低圧低温ガスプラズマ
低温ガスプラズマは「低圧低温ガスプラズマ」とも呼ばれ、大気圧（空気）表面前処理方式とは異なり、密閉された真空チャンバー内で行われます。一般的には工業用グレードの純度100パーセントの酸素ガス（O2）が使用されますが、その他のガスやガスの組み合わせが用いられることもあります。ガスは部分真空状態のチャンバー内に放出され、高周波（RF）電界にさらされます。プラズマ場に置かれたポリマーが、内部の導電性電極であるアルミニウム製の棚またはケージ上で、生成された高反応性の活性種と反応することで分子結合が切断され、洗浄および化学的・物理的な改質（表面粗さの増加を含み、これにより機械的接着性が向上します）が生じます。低温ガスプラズマ処理の大きな利点は、炭化水素を除去できるため、溶剤による洗浄が不要になることです。大気圧前処理ではすべての多環芳香族炭化水素を除去・洗浄できるとは限らないため、前処理前に溶剤洗浄が必要になる場合があります。
誤解：低温ガスプラズマのバッチ処理は、インライン処理方式と比べて時間がかかりすぎる。
事実：多くの場合、大量の部品をバッチ処理で前処理し、そのまま自動組立工程に投入できるため、追加の処理は必要ありません。低温ガスプラズマ処理を施した部品は、最高水準の処理品質と最長の保存期間を示す傾向があります。こうした批判は、競合する装置メーカーから発せられているものです。
低温ガスプラズマチャンバー（内部でプラズマが発生している様子）システムの外観。
低温ガスプラズマの模式図。
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よくあるご質問
低圧コールドガスプラズマとは何ですか。
コールドガスプラズマは開放大気中ではなく、密閉・排気されたチャンバー内で行います。工業用酸素が一般的に用いられ、他のガスやガスの組合せも使われます。部分真空下でチャンバーにガスを導入し、高周波電界をかけると、生成した高反応性の化学種がポリマー表面の分子結合を切断し、表面を洗浄するとともに化学的・物理的に改質します。
バッチ式のコールドガスプラズマは生産には遅すぎませんか。
この批判は競合する装置メーカーから出ることが多いものです。実際には大量の部品をバッチで前処理し、そのまま自動組立へ供給できるため、追加の処理は不要です。またコールドガスプラズマ処理品は、利用可能なプロセスの中で処理品質が最も高く、保存期間も最も長い傾向があります。
コールドガスプラズマは表面の活性化に加えて汚染も除去しますか。
はい。これが主な利点の一つです。炭化水素を除去するため、別工程の溶剤洗浄をまるごと不要にできます。大気圧前処理は多環芳香族炭化水素をすべて除去できないため、その場合は事前の溶剤洗浄が依然必要になることがあります。
コールドガスプラズマは化学結合だけでなく機械的結合も改善しますか。
両方を改善します。化学的改質と並行して表面粗さが増し、その付加的な凹凸が化学作用とは独立に機械的結合を向上させます。
