分析事例C0368 2014/11/25 2014/11/25 ポリカーボネートの劣化層の評価 GCIB（Arクラスター）を用いることで劣化層の膜厚を評価することが可能 測定法 ：TOF-SIMS 製品分野 ：電子部品・太陽電池・日用品 分析目的 ：化学結合状態評価・劣化調査・信頼性評価 概要 ポリカーボネート(PC)は熱可塑性プラスチックの一種であり、優れた透明性・耐衝撃性・耐熱性などの特 長をもち、太陽電池パネル・メガネレンズ･CD・車載部品・医療機器の材料として、幅広く活用されており ます。今回、スパッタイオンビームにGCIB（Arクラスター）を用いてTOF-SIMS分析を行い、PC表面の劣 化層の評価を行いました。 ※GCIB：Gas Cluster Ion Beam データ ポリカーボネート（PC）に3分・10分・30分のUV処理を行い、表面を劣化させたサンプルを用意しました。 PCに由来するフラグメントイオンのデプスプロファイルを図１に示します。 UV処理を行ったサンプルでは深さ130nm程度までの領域でイオン強度が減少していました。 これはUV処理によってポリカーボネートが分解し、劣化していることを示唆しています。 また、処理時間が長いほど分解が進んでいますが、最大劣化深さは変化しないことが確認されました。 GCIBを用いることで高分子材料における100nm以下の劣化層の厚さを評価することが可能です。 --- 未処理 --- UV 処理 3min --- UV 処理 10min --- UV 処理 30min カウント 4000 UV処理条件 照射：大気中（オゾンの影響含む） 温度：室温（26℃） 波長：254nm 照度：5mW/cm2 3000 ① 2000 ② 1000 0 50 100 150 深さ PC換算 (nm) 図1 PCのデプスプロファイル PC由来 O C Intensity Intensity 1.0E4 2.0E4 #未処理 211(C15H15O） 1.5E4 O CH3 Chemical Formula: C14H11O2- 5.0E3 PC由来 1.0E4 Intensity Intensity 5.0E3 C O Chemical Formula: C14H11O2- 2.0E4 1.0E4 O CH3 5.0E3 #UV処理 3min以上 1.5E4 #未処理 211(C15H15O） 1.5E4 #UV処理 3min以上 211(C15H15O） 1.5E4 1.0E4 PC由来 5.0E3 200 210 220 m/z 230 240 図2 ①付近の定性スペクトル 250 200 210 220 m/z 230 240 250 図3 ②付近の定性スペクトル 分析サービスで、あなたの研究開発を強力サポート！ TEL ： 03-3749-2525 E-mail ： [email protected] URL ： http://www.mst.or.jp/
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