JP2003028986A - 放射線遮蔽材料 - Google Patents
放射線遮蔽材料Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 成形性及び機械的強度が優れた放射線遮蔽材
料を提供する。 【解決手段】 （ａ）熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラス
トマー及びこれらの混合物を基質とし、これに（ｂ）融
点が３００℃以下の低融点金属、及び（ｃ）金属粉末を
混合してなる放射線遮蔽材料およびその製造方法。
料を提供する。 【解決手段】 （ａ）熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラス
トマー及びこれらの混合物を基質とし、これに（ｂ）融
点が３００℃以下の低融点金属、及び（ｃ）金属粉末を
混合してなる放射線遮蔽材料およびその製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射線、特にＸ線
を遮蔽するための低融点金属を含有した優れた成形性や
機械的強度を有する熱可塑性樹脂製の放射線遮蔽材料お
よびその製造方法に関する。
を遮蔽するための低融点金属を含有した優れた成形性や
機械的強度を有する熱可塑性樹脂製の放射線遮蔽材料お
よびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線などの放射線を取り扱う医療事業や
アイソトープ利用事業、原子力関連事業などの分野で、
人体への放射線被曝の防御、２次放射線放出抑制、放射
域限定などの目的で、各種の放射線遮蔽シートが用いら
れている。代表的なものとしては、合成樹脂に鉛を混練
してシート状に形成したものがあり、特開昭５８−６０
２９９号に記載されているように、合成樹脂に鉛金属繊
維を配合してシート状にしたものが知られている。しか
しながら、放射線遮蔽性を付与するには、鉛を代表とし
た重金属の添加が大量に必要となり、その結果、成形性
の悪化や、脆弱となり機械的強度が低下していた。その
対策として特公平３−４０３５９号には、金属鉛を含有
するオレフィン系樹脂シート（芯材）の片面または両面
に、可塑化塩化ビニル系樹脂の薄膜を積層した積層複合
物が開示されているが、積層等の必要から、製造が必ず
しも容易とは言い難く、また、コスト的にも高価となっ
ていた。
アイソトープ利用事業、原子力関連事業などの分野で、
人体への放射線被曝の防御、２次放射線放出抑制、放射
域限定などの目的で、各種の放射線遮蔽シートが用いら
れている。代表的なものとしては、合成樹脂に鉛を混練
してシート状に形成したものがあり、特開昭５８−６０
２９９号に記載されているように、合成樹脂に鉛金属繊
維を配合してシート状にしたものが知られている。しか
しながら、放射線遮蔽性を付与するには、鉛を代表とし
た重金属の添加が大量に必要となり、その結果、成形性
の悪化や、脆弱となり機械的強度が低下していた。その
対策として特公平３−４０３５９号には、金属鉛を含有
するオレフィン系樹脂シート（芯材）の片面または両面
に、可塑化塩化ビニル系樹脂の薄膜を積層した積層複合
物が開示されているが、積層等の必要から、製造が必ず
しも容易とは言い難く、また、コスト的にも高価となっ
ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、放射線遮蔽性
を有するとともに、成形性及び機械的強度が優れた放射
線遮蔽材料が求められていた。
を有するとともに、成形性及び機械的強度が優れた放射
線遮蔽材料が求められていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに至っっ
た。即ち本発明の要旨は、（ａ）熱可塑性樹脂又は熱可
塑性エラストマー及びこれらの混合物を基質とし、これ
に（ｂ）融点が３００℃以下の低融点金属、及び（ｃ）
金属粉末を混合してなる放射線遮蔽材料にある。また、
（ａ）熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー及びこれ
らの混合物、（ｂ）融点が３００℃以下の低融点金属、
（ｃ）金属粉末を溶融させて混練し、任意の形状に成形
