JP2017058363A - 中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂形成性組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】 粘度が低く施工性に優れ、かつ高い中性子線遮へい性を成形品に付与する中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂形成性組成物を提供する。
【解決手段】 ポリオール、ポリイソシアネート、および天然存在比において熱中性子線吸収断面積が１００〜５０，０００バーンである元素を構成元素として含む無機フィラーを含有してなる組成物であって、該組成物の重量に基づく該無機フィラーの含有量が５〜３０重量％である中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂形成性組成物；該組成物が硬化した中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂成形品。
【選択図】なし

Description

本発明は、施工性に優れた中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂形成性組成物に関する。さらに詳しくは、該組成物が硬化した成形品に中性子線遮へい性能を付与する中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂形成性組成物に関する。

中性子線の遮蔽では高速中性子の減速と、減速によって生じた熱中性子の吸収を考慮する必要があり、高速中性子の減速はほぼ同じ質量の水素原子との衝突によりエネルギーが吸収され減速されるので、水素原子濃度の高い物質が遮蔽に有効に働く。
従来中性子線の遮蔽材は、水素原子濃度の高い物質、即ち水、パラフィン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ樹脂の有機高分子材料の単独、又はこれにガドリニウム化合物、ホウ素化合物、リチウム化合物等の熱中性子吸収材料を分散、含有せしめた材料が良く知られている（例えば特許文献１）。又、見掛け上安価な遮蔽材として、結合水を材質中に取り込み硬化するコンクリートも、構造材料を兼ね使用されている。

特開平６−１８０３８８号公報

しかしながら、ポリエチレンやポリプロピレン、パラフィンは熱可塑性樹脂で成形が難しく、現場施工等が困難である。またこれらにホウ素化合物などの熱中性子吸収剤を分散させるためには溶融させて混練する必要があり、高いエネルギーを要する。水や流動パラフィン等を用いる場合は、液体であるため使用箇所、使用方法等が制限されてしまう。
また、エポキシ樹脂は粘度が高く熱中性子吸収材料を高濃度にできない点があり、さらに硬化時間も遅いため現場施工には不利である。
さらに、コンクリートは、比較的低温の加熱に対しては強度劣化は少ないが、本来遮蔽性能が十分でなく、加熱による結合水の飛散等により、遮蔽性能が劣化し、遮蔽厚を厚くする必要があるため結果として施設の有効面積が小さくなる等の問題がある。また吸水性である為、防水塗装を施したり、ポリマーコンクリートを上塗りする等高価になる欠点がある。
本発明の目的は、粘度が低く施工性に優れ、かつ高い中性子線遮へい性を成形品に付与する中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂形成性組成物を提供することにある。

発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち本発明は、ポリオール（Ａ）、ポリイソシアネート（Ｂ）、および天然存在比において熱中性子線吸収断面積が１００〜５０，０００バーンである元素を構成元素として含む無機フィラー（Ｄ）を含有してなる組成物であって、該組成物の重量に基づく該（Ｄ）の含有量が５〜３０重量％である中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂形成性組成物（Ｘ）である。

本発明の中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂形成性組成物（Ｘ）は以下の効果を奏する。
（１）粘度が低く、施工性（作業性）に優れる。
（２）該組成物が硬化したポリウレタン樹脂成形品は中性子線遮へい性に優れる。

＜ポリオール（Ａ）＞
本発明におけるポリオール（Ａ）には、２〜８価またはそれ以上の低分子ポリオール（Ａ１）［（２５０以下の水酸基（以下、ＯＨと記載する。）当量（ＯＨ価に基づく、ＯＨ１個当たりの分子量）を有する］、２〜８価またはそれ以上の、高分子ポリオール（Ａ２）［２５０を超えるＯＨ当量を有する］、およびこれらの２種以上の混合物が含まれる。
低分子ポリオール（Ａ１）には、多価アルコール（Ａ１１）、並びに低分子ＯＨ末端ポリマー（Ａ１２）［ポリエーテルポリオール（以下ＰＴポリオールと略記）、ポリエステルポリオール（以下ＰＳポリオールと略記）等］が含まれる。

