NIR、TEM観察とAFM-IRによるセルロースナノファイバー (CNF) 複合材の分散構造解析

可視化技術で性能に影響する分散状態を把握します

CNF高分子系複合材料

CNFは、「植物由来」「軽くて強い」「大きな比表面」「熱による変形が小さい」などの特長をもち、新たな樹脂補強繊維として注目されています。
このCNFの評価として、近赤外観察 (NIR) 、透過電子顕微鏡観察 (TEM) によるマクロ・ミクロの分散構造解析とAFM-IRによる微小部分光測定による同定をご紹介します。

NIR観察によるCNFのマクロ分散状態評価

アークオリジナルのNIR透過観察による評価では、CNF配合試料では数十~数百μmの凝集体が観察されるのに対し、疎水化CNF配合試料では凝集体がなく、分散している様子が観察されました。

TEM観察によるCNFのミクロ分散状態/密着性評価

特殊処理した薄片試料のTEM観察により、CNF配合試料では凝集体が、疎水化CNF配合試料では数本のCNFからなる繊維束が観察されました。この凝集体や繊維束と樹脂の密着性は良好で、界面からマトリックス樹脂方向に成長した多数のラメラが観察されました。

AFM-IRによるCNFの同定

■部では、 ■部に比べてCH-OH基のピーク強度が大きいことから、CNFと推測されます。
協力:中越パルプ工業(株)、富山県立大学
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