JPH0655995B2 - グラフト重合方法 - Google Patents
グラフト重合方法Info
- Publication number
- JPH0655995B2 JPH0655995B2 JP63121097A JP12109788A JPH0655995B2 JP H0655995 B2 JPH0655995 B2 JP H0655995B2 JP 63121097 A JP63121097 A JP 63121097A JP 12109788 A JP12109788 A JP 12109788A JP H0655995 B2 JPH0655995 B2 JP H0655995B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- monomer
- graft
- graft polymerization
- base material
- organic polymer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高分子材料の改質および高機能化等の手段とし
て、その有効性が確認されつつある電離性放射線を用い
てグラフト重合する方法、即ち放射線グラフト重合方法
に関するものである。
て、その有効性が確認されつつある電離性放射線を用い
てグラフト重合する方法、即ち放射線グラフト重合方法
に関するものである。
（従来の技術） 放射線グラフト重合は基材の特長を生かしながら他の性
質を付与することができるので、素材の高機能化を図る
先端産業分野で最近注目を浴びている重合方法である。
質を付与することができるので、素材の高機能化を図る
先端産業分野で最近注目を浴びている重合方法である。
従来の放射線グラフト重合方法は、基材をモノマー液中
で反応させる液相グラフト重合法が一般的であるが、モ
ノマーおよび洗浄薬品量を多く必要とするためランニン
グコストが高くなる欠点を有する。しかも、基材の形状
により洗浄薬品量は大きく異なる。例えば繊維状の基材
を使用すると液切れが非常に悪く、ロールプレス、遠心
分離、ろ過等の固液分離操作が必要となる。また、多孔
質の基材の場合は、微細孔からの薬品のリークが長時間
続くので、多量の洗浄薬品が必要であり洗浄時間も長く
かかる。更に洗浄排液の処理に注意を払う必要がある。
したがって実際は非多孔性の粒子、膜以外はランイング
・コストがかなり高い。
で反応させる液相グラフト重合法が一般的であるが、モ
ノマーおよび洗浄薬品量を多く必要とするためランニン
グコストが高くなる欠点を有する。しかも、基材の形状
により洗浄薬品量は大きく異なる。例えば繊維状の基材
を使用すると液切れが非常に悪く、ロールプレス、遠心
分離、ろ過等の固液分離操作が必要となる。また、多孔
質の基材の場合は、微細孔からの薬品のリークが長時間
続くので、多量の洗浄薬品が必要であり洗浄時間も長く
かかる。更に洗浄排液の処理に注意を払う必要がある。
したがって実際は非多孔性の粒子、膜以外はランイング
・コストがかなり高い。
（発明が解決しようとする課題） 一方、モノマーを気体状態で基材と接触させる気相グラ
フト重合法は、重合装置の密閉性に多少の配慮を必要と
するがモノマー量が非常に少なく、洗浄工程も不要であ
り、コスト的に有利である。さらに、気相グラフト重合
は反応に必要なモノマー量を所定量使用するだけで、グ
ラフト率のコントロールも可能である。
フト重合法は、重合装置の密閉性に多少の配慮を必要と
するがモノマー量が非常に少なく、洗浄工程も不要であ
り、コスト的に有利である。さらに、気相グラフト重合
は反応に必要なモノマー量を所定量使用するだけで、グ
ラフト率のコントロールも可能である。
このように、気相グラフト重合は多くの利点を有するに
もかかわらず、未だ実用化されていない最大の原因は、
比較的蒸気圧の高いモノマーの場合しか適用できず、し
かもモノマー溶液に近い方の基材のグラフト率が高く、
遠い方が低くなるというグラフトむらができるためであ
る。
もかかわらず、未だ実用化されていない最大の原因は、
比較的蒸気圧の高いモノマーの場合しか適用できず、し
かもモノマー溶液に近い方の基材のグラフト率が高く、
遠い方が低くなるというグラフトむらができるためであ
る。
このように、従来の放射線グラフト重合方法は多くの問
題点を有しており、これが放射線グラフト重合の普及を
遅らせる原因にもなっていた。
題点を有しており、これが放射線グラフト重合の普及を
遅らせる原因にもなっていた。
本発明の目的は、気相グラフト重合の利点を維持しなが
ら、いかなる種類の重合性モノマーにおいてもグラフト
むらのないグラフト物が、極めて短時間で得られる実用
的な放射線グラフト重合方法を提供することである。
ら、いかなる種類の重合性モノマーにおいてもグラフト
むらのないグラフト物が、極めて短時間で得られる実用
的な放射線グラフト重合方法を提供することである。
