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廣木 章博; 山下 真一*; 田口 光正
Journal of Physics; Conference Series, 573(1), p.012028_1 - 012028_4, 2015/01
被引用回数：4 パーセンタイル：79.08(Engineering, Biomedical)放射線橋かけヒドロキシプロピルセルロース(HPC)ゲルを母材とするポリマーゲル線量計の放射線感度向上を目的に研究を行った。電子線照射により作製したHPCゲルを放射線検出液(2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、ポリエチレングリコールジメタクリレート(9G)、テトラキスヒドロキシメチルホスホニウムクロリド(THPC)を含む水溶液)に浸漬後、真空パックすることでポリマーゲル線量計を作製した。
線照射による白濁度合いは観測波長660nmの吸光度から評価した。ポリマーゲル線量計は、1Gyで白濁し、10Gyまでの線量に対して吸光度増加を示した。単位線量あたりの吸光度増分である放射線感度は、THPC濃度に依存し、HEMA 2wt%, 9G 3wt%, THPC 0.40wt%で約0.06Abs.Gy
に達することが分かった。
長澤 尚胤
日本接着学会誌, 41(10), p.420 - 426, 2005/10
植物由来であるポリ乳酸(PLA)は、機械的特性や透明性などが良いことから一番実用化に近い材料であるが、高い融点を有するが約60
Cを超える温度域で熱変形し、強度が低下するという欠点がある。放射線橋かけ技術によるPLAの耐熱性改善について検討した。当初、PLAは、放射線照射により分子鎖が切断される放射線分解型の材料であるため、橋かけを助ける助剤を用いた放射線橋かけ法の研究を進めた。1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA),トリメチルプロパントリアクリレート(TMPTA),トリアリルイソシアヌレート(TAIC)が有効であり、3%TAICを用いて最も橋かけしたPLAが約60Cでも熱変形せず、融点以上でも形状を保持した。耐熱性が改善されたPLAは高温に耐える熱収縮材や透明性を保持した射出成形品に応用開発された。良好な生体適合性を有するPLAを放射線橋かけして再生医療材料に応用するため、照射時の温度を変えることによって、橋かけに必要なTAIC濃度を1%に低減化でき、1/5に低線量化できた。この開発した技術によって、プラスチック廃棄物処理問題を解決し、資源循環型社会を構築するために、生分解性プラスチックの利用が増えることが期待できる。
-lactic acid) by radiation-induced crosslinking三友 宏志*; 金田 綾子*; Tran, M. Q.*; 長澤 尚胤; 吉井 文男
Polymer, 46(13), p.4695 - 4703, 2005/06
被引用回数：116 パーセンタイル：94.31(Polymer Science)植物産生プラスチックであるポリL乳酸(PLLA)は、ガラス転移温度(Tg)である約60C以上で軟化する性質を持っており、耐熱性に乏しい材料である。このTg以上での軟化を改善する目的で、PLLAに少量の橋かけ助剤を添加して所定線量の電子線を照射して、高分子鎖間に橋かけ構造を導入して耐熱性をはじめとした諸物性の変化について検討した。さまざまな橋かけ助剤の中からトリアリルイソシアヌレート(TAIC)が最も効果的に橋かけ構造を導入でき、3%TAIC添加で50kGy照射した条件で橋かけしたPLLAがTg以上での軟化を抑制することを見いだした。この橋かけしたPLLAは、結晶化するための分子運動性を阻害するような分子鎖ネットワークを広範囲に形成しているため、低結晶化度を示した。さらにPLLAの再結晶化温度である90Cで熱処理と照射により橋かけしたPLLAのTg以上での軟化を完全に改善することができた。また、プロテナーゼ酵素による生分解性試験の結果、未橋かけPLLA(未照射PLLA)に比べ、橋かけしたPLLAは分解しにくく、橋かけ構造導入によって生分解性を制御できることがわかった。
八木 敏明
第14回放射線利用技術セミナー; 広がる放射線の産業利用講演テキスト, p.67 - 72, 2004/10