上記多価アルコール（Ａ１１）には、以下のものが含まれる。
２価アルコール［炭素数（以下Ｃと略記）２〜２０またはそれ以上、例えばＣ２〜１２の脂肪族２価アルコール［（ジ）アルキレングリコール、例えばエチレングリコール（ＥＧ）、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、プロピレングリコール（ＰＧ）、ジプロピレングリコール（ＤＰＧ）、１，２−、２，３−、１，３−および１，４−ブタンジオール（ＢＤ）、１，６−ヘキサンジオール（ＨＤ）、ネオペンチルグリコール（ＮＰＧ）および３−メチルペンタンジオール（ＭＰＤ）、ドデカンジオール等］；Ｃ６〜１０の脂環式２価アルコール［１，４−シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等］；Ｃ８〜２０の芳香環含有２価アルコール［キシリレングリコール、ビス（ヒドロキシエチル）ベンゼン等］；
３価〜８価またはそれ以上の多価アルコール、例えば（シクロ）アルカンポリオールおよびそれらの分子内もしくは分子間脱水物［グリセリン（ＧＲ）、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、ペンタエリスリトール（ＰＥ）、ソルビトール（ＳＯ）およびジペンタエリスリトール（ＤＰＥ）、１，２，６−ヘキサントリオール、エリスリトール、シクロヘキサントリオール、マンニトール、キシリトール、ソルビタン、ジグリセリンその他のポリグリセリン等］、糖類およびその誘導体［例えばショ糖、グルコース、フラクトース、マンノース、ラクトース、およびグリコシド（メチルグルコシド等）］；

含窒素ポリオール（３級アミノ基含有ポリオールおよび４級アンモニウム基含有ポリオール）：含窒素ジオール、例えばＣ１〜１２の脂肪族、脂環式および芳香環含有１級モノアンモニウム［メチルアンモニウム、エチルアンモニウム、１−および２−プロピルアンモニウム、ヘキシルアンモニウム、１，３−ジメチルブチルアンモニウム、１−，２−および３−アミノヘプタン、ドデシルアンモニウム、シクロプロピルアンモニウム、シクロヘキシルアンモニウム、アニリン、ベンジルアンモニウム等］のビスヒドロキシアルキル（Ｃ２〜４）化物［ビス（２−ヒドロキシエチル）化物、ビス（ヒドロキシプロピル）化物等、例えば米国特許第４，２７１，２１７号明細書に記載の３級窒素原子含有ポリオール］、およびそれらの４級化物［上記米国特許明細書に記載の４級化剤またはジアルキルカーボネート（Ｃ１〜４のアルキル基を有するもの、例えばジメチル、ジエチルおよびジ−ｉ−プロピルカーボネート）が含まれる。）による４級化物］、例えば上記米国特許明細書に記載の４級窒素原子含有ポリオール；および３価〜８価またはそれ以上の含窒素ポリオール、例えばトリアルカノール（Ｃ２〜４）アンモニウム（トリエタノールアンモニウム等）およびＣ２〜１２の脂肪族、脂環式、芳香族および複素環ポリアンモニウム［例えばエチレンジアンモニウム、シクロヘキサンジアンモニウム、トリレンジアンモニウム、アミノエチルピペラジン］のポリヒドロキシアルキル（Ｃ２〜４）化物〔ポリ（２−ヒドロキシエチル）化物、ビス（ヒドロキシプロピル）化物等［例えばテトラキス（２−ヒドロキシプロピル）エチレンジアンモニウム、ペンタキス（２−ヒドロキシプロピル）ジエチレントリアンモニウム］〕、およびこれらの上記と同様の４級化物。