（課題を解決するための手段） 本発明は、基材である有機系高分子素材に電離性放射線
を照射したのち、減圧下においてグラフト重合反応を行
うにあたり、重合性モノマー溶液と基材とを少くとも一
度接触させることを特徴としている。
を照射したのち、減圧下においてグラフト重合反応を行
うにあたり、重合性モノマー溶液と基材とを少くとも一
度接触させることを特徴としている。
ここで用いる電離性放射線はα，β，γ紫外線、電子線
などがあり、限定されるものではないが、γ線や電子線
が比較的本発明には適している。
などがあり、限定されるものではないが、γ線や電子線
が比較的本発明には適している。
放射線グラフト重合に用いられる基材としては、有機高
分子化合物が適しており特にポリエチレン，ポリプロピ
レン等に代表されるポリオレフィン類，PTFE，塩化ビニ
ル等に代表されるハロゲン化ポリオレフィン類，エチレ
ン−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン−ビニ
ルアルコール共重合体（EVA）等に代表されるオレフィ
ン−ハロゲン化オレフィンの共重合体類に適している
が、この範囲に限定されるわけではない。
分子化合物が適しており特にポリエチレン，ポリプロピ
レン等に代表されるポリオレフィン類，PTFE，塩化ビニ
ル等に代表されるハロゲン化ポリオレフィン類，エチレ
ン−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン−ビニ
ルアルコール共重合体（EVA）等に代表されるオレフィ
ン−ハロゲン化オレフィンの共重合体類に適している
が、この範囲に限定されるわけではない。
また、モノマーとしてはビニル基を有する重合体単量体
であればいずれも使用可能である。例えば、アクリル
酸，アクロレイン，アクリロニトリル，メタクリル酸メ
チル等のアクリル系単量体，スチレン，クロルメチルス
チレン等に代表されるスチレン系の単量体、酢酸ビニル
やビニルピリジン系の単量体の他、ジビニルベンゼンに
代表されるポリエン化合物も使用可能であるが、この範
囲に限定されるわけではない。
であればいずれも使用可能である。例えば、アクリル
酸，アクロレイン，アクリロニトリル，メタクリル酸メ
チル等のアクリル系単量体，スチレン，クロルメチルス
チレン等に代表されるスチレン系の単量体、酢酸ビニル
やビニルピリジン系の単量体の他、ジビニルベンゼンに
代表されるポリエン化合物も使用可能であるが、この範
囲に限定されるわけではない。
基材に放射線を照射する方法としては、あらかじめ基材
を照射した後、モノマーと接触させる前照射法が、同時
照射法と較べモノマーの単独重合物の生成が少ないの
で、好ましい。
を照射した後、モノマーと接触させる前照射法が、同時
照射法と較べモノマーの単独重合物の生成が少ないの
で、好ましい。
基材とモノマーとの接触の仕方により、液相グラフト重
合と気相グラフト重合があり、コスト的には気相が有利
であるが、モノマーの種類によって蒸気圧が異なるので
蒸気圧の低いモノマーの場合には、グラフトに要すモノ
マーの供給量が、モノマー発生箇所とグラフト部位との
位置関係により均一ではないため、グラフトむらができ
てしまう。さらに、反応時間も比較的長くなる。液相グ
ラフト重合の長所は、モノマーの蒸気圧とは無関係に、
均一なグラフト物が比較的短時間で得られることであ
る。これは、基材周辺のモノマー濃度が気相の場合に較
べ圧倒的に高いことによる。気相グラフト重合におい
て、基材周辺のモノマー濃度を高めるには、モノマー液
温を高め蒸気圧を高めるか、モノマー蒸発面積を増加さ
せる等の方法があるが、両者を同時に行っても基材が多
量の場合あまり効果がない。
合と気相グラフト重合があり、コスト的には気相が有利
であるが、モノマーの種類によって蒸気圧が異なるので
蒸気圧の低いモノマーの場合には、グラフトに要すモノ
マーの供給量が、モノマー発生箇所とグラフト部位との
位置関係により均一ではないため、グラフトむらができ
てしまう。さらに、反応時間も比較的長くなる。液相グ
ラフト重合の長所は、モノマーの蒸気圧とは無関係に、
均一なグラフト物が比較的短時間で得られることであ
る。これは、基材周辺のモノマー濃度が気相の場合に較
べ圧倒的に高いことによる。気相グラフト重合におい
て、基材周辺のモノマー濃度を高めるには、モノマー液
温を高め蒸気圧を高めるか、モノマー蒸発面積を増加さ
せる等の方法があるが、両者を同時に行っても基材が多
量の場合あまり効果がない。
基材の形状は特に限定する必要はないが、繊維状であ
り、かつ成型品の形状が織布や不織布の場合が本発明に
は特に適している。それは、織布や不織布はモノマーが
含浸し易く高いグラフト率が容易に得られること、およ
び均一なグラフト物が短時間で得られ、しかも洗浄不要
という本発明の効果が最も発揮される素材であるためで
ある。
り、かつ成型品の形状が織布や不織布の場合が本発明に
