relyon plasma GmbH

リライオンプラズマ社

レーゲンスブルクに本拠を置くrelyon Plasma GmbHは、革新的なプラズマデバイスとプラズマシステムを開発しています。産業用および医療用向けの自社製品と並行して、表面洗浄や表面活性化、および殺菌のための効率的なプロセスソリューションを開発しています。

ピエゾブラシPZ3-MDプラズマ照射器

一般医療機器  医療機器届出番 14B1X90003RP0001

ピエゾブラシPZ3-MDプラズマ照射器は、ピエゾ直接放電技術を使用して、低温プラズマを発生させ、素材表面に照射することで、素材表面の親水性や接着性を向上します。圧電直接放電(PDD)技術が採用されており、50°C以下の温度での低温活性化プラズマの発生に使用されます。18W電力消費定格、110V~240V / 50Hz~60Hz電気接続、45dB音圧レベルに対応しています。

セット内容

  • ハンドル本体
  • 収納ケース
  • ACアダプタ
  • 標準モジュール
  • 近接モジュール

標準モジュール

プラスチックやセラミック、ガラス、天然繊維、皮革、織物など非導電性のマテリアルに使用できます。照射時は、2 mm ~ 10 mm 程度の間隔が適しています。

近接モジュール

金属や導電性ポリマーなど導電性のマテリアルに使用します。照射時のマテリアルとの適正間隔は、0.5 mm ~ 2.0 mmです。

 

プラズマ処理とは 


基材基板の表面にプラズマを照射することで、新たな機能を与えます。 

 

プラズマ処理の効果

  • 表面の活性化及び機能化
  • 接着力の向上
  • 濡れ性の向上
  • プラスチック、ガラス、セラミックス、金属の表面処理
  • ファインクリーニング
  • 雑菌・臭気の低減 

なぜ接着力が向上するのか?

プラズマ処理によって基在表面分子間の化学結合が切断され、フリーの親水性官能基※が生成されます。生成した官能基と反応する官能基を有した接着材やプライマーで化学結合を起こし接着力を高めます。

※官能基とは

有機化合物の中にある特定の構造を持つ基で、その化合物の特徴的な反応性の原因となる原子や原子団のことである。同じ官能基を持つ化合物は共通する物理的・化学的性質を持つ。

濡れ性の向上

表面に塗布されたインク液滴と、その印刷結果です。1滴目は接触角が90°以上と高く、表面で収縮して均一に濡れません。プラズマ処理後は濡れ性が向上し、インク液滴の接触角は0°を示し均一な印刷画像が得られます。プラズマ処理を用いることで経年劣化に対する耐性や、処理・風化に対する耐性を高め、インクの明瞭度を強化します。

 プラズマ処理前と処理後の表面エネルギー※比較グラフです。 対象のマテリアルはABS(プラスチックエービーエス)とPA6.6(ナイロン)、PMMA(アクリル)、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、A-PET (アモルファスポリエチレンテレフタレート) 、PVC(塩化ビニル)、POM(ポリアセタール)、Teflon/PTFE(テフロン)、GFK(ガラス繊維強化プラスチック )

です。いずれも表面エネルギーの向上が確認できます。

※ 表面エネルギー値  mN/m(ミリ・ニュートン・パー・メーター) とは、インクやのり・ニス等が、プラスチックや金属の表面にどれだけ接着するか、濡れ性を測る基準です。 一般的に、表面エネルギー値が高いほど、接着性が高い=ぬれ性が高いと言われています。 

プラズマ処理前とプラズマ処理後の引き剥がし力を比較したグラフです。 対象のマテリアルはPEEK (ポリエーテルエーテルケトン) とABS(プラスチックエービーエス)、GFK(ガラス繊維強化プラスチック ) です。

プラズマ処理後の最大引張強度は、PEEK72%、ABS132%、GFKは45%向上しています。

例:合成樹脂への官能基の付与

オレフィン系の合成樹脂は表面に極性基※1がなく、接着材やインクなどに対して親和性がありません。プラズマ処理によって放出されたイオンや電子が合成樹脂表面親分子の化学結合を切断し、樹脂の種類に応じて親水性の官能基が生成されます。

※1極性基

極性基という概念は主として有機化合物に関して用いられる考え方で極性※2を持った官能基(あるいは原子団)をいう。

※2極性

分子または化学結合において、正負の電荷の分布が不均等であること。水分子において酸素の原子核は水素の電子を引き付けるため、酸素は負の電気的な偏りを持ち、逆に水素は正の電気的な偏りを持つことになる。

PZ3を歯科技工に応用する

メタルプライマーを塗布する前に近接モジュールで金属表面をプラズマ処理。塗布するオペークとの結合を改善し、耐久性を向上してチッピングのリスクを低減します。

外部ステインを塗布する前に近接モジュールで補綴物の表面をプラズマ処理。濡れ性を向上し、自然な色合いを表現します。

インプラント体表面に近接モジュールでプラズマ処理。照射された面は親水性が向上します。インプラント体に血液がなじみやすくなることでオッセオインテグレーションの安定性を高める効果が期待できます。

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Plasma in the dental lab - Abutments are bonded to prosthetics


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