです。
UV洗浄・改質の評価について
About Cleaning&Modifying
洗浄後の表面の清浄度を評価する手段としては、水滴を表面に滴下して水に対するぬれ性(接触角)を測定する方法、同じ原理で水蒸気の付着状態を観察するスチームテストがあり、分析的方法としては、X線光電子分光法や昇温脱離ガス分析法などがあります。
ぬれ性評価は、簡便で短時間で評価できることから一般的に用いられています。
| 測 定 方 式 | 測定方法 |
| 水滴の接触角 | 水滴の接触角を測定し、親水性を測る |
| スチームテスト | 表面に付着した水蒸気の状態を観察 |
| 試薬によるぬれ性張力 | 試料表面に試薬液を塗り、その広がり具合でぬれ性をみる |
| X線光電子分光法 | 試料の構成元素と電子状態を分析 |
| 昇温脱離ガス分析法 | -試料表面から脱離するガスの定性発生量を分析 |
接触角評価
清浄な表面は高いエネルギーを持ち、汚染された表面は低いエネルギーのため、同量の水滴を滴下すると清浄な表面では大きく広がり小さな接触角となり、汚染された表面では広がらず大きな接触角となります。接触角は「ぬれ」を表す指標としては直感的でわかりやすく、表面の清浄度や接着性、親水性などの重要な指標となります。
ぬれ張力試験
ぬれ張力試験混合液(ぬれ張力22.6~64.0mN/m)を綿棒等で表面に塗り、その塗布状態でぬれ性を評価します。撥水すること無くぬれる、試験混合液のぬれ張力の最小値をぬれ性指数としています。数値が大きいほど親水性が向上していると判断できます。
| 紫外線照射時間と各種素材のぬれ性の変化 | |||||
| 素材 | 0秒 | 30秒 | 60秒 | 90秒 | |
| ガラス | 無アルカリガラス | 46 | 48 | 50 | 64 |
| 石英ガラス | 38 | 42 | 50 | 64 | |
| 金属 | SUS304 | 36 | 54 | 54 | 64 |
| 鉄(脱脂処理) | 40 | 50 | 54 | 64 | |
| 銅 | 38 | 44 | 54 | 64 | |
| アルミ | 34 | 38 | 54 | 64 | |
| 純ニッケル | 36 | 54 | 64 | 64 | |
| ニッケルクロム | 38 | 44 | 54 | 64 | |
| 金メッキ | 46 | 54 | 64 | 64 | |
| プラスチック | PP | 32 | 48 | 50 | 50 |
| PC | 34 | 54 | 54 | 64 | |
| PE | 32 | 54 | 54 | 64 | |
| PMMA | 34 | 36 | 44 | 54 | |
| PET | 36 | 44 | 54 | 64 | |
| ABS | 40 | 54 | 64 | 64 | |
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