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プラズマ処理とコロナ処理の違いって何?

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corona.vs.plasma
簡単まとめ!
ガスを介しているか否か、処理エリアが無電位か電位を有しているか、
弊社ではガスを介して無電位な処理はプラズマ処理と考えていますが、
正確な定義なないため各社様々なプラズマ処理機が存在しているのが現実です。

目次

プラズマ処理とは

プラズマ処理は真空下で行う低圧プラズマ処理と、大気圧下で行う大気圧プラズマ処理の2種類の方法があります。

今では大気圧プラズマが一般的になりつつあり、一般的にプラズマ処理と言うと
大気圧プラズマを指す方が多いようです。

真空プラズマも大気圧プラズマも、使用するガスや放電方法の違いにより
設備の形状や用途が異なります。
詳しくは下記
https://www.kbrasch.co.jp/media/surfacetreatment/a370
コロナ処理とは

電気の力で空気中の酸素をラジカル化して主に樹脂表面に付与して親水化させる処理方法です。
高周波、高電圧によって絶縁破壊された空間を通過することで表面に官能基が付与されます。
主にフィルムなどのコンバーティング業界で多用されており大面積(長手方向)への対応力に優れた設備です。

大気圧プラズマ処理とコロナ処理の違い

「プラズマとは」のブログでも紹介しておりますが
そもそも「プラズマ」とは、物質の状態を表す言葉で、「コロナ」とは放電状態を表す言葉です。
「コロナ」放電が起きた結果として「プラズマ」状態の酸素が発生します。
このプラズマ状態で発生した酸素ラジカルが濡れ性に寄与するため、プラズマを使った処理機という
立場で考えればコロナ処理機もプラズマ処理機ということができますが、
実際にマーケットでは明確に「プラズマ処理機」「コロナ処理機」と2種類存在しており
境界線とはかなり曖昧です。特にプラズマ処理機には明確な定義がないと考えており、
コロナ処理機に近いプラズマ処理機も存在しており、コロナ処理機なのかプラズマ処理機なのかは
各社独自に決めてるように思われます。

弊社では、「ガス」を介して処理を行う設備はプラズマ処理機、ガスを介さずに処理を行うのがコロナ処理機と
考えておりますが、昔から存在しているコンバーティング用のコロナ処理機を「コロナ処理」それ以外のコロン処理機は「プラズマ処理」とうたっておられるメーカー様もおり、それぞれの定義があると思うので参考としてお考え下さい。
また多くの場合プラズマ処理機といわれるものは無電位で金属へも処理ができるものが多いです。(一部有電位のプラズマ処理機も存在しますが弊社ではガスコロナという風に認識しています。)

設備的な違い

実際の運用に関して設備面ではどのような違いがあるのかをみていきましょう。
基本的な設備構成はプラズマ処理もコロナ処理も似ており、発信機、トランス、放電部と分類することができますが
大きな違いとしてはコロナ処理でオゾン触媒または排気システムが必須となっており、これら設備なしで使用することは実質不可能です。
プラズマ処理も若干だがオゾン、NOXが発生するため排気が必要だがオゾン濃度は作業環境で0.1ppm、NOxに関しては小型産業用設備に排出基準は定められていないため、作業環境下で0.1ppm未満のオゾン濃度であれば大気開放でも使用することが可能である。
だが可能ならば局所排気を取り付けることを推奨いたします。
大気汚染防止法に関するリンク
https://www.env.go.jp/hourei/04/000086.html
日本産業衛生学会
https://www.sanei.or.jp/files/topics/oels/kyoyou_2.pdf

温度的には主に大気圧プラズマ処理機(スポットタイプ)は狭い面積に高出力のプラズマを放出するため処理温度が比較的高くなる傾向があります。

用途の違い

大体のケースにおいてプラズマでもコロナでもどちらの処理方法でも対応が可能です。
コスト優先の方はコロナを、品質優先の方はプラズマがおすすめです。
一般的には樹脂フィルムの印刷前処理などでは多くのコロナ処理機が使われており、コンバーティング業界ではコロナ処理がかなりの優位性を締めています。
逆に電線業界でのケーブル印字前処理というアプリケーションでは、高速対応性に優れた大気圧スポットタイプのプラズマ処理機が多用されています。

コストの違い

一般的にイニシャル&ランニングコスト共にコロナに優位性があります。
プラズマ処理に何かしらのガスが欠かせません。電気代プラスαの優位性があるかで判断してください。

使い分け

ストレッチフィルムや延伸フィルムなど幅が広いものは一般的にコロナ処理機が用いられております。
コロナ処理機が得意な分野は「フラット」で「幅広」な「樹脂フィルム」や「金属箔」です。これらのキーワードに当てはまる製品で
処理の品質(均一性、表面の傷)などを考慮される方はプラズマをお選びください。
プラズマは電子基板など電気による影響がNGな製品、ピンポイントで狭いエリアの処理(外周部の縁や窓サッシの溝など)を
処理したいときはスポットタイプのプラズマがおすすめです。
プラズマ処理機には真空から大気圧タイプまで様々な種類がございます。一言でプラズマ処理機といっても様々なタイプがございます。
詳しくは下記リンクをご参照ください。
https://www.kbrasch.co.jp/media/surfacetreatment/a370
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最後に

「どんな処理が最適なんだろう?」このような悩みがございましたらお気軽にお声がけください。
数多くの手法の中から最適な設備をお客様目線でアドバイスさせていただきます。

この記事を書いた人

株式会社ケー・ブラッシュ商会 営業部3課 マネージャー 杉本 圭
1981年生まれ 神奈川出身。入社以来20年以上表面処理機の営業を担当。様々な依頼とテストこなし表面処理の知識を日々習得中。
釣りにキャンプにツーリング、アウトドア系の趣味が多い。この度狩猟も始めた新米ハンター。


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