は特に適している。それは、織布や不織布はモノマーが
含浸し易く高いグラフト率が容易に得られること、およ
び均一なグラフト物が短時間で得られ、しかも洗浄不要
という本発明の効果が最も発揮される素材であるためで
ある。
（作用） 発明者等は、基材自身がモノマー発生源となれば、均一
で高いグラフト率のグラフト物が短時間で得られ、しか
も気相グラフトの特徴である反応後の洗浄不要という利
点がそのまま維持されるのではないか、と考え本発明に
至った。本発明は基材に電離性放射線を照射したあと、
モノマー溶液に含浸させ、減圧下で反応させるが、照射
したあと、モノマー溶液と基材を減圧にし、次いで含浸
させるようにしても良い。
で高いグラフト率のグラフト物が短時間で得られ、しか
も気相グラフトの特徴である反応後の洗浄不要という利
点がそのまま維持されるのではないか、と考え本発明に
至った。本発明は基材に電離性放射線を照射したあと、
モノマー溶液に含浸させ、減圧下で反応させるが、照射
したあと、モノマー溶液と基材を減圧にし、次いで含浸
させるようにしても良い。
基材をモノマー溶液に含浸させ、液滴がない状態でグラ
フト反応を開始するので、反応速度が早くしかもモノマ
ーを完全に利用でき、単独重合物の生成が極めて少な
い。さらに、反応終了後のグラフト物が乾燥状態であ
り、取扱いが容易であるばかりでなく、未反応モノマー
を取除く洗浄工程も不要である。また、本発明では、繊
維状の基材が好適であるが、それ以外の形状の基材にお
いても、含浸および反応という工程を複数回繰返すこと
により高いグラフト率を得ることができる。そのために
は、基材とモノマー溶液が同一の減圧容器の内部に存在
している方が好都合である。もちろん繊維状や多孔質の
基材でも、より高いグラフト率を得る場合には含浸をさ
らに繰返せばよい。一方、比較的低いグラフト率を得た
い場合や、含浸したモノマーが全部反応する前に反応を
停止させたい場合は、減圧を破壊して空気を導入し、ラ
ジカルの消滅した後で、再度真空ポンプ等で吸引すれ
ば、モノマーは容易に蒸発する。繊維状や多孔質の基材
は表面積が大きいので、特に残留モノマーの蒸発速度が
早く吸引除去するのが容易である。
フト反応を開始するので、反応速度が早くしかもモノマ
ーを完全に利用でき、単独重合物の生成が極めて少な
い。さらに、反応終了後のグラフト物が乾燥状態であ
り、取扱いが容易であるばかりでなく、未反応モノマー
を取除く洗浄工程も不要である。また、本発明では、繊
維状の基材が好適であるが、それ以外の形状の基材にお
いても、含浸および反応という工程を複数回繰返すこと
により高いグラフト率を得ることができる。そのために
は、基材とモノマー溶液が同一の減圧容器の内部に存在
している方が好都合である。もちろん繊維状や多孔質の
基材でも、より高いグラフト率を得る場合には含浸をさ
らに繰返せばよい。一方、比較的低いグラフト率を得た
い場合や、含浸したモノマーが全部反応する前に反応を
停止させたい場合は、減圧を破壊して空気を導入し、ラ
ジカルの消滅した後で、再度真空ポンプ等で吸引すれ
ば、モノマーは容易に蒸発する。繊維状や多孔質の基材
は表面積が大きいので、特に残留モノマーの蒸発速度が
早く吸引除去するのが容易である。
（実施例） 以下、本発明を実施例に基いて説明する。
（実施例１） 直径３０μのポリプロピレン製繊維よりなる不織布１０
ｇに加速電子線を２０Mrad照射した後、クロルメチルス
チレン溶液に浸漬し、過剰の液を紙でふきとった。次い
で、ガラスアンプルに投入し真空ポンプで吸引した後、
５０℃の恒温槽に静置した。1.5時間経過後のクロルメ
チルスチレンのグラフト率は146％であり、グラフトむ
らは認められなかった。また、グラフト後の不織布は完
全に乾燥しており、洗浄の必要はなかった。
ｇに加速電子線を２０Mrad照射した後、クロルメチルス
チレン溶液に浸漬し、過剰の液を紙でふきとった。次い
で、ガラスアンプルに投入し真空ポンプで吸引した後、
５０℃の恒温槽に静置した。1.5時間経過後のクロルメ
チルスチレンのグラフト率は146％であり、グラフトむ
らは認められなかった。また、グラフト後の不織布は完
全に乾燥しており、洗浄の必要はなかった。
（比較例１） 実施例１と同様の条件で、不織布をクロルメチルスチレ
ンに浸漬させず、気相でグラフト重合を行ったところ、
１２時間後のグラフト率は６８％で、しかもアンプル底
部の基材のみがグラフトしており、グラフトむらが極端
であった。
ンに浸漬させず、気相でグラフト重合を行ったところ、
１２時間後のグラフト率は６８％で、しかもアンプル底
部の基材のみがグラフトしており、グラフトむらが極端
であった。
（実施例２）ポリプロピレン製織布300ｇに加速電子線
を２０Mrad照射した後、スチレン溶液に浸漬し、遠心分
離によって含浸率126％まで液切をした。これを５の
ガラス製真空容器に入れ、真空ポンプで吸引した後、５
０℃の恒温槽に静置した。２時間経過後のグラフト織布
