JP2012202834A - Observation method for microstructure of polymeric material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高分子材料の微細構造の観察方法に関する。 The present invention relates to a method for observing the microstructure of a polymer material.
高分子材料には、種々のスケールの高次構造が存在する。主な構造としては、結晶性高分子のラメラ構造や球晶組織、ブロックコポリマーやブレンド材料におけるミクロからマクロな相分離構造、無機フィラーとの複合材料におけるフィラーの分散粒径や配列状態などが挙げられる。 High-order structures of various scales exist in the polymer material. The main structures include the lamellar structure and spherulite structure of crystalline polymers, micro to macro phase separation structures in block copolymers and blend materials, and the dispersed particle size and arrangement of fillers in composite materials with inorganic fillers. It is done.
高分子材料を高性能化するためには、その構造を制御する必要がある。そこで、近年、高分子材料の構造を制御する方法などが研究され、多くの実例が開示されている。このような高分子材料の構造の制御に関する研究では、透過型電子顕微鏡（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；ＴＥＭ）や走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；ＳＥＭ）によって、その構造の観察が行われている（例えば、非特許文献１参照）。 In order to improve the performance of a polymer material, it is necessary to control its structure. Therefore, in recent years, methods for controlling the structure of polymer materials have been studied, and many examples have been disclosed. In the research on the control of the structure of such a polymer material, the structure is observed by a transmission electron microscope (TEM) or a scanning electron microscope (SEM) (for example, a scanning electron microscope (SEM)). Non-Patent Document 1).
透過型電子顕微鏡による観察では、高分子材料に電子線を透過させる必要があるため、厚さが数ｎｍの薄片状の試料を作製する必要がある。高分子材料は柔らかいため、クライオミクロトームを用いて、液体窒素により低温に冷却しながら、高分子材料を切削する必要がある。しかしながら、このクライオミクロトームを用いた切削方法は、高度な熟練を必要としていた。 In observation with a transmission electron microscope, since it is necessary to transmit an electron beam to the polymer material, it is necessary to prepare a flaky sample having a thickness of several nm. Since the polymer material is soft, it is necessary to cut the polymer material using a cryomicrotome while cooling to a low temperature with liquid nitrogen. However, the cutting method using this cryomicrotome required a high degree of skill.
また、高分子材料は電子密度が低いため、透過型電子顕微鏡による高分子材料の観察では、コントラストの高い画像を得ることが困難であった。そのため、高分子材料に染色法やエッチング法などの前処理を施して、その構造の変化を強調する必要がある。この高分子材料に対する前処理としては、種々の溶媒を用いて、混在する成分を抽出して、除去する溶剤エッチング法、種々の無機酸を用いて、分子鎖を分解、切断する方法などが挙げられる。しかしながら、これらの方法では、溶剤の洗い流しや乾燥が必要となるため、作業環境に対する配慮が必要であるばかりでなく、高度な熟練を必要としていた。 In addition, since the polymer material has a low electron density, it is difficult to obtain a high-contrast image when the polymer material is observed with a transmission electron microscope. Therefore, it is necessary to emphasize the change in the structure by subjecting the polymer material to a pretreatment such as a dyeing method or an etching method. Examples of the pretreatment for this polymer material include a solvent etching method that extracts and removes mixed components using various solvents, and a method that decomposes and cleaves molecular chains using various inorganic acids. It is done. However, since these methods require washing off the solvent and drying, not only consideration for the working environment is required, but also a high level of skill is required.