する放射線遮蔽材料の製造方法において、前記放射線遮
蔽材料の加工温度を、この材料中に含まれる熱可塑性樹
脂又は熱可塑性エラストマー及びこれらの混合物の融点
以上、かつ前記低融点金属の融点より１５℃高い温度以
下として成形することを特徴とする放射線遮蔽材料の製
造方法にある。
決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに至っっ
た。即ち本発明の要旨は、（ａ）熱可塑性樹脂又は熱可
塑性エラストマー及びこれらの混合物を基質とし、これ
に（ｂ）融点が３００℃以下の低融点金属、及び（ｃ）
金属粉末を混合してなる放射線遮蔽材料にある。また、
（ａ）熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー及びこれ
らの混合物、（ｂ）融点が３００℃以下の低融点金属、
（ｃ）金属粉末を溶融させて混練し、任意の形状に成形
する放射線遮蔽材料の製造方法において、前記放射線遮
蔽材料の加工温度を、この材料中に含まれる熱可塑性樹
脂又は熱可塑性エラストマー及びこれらの混合物の融点
以上、かつ前記低融点金属の融点より１５℃高い温度以
下として成形することを特徴とする放射線遮蔽材料の製
造方法にある。
【０００５】本発明の好ましい実施態様としては、下記
が挙げられる。 （ａ）熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー及びこれ
らの混合物が成形品の２０〜８０容量％、（ｂ）及び
（ｃ）を合わせた金属成分中の（ｃ）金属粉末の割合が
１０〜３０容量％の範囲であることを特徴とする放射線
遮蔽材料。 （ｂ）成分の低融点金属が、Ｐｂ／Ｓｎ、Ｐｂ／Ｓｎ／
Ｂｉ、Ｐｂ／Ｓｎ／Ａｇ、 Ｐｂ／Ａｇ、 Ｓｎ／Ａｇ、 Ｓ
ｎ／Ｂｉ、Ｓｎ／Ｃｕ、Ｓｎ／Ｚｎ系から選ばれた低融
点合金からなることを特徴とする放射線遮蔽材料。 （ａ）熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー及びこれ
らの混合物の硬度がデュロメータＡ硬さで３５以上、デ
ュロメータＤ硬さ６０以下の範囲であることを特徴とす
る放射線遮蔽材料。 （ｄ）成分の金属粉末がＣｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｃｒ及びそ
れらの合金粉末からなり、その平均粒径が１〜５０μｍ
の範囲であることを特徴とする放射線遮蔽材料。
が挙げられる。 （ａ）熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー及びこれ
らの混合物が成形品の２０〜８０容量％、（ｂ）及び
（ｃ）を合わせた金属成分中の（ｃ）金属粉末の割合が
１０〜３０容量％の範囲であることを特徴とする放射線
遮蔽材料。 （ｂ）成分の低融点金属が、Ｐｂ／Ｓｎ、Ｐｂ／Ｓｎ／
Ｂｉ、Ｐｂ／Ｓｎ／Ａｇ、 Ｐｂ／Ａｇ、 Ｓｎ／Ａｇ、 Ｓ
ｎ／Ｂｉ、Ｓｎ／Ｃｕ、Ｓｎ／Ｚｎ系から選ばれた低融
点合金からなることを特徴とする放射線遮蔽材料。 （ａ）熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー及びこれ
らの混合物の硬度がデュロメータＡ硬さで３５以上、デ
ュロメータＤ硬さ６０以下の範囲であることを特徴とす
る放射線遮蔽材料。 （ｄ）成分の金属粉末がＣｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｃｒ及びそ
れらの合金粉末からなり、その平均粒径が１〜５０μｍ
の範囲であることを特徴とする放射線遮蔽材料。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の放射線遮蔽材料は、その材料が（ａ）熱可塑性
樹脂又は熱可塑性エラストマー及びこれらの混合物、
（ｂ）融点が３００℃以下の低融点金属、及び（ｃ）金
属粉末の混合物（以下、「混合材」という）からなるこ
とに特徴がある。このように（ａ）熱可塑性樹脂又は熱
可塑性エラストマー及びこれらの混合物と放射線遮蔽性
を付与するための金属成分を特定の組合せとすることに
より、放射線遮蔽性と他の特性をバランス良く付与でき
ることを見出したものであり、混合材においては（ａ）
熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー及びこれらの混
合物を組成物全体の２０〜８０容量％、好ましくは４０
〜６０容量％の範囲で含有することが好ましい。樹脂ブ
レンド成分が８０容量％を越えると放射線遮蔽性が発現
し難い傾向にあり、２０容量％未満では、流動性が低下
して成形性に劣り易い。 ａ）熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー及びこれら
の混合物の硬度がデュロメータＡ硬さで３５以上、デュ
ロメータＤ硬さ６０以下の範囲、好ましくはデュロメー
タＡ硬さで５０以上、デュロメータＤ硬さ５０以下であ
ることが好ましい。ブレンド物の硬度がデュロメータＡ
硬さで３５未満では、柔らかすぎて成形が困難となり、
デュロメータＤ硬さ６０以上では、脆性改質の効果が失
われる。また、樹脂ブレンド物と低融点金属との接着強
度を向上させるために酸変成ポリオレフィンなどの界面
接着剤を添加することも好適である。（ｃ）の金属粉末
は低融点金属の分散助剤として作用し、金属成分中の
（ｃ）金属粉末の割合を１０〜３０容量％、好ましくは
１５〜２５容量％の範囲とすることが好ましい。１０容
量％未満では、分散状態が悪くなり、また３０容量％を
越えると流動性が低下するとともに脆化しやすく、さら
に放射線遮蔽性も低下する傾向が見られる。
本発明の放射線遮蔽材料は、その材料が（ａ）熱可塑性
樹脂又は熱可塑性エラストマー及びこれらの混合物、
（ｂ）融点が３００℃以下の低融点金属、及び（ｃ）金
属粉末の混合物（以下、「混合材」という）からなるこ
とに特徴がある。このように（ａ）熱可塑性樹脂又は熱
可塑性エラストマー及びこれらの混合物と放射線遮蔽性
を付与するための金属成分を特定の組合せとすることに
より、放射線遮蔽性と他の特性をバランス良く付与でき
ることを見出したものであり、混合材においては（ａ）
熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー及びこれらの混
合物を組成物全体の２０〜８０容量％、好ましくは４０
〜６０容量％の範囲で含有することが好ましい。樹脂ブ
レンド成分が８０容量％を越えると放射線遮蔽性が発現
し難い傾向にあり、２０容量％未満では、流動性が低下
して成形性に劣り易い。 ａ）熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー及びこれら
の混合物の硬度がデュロメータＡ硬さで３５以上、デュ
ロメータＤ硬さ６０以下の範囲、好ましくはデュロメー
タＡ硬さで５０以上、デュロメータＤ硬さ５０以下であ
ることが好ましい。ブレンド物の硬度がデュロメータＡ
硬さで３５未満では、柔らかすぎて成形が困難となり、
デュロメータＤ硬さ６０以上では、脆性改質の効果が失
われる。また、樹脂ブレンド物と低融点金属との接着強
度を向上させるために酸変成ポリオレフィンなどの界面
接着剤を添加することも好適である。（ｃ）の金属粉末
は低融点金属の分散助剤として作用し、金属成分中の
（ｃ）金属粉末の割合を１０〜３０容量％、好ましくは
１５〜２５容量％の範囲とすることが好ましい。１０容
量％未満では、分散状態が悪くなり、また３０容量％を
越えると流動性が低下するとともに脆化しやすく、さら
に放射線遮蔽性も低下する傾向が見られる。
【０００７】混合材に用いられる（ａ）熱可塑性樹脂と
してはポリオレフィン系樹脂やＡＢＳ樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂など種々の材料が使用で
き（ｂ）熱可塑性エラストマーとしては、（ａ）熱可塑
性樹脂に相溶可能なものであれば良くオレフィン系、ス
チレン系、塩ビ系、ウレタン系、エステル系、アミド系
など種々のタイプのものが使用可能である。例えば、
（ａ）熱可塑性樹脂としてＰＰを使用した場合、（ｂ）
熱可塑性エラストマーはポリオレフィン系エラストマー
を用いるのが好適である。
してはポリオレフィン系樹脂やＡＢＳ樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂など種々の材料が使用で
き（ｂ）熱可塑性エラストマーとしては、（ａ）熱可塑
性樹脂に相溶可能なものであれば良くオレフィン系、ス
