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Chen, 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。
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775%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。
伊藤 泰男*; F.M.H.Mohamed*; 瀬口 忠男; 大島 明博*
Radiation Physics and Chemistry, 48(6), p.775 - 779, 1996/00
被引用回数:19 パーセンタイル:81.64(Chemistry, Physical)未照射PTFE、放射線架橋PTFE、放射線分解PTFE、高結晶性PTFEとその線照射物の5種類のPTFEについて、20Kから400Kの温度範囲でポジトロンの寿命測定を行い、オルソポジトロニウムの寿命と強度からPTFE中の空孔に関する情報を得ることを試みた。その結果、非晶質部分及び結晶と非晶質の境界の空孔を反映しており、粘弾性測定の結果と部分的に対応している。オルソポジトロニウムの強度は複雑であるが、ポジトロン照射の特異な側面が観測された。
田畑 米穂*; 大島 明博*; 高鹿 和信*; 瀬口 忠男
Radiation Physics and Chemistry, 48(5), p.563 - 568, 1996/00
ポリテトラフルオロエチレンとポリスチレンの放射線照射効果に及ぼす温度依存性について調べた。ポリテトラフルオロエチレンは、融点直上で架橋するが、融点以下の温度では主鎖切断を起こす。しかし、77Kの極低温では、その切断は抑制される。一方、ポリスチレンは、室温照射では効果的に架橋するが、ガラス転移点異常の温度での照射では、切断が支配的になる。また、アタクテックとシンジオタクテックの構造の違いによりその照射効果は異なるとともに、結晶や非晶の違いにおいても照射効果の違いを観察した。
大島 明博*; 田畑 米穂*; 工藤 久明; 瀬口 忠男
Radiation Physics and Chemistry, 45(2), p.269 - 273, 1995/00
被引用回数:186 パーセンタイル:99.73(Chemistry, Physical)PTFEシートを真空下において室温から380Cまでの種々の温度で線及び電子線照射を行った。照射温度とともに破断強度及び破断伸びが低下した。しかし、PTFEの結晶化融点(327C)付近における照射では、強度及び破断伸びの低下は著しく抑制された。融点以下の照射では、強度及び伸びは数kGyで低下した。しかし、340Cの溶融状態での照射では、力学的特性が半減する線量は1MGyであった。また、溶融状態で照射した場合、熱分析からPTFEの結晶性は線量とともに減る。一方、引張試験によるモジュラス及び降伏点強度は線量とともに増大した。これらのことから、真空中、融点付近の溶融状態での放射線照射により、PTFEは架橋を起こすといえる。
大阪支所
JAERI-M 92-129, 40 Pages, 1992/09
本報告書は、大阪支所において、平成元年度から3年度までに行なわれた研究活動を、各年度ごとにまとめたものである。主な研究題目は、エキシマーレーザー光照射による有機低分子化合物より高付加価値化合物の合成、高機能付与のための高分子表面改質、線によるグラフト反応及び難燃材料の開発、放射線による金属カルボニル及び金属塩水溶液からの金属微粒子の合成、化学吸着による多層膜の形成、気体の励起発光、線量測定の研究などである。
大阪支所
JAERI-M 91-054, 44 Pages, 1991/03
本報告書は大阪支所において昭和63年度に行われた研究活動を述べたものである。主な研究題目は、レーザー有機化学反応の研究、電子線照射による重合反応の研究、ポリマーの改質、光化学反応による有機化合物の合成に関する研究、及び線量測定の基礎研究などである。
E.A.Hegazy*; 石垣 功; A.M.Dessouki*; A.Rabie*; 岡本 次郎
J.Appl.Polym.Sci., 27, p.535 - 543, 1982/00
被引用回数:78 パーセンタイル:95.03(Polymer Science)テトラフルオルエチレン-ヘキサフルオルプロピレン共重合体(FEP)フィルムへのアクリル酸(AAc)の放射線グラフトについて、動力学的研究を行った。グラフト速度の前照射線量およびAAc濃度依存性は、それぞれ0.58,1.25乗であった。見掛けの活性化エネルギーは7.4kcal/molであり、最終到達グラフト率は前照射線量、AAc濃度と共に増加するが、反応温度の増加とともに若干低下することがわかった。また、グラフト速度は膜厚に反比例し、膜厚の増加とともに低下した。この結果は、ポリテトラフルオルエチレン-AAc系の結果と一致する。これらの結果から、本FEP-AAc系において、グラフと反応は膜表面から進行し、モノマーの拡散とともに内部に達するものと結論した。
古牧 睦英; 瀬口 忠男
Polymer, 23, p.1143 - 1146, 1982/00