生分解性プラスチックは、通常の使用に耐え、使用後は土壌中の微生物によって分解する環境に優しい高分子である。放射線橋かけが難しい生分解性プラスチック(ポリ乳酸など)や天然高分子の多糖類(デンプン,セルロース,キチン・キトサンなど)について、放射線による橋かけ構造を導入する技術開発を行った。ポリ乳酸は放射線橋かけにより、高温(160C以上)にも耐える耐熱性が得られ、熱収縮材への応用が可能である。また、デンプンやセルロースなどは放射線橋かけにより、高吸水性多糖類ゲルが得られ、医療・福祉,農業,衛生用品などへの応用が期待できる。
Zhao, L.; 三友 宏志*; 吉井 文男; 久米 民和
Journal of Applied Polymer Science, 91(1), p.556 - 562, 2004/01
被引用回数：20 パーセンタイル：54.08(Polymer Science)水溶液中の金属イオンを捕集するため、カルボキシメチルキチン(CM-キチン)及びカルボキシメチルキトサン(CM-キトサン)のハイドロゲルをペースト状放射線橋かけにより合成した。CM-キチン及びCM-キトサンの最適な銅イオン吸着条件を求めた結果、pHは5.5,浸漬時間は2時間であった。銅イオンはpHを酸性側に移行させることにより脱着し、ゲルは再利用できることがわかった。CM-キトサンゲルによる銅イオンの最大吸着量は、グルタルアルデヒドの化学橋かけによる吸着よりも2倍ほど高く、172mg銅/1g乾燥ゲルという値を得た。この結果より、汚れた水や水道水からの微量の金属イオンの除去に有効な吸着剤になることが期待できる。
吉井 文男
放射線と産業, (87), p.55 - 58, 2000/09
天然多糖類の放射線改質研究の一環として行っているカルボキシメチルセルロース(CCMC)の橋かけについて紹介する。CMCを固体の微粉末状態、希薄水溶液、グリースに近い高濃度(ペースト状)で照射した。その結果、ペースト状態でのみ橋かけした。橋かけはカルボキシメチル基の置換度に依存し、置換度が高いほど橋かけが起きやすくなる。このゲルは高い吸水性能があり、1gのドライゲルが約400gの水を吸水する。従来CMCは放射線照射では、分解型と言われていたが、ペースト状で橋かけが起こることから、医療、化粧品、農業分野への応用の期待が高まってきた。
幕内 恵三
ポリマーダイジェスト, 51(3), p.81 - 98, 1999/03
放射線加工のなかでもっとも実用化の進んでいるプラスチックの放射線橋かけについて、応用の基礎となるプラスチックの放射線橋かけによる物性変化をレビューし、次いで放射線橋かけの御三家といえる電線・ケーブル、発泡体、熱収縮チューブの現状をまとめ、放射線橋かけによるプラスチックの物性変化では、実用上重要な機械的性質、熱的性質、電気的性質、化学的性質などの変化を解説した。各分野の現状及び動向を見た後、リサイクルできる橋かけ製品の開発と生分解性プラスチックの放射線橋かけについて将来を展望した。
吉井 文男; 幕内 恵三; Zainuddin*; A.Sudradjat*; D.Darwis*; M.T.Razzak*
医科器械学, 62(6), p.285 - 289, 1992/06
ポリビニルアルコール(PVA)ハイドロゲルを医用材料として使用する目的で、PVA水溶液を乾燥して得たフィルムの放射線橋かけへの加熱処理の影響と照射後得たハイドロゲルの熱安定性について調べた。PVAフィルムは照射前に加熱処理すると、処理のないものよりも放射線橋かけに大線量を要するが、照射によるハイドロゲルの強度低下が抑制できる。加熱処理したPVAフィルムを200kGy照射して得たハイドロゲルは、煮沸滅菌を15分間行っても溶解や分解は観察されず、煮沸前の形状を保持している。煮沸後もこのゲルは透明で弾力性のあるものであった。したがって、耐熱性PVAハイドロゲルを得るには照射前の加熱処理が重要であることが分った。
幕内 恵三
Radioisotopes, 40(7), P. 55, 1991/07
電線・ケーブル、発泡プラスチック、熱収縮チューブラジアルタイヤなどへの放射線橋かけ反応の応用に関する最近の文献、10報を紹介した。
幕内 恵三
放射線と産業, 0(49), p.4 - 8, 1991/00
