AC-0023

ウルトラミクロトーム等で作製した平面状サンプルについて､原子間力顕微鏡（AFM）を用いて専用モードで､ナノ領域の強度や粘弾性のマッピングを実施。フィラーの分散度合いや界面の接着特性を評価。

複合材料のナノ領域の硬さ・粘弾性をマッピングしたい。

産総研中国センター
機能化学研究部門 セルロース材料グループ榊原圭太

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事例に関するお問い合せ

ナノセルロース複合材料中のフィラーの分散度合い評価

ナノセルロース複合ゴム材料をクライオミクロトームで切削して、超薄切片を作製した。次いで、原子間力顕微鏡にセットし、位相モードで評価した。位相モードでは、測定部位の硬さを反映した評価画像が得られる。

ナノセルロース複合ゴム材料をでは、ナノセルロース部分は硬く、ゴムマトリックス部分は柔軟として、濃淡が観察できた。界面接着性を改質した複合材料では、界面における連続的な物性変化か観察された。強度が向上したサンプルでは、界面幅が100nm程度あったが、界面接着性が低いサンプルでは、界面幅は20nm程度以下であった。

走査型プローブ顕/SPM（原子間力顕微鏡/AFM）　（日本電子(株)　JSPM-5200S）
原子間力顕微鏡（AFM）　（オックスフォード・インストゥルメンツ(株)　MFP-3D Origin）
ウルトラミクロトーム（クライオステージ付き）　（ライカマイクロシステムズ(株)　Leica EM UC7）

ナノセルロース複合ゴム材料では、ナノセルロースと相互作用したゴム分子のドメイン（バウンドラバー）の存在が確認された。バウンドラバーの量は、材料の物性にも相関性があった。

フィラー複合樹脂・ゴム材料、コンポジット、ポリマーアロイ材料等