一方、走査型電子顕微鏡による観察は、クライオミクロトームによる切削によって生じたアーティファクトも観察されてしまうという欠点がある。そのため、高分子材料における表面の凹凸を観察する二次電子像からでは、高分子材料に関する微細な相分離構造やラメラ構造、さらには、結晶の配向状態を解析することは困難であった。 On the other hand, observation with a scanning electron microscope has a drawback that artifacts generated by cutting with a cryomicrotome are also observed. For this reason, it has been difficult to analyze the fine phase separation structure and lamellar structure related to the polymer material and the crystal orientation state from the secondary electron image observing the surface irregularities in the polymer material.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、走査型電子顕微鏡により高分子材料の相分離構造、ラメラ構造および結晶の配向状態を解析することが可能な高分子材料の微細構造の観察方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a fine structure of a polymer material capable of analyzing the phase separation structure, lamellar structure, and crystal orientation state of the polymer material by a scanning electron microscope. The purpose is to provide an observation method.
本発明の高分子材料の微細構造の観察方法は、高分子材料を所定の大きさに成形し、当該高分子材料を観察用の試料とする工程Ａと、前記試料を透明樹脂で包埋する工程Ｂと、クロスセクションポリッシャーにより、前記透明樹脂および前記試料を研磨し、前記試料の観察面の面出しを行う工程Ｃと、前記面出しされた観察面に、導電膜を形成する工程Ｄと、前記導電膜が形成された観察面を、走査型電子顕微鏡により観察する工程Ｅと、を備えたことを特徴とする。 The method for observing the microstructure of the polymer material according to the present invention includes a step A in which a polymer material is molded into a predetermined size, and the polymer material is used as a sample for observation, and the sample is embedded with a transparent resin. Step B, Step C for polishing the transparent resin and the sample by a cross section polisher, and chamfering the observation surface of the sample; Step D for forming a conductive film on the surface of the surface observed And a step E of observing the observation surface on which the conductive film is formed with a scanning electron microscope.
前記クロスセクションポリッシャーにおいて、前記透明樹脂および前記試料に照射するアルゴンイオンビームのイオン加速電圧を２ｋＶ〜３ｋＶとすることが好ましい。 In the cross section polisher, it is preferable that an ion acceleration voltage of an argon ion beam applied to the transparent resin and the sample is 2 kV to 3 kV.
前記アルゴンイオンビームの照射時間を１２時間〜２４時間とすることが好ましい。 The irradiation time of the argon ion beam is preferably 12 hours to 24 hours.
本発明の高分子材料の微細構造の観察方法によれば、クロスセクションポリッシャーにより、高分子材料からなる試料の観察面の面出しを行うので、試料の観察面に高分子材料の相分離構造、ラメラ構造および結晶の配向状態が現れ、走査型電子顕微鏡により、それらを観察することが可能になる。 According to the method for observing the microstructure of the polymer material of the present invention, the observation surface of the sample made of the polymer material is chamfered by the cross section polisher, so that the phase separation structure of the polymer material on the sample observation surface, The lamellar structure and crystal orientation appear and can be observed with a scanning electron microscope.
本発明の高分子材料の微細構造の観察方法の実施の形態について説明する。
なお、この実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
An embodiment of the method for observing the microstructure of the polymer material of the present invention will be described.
This embodiment is specifically described for better understanding of the gist of the invention, and does not limit the present invention unless otherwise specified.
図１は、本発明の高分子材料の微細構造の観察方法の一実施形態を概略して示すフローチャートである。
まず、観察の対象となる高分子材料を所定の大きさに成形し、その成形した高分子材料を観察用の試料とする（工程Ａ）。
FIG. 1 is a flowchart schematically showing one embodiment of a method for observing the microstructure of a polymer material of the present invention.
First, a polymer material to be observed is formed into a predetermined size, and the formed polymer material is used as a sample for observation (step A).
高分子材料としては、特に限定されず、本発明は、高分子材料全般に適用することができる。
高分子材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、あるいは、複数の高分子材料が配合された複合材料などが挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの結晶性樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ）、ポリメタクリル酸（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）などの非晶性樹脂などが挙げられる。
熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。
The polymer material is not particularly limited, and the present invention can be applied to all polymer materials.
Examples of the polymer material include thermoplastic resins, thermosetting resins, and composite materials in which a plurality of polymer materials are blended.