チレン系、塩ビ系、ウレタン系、エステル系、アミド系
など種々のタイプのものが使用可能である。例えば、
（ａ）熱可塑性樹脂としてＰＰを使用した場合、（ｂ）
熱可塑性エラストマーはポリオレフィン系エラストマー
を用いるのが好適である。
【０００８】（ｂ）の融点が３００℃以下の低融点金属
には各種のものが使用できる。融点の測定方法は示差走
査熱量測定法（ＤＳＣ）に示差走査熱量測定法（ＤＳ
Ｃ）ににより測定すればよく、融点が３００℃を越える
金属では成形性が劣るという問題がある。具体的にはＰ
ｂ／Ｓｎ、Ｐｂ／Ｓｎ／Ｂｉ、Ｐｂ／Ｓｎ／Ａｇ、 Ｐｂ
／Ａｇ、Ｓｎ／Ａｇ、 Ｓｎ／Ｂｉ、Ｓｎ／Ｃｕ、Ｓｎ／
Ｚｎ系から選ばれた低融点合金が好適に使用できる。放
射線遮蔽効果としてはＰｂを含むものが望ましいが、環
境的な見地からはＰｂを含まないＳｎ系を用いても放射
線遮蔽効果は得られる。（ｃ）成分の金属粉末は上記低
融点金属の分散助剤となるものであり、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａ
ｌ、Ｃｒ及びそれらの合金粉末が好適に使用でき、その
平均粒径が１〜５０μｍの範囲のものが好ましい。平均
粒径は試料を透過型電子顕微鏡により撮影し、写真から
求めた数平均粒子径である。平均粒径が１μｍ未満では
混合の際のハンドリングが困難であり、また５０μｍを
越えるものでは分散性が低下し易い傾向がある。
には各種のものが使用できる。融点の測定方法は示差走
査熱量測定法（ＤＳＣ）に示差走査熱量測定法（ＤＳ
Ｃ）ににより測定すればよく、融点が３００℃を越える
金属では成形性が劣るという問題がある。具体的にはＰ
ｂ／Ｓｎ、Ｐｂ／Ｓｎ／Ｂｉ、Ｐｂ／Ｓｎ／Ａｇ、 Ｐｂ
／Ａｇ、Ｓｎ／Ａｇ、 Ｓｎ／Ｂｉ、Ｓｎ／Ｃｕ、Ｓｎ／
Ｚｎ系から選ばれた低融点合金が好適に使用できる。放
射線遮蔽効果としてはＰｂを含むものが望ましいが、環
境的な見地からはＰｂを含まないＳｎ系を用いても放射
線遮蔽効果は得られる。（ｃ）成分の金属粉末は上記低
融点金属の分散助剤となるものであり、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａ
ｌ、Ｃｒ及びそれらの合金粉末が好適に使用でき、その
平均粒径が１〜５０μｍの範囲のものが好ましい。平均
粒径は試料を透過型電子顕微鏡により撮影し、写真から
求めた数平均粒子径である。平均粒径が１μｍ未満では
混合の際のハンドリングが困難であり、また５０μｍを
越えるものでは分散性が低下し易い傾向がある。
【００１０】本発明の放射線遮蔽材の製造方法は、上記
混合材の各成分を用い、混合したものを所定の温度でニ
ーダや二軸押出機等の混練機により混練後、造粒したも
のを使用する方法が好ましい。混練においては（ｃ）低
融点金属が半溶融状態となる温度が好ましく、マトリッ
クスとなる樹脂ブレンド物の溶融温度に応じて適切な金
属組成を選択し、低融点金属と分散助剤となる銅粉、ニ
ッケル粉末等の添加比率を適宜選択する必要がある。加
工温度が低融点金属の融点の１５℃以上になると、一旦
分散した金属が凝集し、樹脂との分離を生ずる為に必要
以上に温度を上げる事は避ける必要がある。以上の方法
で得られた造粒物は、使用目的に対応する形状の金型を
用いて射出成形法、トランスファー成形法、プレス成形
法等の通常の成形法により賦形し、成形品とすることが
できる。また、Ｔダイ押出成形機等によりシート化も可
能である。
混合材の各成分を用い、混合したものを所定の温度でニ
ーダや二軸押出機等の混練機により混練後、造粒したも
のを使用する方法が好ましい。混練においては（ｃ）低
融点金属が半溶融状態となる温度が好ましく、マトリッ
クスとなる樹脂ブレンド物の溶融温度に応じて適切な金
属組成を選択し、低融点金属と分散助剤となる銅粉、ニ
ッケル粉末等の添加比率を適宜選択する必要がある。加
工温度が低融点金属の融点の１５℃以上になると、一旦
分散した金属が凝集し、樹脂との分離を生ずる為に必要
以上に温度を上げる事は避ける必要がある。以上の方法
で得られた造粒物は、使用目的に対応する形状の金型を
用いて射出成形法、トランスファー成形法、プレス成形
法等の通常の成形法により賦形し、成形品とすることが
できる。また、Ｔダイ押出成形機等によりシート化も可
能である。
