JP2006274116A - Radiation-proof adhesive composition and radiation apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は接着剤組成物およびこれを用いた放射線装置に関し、特に耐放射性に優れた接着剤組成物およびこれを用いた放射線装置に関する。 The present invention relates to an adhesive composition and a radiation device using the same, and more particularly to an adhesive composition having excellent radiation resistance and a radiation device using the same.
一般に接着剤や、導電性を付与した接着剤は、常温常圧で使用されることを念頭において設計されている。機能性が高い接着剤としては、溶剤に強いものや、湿度に強い接着剤などが挙げられるが、放射線場におかれることを前提として開発されたエポキシ系接着剤については出願人は知見がない。 In general, adhesives and adhesives imparted with conductivity are designed with the consideration of being used at normal temperature and pressure. Adhesives with high functionality include those that are resistant to solvents and adhesives that are resistant to humidity, but the applicant has no knowledge of epoxy-based adhesives developed on the premise of being placed in a radiation field. .
放射線装置は、放射線を使用する装置で、例えば加速器や、放射線照射装置、分析機器、医療機器などがあげられる。
耐放射線特性を装置として高めるためには、放射線を遮断する部材で厚く覆い、放射線が接着部位に到達しないようにする方法も考えられるが、この手段を用いると、放射線の中で例えば加速器中での電子の流れを測定するといったことは難しくなる。
The radiation device is a device that uses radiation, and examples thereof include an accelerator, a radiation irradiation device, an analysis device, and a medical device.
In order to improve the radiation resistance as a device, it is possible to cover the radiation thickly with a member that blocks the radiation so that the radiation does not reach the bonded site. It is difficult to measure the flow of electrons.
一般の接着剤を放射線場で使用できない理由は、放射線を照射されることにより、接着剤中の構造が破壊されるため、そのままでは使用できない。 The reason why a general adhesive cannot be used in a radiation field is that it cannot be used as it is because the structure in the adhesive is destroyed by irradiation with radiation.
また、ポリイミド樹脂は耐放射性が強いとされているが、一般の接着剤のように簡単に塗りつけて固めるといった使い勝手が悪く使用に耐えない。
ポリイミド接着剤としては、例えば特定の構造を有するポリイミド樹脂を用いることで耐放射性の接着を行えることが知られている（例えば特許文献１参照）。
In addition, polyimide resin is said to have high radiation resistance, but it is not easy to use and hard to use because it is easily applied and hardened like a general adhesive.
As a polyimide adhesive, it is known that radiation-resistant adhesion can be performed by using, for example, a polyimide resin having a specific structure (see, for example, Patent Document 1).
また、放射線中にさらされる回路を導電性の接着剤で接続しようとした場合は、接着剤に導電性を付与せねばならずそのハードルは更に高くなる。
特許文献１によれば、エポキシの接着剤では耐放射性が悪いとしたうえで、ポリイミドを接着剤に使用している。出来上がった接着剤はシート状であることから低温での加工性は良好であるが、使い勝手はエポキシ接着剤には到底及ばない。
また、この接着剤は、絶縁性の被膜を形成するため、あえて導電性を付与しようと試みた場合ベースレジンとしては不向きである。
そこで、本発明の目的は、使い勝手に優れ、簡単に接合ができる耐放射性接着剤組成物および導電性を付与した耐放射性接着剤組成物およびこれを用いた放射線装置を提供することにある。
According to Patent Document 1, polyimide is used as an adhesive after an epoxy adhesive has poor radiation resistance. The finished adhesive is sheet-like and thus has good workability at low temperatures, but its usability is far from that of epoxy adhesive.
Moreover, since this adhesive forms an insulating film, it is not suitable as a base resin when it is attempted to impart conductivity.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a radiation-resistant adhesive composition that is easy to use and can be easily joined, a radiation-resistant adhesive composition imparted with conductivity, and a radiation apparatus using the same.
