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高分子樹脂と真空紫外光（172nm）の光反応
Photocemical reaction of synthetic resins with Vacuum Ultra Violet（172nm）

ウシオ電機（株）・技術研究所松島竹夫・五十嵐龍志・平本立躬
Research &Development. Ushio Inc. Matsushima, Takeo;Igarashi, Tatsushi;Hiramoto, Tatsumi

はじめに

低密度ポリエチレンと紫外線（≧185nm）の反応は、そのポリマー鎖内に不純物として含まれるカルボニル基（O＝CR₂）からの一酸化炭素（CO）の脱離から始まる^1）。しかし、一般的にはカルボニル基は微量にしか含まれないため、ほとんど反応は観測されない。本報告では、光源に波長172nmの光を放射するXeエキシマーランプを用い、低密度ポリエチレンに光照射を行い、その時のラジカルの観察を行った。

実験

低密度ポリエチレンを3×40×.8に成形し合成石英管（外径5mm、肉厚0.7mm）に挿入し、内部を10^－3Paとした．バリア放電Xeエキシマランプ（20Wタイプ、ウシオ製）から放射される172nmの光を－170°Cに冷却された試料に合成石英製ジュワー（日本電子，ESR用）及び、試料管の合成石英を通して照射した。光照射された試料はESR（日本電子）にてラジカルを観測した。

結果

図1（a）にスペクトルを示す。8本のラインが観測されている。このことは、カルボニル基の介在なしにポリマーと反応していることを示している。また、これは電子線を－196°Cで照射した場合に得られる6本のラインを持つ水素脱離型のアルキルラジカル（－CH₂CH・CH₂－）のスペクトル（図1（b））とは異なり、むしろ8本のピークを持つ主鎖切断型のアルキルラジカル（－CH₂CH・CH₃）（図1（c））に類似している。172nmの光はポリエチレンの主鎖であるC－C結合を直接切断する可能性を示唆している。

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掲載誌：ライトエッジ No.1

ウシオが世界で初めて製品化に成功した「誘電体バリア放電エキシマランプ」の特性をはじめ、その用途として表面改質や洗浄、親水性などをご紹介しています。

（1995年02月）

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