【００１１】以上述べたように、本発明の放射線遮蔽材
は、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー及びこれら
の混合物に低融点金属が含有されていることから、放射
線遮蔽性を有する一方で、熱可塑性エラストマーの柔軟
性の為、脆弱にならず、成形性及び機械的強度に優れて
おり、医療分野、アイソトープ利用分野、原子力関連分
野等の幅広い分野への適用が可能である。
は、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー及びこれら
の混合物に低融点金属が含有されていることから、放射
線遮蔽性を有する一方で、熱可塑性エラストマーの柔軟
性の為、脆弱にならず、成形性及び機械的強度に優れて
おり、医療分野、アイソトープ利用分野、原子力関連分
野等の幅広い分野への適用が可能である。
【００１２】
【実施例】以下、実施例について説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。 （実施例１）樹脂ブレンド物の熱可塑性樹脂としてＰＰ
（「ＭＳ６４０」（株）トクヤマ製）、熱可塑性エラス
トマーとしてポリオレフィン系エラストマー（「サント
プレン２０１−５５」ＡＥＳジャパン社製）を５０：５
０で用いた。ブレンド物の硬度はデューロメータＤ硬さ
で４０となった。また、界面接着改質剤として酸変成ポ
リオレフィン（「アドテックスＥＲ３２０Ｐ」日本ポリ
オレフィン（株）製）を用い、低融点金属として鉛フリ
ーハンダ（Ｓｎ−４Ｃｕ−２Ｎｉ 融点 固相線２２５
℃−液相線４８０℃）、金属粉末として平均粒径１０μ
ｍの銅粉を用いた。あらかじめ各原料粉末を物理混合し
（樹脂ブレンド物４０容量％、酸変成ポリオレフィン１
０容量％、低融点金属４５容量％、金属粉末５容量
％）、混練機（森山製作所製、２軸加圧タイプ）を用い
て溶融混練後、プランジャー押出造粒機を用いて低融点
金属含有樹脂ペレットを作成した。
これに限定されるものではない。 （実施例１）樹脂ブレンド物の熱可塑性樹脂としてＰＰ
（「ＭＳ６４０」（株）トクヤマ製）、熱可塑性エラス
トマーとしてポリオレフィン系エラストマー（「サント
プレン２０１−５５」ＡＥＳジャパン社製）を５０：５
０で用いた。ブレンド物の硬度はデューロメータＤ硬さ
で４０となった。また、界面接着改質剤として酸変成ポ
リオレフィン（「アドテックスＥＲ３２０Ｐ」日本ポリ
オレフィン（株）製）を用い、低融点金属として鉛フリ
ーハンダ（Ｓｎ−４Ｃｕ−２Ｎｉ 融点 固相線２２５
℃−液相線４８０℃）、金属粉末として平均粒径１０μ
ｍの銅粉を用いた。あらかじめ各原料粉末を物理混合し
（樹脂ブレンド物４０容量％、酸変成ポリオレフィン１
０容量％、低融点金属４５容量％、金属粉末５容量
％）、混練機（森山製作所製、２軸加圧タイプ）を用い
て溶融混練後、プランジャー押出造粒機を用いて低融点
金属含有樹脂ペレットを作成した。
【００１４】混練条件は以下の通りである。
混練温度 ： ２００℃
回転数 ： ３５ｒ．ｐ．ｍ．
【００１５】その後、雌型と雄型とを対向させた射出成
型用金型（１１０ｍｍ×７５ｍｍ肉厚１ｍｍの矩形状キ
ャビティ）内に上記の低融点金属含有樹脂ペレットを以
下の条件で射出成形を行った。 金型温度 ： ４０℃ シリンダー温度 ： ２００℃ スクリュ回転数 ： ５０ｒ．ｐ．ｍ． 射出率 ： ６０ｃｍ３／秒 射出圧力 ： ８０Ｍｐａ 背圧 ： ２Ｍｐａ 保圧時間 ：４０秒
型用金型（１１０ｍｍ×７５ｍｍ肉厚１ｍｍの矩形状キ
ャビティ）内に上記の低融点金属含有樹脂ペレットを以
下の条件で射出成形を行った。 金型温度 ： ４０℃ シリンダー温度 ： ２００℃ スクリュ回転数 ： ５０ｒ．ｐ．ｍ． 射出率 ： ６０ｃｍ３／秒 射出圧力 ： ８０Ｍｐａ 背圧 ： ２Ｍｐａ 保圧時間 ：４０秒
【００１６】冷却後、脱型し目的とする成形品を得た。
得られた成形品の特性は以下の通りであった。 シャルピー衝撃値 ：破壊せず 衝撃試験はＪＩＳ Ｋ７１１１に準拠（シャルピ−フラ
ットワイズノッチなし試験片幅 １０ｍｍ、支点間距離
２０ｍｍ、試験速度 ０．５ｍｍ／分） 硬度はＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠 さらに、得られた成形品の放射線遮蔽効果を確認するた