上記目的を達成する為の本発明の耐放射性接着剤組成物およびこれを用いた放射線装置の要旨は以下の通りである。 The gist of the radiation-resistant adhesive composition of the present invention and the radiation apparatus using the same for achieving the above object is as follows.
エポキシ系接着剤にポリイミド樹脂を含有することを特徴とし、または、導電粉を含有
させて導電性を付与した耐放射性接着剤組成物を放射線装置に用いることで達成できる。
It can be achieved by using a radiation-resistant adhesive composition containing a polyimide resin in an epoxy adhesive or imparting conductivity by containing a conductive powder in a radiation device.
本発明の耐放射性接着剤組成物およびこれを用いた放射線装置によれば以下の効果を奏する。 The radiation-resistant adhesive composition of the present invention and the radiation device using the same have the following effects.
エポキシ系接着剤中にポリイミド樹脂を含有させたことで、接着剤の耐放射性が向上させることができたので、加熱等により簡便な方法で放射線場中の接着が可能となった。
また、導電粉を加えることで、導電性を付与した耐放射性の接着剤を得ることができたので、放射線場での導電接着が可能となった。
By including a polyimide resin in the epoxy-based adhesive, the radiation resistance of the adhesive could be improved, so that it was possible to bond in a radiation field by a simple method by heating or the like.
Moreover, since the radiation resistant adhesive agent which provided electroconductivity was able to be obtained by adding electroconductive powder, the electroconductive adhesion | attachment in a radiation field became possible.
この耐放射性の接着剤および導電性を付与した耐放射性の接着剤を放射線装置に用いることで、放射線場の中での部品の接着や、導通を必要とする電極やセンサを取り付けて機能させることが可能となり、接着方法が簡便なことから、製造の手間をかけず、更に特別な放射線の遮蔽装置などを具備することなく放射線装置を作成することができるようになった。 By using this radiation-resistant adhesive and radiation-resistant adhesive with electrical conductivity in a radiation device, it is possible to attach and function electrodes and sensors that require adhesion of parts in the radiation field and conduction. Since the adhering method is simple, it is possible to produce a radiation apparatus without taking time and effort and without providing a special radiation shielding apparatus.
以下、本発明の実施の形態を実施例を基に更に詳しく説明する。 Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described in more detail based on examples.
はじめに本発明の接着剤組成物について説明する。 First, the adhesive composition of the present invention will be described.
本発明の接着剤組成物は、エポキシ系接着剤にポリイミド樹脂を含有させることにある。 The adhesive composition of this invention exists in making a polyimide resin contain an epoxy-type adhesive agent.
一般の接着剤に、放射線を照射すると、分子構造が切れ、ラジカルとなり破壊が進むと
考えられている。メタクリルサンエステルに放射線をあてると2重結合がラジカルとなり
重合することも知られている。このことからも判るように、一般の樹脂そのものだけでは使用できないと考えられる。
When general adhesives are irradiated with radiation, the molecular structure is cut and radicals are considered to break down. It is also known that when methacrylic ester is irradiated with radiation, the double bond becomes a radical and polymerizes. As can be seen from this fact, it is considered that general resin itself cannot be used alone.
しかし、使い勝手を考え合わせると、例えばエポキシ系の接着剤を使用することで使い
勝手も簡単になると考えられる。
However, when considering usability, it is thought that usability can be simplified by using, for example, an epoxy adhesive.
本出願人は、理論的には、分解されて使用できないと考えられるエポキシ系接着剤をあ
えて使用して課題を解決できるか実験を実施した。
The present applicant conducted an experiment to theoretically solve the problem by using an epoxy-based adhesive that is considered to be decomposed and cannot be used.
前記の接着剤を使用した場合、ラジカルが発生して構造を破壊してしまうことが考えら
れるので、ラジカルトラップ剤を添加することで、構造破壊を抑制することができないかと考えた。
When the above-mentioned adhesive is used, it is considered that radicals are generated and the structure is destroyed. Therefore, it was considered that the addition of a radical trapping agent can suppress the structure destruction.