は乾燥しており、重量が665ｇであった。即ち、グラフ
ト率122％と含浸率によってグラフト率をコントロール
することが可能であった。
を２０Mrad照射した後、スチレン溶液に浸漬し、遠心分
離によって含浸率126％まで液切をした。これを５の
ガラス製真空容器に入れ、真空ポンプで吸引した後、５
０℃の恒温槽に静置した。２時間経過後のグラフト織布
は乾燥しており、重量が665ｇであった。即ち、グラフ
ト率122％と含浸率によってグラフト率をコントロール
することが可能であった。
（発明の効果） 本発明により、気相グラフト重合の洗浄不要という長所
をそのまま維持させながら、均一なグラフトおよびグラ
フト反応速度が大という液相グラフト重合の長所が極め
て簡単な方法により加味できるようになった。グラフト
重合を実用化する上で、技術面およびコスト面での難題
がこれにより一挙に解決された。
をそのまま維持させながら、均一なグラフトおよびグラ
フト反応速度が大という液相グラフト重合の長所が極め
て簡単な方法により加味できるようになった。グラフト
重合を実用化する上で、技術面およびコスト面での難題
がこれにより一挙に解決された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 次郎 群馬県高崎市綿貫町1233番地 日本原子力 研究所高崎研究所内 (72)発明者 藤原 邦夫 群馬県高崎市綿貫町1233番地 日本原子力 研究所高崎研究所内 (72)発明者 関口 英明 千葉県市原市青葉台６―17―８ (56)参考文献 特公 昭36−1009（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭43−22107（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (2)
- 【請求項１】有機系高分子素材に電離性放射線を照射し
たのち、これに重合性モノマーを気相下でグラフト重合
させる方法において、 電離性放射線照射された有機系高分子素材を重合性モノ
マー溶液に浸漬してモノマー溶液を前記素材に含浸させ
た後、この含浸素材からモノマー液滴を拭払してグラフ
ト重合完了後に洗浄処理を必要としない程度にモノマー
を付着させ、これを反応容器に投入し、反応容器を減圧
して気相グラフト重合させる方法。 - 【請求項２】前記有機系高分子素材は繊維状の織布また
は不織布である特許請求の範囲第１項のグラフト重合方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63121097A JPH0655995B2 (ja) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | グラフト重合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63121097A JPH0655995B2 (ja) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | グラフト重合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01292174A JPH01292174A (ja) | 1989-11-24 |
| JPH0655995B2 true JPH0655995B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=14802804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63121097A Expired - Lifetime JPH0655995B2 (ja) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | グラフト重合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0655995B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6659751B1 (en) | 1998-08-12 | 2003-12-09 | Ebara Corporation | Apparatus for radiation-induced graft polymerization treatment of fabric webs |
-
1988
- 1988-05-18 JP JP63121097A patent/JPH0655995B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01292174A (ja) | 1989-11-24 |
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