高分子膜中で生成したグラフト高分子鎖の新たな同定法と固相グラフト重合機構の解析

Novel characterization method of graft polymer structures prepared by radiation-induced grafting in solid polymer films

前川 康成; 榎本 一之; 高橋 周一; 濱川 翔太郎

Maekawa, Yasunari; Enomoto, Kazuyuki; Takahashi, Shuichi; Hamakawa, Shotaro

放射線グラフト重合によりフッ素系高分子膜中に成長したグラフト鎖が、膨潤により基材膜から脱離することを利用して、その分子量を詳細に解析した。その結果、(1)フッ素系基材へのスチレンのグラフト重合においては、グラフト率の増加に伴って、グラフト鎖の分子量は増加せず、グラフト鎖数が直線的に増加すること、(2)グラフト鎖の分子量は、吸収線量に依存しないという新たなグラフト重合機構に関する知見を得た。これらのことから、グラフト重合過程(数時間)において、グラフト鎖が成長し続けるポリエチレンなどの炭化水素系基材と異なり、フッ素系基材ではグラフト率に関係なくそのグラフト鎖はほとんど同じ分子量であることが明らかとなった。

The polymer grafts (PSSA) attached on fluorinated polymer substrates (ETFE), which were prepared by radiation-induced grafting of styrene and subsequent sulfonation, were successfully isolated by swelling-induced detachment from the polymer substrates in hot water. Then, the number-averaged molecular weight (Mn) of the grafts can be determined using GPC. The Mn was almost constant but the number of grafting chains linearly increased with increasing grafting degrees. The above results clearly show that the radiation-induced grafting of styrene is gradually initiated during grafting period but rapidly terminated to give lower Mn, compared with that in polyethylene.