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Chen, J.; 浅野 雅春; 八巻 徹也; 吉田 勝
Journal of Applied Polymer Science, 100(6), p.4565 - 4574, 2006/06
被引用回数：44 パーセンタイル：75.66(Polymer Science)スチレンの誘導体であるメチルスチレン(MeSt)の
線グラフト重合反応及び得られた膜の特性に及ぼす架橋剤の影響について検討した。架橋剤として、ジビニルベンゼン(DVB),ビスビニルフェニルエタン(BVPE),トリアリルシアヌレート(TAC)を用いた。グラフト重合反応性は、DVBの場合、3%までグラフト率の急激な上昇が見られたが、その後濃度が高くなるに従い、急激に低下した。また、BVPEでは、40%までグラフト率の上昇が確認できた。TACの場合、グラフト率は40%まで変化しなかった。得られた架橋剤導入電解質膜の耐酸化性試験の結果、スルホン酸基の脱離は架橋剤の導入により、抑制されることがわかった。その抑制効果は、架橋剤の種類により異なり、TAC, BVPE, DVBの順に大きくなった。
澤田 真一; 八巻 徹也; 浅野 雅春; 寺井 隆幸*; 吉田 勝
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 30(4), p.943 - 946, 2005/12
グラフト鎖の構造の異なる架橋PTFE電解質膜を合成し、それらの温湿度制御下におけるプロトン伝導特性をACインピーダンス法によって評価した。前照射線量を15kGy(一定)としてグラフト反応を行い、鎖の密度を等しくした膜では、イオン交換容量とともにプロトン伝導度が増大した。伝導度の最大値としては、イオン交換容量2.8meq/gの膜が温度80
C,相対湿度95%の環境下において0.20S/cmを示した。イオン交換容量が同程度のときは、グラフト鎖の密度が高く長さが短い方が、長い鎖が低密度に存在するときよりも、高い伝導度を示した。この結果は、プロトンの伝導経路である親水性領域の構造の違いに起因すると考えられる。
O
ceramics from precursor polymers by radiation curingWach, R.; 杉本 雅樹; Lam, N. D.; 吉川 正人
Proceedings of 8th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2005) (CD-ROM), 60 Pages, 2005/07
ケイ素高分子から合成されるSiCセラミックスは、耐熱・耐蝕性に優れた材料である。本研究では、SiCセラミックスの出発物質であるケイ素系高分子として、ポリカルボシラン(PCS)及び、PCSとポリビニルシラン(PVS)のポリマーブレンドをアルミナ基板上に塗布してから、電子線により酸化架橋した後、不活性ガス中で焼成してセラミックに転換することでSiCコーティングの合成に成功した。また、PVSを10wt%ブレンドしたポリマーブレンドが高いセラミック化収率を示し、セラミック転換時の収縮による欠陥生成を抑制することに効果的であることを見いだした。得られたSiCコーティングについて高温で水素を透過することができれば、高温水素分離フィルターとしての応用が期待できる。
-poly(alkyl vinyl ether) membranes for polymer electrolyte membrane fuel cells by radiation processingChen, J.; 浅野 雅春; 八巻 徹也; 吉田 勝
Journal of Membrane Science, 256(1-2), p.38 - 45, 2005/06
放射線同時照射法による新しい燃料電池用電解質膜を作製した。電子線架橋したPTFE膜に放射線同時照射法により、プロピルビニルエーテル(nPVE)及びイソプロピルビニルエーテル(iPVE)をグラフト重合させたところ、照射線量とともにグラフト率は、見かけ上直線的に増加することがわかった。また、照射温度を変化させた場合、グラフト反応はそれぞれの沸点付近において急激に進行した。一方、塩化アルミなどの触媒を共存させることにより、グラフト率は顕著に加速された。スルホン化後の電解質膜の特性を調べたところ、イオン交換容量が小さいにもかかわらずナフィオンに同等のプロトン導電性を示した。
長澤 尚胤; 八木 敏明; 久米 民和; 吉井 文男
Carbohydrate Polymers, 58(2), p.109 - 113, 2004/11
被引用回数：116 パーセンタイル：96.14(Chemistry, Applied)カルボキシメチルデンプン(CMS)をペースト状態の高濃度水溶液で照射して橋かけし、生分解性ハイドロゲルを合成した。CMSの橋かけに必要な濃度,蒸留水や生理食塩水中のゲルの吸水性及び生分解性について検討した。最適な濃度は、20から50%で、1gの乾燥ゲルは、蒸留水中で約500gを、生理食塩水中で約26gを吸水した。また、CMSゲルの生分解性は調整堆肥内で2週間後、約40%と未照射と変わらず、標準セルロース粉末よりも分解しやすいことがわかった。デンプンはアミロースとアミロペクチンの二成分からなっており、橋かけに寄与する成分をカルボキシメチルアミロースとカルボキシメチルアミロペクチンを用いて検討した結果、アミロペクチン成分が橋かけに寄与していることがわかった。