また、耐放射性が強いとされているポリイミド樹脂をエポキシ樹脂中に粉末状にして添
加することで、構造破壊を抑制することができないかと考えた。
In addition, it was thought that structural destruction could be suppressed by adding a polyimide resin, which is considered to have high radiation resistance, in powder form to an epoxy resin.
考えにくいが、ポリイミド樹脂が本当に耐放射性が高いので、放射線が照射されたとき、この樹脂成分が放射線を吸収して遮蔽効果を発現して、結果として構造破壊を抑制してくれると考えた。 Although it is difficult to think, the polyimide resin is really high in radiation resistance, so when irradiated with radiation, this resin component absorbs the radiation and develops a shielding effect, resulting in suppression of structural destruction.
このように考えると、接着剤としては従来の接着剤を使用して、接着した部位をポリイ
ミド樹脂を添加した接着剤で覆えば、接着部位の接着剤の構造破壊を抑制できるのではないかと考えた。
When thinking in this way, it is thought that structural destruction of the adhesive at the bonded site can be suppressed by using a conventional adhesive as the adhesive and covering the bonded site with an adhesive added with polyimide resin. It was.
放射線が照射される中で回路をつなぐための導電性を付与した接着剤については、導電
性を発現するための導電性フィラー（銀、金、銅などの導電性の金属粉末）を接着剤に加
えることでできる。
For adhesives that give conductivity to connect circuits in the presence of radiation, conductive fillers (conductive metal powders such as silver, gold, and copper) for developing conductivity are used as adhesives. You can add it.
また、同様に熱導電性を付与するには、窒化アルミ、二酸化珪素などのフィラーを添加
することで実現できると考えた。
Similarly, it was considered that providing thermal conductivity can be realized by adding fillers such as aluminum nitride and silicon dioxide.
本発明に使用できるポリイミド樹脂は、耐熱性のある特殊エンジニアリングプラスチッ
クで、金属代替材料として注目されている。タイプとしては縮合タイプと付加反応タイプがあり、デュポン社のべスペル、カプトンは前者に属し、京セラケミカルの東芝ポリイミド、ローヌ・プーラン社のキネル、ケルイミドは後者に属する。また、三菱瓦斯化学のBTレジンや三井化学の熱可塑性ポリイミドであるオーラムも使用することができる。
The polyimide resin that can be used in the present invention is a special engineering plastic having heat resistance, and has attracted attention as a metal substitute material. There are two types: condensation type and addition reaction type. Duspel's Vespel and Kapton belong to the former, Kyocera Chemical's Toshiba polyimide, Rhône Poulen's Kinel and Kelimide belong to the latter. Also, BT resin manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. and Aurum, which is a thermoplastic polyimide manufactured by Mitsui Chemicals, can be used.
（実施例）
本実施例においては、接着剤に導電性を付与した形で接着性、導電性を評価した。
(Example)
In this example, the adhesion and conductivity were evaluated in a form in which conductivity was imparted to the adhesive.
エポキシ系接着剤として、主剤にテトラグリシジルジアミノジフェニユメタンと、硬化
剤として複素環をベースとした変性アミンとして３，９−ジプロパンアミン−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカン、導電性付与剤として平均粒径６から１２μmの銀の微粉末、ポリイミドとしてオーラム、BTレジン、ラジカルトラップ剤を用意した。
As an epoxy adhesive, tetraglycidyldiaminodiphenylmethane as a main agent and 3,9-dipropanamine-2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5) as a modified amine based on a heterocyclic ring as a curing agent. 5) Undecane, silver fine powder having an average particle diameter of 6 to 12 μm as a conductivity-imparting agent, and Aurum, BT resin, and radical trapping agent as polyimide were prepared.
