有機・高分子材料の形態観察、表面解析、組成分析は株式会社日東分析センターにお任せ下さい。

粉体（粒子)は、その形状から機械的取り扱いが容易であったり、液中に均一分散が可能であったりとの理由から、多方面で使用されています。一例として、レーザープリンタや複写機などに使用されるトナーがあります。トナーには、樹脂、色材やその他添加物など多くの材料が添加されており、トナー粒子のサイズや形状、内部の添加剤の分散状態が印字画質に大きな影響を与えます。これらの形態を把握する手法として、SEMやTEMによる観察が極めて有効です。

トナー粒子のSEM、TEM観察

高分子材料は、その成型加工性の良さに加え分子設計や加工法の工夫により、さまざまな機能が付与できることから、多くの分野で使用されています。その中でも、ゴム製品は絶縁体や接着剤をはじめとした工業材料、タイヤなどの一般向け材料として幅広く使用されています。ゴム製品の多くはゴム成分以外に種々の添加剤が配合されており、それらの分散状態を制御することは、高性能化のために重要です。ここでは、ゴムの内部構造をTEM観察した事例を紹介します。

ゴムの断面のTEM観察

近年、軽量化や電気絶縁性能をはじめとした様々な機能が付与された多機能材料の開発行われています。その1つにナノサイズのフィラーを樹脂材料中に少量分散させたナノコンポジット材料があります。ナノコンポジット材料は、分散させているナノ粒子が樹脂中に均一分散していることで優れた機能が発現することより、その分散状態を確認することが材料開発の大幅なスピードアップに繋がると期待されます。ここでは、ナノコンポジット材料であるシリカ系ハードコート剤のフィラーの分散状態をを三次元観察した事例を紹介します。

シリカ系ハードコート剤の三次元TEM観察

混ざらない複数の液体の分散系であるエマルションは、食品、化粧品、工業品など、様々な用途で使用されています。身近な例としては、マヨネーズ、乳液や水溶性接着剤、粘着剤であり、目的や特性に応じて分散状態や添加剤など、さまざまな工夫がされています。これらの特性を理解するためには、分散状態をはじめとした内部形態を観察することが重要となります。ここでは、エマルション系試料の内部形態をTEM観察した事例を紹介します。

水性接着剤の内部形態観察 ，エマルション系粘着剤の断面観察

TD-NMR（パルスNMR）は、有機材料の分子運動性を、非破壊かつ迅速に評価できる分析装置です。分子の運動性と相関のある核スピンの励起・緩和現象に由来するT2緩和曲線を解析することで、高分子材料の架橋度などを相対的に比較評価・考察することができます。今回は、2液混合型のエポキシ系接着剤の硬化挙動をTD-NMRで追跡した事例を紹介します。

エポキシ系接着剤の硬化挙動分析