Examples of the thermoplastic resin include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyamide (PA), polyacetal (POM), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyether ether ketone (PEEK), liquid crystal Polymer, crystalline resin such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polystyrene (PS), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), polyvinyl chloride (PVC), acrylonitrile-styrene copolymer (AS), poly Amorphous resins such as methacrylic acid (PMMA), polycarbonate (PC), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), polyarylate (PAR), polysulfone (PSF), polyethersulfone (PES), etc. It is below.
Examples of the thermosetting resin include phenol resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, and epoxy resin.
これらの高分子材料を、走査型電子顕微鏡の観察に適した大きさ、すなわち、走査型電子顕微鏡の試料台に設置するのに適した大きさに切り出すなどして、所定の大きさに成形する。
高分子材料の切り出しには、ナイフ、ハサミ、カッター、ピンセットなどが用いられる。
These polymer materials are formed into a predetermined size by cutting them into a size suitable for observation with a scanning electron microscope, that is, a size suitable for installation on a sample stage of a scanning electron microscope. .
A knife, scissors, a cutter, tweezers, or the like is used for cutting out the polymer material.
工程Ａの後、必要に応じて、走査型電子顕微鏡による観察の障害となる汚染物質を除去するために、試料を洗浄する。
試料を洗浄するには、純水、試料の高分子材料を溶解しない有機溶剤などを洗浄液として用いて、これらの洗浄液で試料の表面を洗浄する。
After step A, the sample is washed as necessary to remove contaminants that obstruct observation with a scanning electron microscope.
In order to clean the sample, pure water, an organic solvent that does not dissolve the polymer material of the sample, or the like is used as a cleaning solution, and the surface of the sample is cleaned with these cleaning solutions.
次いで、工程Ａにて所定の大きさに成形された試料を、透明樹脂で包埋する（工程Ｂ）。 Next, the sample molded to a predetermined size in the process A is embedded with a transparent resin (process B).
透明樹脂としては、硬化前は液状であるが、紫外線または熱により容易に硬化して、硬化後の機械的強度が比較的高いものが用いられる。このような透明樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂が用いられる。 As the transparent resin, a resin that is in a liquid state before being cured but is easily cured by ultraviolet rays or heat and has a relatively high mechanical strength after the curing is used. As such a transparent resin, for example, an epoxy resin is used.
この工程Ｂでは、例えば、所定の形状をなす樹脂製の型の中に試料を配置した後、型の中に硬化前の透明樹脂を注入して、透明樹脂で試料を包囲する。その後、透明樹脂を硬化させて、試料を透明樹脂で包埋する。
そして、透明樹脂で包埋された試料を型から剥離する。
In this step B, for example, after placing a sample in a resin mold having a predetermined shape, a transparent resin before curing is injected into the mold, and the sample is surrounded by the transparent resin. Thereafter, the transparent resin is cured, and the sample is embedded with the transparent resin.
Then, the sample embedded with the transparent resin is peeled off from the mold.
次いで、クロスセクションポリッシャーにより、透明樹脂および試料の一部を研磨し、透明樹脂で包埋された試料の観察面の面出しを行う（工程Ｃ）。
この工程Ｃでは、クロスセクションポリッシャーにより、試料である高分子材料の非晶質部分をエッチングし、結晶部分を際立たせる。
Next, the transparent resin and a part of the sample are polished by a cross section polisher, and the observation surface of the sample embedded with the transparent resin is surfaced (step C).
In this step C, the amorphous portion of the polymer material as a sample is etched by a cross section polisher to make the crystal portion stand out.
クロスセクションポリッシャーは、試料にブロードなアルゴンイオンビームを照射して、試料をエッチングする加工方法である。
クロスセクションポリッシャーは、例えば、断面試料作製装置（商品名：ＳＭ−０９０１０ＣＰ、日本電子社製）を用いて実施される。
The cross section polisher is a processing method for etching a sample by irradiating the sample with a broad argon ion beam.
