被照射ポリイミド中の陽電子消滅

Positron annihilation lifetime in irradiated polyimide

平出 哲也  ; 岡 壽崇   ; 森下 憲雄*; 出崎 亮; 島田 明彦

Hirade, Tetsuya; Oka, Toshitaka; Morishita, Norio*; Idesaki, Akira; Shimada, Akihiko

従来、高分子材料の微視的な自由体積評価は、陽電子と電子の結合状態であるポジトロニウムの中でスピンが三重項状態にある、オルソーポジトロニウムの寿命を用いて評価されてきた。われわれは、ポジトロニウムが形成されないポリイミドであるカプトンの微視的な自由体積評価を、自由陽電子の消滅寿命により行うことが可能であることを示してきており、今回、カプトンの電子線と線照射による放射線照射効果を評価することを試みた。電子線照射の場合、架橋が支配的であり、一方、大気中での線照射効果では、架橋とともに分子鎖切断が多く起こると考えられる。過程が単純な電子線照射では自由体積変化と特性変化が同じ挙動を示し、劣化評価に適用できるが、線照射では二つの過程があり、複雑な挙動を示すことがわかった。

The triplet positronium (ortho-positronium), bound state of positron and electron, have been used to investigate microscopic free volume of polymers. We have shown that the free positron annihilation lifetime also can be used to investage the microscopic free volume of polymers, especially for non-positronium forming polyimides, such as kapton. Here we applied this method to study electron and irradiation effects. Electron beam irradiation produce cross-linking and the irradiation produce cross-linking and chain scission. Free volume change for electron irradiation could reproduce the change on the mechanical properties. However, That for irradiation could not reproduce the change on the mechanical properties, because the degradation process was not simple.