め、下記のテストを実施した。金属製の発熱線が内蔵さ
れたポリエチレン樹脂成形品に得られた放射線遮蔽シー
トを貼り付け、軟Ｘ線撮影装置（「Ｘ−ＲＡＹ ＴＶ
ＳＹＳＴＥＭ ＦＩ−３５」（株）島津製作所製）にて
観察を行った。貼り付けを行った部分については、図１
の写真１のように内部の電熱線が観察されずＸ線を完全
に遮蔽していることが明らかである。貼り付けない状態
では、図２に示す写真２の通り内部の電熱線が観察され
る。
得られた成形品の特性は以下の通りであった。 シャルピー衝撃値 ：破壊せず 衝撃試験はＪＩＳ Ｋ７１１１に準拠（シャルピ−フラ
ットワイズノッチなし試験片幅 １０ｍｍ、支点間距離
２０ｍｍ、試験速度 ０．５ｍｍ／分） 硬度はＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠 さらに、得られた成形品の放射線遮蔽効果を確認するた
め、下記のテストを実施した。金属製の発熱線が内蔵さ
れたポリエチレン樹脂成形品に得られた放射線遮蔽シー
トを貼り付け、軟Ｘ線撮影装置（「Ｘ−ＲＡＹ ＴＶ
ＳＹＳＴＥＭ ＦＩ−３５」（株）島津製作所製）にて
観察を行った。貼り付けを行った部分については、図１
の写真１のように内部の電熱線が観察されずＸ線を完全
に遮蔽していることが明らかである。貼り付けない状態
では、図２に示す写真２の通り内部の電熱線が観察され
る。
【００１７】（比較例１）実施例１の低融点金属に替
え、平均粒径１０μｍの鉛粉（融点 ３２７．４℃）と
した以外は実施例１と同一内容で成形品を得た。成形品
は非常に脆弱であり、テストを行う以前にハンドリング
中に破壊した。
え、平均粒径１０μｍの鉛粉（融点 ３２７．４℃）と
した以外は実施例１と同一内容で成形品を得た。成形品
は非常に脆弱であり、テストを行う以前にハンドリング
中に破壊した。
【００１８】実施例１と比較例１を比較すると、本発明
の成形品である実施例１は、放射線遮蔽効果を維持しつ
つ、衝撃特性から明らかなように脆弱さを改善している
ことが分かる。
の成形品である実施例１は、放射線遮蔽効果を維持しつ
つ、衝撃特性から明らかなように脆弱さを改善している
ことが分かる。
【００１９】（実施例２）樹脂ブレンド物の熱可塑性樹
脂としてＰＰ（「ＭＳ６４０」（株）トクヤマ製）、熱
可塑性エラストマーとしてポリオレフィン系エラストマ
ー（「サントプレン２０１−５５」 ＡＥＳジャパン社
製）を５０：５０で用いた。ブレンド物の硬度はデュー
ロメータＤ硬さで４０となった。また、界面接着改質剤
として酸変成ポリオレフィン（「アドテックスＥＲ３２
０Ｐ」日本ポリオレフィン（株）製）を用い、低融点金
属として鉛フリーハンダ（Ｓｎ−４Ｃｕ−２Ｎｉ 融点
固相線２２５℃−液相線４８０℃）、金属粉末として
平均粒径１０μｍの銅粉を用いた。あらかじめ各原料粉
末を物理混合し（樹脂ブレンド物４０容量％、酸変成ポ
リオレフィン１０容量％、低融点金属４５容量％、金属
粉末５容量％）、混練機（森山製作所製、２軸加圧タイ
プ）を用いて溶融混練後、プランジャー押出造粒機を用
いて低融点金属含有樹脂ペレットを作成した。混練条件
は以下の通りである。 混練温度 ： ２００℃ 回転数 ： ３５ｒ．ｐ．ｍ． その後、Ｔダイ押出機により厚さ０．５ｍｍのシート成
形を下記の条件で行った。 シリンダー温度 ： ２００℃ 口金温度 ：２００℃ スクリュ回転数 ： ５０ｒ．ｐ．ｍ． １８０度の折り曲げに対して破断しないシートが容易に
得られた。さらに、図３の写真３の通り、軟Ｘ線撮影装
置による観察で実施例１と同様の放射線遮蔽効果が得ら
れた。
脂としてＰＰ（「ＭＳ６４０」（株）トクヤマ製）、熱
可塑性エラストマーとしてポリオレフィン系エラストマ
ー（「サントプレン２０１−５５」 ＡＥＳジャパン社
製）を５０：５０で用いた。ブレンド物の硬度はデュー
ロメータＤ硬さで４０となった。また、界面接着改質剤
として酸変成ポリオレフィン（「アドテックスＥＲ３２
０Ｐ」日本ポリオレフィン（株）製）を用い、低融点金
属として鉛フリーハンダ（Ｓｎ−４Ｃｕ−２Ｎｉ 融点
固相線２２５℃−液相線４８０℃）、金属粉末として
平均粒径１０μｍの銅粉を用いた。あらかじめ各原料粉
末を物理混合し（樹脂ブレンド物４０容量％、酸変成ポ