低分子ＯＨ末端ポリマー（Ａ１２）には、ＰＴポリオール、ＰＳポリオールおよびＰＵポリオールで２５０未満のＯＨ当量を有するものが含まれる。
ここで、ＰＵポリオールとはウレタン結合を有するポリオールをいうものとする。
例えば、低重合度のアルキレンオキシド（以下ＡＯと略記）開環重合物および活性水素原子含有多官能化合物の低モルＡＯ付加物［例えば後述のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール（以下それぞれＰＥＧ、ＰＰＧ、ＰＴＭＧと略記）等、ビス（ヒドロキシエトキシ）ベンゼンおよびビスフェノールＡのエチレンオキシド２〜４モル付加物］、低縮合度の縮合ＰＳポリオールおよびポリオールの低モルラクトン付加物［ポリカルボン酸と過剰（カルボキシル基１個当り１モル）の多価アルコールとの縮合物（例えばジヒドロキシエチルアジペート）およびＥＧのカプロラクトン１モル付加物］、並びに低重合度のＰＵポリオール［後述のポリイソシアネート（以下ＰＩということがある。）と過剰（イソシアネート基１個当り１モル）の多価アルコールとの反応生成物（例えば後述のＴＤＩ１モルとＥＧ２モルとの反応生成物）］が挙げられる。

ＡＯには、Ｃ２〜１２またはそれ以上（好ましくはＣ２〜４）のＡＯ、例えばエチレンオキシド、１，２−プロピレンオキシド、１，２−、２，３−および１，３−ブチレンオキシド、テトラヒドロフランおよび３−メチル−テトラヒドロフラン（以下それぞれＥＯ、ＰＯ、ＢＯ、ＴＨＦおよびＭＴＨＦと略記）、１，３−プロピレンオキシド、イソＢＯ、Ｃ５〜１２のα−オレフィンオキシド、置換ＡＯ、例えばスチレンオキシドおよびエピハロヒドリン（エピクロルヒドリン等）、並びにこれらの２種以上の併用（ランダム付加および／またはブロック付加）が含まれる。

高分子ポリオール（Ａ２）は、通常２５０〜３，０００またはそれ以上のＯＨ当量を有する。該ポリオールは、通常２５０〜３，０００またはそれ以上、好ましくは２５０〜１，０００の数平均分子量（以下Ｍｎと略記。測定はゲルパーミエイションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法による。］を有し；好ましくは２５０〜３，０００、とくに２５０〜１，０００の重量平均分子量 （以下Ｍｗと略記。測定はＧＰＣ法による。）を有する。その例には、ＯＨ末端のポリマー［ＰＴポリオール、ＰＳポリオール、ポリアミド（以下ＰＤと略記）、ＰＵポリオール、ビニル系ポリマー（以下ＶＰと略記） およびポリマーポリオール（以下Ｐ／Ｐと略記）］、およびこれらの２種以上の混合物が含まれる。ＯＨ末端のＰＴポリオールには、ＡＯの開環重合物、少なくとも２個（２個〜８個またはそれ以上）の活性水素原子を有する開始剤に１種または２種以上のＡＯを付加させた構造を有するＰＴポリオール（ＡＯ付加物）、およびそれら（同一または異なる）の２分子またはそれ以上をカップリング剤でカップリングさせてなるＰＴポリオールが含まれる。

ＡＯ付加の開始剤には、例えば多価アルコール（前記）、ヒドロキシルアンモニウム、アミノカルボン酸およびヒドロキシカルボン酸；多価フェノール；並びにポリカルボン酸（後述）が含まれる。

ヒドロキシルアンモニウムには、Ｃ２〜１０の、（ジ）アルカノールアンモニウム、シクロアルカノールアンモニウムおよびアルキルアルカノールアンモニウム、例えばエタノールアンモニウム、プロパノールアンモニウム、ブタノールアンモニウム、ヘキサノールアンモニウム、ジエタノールアンモニウム、ジ−ｎ−およびｉ−プロパノールアンモニウム、メチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサノールアンモニウム、メチルエタノールアンモニウムおよびエチルエタノールアンモニウムが含まれる。好ましいのは、エタノールアンモニウムである。