八巻 徹也; 小林 和博; 浅野 雅春; 久保田 仁*; 吉田 勝
Polymer, 45(19), p.6569 - 6573, 2004/09
被引用回数：56 パーセンタイル：82.72(Polymer Science)架橋ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)にスチレンを線グラフトした後、スルホン化することによって、プロトン交換膜を合成した。グラフト率は、PTFE基材膜の架橋密度とグラフト反応の条件により7
75%の範囲で制御された。今回の作製条件において、膜内部まで均一にスルホン酸基を導入するためには30%以上のグラフト率が必要であることがわかった。得られたプロトン交換膜は、ナフィオンのような市販のパーフルオロスルホン酸膜を大きく上回る2.9meq g
という大きなイオン交換容量を有するとともに、含水時における高い寸法安定性も兼ね備えている。これらの優れた特性は、言うまでもなく架橋PTFEをグラフト基材に用いたことに起因し、われわれのプロトン交換膜が燃料電池に応用可能であることを強く示唆している。
大島 明博; 宇田川 昂; 森田 洋右
Radiation Physics and Chemistry, 60(4-5), p.467 - 471, 2001/03
被引用回数：12 パーセンタイル：64.65(Chemistry, Physical)連続した炭素繊維の織布を強化繊維として複合化したポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を高温(335
)酸素不在下(アルゴンガス中)で電子線照射を行い、架橋させた。得られた繊維強化架橋PTFE複合材料の積層体は、従来の短繊維充填PTFE材(充填材5~20wt%)に比べ、曲げ強度などの機械特性は大幅に改善され、しかも摩擦摩耗特性については、PTFE樹脂単体の場合に比べ数千倍、架橋PTFE樹脂及び未架橋の短繊維充填材に比べ5倍改善された材料特性を示した。
大島 明博; 宇田川 昂; 森田 洋右
Radiation Physics and Chemistry, 60(1-2), p.95 - 100, 2001/01
被引用回数：8 パーセンタイル：52.3(Chemistry, Physical)本報告は、放射線プロセスによる炭素繊維強化ポリテトラフルオロエチレンの開発について述べたものである。連続した炭素繊維を強化繊維とし、ポリテトラフルオロエチレンが均一に分散した系で含浸させた後、350で焼成した一方向のプリフォームを準備した。用意したプリフォームをArガス中で高温電子線照射を行うことで、マトリクスを架橋させて、複合材料を得た。得られた材料の諸特性を評価した結果、曲げ強度370MPa、曲げ弾性率64GPa、耐放射線性12MGyの良好な値を示した。したがって、放射線環境下で使用可能な、フッ素系複合材料を開発できた。
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。
大島 明博; 宇田川 昂; 森田 洋右
Proceedings of International Symposium on Prospect for Application of Radiation towards the 21st Century, p.83 - 84, 2000/00
放射線架橋ポリテトラフルオロエチレン(RX-PTFE)を繊維強化複合材料の母材とする材料を試作し、その特性を評価した。基材繊維には、東レのT-300炭素繊維の平織りの織物を用いた。得られた炭素繊維強化RX-PTFEの三点曲げ強度ならびに弾性率は、それぞれ138MPa,28.4GPaであった。
瀬口 忠男
Radiation Physics and Chemistry, 57, p.367 - 371, 2000/00
被引用回数：29 パーセンタイル：85.01(Chemistry, Physical)電子線を利用して、高分子を不活性ガス中において、大線量照射する技術を開発して、SiCのファイバーを合成することに成功した。これは、酸素を含まないため、耐熱性が著しく向上し、1700Cに耐えるセラミック繊維である。また、高温でテフロンを照射することにより、架橋させることが可能となり、非晶性のテフロンが得られた。以上の2例は電子線の新しい利用法であり、照射技術を発展させることにより新材料が合成できた。
大島 明博*; 宇田川 昂; 森田 洋右
Conference Proceeding RadTech Asia'99, p.507 - 512, 1999/08
テフロンの商品名で知られるポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を繊維強化複合材料のマトリクスとするFRPの開発を行った。連続した炭素繊維を強化繊維として、PTFE分散媒で含浸した。その後、350Cで焼成しプリフォームを作った。プリフォームをHeガス・340Cで電子線照射し、複合材料を得た。得られた試料について曲げ試験を実施した結果、曲げ強度で350MPa、曲げ弾性率で55GPaの材料が得られた。PTFEの放射線架橋反応を利用することで、従来、製造することができなかったフッ素系のFRPが得られることが明らかになった。
大島 明博; 瀬口 忠男; 田畑 米穂
Polymer International, 48, p.996 - 1003, 1999/00