被引用回数:9 パーセンタイル:51.27(Polymer Science)ポリエチレンテレフタレート(PET)とエチレン-テトラフルオロエチレン共重合樹脂(ETFE)について、フィッショントラックエッチングにより形成した多孔膜の微細孔の内部構造を電顕観察によって検討した。ともに孔の内壁は決してなめらかではなく、一定の幅の凸凹があることが示され、これらは高分子の結晶部と非結晶部分とに対するアルカリ溶解性の相違に基くと考えられた。孔の断面図の検討から、貫通孔のティパー角は、孔を通るガス流速から算出された値と比較され、また12ETFEにおいて、一定の分布をもつFFの飛程が示され、その時の貫通率は40%であることが認められた。またフィルム内の残存入射核種の放射能の測定から、軽核片が貫通し、重核片が残存していることが確認された。
渡辺 光崇; 百瀬 隆*; 石垣 功; 田畑 米穂*; 岡本 次郎
Journal of Polymer Science; Polymer Letters Edition, 19, p.599 - 602, 1981/00
耐熱性、耐薬品性に優れたイオン交換膜の合成を目的として、メチルトリフルオルアクリレート(MTFA)と含フッ素オレフィンの共重合を行ない、得られた共重合体の諸性質を明らかにした。MTFA-含フッ素オレフィン共重合体の耐熱性はポリマー中のフッ素含有量の増大に伴なって向上する。しかし主鎖が完全にフッ素置換されたMTFA-テトラフルオルエチレン共重合体では、ポリマー中のエステル基の加水分解ができず、親水性をもつ含フッ素ポリマーへの転換は不可能であった。
諏訪 武
JAERI-M 8529, 180 Pages, 1979/10
放射線重合法により、乳化剤を添加することなく水媒体中で、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)ラテックスを合成しうるという興味ある事実を見いした。安定なラテックス状でしかも高分子量(210以上)のPYFEを得るために、重合挙動、ラテックスの安定化機構とその安定性、および得られたPTFEの融解・結晶化挙動について系統的に研究を行った。PTFEは照射線量率/モノマー仕込み量の比が大きい場合に安定なラテックス、小さい場合には不安定なラテックスで生成する。ラテックスの安定化は主として照射によって生成したポリマー鎖末端のカルボキシル基およびフッ化水素とOHの吸着による。また、ラジカル捕捉剤を添加することにより高分子量のPTFEを得た。また、PTFEの結晶化熱から分子量を求める方法を見いだした。
諏訪 武; 渡辺 光崇; 岡本 次郎; 町 末男
Journal of Polymer Science; Polymer Chemistry Edition, 17(2), p.503 - 516, 1979/00
乳化剤不在下の放射線乳化重合で得られたポリテトラフルオルエチレン(PTFE)ラテックスの安定性を検討するために電気泳動による電位の測定および電導度滴定を行った。放置安定性は線量率よりむしろ全照射線量に依存し、次の領域で安定なラテックスが得られた:logD0.026V-0.6 ここでDは照射線量(10rad)、Vはラテックス中のポリマー濃度(g/l)である。安定性はモノマーが充分存在する重合中にのみ増加する。ラテックス粒子の電位は重合したままの状態(PH3)では-25~-50mVであり、PH10では-50~-65mVと安定性はアルカリ側で増加する。また表面電荷密度は水の放射線分解のG値から計算した値より電導度滴定による実測値の方が大きい。上の結果から粒子表面に酸が依存することは明らかである。これらの酸はカルボキシル基と吸着したフッ酸であると推測され、安定化はこれらの酸およびOHによるものである。
町 末男; 吉田 健三
原子力工業, 24(10), p.72 - 77, 1978/00
放射線重合による高分子の合成について、その初期過程から工学的な応用にわたって解説したもので、次の項目から成る。1.放射線重合の特徴、2.放射線による重合反応の機構、(1)カチオン重合、(2)ラジカル重合、3.放射線重合の速度と生成ポリマーの重合度、4.気相重合、(1)放射線気相重合の特徴、(2)気相重合の工学的問題点、(3)常温中圧法によるエチレンの放射線重合、5.乳化重合、6.液相重合
諏訪 武; 渡辺 光崇; 岡本 次郎; 町 末男
Journal of Polymer Science; Polymer Chemistry Edition, 16(11), p.2931 - 2944, 1978/00
テトラフルオルエチレン(TFE)の放射線乳化重合の研究中、乳化濃度ゼロの場合にも生成ポリマーが水中に安定に分散したラテックス状で得られることを見出した。そこで、撹祥速度(200~700rpm)、n-ヘキサデカン(0~5ml)、線量率(0.5710~310Rad/hr)、圧力(2~25kg/cm)、温度(30~110C)によって重合速度、分子量およびラテックスの安定性等がどのように変るか検討した。重合速度は線量率1乗、圧力の1.3乗に比例し、70C付近で最大となる。分子量は10~10で、70C付近で最大となる。また線量率依存性は小さく、圧力の増加と共に増大する。重合中ラテックスの凝集が起こると、重合速度が低下することから、この反応はおもにポリマー粒子表面で進行しているものと考えられる。反応初期における重合速度の加速および分子量の増大現象から、ポリマー粒子中の生長鎖ラジカルの停止反応は小さいものと考えられる。