アミノカルボン酸には、Ｃ２〜１２のもの、例えばアミノ酸［グリシン、アラニン、バリン、（イソ）ロイシン、フェニルアラニン等］、ω−アミノアルカン酸（例えばω−アミノカプロン、ω−アミノエナント、ω−アミノカプリル、ω−アミノペルゴン、ω−アミノカプリン、１１−アミノウンデカンおよび１２−アミノドデカン酸）、および芳香族アミノカルボン酸（例えばｏ−、ｍ−およびｐ−アミノ安息香酸）が含まれる。
ヒドロキシカルボン酸には、上記アミノカルボン酸に相当する（ＮＨがＯに置換った）もの（例えばω− ヒドロキシカプロン酸、サリチル酸、ｐ−およびｍ−ヒドロキシ安息香酸）、並びにグリコール酸、グリセリン酸、タルトロン酸、リンゴ酸、酒石酸およびベンジル酸が含まれる。好ましいのは１２−アミノドデカン酸である。

多価フェノールには、Ｃ６〜１８の２価フェノール、例えば単環２価フェノール（ハイドロキノン、カテコール、レゾルシノール、ウルシオール等）、ビスフェノール（ビスフェノールＡ、Ｆ、Ｃ、Ｂ、ＡＤおよびＳ、ジヒドロキシビフェニル、４，４’−ジヒドロキシジフェニル−２，２−ブタン等）、および縮合多環２価フェノール［ジヒドロキシナフタレン（例えば１，５−ジヒドロキシナフタレン）、ビナフトール等］；並びに３価〜８価またはそれ以上の多価フェノール、例えば単環多価フェノール（ピロガロール、フロログルシノール、および１価もしくは２価フェノール（フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシノール等）のアルデヒドもしくはケトン（ホルムアルデヒド、グルタールアルデヒド、グリオキザール、アセトン）低縮合物（例えばフェノールもしくはクレゾールノボラック樹脂、レゾールの中間体、フェノールとグリオキザールもしくはグルタールアルデヒドの縮合反応によって得られるポリフェノール、およびレゾルシンとアセトンの縮合反応によって得られるポリフェノール）が含まれる。

開始剤へのＡＯの付加は、通常の方法で行うことができ、無触媒、または触媒（アルカリ触媒、アンモニウム触媒、酸性触媒等）の存在下（とくにＡＯ付加の後半の段階で）に常圧または加圧下に１段階または多段階で行なわれる。２種以上のＡＯは、ランダム付加、ブロック付加、両者の組合せ（例えばランダム付加に次いでブロック付加）のいずれでもよい。ＡＯ付加物のカップリング剤には、ポリハライド、例えばＣ１〜６のアルカンポリハライド（例えばＣ１〜４のアルキレンジハライド：メチレンジクロラ イド、１，２−ジブロモエタン等）；エピハロヒドリン（エピクロルヒドリン等）；およびポリエポキシドが含まれる。

ＯＨ末端のＰＴポリオールの例には、ＰＴジオール、例えばポリアルキレングリコール（以下ＰＡＧと略記）［例えばＰＥＧ、ＰＰＧおよびＰＴＭＧ、ポリ−３−メチルテトラメチレンエーテルグリコール］、共重合ポリオキシアルキレンジオール〔ＥＯ／ＰＯ共重合ジオール、ＴＨＦ／ＥＯ共重合ジオール、ＴＨＦ／ＭＴＨＦ共重合ジオール等（重量比、例えば１／９〜９／１）〕、芳香環含有ポリオキシアルキレンジオール［ポリオキシアルキレンビスフェノールＡ（ビスフェノールＡのＥＯおよび／またはＰＯ付加物等）］；および３官能以上のＰＴポリオール、例えばポリオキシプロピレントリオール（ＧＲのＰＯ付加物等）；並びにこれらの１種以上をメチレンジクロライドでカップリングしたものが含まれる。

