イオンビーム照射によるフッ素系高分子多孔膜の作製; 「イオン穿孔」のサイズ・形状制御

Preparation of porous fluoropolymer membranes by ion beam irradiation; Size and shape control of "track-etched pores"

八巻 徹也; Nuryanthi, N.; 越川 博; 澤田 真一; 長谷川 伸; 浅野 雅春; 前川 康成; Voss, K.-O.*; Trautmann, C.*; Neumann, R.*

Yamaki, Tetsuya; Nuryanthi, N.; Koshikawa, Hiroshi; Sawada, Shinichi; Hasegawa, Shin; Asano, Masaharu; Maekawa, Yasunari; Voss, K.-O.*; Trautmann, C.*; Neumann, R.*

従来から検討がなされてきたポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートなどの炭化水素系高分子ではなく、フッ素系高分子からなるイオン穿孔膜に着目し、そのエッチング挙動や応用性に関する研究を進めている。今回は、穿孔形成の重要なパラメータであるエネルギー付与の大きさを計算によりあらかじめ予測し、その変化を利用してポリフッ化ビニリデン(PVDF)イオン穿孔膜における孔のサイズ,形状の制御を試みたので報告する。また、放射線分解生成物の挙動を並行して調べているので、その結果をもとにPVDF以外のフッ素系高分子(パーフルオロ体を含む)における穿孔形成の可能性についても言及したい。

Although the ion-track technique has mainly been studied on a series of hydrocarbon polymers such as polycarbonate and polyethylene terephthalate, our focus has been placed on ion track membranes of poly(vinylidene fluoride) (PVDF), a type of fluoropolymers, because of superior chemical, mechanical and ferro-electric properties. In this study, PVDF membranes with conical and cylindrical nanopores were prepared in a controlled manner by the ion-track technique, which involved ion-beam irradiation and the subsequent alkaline etching. Etching behavior mainly depended on energy deposition of ion beams, and thus its depth distribution, estimated by theoretical simulation, was successfully applied to control the shapes and diameters of the etched pores.