無又は微重力下で生成可能なポリマーガスの構造とそのレオロジー的性質

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08875197
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: 石田 恒雄 帝京大学, 理工学部, 教授 (70005916)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 政幸 日本原子力研究所, 原子力総合研修センター, 主任研究員 ; 柳原 尚久 帝京大学, 理工学部, 助教授 (40230271)
• Keywords: 無重力 / ポリマーガス / 放射線照射 / ポリテトラフルオロエチレン / 真空蒸着 / 分子分散 / 熱処理 / 分解生成物

Research Abstract

ポリマー鎖は、その重量のため気相中では存在しないというのが従来の考え方である。我々は無重力下でポリマーガスを生成させ、この新しいガス素材の物性をいろいろ検討する計画であるが、先ず、有重力下で部分的なポリマーガスの存在を確認する必要がある。そこで真空蒸発法及び大気中の高温度熱処理法によるポリマーガスの生成実験を行った結果を報告する。
1.真空蒸発法によるポリマーガスの生成実験
(a)真空封入による加熱
放射線照射処理したPTFEをガラス管内に真空(10^<-3>Torr)封入し、電気炉で410℃の温度で所定時間加熱した。加熱後、融解した試料の重量変化を測定、その残ったPTFEのIR分析を行う。その結果、約4.2%の蒸発量があり、融解したPTFEのIRスペクトルは、融解前のPTFEのそれと完全に一致した。このことは、加熱して融解したPTFEはポリマーガスとして蒸発していくと推察されるが、そのガスが分子量の高い高分子物質であるかどうかは分からない。
(b)真空蒸着法による加熱。
真空蒸着(10^<-5>Torr)装置内で放射線照射PTFE試料を280°、310℃で加熱し、その重量変化とガラス管上部の付着状況を観察した。その結果、重量減は温度の上昇と共に増し、ターゲット及びガラス管上部に白濁付着物を確認した。その付着物が少量のため、IR・DSC分析等の測定が出来ないが、それはPTFEらしき物質と思われる。このことから、気相中ではPTFEのガスが分子分散していることが示唆される。
2.大気中での熱処理によるポリマーガスの生成実験
市販のPTFEの試料を空気中で加熱したが、重量変化は認められない。一方、放射線照射PTFEは熱処理時間と共に重量が減少し、そのPTFEは分解生成物として、気体状態となり、低分子のPTFEのまま器壁に析出する。よって、気相中ではポリマーガスとして存在することが分かる。

Research Products

• [Publications] N.Yanagihara,Y.Ishii: "Preparation and Characterization of Ag Cluster in Poly(methyl methacrylate)" Mater.Res.Soc.Symp.Proc.457. 469 (1997)
• [Publications] 伊藤 政幸,佐藤武範,村上謙吉: "エラストマーの熱劣化と放射線劣化の相違点に関する検討" 日本ゴム協会誌. 69,No.1. 62 (1998)
• [Publications] A.M.Soto,N.Yanagihara: "Poly(methylphenylsiloxane)Complex of Silver(I)Trifluoroacetate and Its Ligand Exchange Reactions with Benzene and Cyclohexene" J.Coord.Chem.38. 55 (1996)
• [Publications] T.Ishida: "Mechanical alloying of polytetrafluoroethylene with polyethylene." J.of Materials Science Letters. 13. 623-628 (1994)
• [Publications] 石田恒雄: "焼結材料工学" 森北出版, 155 (1997)