ＯＨ末端のＰＳポリオールには、縮合ＰＳポリオール、ポリラクトン（以下ＰＬと略記 ）ポリオール、ヒマシ油ポリオール［ヒマシ油（リシノール酸トリグリセリド）およびそのポリオール変性物］、およびポリカーボネートポリオールが含まれる。縮合ＰＳポリオールは、ポリオールとポリカルボン酸類（酸もしくはそのエステル形成性誘導体を指す。以下同様。）（および必要によりヒドロキシカルボン酸）との重縮合またはポリオールとポリカルボン酸無水物およびＡＯとの反応により、ＰＬポリオールはポリオールを開始剤とするラクトンの開環付加（またはポリオールとヒドロキシカルボン酸との重縮合）により、ヒマシ油のポリオール変性物はヒマシ油とポリオールとのエステル交換反応により、そしてポリカーボネートポリオールはポリオールを開始剤とするアルキレンカーボネートの開環付加／重縮合、ポリオールとジフェニルもしくはジアルキルカーボネートの重縮合（エステル交換）、またはポリオールもしくは２価フェノール（前記のもの：ビスフェノールＡ等）のホスゲン化により、製造することができる。

ＰＳポリオールの製造に用いるポリオールは、通常１，０００以下、好ましくは３０〜５００のＯＨ当量（ＯＨ当たりのＭｎ）を有する。その例には、上記の多価アルコール［ジオール（例えばＥＧ、１，４−ＢＤ、ＮＰＧ、ＨＤおよびＤＥＧ）および３価以上のポリオール（ＧＲ、ＴＭＰ、ＰＥ等）］、上記ＰＴポリオール（ＰＥＧ、ＰＰＧ、ＰＴＭＧ等）、およびこれらの２種以上の混合物が含まれる。縮合ＰＳポリオールの製造に好ましいのは、ジオール、およびそれと少割合（例えば１０当量％以下）の３価以上のポリオールとの併用である。

ポリカルボン酸には、ジカルボン酸および３価〜４価またはそれ以上のポリカルボン酸が含まれる。それらの例には、Ｃ２〜３０またはそれ以上（好ましくはＣ２〜１２）の飽和および不飽和の脂肪族ポリカルボン酸、例えばＣ２〜１５ジカルボン酸（例えばシュウ酸、コハク酸、マロン酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバチン酸、ドデカンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸およびイタコン酸）、Ｃ６〜２０トリカルボン酸（例えばトリカルバリルおよびヘキサントリカルボン酸）］；Ｃ８〜１５の芳香族ポリカルボン酸、例えばジカルボン酸（例えばテレフタル酸、イソフタル酸およびフタル酸）、トリ−およびテトラ−カルボン酸（例えばトリメリット酸およびピロメリット酸）；Ｃ６〜４０の脂環式ポリカルボン酸（ダイマー酸等）；およびスルホ基含有ポリカルボン酸［上記ポリカルボン酸にスルホ基を導入してなるもの、例えばスルホコハク酸、スルホマロン酸、スルホグルタル酸、スルホアジピン酸およびスルホイソフタル酸、およびそれらの塩（アルカリ金属、アルカリ土類金属およびＩＩＢ族金属塩、アンモニウム塩、アンモニウム塩、並びに４級アンモニウム塩等）］；並びにカルボキシ末端のポリマーが含まれる。