被引用回数：24 パーセンタイル：68.24(Polymer Science)室温並びに液体窒素温度において
線を照射し、架橋ポリテトラフルオロエチレン(RX-PTFE)中に誘起されるフリーラジカルの挙動をESRにより観察した。RX-PTFE中に捕捉されるラジカルは真空中ではおもに、アルキル型であり、空気中では、過酸化ラジカルであった。捕捉ラジカルのG値は、約3程度とPTFEの数十倍の値を示し、RX-PTFEの架橋密度に依存し増加傾向にあった。また、過酸化ラジカルを酸素不在下で加熱処理するとアルキルラジカルを誘起し、この反応は、フッ素原子の引抜き反応によることが明らかになった。
神村 誠二*; 瀬口 忠男; 岡村 清人*
Radiation Physics and Chemistry, 54(6), p.575 - 581, 1999/00
被引用回数：26 パーセンタイル：85.55(Chemistry, Physical)ケイ素高分子のポリカルボシラ繊維を不活性ガス(He)中で電子線照射して不融化処理し、アンモニアガス中で、1000Cまで焼成する方法により、窒化ケイ素繊維を合成した。アンモニアガス中で焼成した後、窒素ガス中で1000Cから1300Cで処理すると、安定化され、酸化が抑制されて強度が向上した。この窒化ケイ素繊維は1200Cの耐熱性と高い電気絶縁性があり、電線の絶縁に応用した。この電線は可とう性があり、1000Cの高温まで使用できると判定される。
加藤 悦子*; 杉沢 寿志*; 大島 明博*; 田畑 米穂*; 瀬口 忠男; 山崎 俊正*
Radiation Physics and Chemistry, 54(2), p.165 - 171, 1999/00
被引用回数：78 パーセンタイル：97.55(Chemistry, Physical)ポリテトラフルオロエチレンの分子構造に及ぼす高温照射効果を固体高分解能
F MAS NMRを用いて研究した。340Cの高温で電子線照射したPTFEの架橋構造を示すCFの信号を直接観察した。10MGyで架橋したPTFEは、24個のCFグループにつき1個の架橋点があることを測定し、その時の架橋のG値を求めると0.8I/100eVとなった。
大島 明博*; 瀬口 忠男; 田畑 米穂*
Radiation Physics and Chemistry, 55(1), p.61 - 71, 1999/00
被引用回数：77 パーセンタイル：97.49(Chemistry, Physical)613Kで放射線照射を行い架橋させたPTFEを試料として77K、室温(297K)での、真空及び空気存在下でコバルト-60線照射により生成するラジカルの収量と挙動の測定を、ESRで測定し、その特性を議論した。
大島 明博; 瀬口 忠男; 田畑 米穂*
Proceedings of IUPAC World Polymer Congress 37th International Symposium on Macromolecules (MACRO 98), P. 56, 1998/00
室温及び77Kで線を照射し放射線架橋ポリテトラフルオロエチレンに誘起されるフリーラジカルの挙動をESRにより、研究した。架橋PTFEに捕捉それるラジカルのG値は、未架橋PTFEに比べ数十倍の値を示し、架橋密度と依存して増大する傾向にあった。また、フリーラジカルは、酸素と容易に反応し、過酸化ラジカルに転換するが、架橋密度が高くなると、酸素の拡散速度が遅くなり、完全に酸化されるまでの時間が長くなることが判明した。加えて、過酸化ラジカルを真空中で加熱するとフッ素原子の引抜き反応が起こり、アルキルラジカルを誘起することを見いだした。
瀬口 忠男
Isotope News, (521), p.10 - 13, 1997/10
テフロンの放射線照射による架橋について、架橋の方法及び架橋したテフロンの特性を解説した。テフロンは結晶融点(327C)の直上の温度で電子線照射すると架橋し、それ以外の温度では分子鎖の切断が起こる。架橋テフロンは力学特性が向上し、特に、耐放射線性は数100倍に向上した。また、耐摩擦性も100倍以上に向上した。
大島 明博; 池田 重利*; 瀬口 忠男; 田畑 米穂*
Preprints of 6th SPSJ International Polymer Conference, P. 237, 1997/00
耐熱性や耐薬品性,電気絶縁性に優れたポリテトラフルオロエチレンは、耐放射線性が極めて悪く、放射線場での利用には不適切な材料であった。われわれのグループは、特殊条件下でポリテトラフルオロエチレンが放射線架橋することを見いだした。また、架橋体の諸特性を評価し、その結果を報告する。
大島 明博*; 瀬口 忠男; 田畑 米穂*
Radiation Physics and Chemistry, 50(6), p.601 - 606, 1997/00
被引用回数：68 パーセンタイル：96.84(Chemistry, Physical)放射線架橋PTFEに生成されるフリーラジカルの挙動を調べ、架橋の特徴を解析した。架橋PTFEに線を77K及び室温で真空中照射し、捕捉されるラジカルをESRで測定した。架橋PTFEに生成されるラジカルのESRスペクトルの強度は、未架橋のものに比べ数十倍も大きくなったが、そのスペクトルの分解能は、架橋密度の増大に伴って低下した。架橋PTFEに捕捉されるラジカルは室温でも比較的安定であるが、110C前後の
分散で減衰した。これらのことから、架橋PTFEに捕捉されるラジカルの多くは、架橋により形成された非晶領域に捕捉されることが明らかになった。
