Solvent effect on copolymerization of maleimide with styrene induced by irradiation of ion and electron beams

イオン及び電子線照射によるマレイミド-スチレン共重合反応の溶媒効果

中川 清子*; 田口 光正; 木村 敦

Nakagawa, Seiko*; Taguchi, Mitsumasa; Kimura, Atsushi

マレイミドとスチレンの共重合体の生成メカニズムと、その溶媒効果を明らかにすることを目的に、窒素飽和したマレイミド及びスチレンを含むメタノール,エタノール、及び2-プロパノール溶液に、電子線及び炭素イオンを照射し、生成する共重合体の収率に与える影響について調べた。その結果、溶媒のラジカルを起点とした重合によりマレイミド-スチレン共重合体が生成し、その共重合体の生成収率は、1MeV電子線及び320MeV炭素イオン照射において、メタノール(2.45及び1.85mg/mL/kGy), エタノール(4.41及び3.16mg/mL/kGy), 2-プロパノール(4.77及び3.67mg/mL/kGy)の順に増加した。これは、マレイミド-スチレン共重合開始反応に寄与する溶媒ラジカルの反応性が、メタノール,エタノール,2-プロパノールの順に増加するためと考えられる。また、LET値の高い炭素イオン(600eV/nm)の共重合体の生成収率は、LET値の低い電子線(0.2eV/nm)より低くなることがわかった。

The radiation-induced polymerization of styrene with maleimide was studied in methanol, ethanol, and 2-propanol solutions by irradiation of electrons and C-ions. Co-polymer of styrene and maleimide was produced in each alcohol by radiation polymerization which induced the solvent radicals. The yields of the co-polymer for irradiation of the electrons and C-ions were 2.45 and 1.85 mg/mL/kGyin methanol, 4.41 and 3.16 mg/mL/kGy in ethanol, and 4.77 and 3.67 mg/mL/kGy in 2-propanol, respectively. Because the reactivity of the solvent radical with monomers (styrene and maleimide) was considered to increase in order of methanol, ethanol, and 2-propanol. The yield of the co-polymer for irradiation of C-ions (High-LET radiation, 600 eV/nm) was lower than that of electrons (Low-LET radiation, 0.2 eV/nm).