カルボキシ末端のポリマーには、ＰＴポリカルボン酸、例えばポリオール［上記の多価アルコール、ＰＴポリオール等］のカルボキシメチルエーテル（アルカリの存在下にモノクロル酢酸を反応させて得られる）；およびＰＤ、ＰＳおよび／またはＰＵポリカルボン酸、例えば上記ポリカルボン酸を開始剤としてラクタムもしくはラクトン（前記）を開環重合させてなるポリラクタムポリカルボン酸およびＰＬポリカルボン酸、上記ポリカルボン酸類の２分子またはそれ以上をポリオール（前記）またはポリアンモニウムもしくはポリイソシアネート（ＰＩ、後述）でカップリング（エステル化またはアミド化）させてなる縮合ＰＳポリカルボン酸および縮合ＰＤポリカルボン酸、および上記のポリカルボン酸類およびポリオールとＰＩを反応（ウレタン化およびエステル化もしくはアミド化）させてなるＰＵポリカルボン酸が含まれる。

ラクタムには、Ｃ４〜１５（好ましくはＣ６〜１２）のもの、例えばカプロラクタム、エナントラクタム、ラウロラクタムおよびウンデカノラクタム；ラクトンには、例えばε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンが含まれる。

エステル形成性誘導体には、酸無水物、低級アルキル（Ｃ１〜４）エステルおよび酸ハライド、例えばコハク、マレイン、イタコンおよびフタル酸無水物 、テレフタル酸ジメチル、並びにマロニルジクロライドが含まれる。縮合ＰＳポリオールの製造に好ましいのは、ジカルボン酸類、およびそれと少割合（例えば１０当量％以下）の３価〜４価またはそれ以上のポリカルボン酸類との併用である。ラクトンおよびヒドロキシカルボン酸には前掲のものが含まれる。アルキレンカーボネートには、Ｃ２〜６のアルキレン基を有するもの、例えばエチレンおよびプロピレンカーボネートが含まれる。ジアルキルカーボネートには、Ｃ１〜４のアルキル基を有するもの、例えばジメチル、ジエチルおよびジ−ｉ−プロピルカーボネートが含まれる。

ＯＨ末端のＰＳポリオールの具体例には、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリネオペンチレンアジペート、ポリエチレン／プロピレンアジペート、ポリエチレン／ブチレンアジペート、ポリブチレン／ヘキサメチレンアジペート、ポリジエチレンアジペート、ポリ（ポリテトラメチレンエーテル）アジペート、ポリエチレンアゼレート、ポリエチレンセバケート、ポリブチレンアゼレート、ポリブチレンセバケート、ポリカプロラクトンジオールおよびポリヘキサメチレンカーボネートジオールが含まれる。

ＯＨ末端のＰＤには、ポリカルボン酸類（上記）を、ヒドロキシルアンモニウム（前記）またはポリオール（上記）およびポリアンモニウム（ＰＡ）（後述）と重縮合させてなる、ポリ （エステル）アミドポリオールが含まれる。

ＯＨ末端のＰＵには、ポリオールをＰＩで変性してなるＯＨ末端ウレタンプレポリマーが含まれる。ポリオールには、前記の、多価アルコール、高分子ポリオール（上記ＯＨ末端のＰＴおよびＰＳ、並びに後述のＯＨ末端のＶＰおよびＰ／Ｐ）、並びにこれらの２種以上の併用が含まれる。ポリオールのうち、好ましいのは高分子ポリオール（とくにＯＨ末端のＰＳおよびとくにＰＴ）およびこれと低分子ポリオール（とくに多価アルコール）との併用である。併用する低分子ポリオールの量は、要求される性能に応じて適宜変えることができるが、一般に、高分子ポリオール１当量に対して、０．０１〜０．５当量、さらに０．０２〜０．４当量とくに０．１〜０．２当量が好ましい。ＯＨ末端ウレタンプレポリマー製造に当り、ポリオールとＰＩとの当量比（ＯＨ／ＮＣＯ比）は、通常１．１／１〜１０／１、好ましくは１．４／１〜４／１とくに １．４／１〜２／１である。ポリオールとＰＩとは、１段で反応させても、多段で反応（例えばポリオールもしくはＰＩの一部を反応させたのち残部を反応）させてもよい。

