中性子小角散乱法による放射線プロセスグラフト重合反応のその場観察

Time-resolved small-angle neutron scattering on pre-irradiation polymerization process of styrene onto poly(tetrafluoroethylene) film

小泉 智; 前川 康成; 八巻 徹也; 澤田 真一; 岩瀬 裕希*

Koizumi, Satoshi; Maekawa, Yasunari; Yamaki, Tetsuya; Sawada, Shinichi; Iwase, Hiroki*

線などの放射線を照射したポリテトラフルオロエチレン(PTFE)(テフロン)のフィルムはスチレンモノマー溶液に浸すとフィルムはモノマーを吸い続けて膨潤する。これは前照射によって発生したラジカルが長時間にわたり安定に存在して、フィルム内部でラジカル重合が継続することによる(1959年Chapiro)。この例のような放射線プロセスによる固相重合(放射線グラフト重合法)の歴史は古い(Chapiro,田畑米穂,林晃一郎らの総説)。一般にテフロンフィルムは化学物質を寄せ付けず化学薬品に対する耐性に優れる。しかし放射線プロセスを用いればこの常識に反してラジカル重合でテフロン基材にイオン伝導性グラフト鎖をフィルム全体に均一に導入することができる。この手法は、例えば固体高分子形燃料電池用の電解質膜の開発において有効である。本発表では時分割中性子小角散乱法(SANS)によりPTFE基材膜へのスチレンのグラフト重合過程をその場観察した。その結果、テフロン微結晶の周辺にグラフト鎖が成長する様子を小角散乱の時間変化より詳細に解析することができた。

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