The cross section polisher is implemented using, for example, a cross-section sample preparation device (trade name: SM-09010CP, manufactured by JEOL Ltd.).
工程Ｃでは、クロスセクションポリッシャーにおいて、透明樹脂および試料に照射するアルゴンイオンビームのイオン加速電圧は２ｋＶ〜３ｋＶであることが好ましく、より好ましくは２．５ｋＶ〜３ｋＶである。
アルゴンイオンビームのイオン加速電圧が２ｋＶ未満では、エッチング速度が遅くなりすぎて実用的ではない。一方、アルゴンイオンビームのイオン加速電圧が３ｋＶを超えると、試料を構成する高分子材料の微細構造が破壊されてしまい、走査型電子顕微鏡により、高分子材料の微細構造を明瞭に観察することができなくなる。
In step C, the ion acceleration voltage of the argon ion beam applied to the transparent resin and the sample in the cross section polisher is preferably 2 kV to 3 kV, more preferably 2.5 kV to 3 kV.
If the ion acceleration voltage of the argon ion beam is less than 2 kV, the etching rate becomes too slow, which is not practical. On the other hand, when the ion acceleration voltage of the argon ion beam exceeds 3 kV, the fine structure of the polymer material constituting the sample is destroyed, and the fine structure of the polymer material can be clearly observed with a scanning electron microscope. become unable.
また、工程Ｃでは、クロスセクションポリッシャーにおいて、上記のイオン加速電圧で、アルゴンイオンビームを照射する時間（アルゴンイオンビームの照射時間）を１２時間〜２４時間とすることが好ましく、より好ましくは２０時間〜２４時間である。
アルゴンイオンビームの照射時間が１２時間未満では、試料の観察面の面出しが不十分、すなわち、試料の非晶質部分をエッチングし、結晶との境界を明確にできないことがある。一方、アルゴンイオンビームの照射時間が２４時間を超えると、試料を構成する高分子材料の微細構造が破壊されてしまい、走査型電子顕微鏡により、高分子材料の微細構造を明瞭に観察することができなくなる。
In step C, the time for irradiating the argon ion beam with the above ion acceleration voltage in the cross section polisher (irradiation time of the argon ion beam) is preferably 12 to 24 hours, more preferably 20 hours. ~ 24 hours.
If the irradiation time of the argon ion beam is less than 12 hours, the surface of the sample to be observed is insufficiently exposed, that is, the amorphous portion of the sample may be etched to make the boundary with the crystal unclear. On the other hand, if the irradiation time of the argon ion beam exceeds 24 hours, the fine structure of the polymer material constituting the sample is destroyed, and the fine structure of the polymer material can be clearly observed with a scanning electron microscope. become unable.
工程Ｃの後、試料（透明樹脂を含む）を乾燥する。
試料の乾燥方法としは、一般的な走査型電子顕微鏡用の試料の乾燥に用いられる臨界点乾燥法、真空デシケーターを用いた真空乾燥法などが用いられる。
After step C, the sample (including the transparent resin) is dried.
As a method for drying the sample, a critical point drying method used for drying a sample for a general scanning electron microscope, a vacuum drying method using a vacuum desiccator, or the like is used.
次いで、工程Ｃにて面出しされた試料の観察面に、導電膜を形成する（工程Ｄ）。 Next, a conductive film is formed on the observation surface of the sample surfaced in step C (step D).
工程Ｄでは、イオンスパッタリング、真空蒸着などにより、試料の観察面に金などの金属からなる金属の薄膜（導電膜）を形成する。
導電膜の厚さは、特に限定されないが、例えば、１０ｎｍ〜２０ｎｍとする。
In step D, a metal thin film (conductive film) made of a metal such as gold is formed on the observation surface of the sample by ion sputtering, vacuum deposition, or the like.
The thickness of the conductive film is not particularly limited, but is 10 nm to 20 nm, for example.