ＯＨ末端のＶＰには、ポリブタジエン系ポリオール、例えばＯＨ末端のブタジエンホモポリマーおよびコポリマー（スチレン−ブタジエンコポリマー、アクリロニトリル−ブタジエンコポリマー等）［１，２−ビニル構造を有するもの、１，４−トランス構造を有するもの、１，４−シス構造を有するもの、およびこれらの２種以上を有するもの（１，２−ビニル／１，４−トランス／１，４−シスのモル比１００〜０／１００〜０／１００〜０、好ましくは１０〜３０／５０〜７０／１０〜３０］、並びにこれらの水素添加物（水素添加率：例えば２０〜１００％）；アクリルポリオール、例えばアクリル共重合体［アルキル（Ｃ１〜２０）（メタ）アクリレート、またはこれらと他のモノマー（スチレン、アクリル酸等）との共重合体］にヒドロキシル基を導入したもの［ヒドロキシル基の導入は主としてヒドロキシエチル（メタ）アクリレートによる］；および部分鹸化エチレン／酢酸ビニル共重合体が含まれる。

Ｐ／Ｐは、ポリオール（前述のＯＨ末端のＰＴおよび／またはＰＳ、またはこれと前記の多価アルコールとの混合物）中でエチレン性不飽和モノマーをその場で重合させることにより得られる。エチレン性不飽和モノマーには、アクリル系モノマー、例えば（メタ）アクリロニトリルおよびアルキル（Ｃ１〜２０またはそれ以上）（メタ）アクリレート（メチルメタクリレート等）；炭化水素（以下ＨＣと略記）系モノマー、例えば芳香族不飽和ＨＣ（スチレン等）および脂肪族不飽和ＨＣ（Ｃ２〜２０またはそれ以上のアルケン、アルカジエン等、例えばα−オレフィンおよびブタジエン）；並びにこれらの２種以上の併用［例えばアクリロニトリル／スチレンの併用（重量比１００／０〜８０／２０）］が含まれる。Ｐ／Ｐは、例えば５〜８０％またはそれ以上、好ましくは３０〜７０％の重合体含量を有する。上記の高分子ポリオールのうちで好ましいのはＰＴポリオールおよびＰＳポリオールである。

上記ポリオール（Ａ）のうち、施工性および中性子線遮へい性の観点から、好ましいのはヒマシ油ポリオール、さらに好ましいのはヒマシ油である。
なお、ポリオール（Ａ）は１種単独使用でも、２種以上を併用してもいずれでもよい。
また、（Ａ）がヒマシ油ポリオールを含有する場合、施工性および中性子線遮へい性の観点から、好ましくはヒマシ油ポリオールが３０重量％以上、さらに好ましくは５０重量％以上、とくに好ましくは７０重量％以上、最も好ましくは１００重量％である。

＜ポリイソシアネート（Ｂ）＞
本発明におけるポリイソシアネート（Ｂ）には、２〜６個またはそれ以上（好ましくは２〜３個とくに２個）のイソシアネート基を有する、下記のポリイソシアネート（ＰＩ）、およびこれらの２種以上の混合物が含まれる。

（１）Ｃ（ＮＣＯ基中の炭素を除く、以下同様）２〜１８の脂肪族ＰＩ：
ジイソシアネート（以下ＤＩと略記）、例えばエチレンＤＩ、テトラメチレンＤＩ、ヘキサメチレンＤＩ（ＨＤＩ）、ヘプタメチレンＤＩ、オクタメチレンＤＩ、デカメチレンＤＩ、ドデカメチレンＤＩ、２，２，４−および／または２，４，４−トリメチルヘキサメチレンＤＩ、リジンＤＩ、２，６−ジイソシアナトメチ ルカプロエート、２，６−ジイソシアナトエチルカプロエート、ビス（２−イソシアナトエチル）フマレートおよびビス（２−イソシアナトエチル）カーボネート；
３官能以上のＰＩ（トリイソシアネート等）、例えば１，６，１ １−ウンデカントリイソシアネート、１，８−ジイソシアネート−４−イソシアネートメチルオクタン、１，３，６−ヘキサメチレントリイソシアネートおよびリジンエステルトリイソシアネート（リジンとアルカノールアンモニウムとの反応生成物のホスゲン化物、２−イソシアナトエチル−２，６−ジイソシアナトヘキサノエート、２−および／または３−イソシアナトプロピル−２，６−ジイソシアナトヘキサノエート等）；

