表面改質技術
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表面改質接合技術

樹脂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。

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

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50μm

難接着性プラスチックの接合に

COP 樹脂・COC 樹脂の接合に成功! 接合可能素材の範囲拡張を鋭意研究中!

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。具体的には、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。PC 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。などなど、数々の非常に魅力的な性質を持っていますが接着が難しく、貼り合わせて作るようなデバイスの素材には向きませんでした。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。この成功を足がかりに、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。

接着剤の使えない用途での接合に

細胞毒性物質の溶出可能性を軽減

バイオ、ライフサイエンス分野の製品では、接着剤から溶出する物質に細胞毒性があったり、反応に影響を及ぼしたりする可能性があり接着剤の使用は極力避ける必要があります。そのため、接着剤を使わない接合方法は非常にこの分野の製品に適しています。

熱溶着の使えない用途での接合に

微細目盛、微細流路を利用するデバイスに

単一細胞の分離回収、血液やその他の体液を検体とした簡易検出キットなど、ライフサイエンス分野では微細な加工形状が求められるケースが多いですが熱溶着は微細な形状が崩れてしまい使えません。表面改質接合技術は、分子レベルで接合面を改質するので形状に影響を与えず微細加工製品の接合に適しています。

表面改質の応用可能性

細胞培養を行うときに、シャーレなどの基材表面の水に対する濡れやすさ(親水性)や表面の官能基および電荷が細胞の増殖と分化に影響を与えることがわかっています。特に接着細胞の培養は、基材表面に細胞が吸着できることが重要で、細胞表層の電荷と基材の相性が培養のカギを握っているといわれています。この相性は細胞種によって異なっているため各方面で様々な表面改質手法やコーティングが試みられています。深江化成でも培養プレートの開発に伴い独自に研究とノウハウの蓄積を進めています。

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