2008 Fiscal Year Annual Research Report

高エネルギーイオンビームを用いた多層膜・多機能性ポリマーの開発

Research Project

Project/Area Number	18560802
Research Institution	Kobe University
Principal Investigator	谷池晃 Kobe University, 海事科学研究科, 准教授 (50283916)
Keywords	イオンビーム / 放射線グラフト重合 / 加速器分析 / ポリエチレン / ラジカル
Research Abstract	イオンビーム(H^+)でポリエチレン試料を照射した後,電子スピン共鳴装置を用いてラジカル数を測定し定量化した.このとき,照射後の試料を電子スピン共鳴装置用の測定管に入れ,測定管ごと液体窒素デュアーに挿入することでラジカルの減少を阻止することに成功した.ラジカルは付与エネルギー及び阻止能に比例することがわかった.グラフト重合後に銅を吸着し,その分布を加速器分析で測定した結果からグラフト鎖の伸びを2μmと仮定した場合,ラジカル100個に対して1本のグラフト鎖が伸びていることがわかった.また,測定したラジカル数から密度を求めた.200keVのイオンビーム(飛程2μm)を照射した場合,ラジカル密度は10^<19>cm^<-3>であった.イオンビームの飛程が長くなるにつれてラジカル密度は小さくなることがわかった. ポリエチレンを貫通しないエネルギーを持ったイオンビームでポリエチレンを照射すると,同じ付与エネルギーの貫通イオンビームに比べてグラフト率が小さくなることがわかった.これは,ブラッグピークが存在するために,イオンビーム飛程付近の核衝突反応やラジカル密度が大きいことによる重合反応の再結合停止反応が多くなるためにグラフト鎖が伸びないためと思われる. イオンビームでポリエチレンを照射し十分な時間大気中に保存する.この試料に再びイオンビーム照射を行いグラフト重合した際グラフト率が小さくなる現象が観測された.照射による何らかのダメージあるものと思われる.多数回の照射を行う場合には注意する必要があることがわかった. 以上のようなイオンビームを多数回照射することによる,多重グラフト重合による多層膜ポリマー作製に関する基本データが得られた.