次いで、観察面に導電膜が形成された試料を走査型電子顕微鏡の試料台に設置し、その試料における導電膜が形成された観察面を、走査型電子顕微鏡により観察する（工程Ｅ）。 Next, the sample with the conductive film formed on the observation surface is placed on the sample stage of the scanning electron microscope, and the observation surface with the conductive film formed on the sample is observed with the scanning electron microscope (step E).
走査型電子顕微鏡としては、汎用走査型電子顕微鏡、フィールドエミッション型走査型電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）などが用いられるが、高分解能で、ラメラ層まで見えるという観点、あるいは、添加剤と母材の境界を明確にするという観点から、フィールドエミッション型走査型電子顕微鏡が好ましい。 As the scanning electron microscope, a general-purpose scanning electron microscope, a field emission scanning electron microscope (FE-SEM), or the like is used. From the viewpoint of clarifying the boundary, a field emission type scanning electron microscope is preferable.
また、走査型電子顕微鏡による観察において、試料の観察面に照射する電子線の加速電圧は、特に限定されないが、例えば、１０ｋＶ〜１５ｋＶである。 Moreover, in the observation with a scanning electron microscope, the acceleration voltage of the electron beam irradiated to the observation surface of a sample is not specifically limited, For example, it is 10 kV-15 kV.
本実施形態の高分子材料の微細構造の観察方法によれば、クロスセクションポリッシャーにより、高分子材料からなる試料と、それを包埋する透明樹脂とを研磨し、試料の観察面の面出しを行うので、試料の観察面に高分子材料の相分離構造、ラメラ構造および結晶の配向状態が現れ、走査型電子顕微鏡により、それらを観察することが可能になる。例えば、試料の観察面に高分子材料のラメラ構造や添加剤が現れ、走査型電子顕微鏡により、そのラメラ構造や添加剤を観察することが可能になる。これは、結晶部と非晶部のエッチング速度の相違を利用して、ラメラ構造の観察が可能になったものであり、ポリマーアロイでは、高分子の種類によって、エッチング速度が異なることから組成像が微細な表面凹凸として観察できると考えられる。また、クロスセクションポリッシャーを用いることにより、高分子材料からなる試料の微細加工が可能であり、かつ、エッチング速度の制御が容易であるので、走査型電子顕微鏡により、容易に試料の微細構造の観察が可能となる。さらに、クロスセクションポリッシャーを用いれば、廃液処理などを必要とせず、無公害である。 According to the method for observing the microstructure of the polymer material of the present embodiment, the sample made of the polymer material and the transparent resin embedding the polymer material are polished by a cross section polisher, and the observation surface of the sample is aligned. As a result, the phase separation structure, lamellar structure, and crystal orientation state of the polymer material appear on the observation surface of the sample, and these can be observed with a scanning electron microscope. For example, a lamella structure or additive of a polymer material appears on the observation surface of the sample, and the lamella structure or additive can be observed with a scanning electron microscope. This is because the lamellar structure can be observed by utilizing the difference in the etching rate between the crystalline part and the amorphous part. In the polymer alloy, the etching rate differs depending on the type of polymer, so the composition image Can be observed as fine surface irregularities. Also, by using a cross-section polisher, it is possible to finely process a sample made of a polymer material, and the etching rate can be easily controlled, so that the microstructure of the sample can be easily observed with a scanning electron microscope. Is possible. Furthermore, if a cross section polisher is used, no waste liquid treatment is required and pollution is not caused.
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.
