ポリエチレン不織布への放射線グラフト重合における開始ラジカル濃度の影響

Effects of initial radical concentration on radiation-induced graft polymerization on polyethylene non-woven fabric

岡屋 慶子; 佐伯 誠一; 瀬古 典明; 工藤 久明*; 勝村 庸介*

Okaya, Keiko; Saiki, Seiichi; Seko, Noriaki; Kudo, Hisaaki*; Katsumura, Yosuke*

放射線グラフト重合法の中でも照射工程とグラフト重合工程を分離した前照射法において、照射後試料の保管条件はグラフト率に大きく影響することが経験的にわかっているが、定量的に検討した知見は少ない。そこで、照射後試料の最適な保管条件を検討するため、基材となるポリエチレン不織布を用いて照射後試料のラジカル濃度とグラフト率の関係を定量的に検討した。結果、照射後試料を大気下で保管する場合、ESRスペクトルの形状からポリエチレン不織布内のラジカルはほぼアルキルラジカルであることが判明した。ラジカル濃度とグラフト率は保管時間経過に従って減衰し、保管温度が高いほど減衰速度が速い傾向にあった。また、ラジカル濃度の減衰挙動は、2つの異なる速度定数をもつ一次反応で再現でき、各保管温度における測定から活性化エネルギーをそれぞれ11kcal/mol及び18kcal/molと算出した。以上のような減衰挙動解析は保管条件の推定に応用可能で、本実験に用いた試料においては、グラフト率100%を達成するためには、ラジカル濃度5.0E17spins/gが必要であり、保管温度5Cの場合10日程度、-18Cの場合8か月程度の期間保管できることがわかった。

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