放射線橋かけによる高分子材料の開発状況についてまとめた。この技術は世界の多数の企業で利用されている。製品も各種電線・ケーブル、熱収縮チューブ・フィルム、発泡ポリオレフィン、ラジアルタイヤなど多岐にわたる。最近はより過酷な環境で使用されるエンジニアリングプラスチックやポリウレタンの耐熱性や耐水性改善に応用されるようになった。また、生体親和性材料であるハイドロゲル、超耐熱材料、ラテックスへの応用も進みつつある。
幕内 恵三; 中山 博之*
Progr.Organic Coatings, 11, p.241 - 265, 1983/00
被引用回数：3 パーセンタイル：30.3(Chemistry, Applied)ポリマーエマルションに対する放射線の応用について(1)既存のエマルションの改質(2)放射線乳化重合による合成(3)電子線同時グラフトによる合成の3項目に分類してレビューした。引用論文40。
石垣 功
高分子, 30(10), p.754 - 755, 1981/00
高分子フィルムの付加価値を高めるための化学改質技術として、放射線グラフト重合、放射線橋かけ、およびプラズマ重合について述べた。これらの化学改質技術を用いた高分子の改質は広範囲に検討されているが、高分子フィルムの改質では、接着性の改良、溶質やガスなどの選択透過性の付与あるいは改良、血液および生体組織親和性の付与などが主なものとして挙げられる。
幕内 恵三
JAERI-M 7142, 76 Pages, 1977/07
ポリ(フッ化ビニリデン)(PVdF)の放射線による橋かけの効率に影響をおよぼす諸因子の解明を目的として、PVdFの放射線照射効果について系統的な検討を行なった。PVdFの橋かけ効率に対する照射条件(線量率と照射囲気)の検討から、PVdF自身の物性(分子鎖構造と分子鎖の運動性)の検討から、PVdFの橋かけを促進するには、頭-頭結合等の異種結合の多いPVdFを選び、真空中50C以上で、しかもフッ化水素吸収剤との共存状態で照射すればよいことが判明した。また、溶液中では主鎖切断のみが起こり、橋かけしないことも明らかになった。さらに積極的に橋かけを促進するには、多官能性モノマーの添加が必要であり、このモノマーはPVdFとの相溶性および熱安定性を考慮して選択する必要があることを指摘した。橋かけしたPVdFの高温における強度から、放射線橋かけによるPVdFの耐熱性向上の見通しを明らかにし、実用的意義を明確にした。
幕内 恵三; 浅野 雅春; 阿部 俊彦
Journal of Polymer Science; Polymer Chemistry Edition, 14(3), p.617 - 625, 1976/03
各種ポリマーの放射線橋かけなどの反応において,発生した気体生成物が反応に影響をおよぼす例は,これまでにあまり知られていない。ポリ(フッ化ビニリデン)(PVdF)を水酸化カリウム(KOH)存在下で照射したところ,KOH不在下に比較し,PVdFの橋かけと脱フッ化水素の反応が速くなる事実を見出した。検討の結果,PVdFの照射で発生したフッ化水素(HF)が,これらの反応を抑制するのであり,KOHは単にHFの吸収剤として作用していることが明らかになった。ESRからの知見を考慮し,HFがPVdFのアルキルラジカルと反応し,ラジカルを安定化するため,アルキルラジカルの主反応である橋かけと脱フッ化水素反応が抑制されると考えた。
幕内 恵三; 吉井 文男; 阿部 俊彦
日本化学会誌, 1975(10), p.1828 - 1833, 1975/10
多官能性モノマとして多価アルコールのアクリル酸とメタクリル酸エステルを用い、混入加熱成型したPVdFの電子線空気中照射による橋かけを行った。多官能性モノマーの橋かけ効率とPVdFへの相溶性は、それぞれゲル分率とPVdFの結晶化温度の変化から評価し、次のことがらを明らかにした。(1)アクリル酸エステルはメタクリル酸エステルよりも成型時に熱重合しやすいため、橋かけ促進効果がメタクリル酸エステルよりも低い。(2)成型試料の結晶化温度が低いものほど高い橋かけ促進効果を示した。このことから、(3)多官能性モノマの相溶性が橋かけ促進においては、重要な因子であること。(4)多官能性モノマーを選択する際には、結晶化温度の測定により最も有効なモノマーが決定できることなどが判明した。(5)各種モノマーの橋かけ促進効果は次の順序で高くなった。アクリル酸エステル
メタクリル酸エステル、単官能性直鎖型2官能性分枝型2官能性3官能性。
貴家 恒男; 武久 正昭
J.Macromol.Sci.,Part B, 11(3), p.389 - 401, 1975/03