「実施例１」
架橋ポリエチレンケーブル（試料１）を所定の形状に切り出した後、その試料１をエポキシ樹脂（商品名：エポキシ樹脂（Ｇ−２）、二液系熱硬化性樹脂、ＧＡＴＡＮ社製）で包埋して、所定の形状とした。
次いで、ダイヤラップ研磨システムで研磨し、試料の観察面を覆っている透明樹脂を完全に除去した後、アルゴンイオンビームを用いたクロスセクションポリッシャーにより、エポキシ樹脂で包埋した試料１の観察面を面出しした。
次いで、イオンスパッタリングにより、試料１の観察面に、金からなる厚さ１５ｎｍの導電膜を形成した。
次いで、観察面に導電膜が形成された試料１を走査型電子顕微鏡の試料台に設置し、その試料１の観察面を、走査型電子顕微鏡（商品名：ＦＥ−ＳＥＭ ＪＳＭ−７０００Ｆ、日本電子社製）により観察した。
図２に、実施例１の試料１の走査型電子顕微鏡像を示す。
図２の走査型電子顕微鏡像では、筋状の形態が観察された。この筋状の形態は、幅約２０μｍであり、結晶の幅とほぼ一致していた。すなわち、試料１の観察面には、結晶のラメラ形態が露出していることが分かった。
"Example 1"
After cutting the cross-linked polyethylene cable (sample 1) into a predetermined shape, the sample 1 is embedded with an epoxy resin (trade name: epoxy resin (G-2), two-component thermosetting resin, manufactured by GATAN). Thus, a predetermined shape was obtained.
Next, after polishing with a diamond wrap polishing system to completely remove the transparent resin covering the observation surface of the sample, the observation surface of the sample 1 embedded with the epoxy resin is cross-polished using an argon ion beam. Surfaced.
Next, a conductive film having a thickness of 15 nm made of gold was formed on the observation surface of the sample 1 by ion sputtering.
Next, the sample 1 having a conductive film formed on the observation surface was placed on a sample stage of a scanning electron microscope, and the observation surface of the sample 1 was scanned with a scanning electron microscope (trade name: FE-SEM JSM-7000F, JEOL). Observed by the company).
In FIG. 2, the scanning electron microscope image of the sample 1 of Example 1 is shown.
In the scanning electron microscope image of FIG. 2, a streak-like form was observed. This streak-like form had a width of about 20 μm and almost coincided with the width of the crystal. That is, it was found that the lamellar form of the crystal was exposed on the observation surface of Sample 1.
「比較例１」
実施例１と同じ架橋ポリエチレンケーブル（試料２）を所定の形状に切り出した後、その試料２をエポキシ樹脂（商品名：エポック８１２セット、応研商事社製）で包埋して、所定の形状とした。
次いで、ウルトラクライオミクロトームでダイヤモンドナイフにて７０ｎｍ厚の薄片を作製し、銅メッシュに載せた。
次いで、試料２を透過型電子顕微鏡の試料台に設置し、その試料２の観察面を、透過型電子顕微鏡（商品名：ＦＥ−ＴＥＭ ＪＥＭ−２１００Ｆ、日本電子社製）により観察した。
図３に、比較例１の試料２の透過型電子顕微鏡像を示す。
図３の透過型電子顕微鏡では、筋状の形態が観察された。この筋状の形態は、幅約２０μｍであり、結晶の幅とほぼ一致していた。
“Comparative Example 1”
After the same crosslinked polyethylene cable (sample 2) as in Example 1 was cut into a predetermined shape, the sample 2 was embedded in an epoxy resin (trade name: Epoch 812 set, manufactured by Oken Shoji Co., Ltd.) did.
Next, a 70 nm-thick flake was prepared with a diamond knife using an ultra cryomicrotome and placed on a copper mesh.
Next, Sample 2 was placed on a sample stage of a transmission electron microscope, and the observation surface of Sample 2 was observed with a transmission electron microscope (trade name: FE-TEM JEM-2100F, manufactured by JEOL Ltd.).
In FIG. 3, the transmission electron microscope image of the sample 2 of the comparative example 1 is shown.
In the transmission electron microscope of FIG. 3, a streak-like form was observed. This streak-like form had a width of about 20 μm and almost coincided with the width of the crystal.
実施例１と比較例１を比べると、実施例１における走査型電子顕微鏡像は、比較例１における透過型電子顕微鏡像と同等の解像度が得られていた。 When Example 1 was compared with Comparative Example 1, the scanning electron microscope image in Example 1 had the same resolution as the transmission electron microscope image in Comparative Example 1.
