S533

包装容器基材の形態、結晶性および機械特性評価

走査電子顕微鏡（SEM）、透過電子顕微鏡（TEM）、走査型プローブ顕微鏡（SPM）、レーザーラマン分光装置を用いて、包装容器基材（PE）の断面形状、結晶性、硬さを評価しました。
試料の断面SEM像（図1）より、二層フィルムとして観察されており、上側をPE1層（厚さ11µm程度）、下側をPE2層（厚さ27µm程度）とします。図中赤枠相当の二層界面の暗視野STEM像（図2）において、観察されるラメラの密度を画像処理を用いて可視化すると、PE1層の方がPE2層よりラメラ密度が高いと考えられます。これは、ラマンスペクトル（図3）において、1060cm^-1のPE結晶性ピークを基準とし、PE非晶質に相当する1080cm^-1ピーク面積を比較した場合に、PE2層の方が非晶質領域が多いことに整合します。また、SPMによる弾性率像（図4）はPE1層の方がより高い弾性率を示しており、得られた平均弾性率値はそれぞれ一般的なHDPEとLDPEの引張弾性率に相当することが分かりました。以上の分析より、試料はHDPEとLDPEから構成される二層フィルムと推定されました。このような異なるスケールでの多面的な評価の組み合わせは、微細な構造解析に有効であると考えられます。