リオレフィン１０容量％、低融点金属４５容量％、金属
粉末５容量％）、混練機（森山製作所製、２軸加圧タイ
プ）を用いて溶融混練後、プランジャー押出造粒機を用
いて低融点金属含有樹脂ペレットを作成した。混練条件
は以下の通りである。 混練温度 ： ２００℃ 回転数 ： ３５ｒ．ｐ．ｍ． その後、Ｔダイ押出機により厚さ０．５ｍｍのシート成
形を下記の条件で行った。 シリンダー温度 ： ２００℃ 口金温度 ：２００℃ スクリュ回転数 ： ５０ｒ．ｐ．ｍ． １８０度の折り曲げに対して破断しないシートが容易に
得られた。さらに、図３の写真３の通り、軟Ｘ線撮影装
置による観察で実施例１と同様の放射線遮蔽効果が得ら
れた。
【００２０】（比較例２）実施例２の低融点金属に替
え、平均粒径１０μｍの鉛粉（融点 ３２７．４℃）と
した以外は実施例２と同一内容で試作を行った。Ｔダイ
押出時の成形条件を種々変更したが、押出物が脆弱でシ
ート化不能であった。
え、平均粒径１０μｍの鉛粉（融点 ３２７．４℃）と
した以外は実施例２と同一内容で試作を行った。Ｔダイ
押出時の成形条件を種々変更したが、押出物が脆弱でシ
ート化不能であった。
【００２１】
【発明の効果】上述したように、本発明の放射線遮蔽材
は、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー及びこれら
の混合物に低融点金属が含有されていることから、放射
線遮蔽性を有する一方で、熱可塑性エラストマーの柔軟
性の為、脆弱にならず、成形性及び機械的強度に優れて
おり、医療分野、アイソトープ利用分野、原子力関連分
野等の幅広い分野への適用が可能である。
は、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー及びこれら
の混合物に低融点金属が含有されていることから、放射
線遮蔽性を有する一方で、熱可塑性エラストマーの柔軟
性の為、脆弱にならず、成形性及び機械的強度に優れて
おり、医療分野、アイソトープ利用分野、原子力関連分
野等の幅広い分野への適用が可能である。
【００２２】
【図１】実施例１の放射線遮蔽シートを貼り付けて放射
線遮蔽効果を観察した写真である。
線遮蔽効果を観察した写真である。
【図２】実施例１の放射線遮蔽シートを貼り付けないで
放射線遮蔽効果を観察した写真である。
放射線遮蔽効果を観察した写真である。
【図３】実施例２の放射線遮蔽シートを貼り付けて放射
線遮蔽効果を観察した写真である。
線遮蔽効果を観察した写真である。
Claims (6)
- 【請求項１】 （ａ）熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラス
トマー及びこれらの混合物を基質とし、これに（ｂ）融
点が３００℃以下の低融点金属、及び（ｃ）金属粉末を
混合してなる放射線遮蔽材料。 - 【請求項２】 （ａ）熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラス
トマー及びこれらの混合物が成形品の２０〜８０容量
％、（ｂ）及び（ｃ）を合わせた金属成分中の（ｃ）金
属粉末の割合が１０〜３０容量％の範囲であることを特
徴とする請求項１記載の放射線遮蔽材料。 - 【請求項３】 （ｂ）成分の低融点金属が、Ｐｂ／Ｓ
ｎ、Ｐｂ／Ｓｎ／Ｂｉ、Ｐｂ／Ｓｎ／Ａｇ、 Ｐｂ／Ａ
ｇ、 Ｓｎ／Ａｇ、 Ｓｎ／Ｂｉ、Ｓｎ／Ｃｕ、Ｓｎ／Ｚｎ
系から選ばれた低融点合金からなることを特徴とする請
求項１又は２記載の放射線遮蔽材料。 - 【請求項４】 （ａ）熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラス
トマー及びこれらの混合物の硬度がデュロメータＡ硬さ
で３５以上、デュロメータＤ硬さ６０以下の範囲である
ことを特徴とする請求項１乃至３の少なくとも１項記載
の放射線遮蔽材料。 - 【請求項５】（ｄ）成分の金属粉末がＣｕ、Ｎｉ、Ａ
ｌ、Ｃｒ及びそれらの合金粉末からなり、その平均粒径
が１〜５０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１
乃至４の少なくとも１項記載の放射線遮蔽材料。 - 【請求項６】（ａ）熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラスト
マー及びこれらの混合物、（ｂ）融点が３００℃以下の
低融点金属、（ｃ）金属粉末を溶融させて混練し、任意
の形状に成形する放射線遮蔽材料の製造方法において、
前記放射線遮蔽材料の加工温度を、この材料中に含まれ
る熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー及びこれらの
混合物の融点以上、かつ前記低融点金属の融点より１５
℃高い温度以下として成形することを特徴とする放射線
遮蔽材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001211917A JP2003028986A (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 放射線遮蔽材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001211917A JP2003028986A (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 放射線遮蔽材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003028986A true JP2003028986A (ja) | 2003-01-29 |
Family
ID=19047160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001211917A Pending JP2003028986A (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 放射線遮蔽材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003028986A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007105288A1 (ja) | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Hitachi Metals, Ltd. | 放射線検出装置とその製造方法 |
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| EP1600985A3 (en) * | 2004-04-14 | 2009-11-25 | TDY Industries, Inc. | Radiation shields and methods of making the same |
| CN103971775A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-08-06 | 北京化工大学 | 一种耐高温中子屏蔽材料及其制备方法 |
| US9599728B2 (en) | 2011-11-29 | 2017-03-21 | Koninklijke Philips N.V. | Scintillator pack comprising an X-ray absorbing encapsulation and X-ray detector array comprising such scintillator pack |
| CN114561052A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-05-31 | 昆明理工大学 | 一种低熔点合金复合屏蔽辐射材料的制备方法 |
-
2001
- 2001-07-12 JP JP2001211917A patent/JP2003028986A/ja active Pending
Cited By (9)
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| CN114561052B (zh) * | 2022-03-14 | 2023-09-22 | 昆明理工大学 | 一种低熔点合金复合屏蔽辐射材料的制备方法 |
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