まず、主剤と硬化剤を化学等量加え、銀の粉末を主剤と硬化剤の総重量に対し３．５倍
の重量を加えた。つづいて、ラジカルトラップ剤を加えたものとポリイミドを加えた接着剤をそれぞれ用意した。ポリイミドを添加した量は、主剤と硬化剤の総重量に対し０．１倍、０．２５倍、０．５０倍の量を添加した。
First, chemical equivalents of the main agent and curing agent were added, and silver powder was added 3.5 times the total weight of the main agent and curing agent. Subsequently, an adhesive added with a radical trapping agent and an adhesive added with polyimide were prepared. The amount of polyimide added was 0.1, 0.25, and 0.50 times the total weight of the main agent and curing agent.
以上の接着剤を使用して、銅板を接着し、その後放射線を３０MGｙ（メガグレイ）照
射して、電気導電性と接着強度を評価した。
Using the above adhesive, the copper plate was bonded, and then irradiated with 30 MGy (mega gray) to evaluate the electrical conductivity and the adhesive strength.
この結果、ラジカルトラップ剤を加えても接着強度の低下（初期の接着強度は約５ｋｇ
であったが、処理後は１ｋｇ程度まで低下した。この数値は、ラジカルトラップ剤とポリイミドを加えていないときの値とほぼ同じである）を抑えることはできなかった。この強度では接着に使用できない。
As a result, even if a radical trapping agent is added, the adhesive strength decreases (the initial adhesive strength is about 5 kg).
However, it decreased to about 1 kg after the treatment. This value was almost the same as the value obtained when the radical trapping agent and polyimide were not added). This strength cannot be used for bonding.
ポリイミドを加えた場合は、いずれの場合も初期値の４ｋｇ程度から約３ｋｇから４ｋ
ｇと初期値から大きく変化することなく接着状態を良好に保った。このことからポリイミドを添加することにより良好に接着力が保たれていることが判った。また、このときの導電性を評価したところ処理前後の値ともに０．２オームと変化はなかった。
When polyimide is added, the initial value is about 4kg to about 3kg to 4k in any case.
The adhesion state was kept good without greatly changing from the initial value g. From this, it was found that the adhesive strength was maintained well by adding polyimide. Moreover, when the electrical conductivity at this time was evaluated, the values before and after the treatment were not changed to 0.2 ohms.
以上の結果から、ポリイミドを添加することにより良好に導電性が保たれていることが
判った。
From the above results, it was found that good conductivity was maintained by adding polyimide.
また、ポリイミドを加えていない接着剤を用いて、銅板を接着した後、更に、ポリイミ
ドを添加した接着剤で全体を覆って硬化させものをもちいて同様に評価したところ、接着強度の低下を抑えることができなかった。このことからコートをしても効果がないことがわかった。
Moreover, after adhering a copper plate using an adhesive not added with polyimide, the whole was further covered with a polyimide-added adhesive and cured, and evaluated in the same manner to suppress a decrease in adhesive strength. I couldn't. From this, it was found that there was no effect even if the coating was applied.
以上の結果、耐放射性の接着剤組成物を得られたので、加速器を作成し、放射線中でも
良好に測定ができるようになった。
As a result, a radiation-resistant adhesive composition was obtained, so that an accelerator was prepared and measurement could be performed well even in radiation.
また、接着剤をベースとしているため使い勝手も良好であり、手間をかけずに使用する
ことができるようになった。
In addition, since it is based on an adhesive, it is easy to use and can be used without much trouble.
Claims (3)
ことを特徴とする耐放射性接着剤組成物。 A radiation resistant adhesive composition comprising a polyimide resin in an epoxy adhesive.
ことを特徴とする請求項１記載の耐放射性接着剤組成物。 The radiation-resistant adhesive composition according to claim 1, wherein the composition contains conductive powder and imparts conductivity.
ことを特徴とする放射線装置。 A radiation apparatus using the radiation-resistant adhesive composition according to claim 1 or 2.
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