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論文

Chemically stable hybrid polymer electrolyte membranes prepared by radiation grafting, sulfonation, and silane-crosslinking techniques

Chen, J.; 浅野雅春; 前川康成; 吉田勝

Journal of Polymer Science, Part A; Polymer Chemistry, 46(16), p.5559 - 5567, 2008/08

固体高分子型燃料電池は、環境負荷が小さく高効率な次世代エネルギー変換システムとして期待されており、その性能を左右するプロトン伝導性電解質膜の研究が盛んに行われている。本研究では、モノマーにp-スチリルトリメトキシシランを用いて、グラフト鎖に直接シリカを結合させることで、抜けにくいシラン架橋構造を持つ電解質膜を合成した。具体的には、ETFE膜にアルゴンガス雰囲気下で、放射線を1530kGy前照射した後、モノマー溶液中で60 $^{circ}$ Cにて後グラフト重合することでグラフト膜を合成した。次に、このグラフト膜を塩酸溶液中シラン架橋処理及びクロロスルホン酸溶液中でスルホン化処理することで、ハイブリッド電解質膜を合成した。さらに、架橋処理及びスルホン化のタイミングが電解質膜の性能に及ぼす影響を調べた。これらの結果をもとに最適化したハイブリッド電解質膜が、高温作動の高分子型燃料電池へ適用できることを明らかにした。

論文

Novel UV-induced photografting process for preparing poly(tetrafluoroethylene)-based proton-conducting membranes

浅野雅春; Chen, J.; 前川康成; 坂村高洋*; 久保田仁*; 吉田勝

Journal of Polymer Science, Part A; Polymer Chemistry, 45(13), p.2624 - 2637, 2007/07

紫外線グラフト重合及びスルホン化技術を併用することによるPTFEをベースにしたプロトン伝導性電解質膜を開発した。紫外線照射によりスチレンモノマーをPTFEフィルム内部まで均一にグラフトさせることができた。得た電解質膜を評価したところ、低グラフト率(10%)にもかかわらず、ナフィオンと同程度のプロトン伝導性を持つ電解質膜であることがわかった。また、紫外線照射法はPTFEフィルムに与える損傷が少ないため、従来の放射線法に比べてより高強度な電解質膜を得ることができた。

論文

Electron spin resonance study on chemical-crosslinking reaction mechanisms of polyethylene using a chemical agent, 6; Effect of -methyl styrene dimer

山崎孝則*; 瀬口忠男

Journal of Polymer Science, Part A; Polymer Chemistry, 39(13), p.2151 - 2156, 2001/05

ポリエチレン(PE)を化学架橋剤を用いて、熱化学法で架橋させるときの反応機構をESRで追跡し、解明した。金属の反応容器に焼き付くことを防止する薬剤(-メチルスチレン2量体)の影響を調べたところ、この薬剤は180 $^{circ}C$ 以上で分解し、架橋を促進させることがわかった。

論文

ESR study on chemical crosslinking reaction mechanisms of polyethylene using a chemical agent, 4; Effect of sulfur- and phosphorous-type antioxidants

山崎孝則*; 瀬口忠男

Journal of Polymer Science, Part A; Polymer Chemistry, 38(17), p.3092 - 3099, 2000/09

ポリエチレンの化学架橋反応をESRで追跡し、ラジカル反応機構を実証した。化学架橋剤を混合し、180 $^{circ}C$ まで昇温すると、フリーラジカルが観測され、ラジカル種が時間とともに増減して、反応の課程が定量的に解明できた。酸化防止剤の効果もラジカルの転移を通して、明確に評価できた。

論文

Electron spin resonance study on chemical crosslinking reaction mechanisms of polyethelene using a chemical agent, 5; Comparison with polyproplyene and ethylene-propylene copolymer

山崎孝則*; 瀬口忠男

Journal of Polymer Science, Part A; Polymer Chemistry, 38(18), p.3383 - 3389, 2000/09

ポリプロピレン(PP),エチレンプロピレンゴム(EPR)の化学架橋の反応課程をESRで追跡し、反応機構を明らかにした。反応開始剤は150 $^{circ}C$ で分解を起こし、ラジカルを発生させ、これがPP及びEPRから水素原子を引き抜いてポリマーラジカルを発現させる。このラジカルが150~180 $^{circ}C$ の範囲で結合し架橋に至るが、ラジカルの発生、増減、消滅がESRで捕らえられた。酸化防止剤の種類、濃度の影響がラジカルの挙動によく反映された。