cis-1.4-ポリブタジエン、cis-1.4-ポリイソプレン、TFE-プロピレン共重合体、スチレン-ブタジレン共重合体、エチレン-プロピレン共重合体trans-1.4-ポリブタジエンの放射線橋かけにおよぼす高圧力の影響を検討した。いずれのポリマーも加圧により橋かけは促進されるが、特に二重結合を有するポリマーに対する加圧の効果は顕著である。これは橋かけが二重結合の付加を通じて連鎖的に進行し、ラジカル再結合による停止反応が加圧によるポリマー分子鎖の運動抑制のため減少することで説明される。二重結合を有しないポリマーに対する加圧の影響は照射による切断反応の抑制が主なものと推定される。分子構造に規則性のあるポリマー、ガラス転位点の高いポリマーは数Kbarの圧力下で橋かけ効率の極大が認められるが、これはガラス転位圧力または加圧による結晶化と関係することを推論した。
武久 正昭; 貴家 恒男
Proc.of the 4th Int.Conf.on High Pressure, p.85 - 90, 1974/00
cis-1.4-ポリブタジエン、cis-1.4-ポリイソプレン、TFE-プロピレン共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、エチレン-プロピレン共重合体、trans-1.4-ポリブタジエンの放射線橋かけにおよぼす高圧力の影響を検討した。いずれのポリマーも加圧により橋かけは促進されるが、特に2重結合を有するポリマーに対する加圧の効果は顕著である。これは橋かけが2重結合への附加を通じて連鎖的に進行し、ラジカル再結合による停止反応が加圧によるポリマー分子鎖の運動抑制のため減少することで説明される。
山口 康市; 塚本 善紀*; 町 末男
JAERI-M 5455, 43 Pages, 1973/11
高密度ポリエチレンに電子線照射を行なった後にロール圧延すると、へ一ズ値5%以下の透明ポリエチレンシートが得られる。ロール圧延温度の上昇と圧延比の増加はへーズ値を減少させ、圧延前に溶融急冷処理を加えると透明性は更に向上する。透明性の熱安定性はゲル分率約5~20%のものが最も良い。透明性の向上した橋かけ圧延ポリエチレンの構造と物性についても検討を加えた。広角
線回折の結果、C
軸はロール圧延比の増加につれて配向性は良くなるが試料厚み方向に分布を有していることが判った。DSCの吸熱頂点温度は放射線照射とロール圧延により低温側へ移行する。また密度、MI等についても検討した。透明性ポリエチレンの用途と需要について調査した結果、月間約1000トン程度と推定された。また加工費は28.5円/kg(6.8円/m
)程度と試算された。
岡本 次郎; 伊藤 政幸; 松田 修; 鈴木 伸武
JAERI-M 5422, 15 Pages, 1973/10
放射線橋かけ反応で得られたテトラフルオルエチレン-プロピレン・エラストマーの高温における劣化機構を明らかにするため、化学応力緩和測定を行った。その結果、切断反応は優先的に高分子主鎖で起っていること、このエラストマーの劣化速度は、真空中照射エラストマーの方が空気中エラストマーに比べて若干大きいこと、などを明らかにした。また不連続応力緩和測定から真空中橋かけエラストマーの熱橋かけ密度はほぼ一定に保たれるが空気中橋かけエラストマーでは初期橋かけ密度により変化することが明らかになった。
廣木 章博; 山下 真一*; 木村 敦; 長澤 尚胤; 田口 光正
no journal, ,
電子線照射により作製したヒドロキシプロピルセルロースゲル母材に、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、テトラキスヒドロキシメチルホスホニウムクロリドから成る放射線検出液を含浸し、ポリマーゲル線量計を作製した。作製したゲル線量計に150MeV/uヘリウム線,290MeV/u炭素線,500MeV/u鉄線を照射した結果、ゲル線量計の吸光度は10Gyまでの線量増加に伴い増加した。0.1-6.8Gy/minの線量率範囲で、トータル5Gy照射したサンプルを比較すると、吸光度は線量率が高いほど低くなることが分かった。また、ヘリウム線, 炭素線, 鉄線の順に吸光度は低下し、線エネルギー付与(LET)依存性を示すことが分かった。これは、高LETほど飛跡でのラジカル再結合・不均化の停止反応が起こり、ポリマー生成量が減少したためと考えられる。