町 末男; 松田 修; 伊藤 政幸; 田畑 米穂*; 岡本 次郎
Radiation Physics and Chemistry, 9, p.403 - 417, 1977/00
四フッ素化エチレンとプロピレンの放射線乳化共重合反応によって新しいエラストマーを合成した。本報では、この共重合反応の速度論的な特徴を明らかにするとともに、得られたエラストマーの物性とくに耐熱性、対薬品性の優れている点について論じた。
諏訪 武; 瀬口 忠男; 武久 正昭; 町 末男
J.Polym.Sci.,Polym.Phys.Ed., 13(11), p.2183 - 2194, 1975/11
ポリテトラフルオルエチレン(PTFE)の融解および結晶化挙動は分子量によって著しく変る。分子量30万以下の低分子量PTFEにおいては、DSC融解ピークは単一である。ところが高分子量になると二重ピークを有する。昇温速度を速くすると、高温側ピークが低温側ピークより大きくなる。二重ピークを有するPTFEの形態は、おもにfolded ribbonすなわちgranular particleである。二重ピークの現象はfolded ribbon中に、「folding part」と「linear part」という二つの異なる結晶状態の存在することで説明されうる。これらの結果をもとに、我々は低分子量を高分子量PTFEの融解および結晶化のモデルを提案した。
瀬口 忠男; 諏訪 武; 田村 直幸; 武久 正昭
J.Polym.Sci.,Polym.Phys.Ed., 12(12), p.2567 - 2576, 1974/12
テトラフルオルエチレン(TFE)を放射線乳化重合したときに得られるポリマー(PTFE)の形態を電子顕微鏡で観察し、重合条件とポリマーの形との関係をしらべ形態におよぼす原因を検討した。観測されるポリマーの形は繊維状、棒状、粒状と3つに大別できる。繊維状のものは乳化剤濃度が高く、線量率が高い場合に得られ、粒状のものは乳化剤濃度が低い場合に得られる。棒状のものはそれらの中間のときに得られる。しかし乳化剤濃度が高くても、後重合の場合には粒状になった。したがって照射中の乳化剤濃度が重要な役割を果たしていることがわかった。分子量と形状を比較すると、低分子量のものは繊維状高分子量のものが粒状になり分子量に強く影響を受けている。
諏訪 武; 武久 正昭; 町 末男
J.Appl.Polym.Sci., 18(8), p.2249 - 2259, 1974/08
被引用回数:13テトラフルオルエチレン(TFE)の放射線乳化重合に関する報告はほとんどなされていない。そこで乳化重合についての定量的知見を得るために、撹拌速度、線量率および乳化剤濃度等の影響について検討した。TFEの重合速度は非常に速くモノマーの供給律速になる可能性があるので、撹拌速度と重合速度の関係について明らかにした後で、線量率と乳化剤濃度の影響を検討した。210R/hrでは重合速度は線量率の0.8乗に比例した。また乳化剤濃度が高くなると分子量は著しく低下し乳化剤はchain transferの役割をしていることが明らかになった。乳化剤濃度は重合速度にほとんど影響を与えないが、ポリマーラテックスの形状に著しい影響を与える。また、後重合効果について検討した。
萩原 幸; 田川 徹*; 土田 英俊*; 篠原 功*; 鍵谷 勤*
高分子論文集, 31(5), p.336 - 340, 1974/05
ポリテトラフルオルエチレン(PTFE)に線を照射すると、その引張り強度および伸びは線量とともに急激に低下する。この強度低下は空気中照射もしくは照射後の加熱によって一層顕著となる。さらに、この崩壊反応は高温で、とくに、ハロゲン置換メタンを共存させると効果的に起ることを見いだした。生成気体の分析から、空気中における崩壊反応はCOおよびCOの発生をともなっており。一方、CClを添加した場合にはCFClおよびCFClが生成し、CHClを添加するとCFCl,CHFCl,CFCl,CHFCl,CHClなどが生成することがわかった。以上の結果に基づきハロゲン置換メタンによる崩壊促進機構をラジカル連鎖反応によって説明した。
諏訪 武; 瀬口 忠男; 武久 正昭; 町 末男
Reports on Progress in Polymer Physics in Japan, 17, p.213 - 216, 1974/00
ポリテトラフルオルエチレンの融解および結晶化挙動を分子量と関連させて研究した。As-polymeriged PTFEのDSCによる融解曲線はポリマーラテックスの形態と密接な関係があり、Mn3010でFibril状のものでは単一ピークを示すが、Mn=3010~175010の範囲ではrodおよび状folded ribbonのものは二重ピークを示した。また As-polymeriged PTFEの融点は10010以下では約330Cであるが、これ以上になると分子量の増加とともに高くなる。