「実施例２」
エチレンプロピレンゴム（試料３）を用いた以外は実施例１と同様にして、走査型電子顕微鏡用の試料を作製し、その試料３の観察面を、走査型電子顕微鏡により観察した。
図４に、実施例２の試料３の走査型電子顕微鏡像を示す。
図４の走査型電子顕微鏡像では、様々な形状の粒状のものが観察された。この粒状のものは添加剤であり、様々な種類の添加剤が母材であるゴムに添加されていることが分かった。
"Example 2"
A sample for a scanning electron microscope was prepared in the same manner as in Example 1 except that ethylene propylene rubber (sample 3) was used, and the observation surface of the sample 3 was observed with a scanning electron microscope.
In FIG. 4, the scanning electron microscope image of the sample 3 of Example 2 is shown.
In the scanning electron microscope image of FIG. 4, particles having various shapes were observed. This granular material is an additive, and it has been found that various types of additives are added to the base rubber.
「比較例２」
エチレンプロピレンゴム（試料４）を用いた以外は比較例１と同様にして、透過型電子顕微鏡用の試料を作製し、その試料４の観察面を、透過型電子顕微鏡により観察した。
図５に、比較例２の試料４の透過型電子顕微鏡像を示す。
図５の透過型電子顕微鏡像では、様々な形の粒状のものが観察された。この粒状のものは添加剤であり、様々な種類の添加剤が母材であるゴムに添加されていることが分かった。
"Comparative Example 2"
A sample for a transmission electron microscope was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that ethylene propylene rubber (sample 4) was used, and the observation surface of the sample 4 was observed with a transmission electron microscope.
In FIG. 5, the transmission electron microscope image of the sample 4 of the comparative example 2 is shown.
In the transmission electron microscope image of FIG. 5, various shapes of grains were observed. This granular material is an additive, and it has been found that various types of additives are added to the base rubber.
実施例２と比較例２を比べると、実施例２における走査型電子顕微鏡像は、比較例２における透過型電子顕微鏡像と同等の解像度が得られていた。 Comparing Example 2 and Comparative Example 2, the scanning electron microscope image in Example 2 had the same resolution as the transmission electron microscope image in Comparative Example 2.
また、実施例１では結晶のラメラ形態が高解像度で観察され、実施例２では様々な形状の粒状添加剤が観察できることから、走査型電子顕微鏡に付設されているエネルギー分散型Ｘ線分光器による元素分析を行うことにより、それぞれの試料（試料１、試料３）の劣化の兆候を検出することができると示唆された。
In Example 1, the lamellar morphology of the crystal can be observed with high resolution, and in Example 2, the granular additive having various shapes can be observed. Therefore, the energy dispersive X-ray spectrometer attached to the scanning electron microscope is used. It was suggested that signs of deterioration of the respective samples (Sample 1 and Sample 3) can be detected by performing elemental analysis.
Claims (3)
前記試料を透明樹脂で包埋する工程Ｂと、
クロスセクションポリッシャーにより、前記透明樹脂および前記試料を研磨し、前記試料の観察面の面出しを行う工程Ｃと、
前記面出しされた観察面に、導電膜を形成する工程Ｄと、
前記導電膜が形成された観察面を、走査型電子顕微鏡により観察する工程Ｅと、を備えたことを特徴とする高分子材料の微細構造の観察方法。 Forming a polymer material into a predetermined size, and using the polymer material as a sample for observation;
Step B of embedding the sample with a transparent resin;
Polishing the transparent resin and the sample with a cross section polisher, and performing a surface alignment of the observation surface of the sample; and
A step D of forming a conductive film on the exposed observation surface;
And a step E of observing the observation surface on which the conductive film is formed with a scanning electron microscope.
3. The method for observing the microstructure of a polymer material according to claim 2, wherein the irradiation time of the argon ion beam is 12 hours to 24 hours.
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