（２）Ｃ４〜１５の脂環式ＰＩ：
ＤＩ、例えばイソホロンＤＩ（ＩＰＤＩ）、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ＤＩ（水添ＭＤＩ）、シクロヘキシレンＤＩ、 メチルシクロヘキシレンＤＩ、ビス（２−イソシアナトエチル）−４−シクロヘキシレン−１，２−ジカルボキシレートおよび２，５−および／または２，６−ノルボルナンＤＩ；３官能以上のＰＩ（トリイソシアネート等）、例えばビシクロヘプタントリイソシアネート；
（３）Ｃ８〜１５の芳香脂肪族ＰＩ：
ｍ−および／またはｐ−キシリレンＤＩ（ＸＤＩ）、ジエチルベンゼンＤＩおよびα，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンＤＩ（ＴＭＸＤＩ）；
（４）Ｃ６〜２０の芳香族ＰＩ：
ＤＩ、例えば１，３−および／または１，４−フェニレンＤＩ、２，４−および／または２，６−トリレンＤＩ（ＴＤＩ）、４， ４’−および／または２，４’−ジフェニルメタンＤＩ（ＭＤＩ）、ｍ−およびｐ−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート、４，４’−ジイソシアナトビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアナトビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアナトジフェニルメタンおよび１，５−ナフチレンＤＩ；３官能以上のＰＩ（トリイソシアネート等）、例えば粗製ＴＤＩ、粗製ＭＤＩ（ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート）；

（５）ＰＩの変性体：
上記ＰＩの変性体、例えばカルボジイミド、ウレタン、ウレア、イソシアヌレート、ウレトイミン、アロファネート、ビウレット、オキサゾリドンおよび／またはウレトジオン基を有する変性体）、例えばＭＤＩ、ＴＤＩ、ＨＤＩ、ＩＰＤＩ等のウレタン変性物（ポリオールと過剰のＰＩとを反応させて得られるＮＣＯ末端ウレタンプレポリマー）、ビウレット変性物、イソシアヌレート変性物、トリヒドロカルビルホスフェート変性物、およびこれらの混合物。ウレタン変性に用いるポリオールには、前記の多価アルコール、ＰＴポリオールおよび／またはＰＳポリオールが含まれる。好ましいのは、５００以下とくに３０〜２００のＯＨ当量を有するポリオール、例えばグリコール（ＥＧ、ＰＧ、ＤＥＧ、ＤＰＧ等）、トリオール（ＴＭＰ、ＧＲ等）、４官能以上の高官能ポリオール（ＰＥ、ＳＯ等）およびこれらのＡＯ（ＥＯおよび／またはＰＯ）（１〜４０モル）付加物、とくにグリコールおよびトリオールである。ウレタン変性におけるＰＩとポリオールとの当量比（ＮＣＯ／ＯＨ比）は、通常１．１／１〜１０／１、好ましくは１．４／１〜４／１とくに１．４／１〜２／１である。上記変性ＰＩの遊離イソシアネート基含量は通常８〜３３％、好ましくは１０〜３０％、とくに好ましくは１２〜２９％である。

上記ポリイソシアネート（Ｂ）のうち、中性子線遮へい性および施工性の観点から好ましいのは、脂肪族ＰＩ、脂環式ＰＩである。
なお、ポリイソシアネート（Ｂ）は１種単独使用でも、２種以上を併用してもいずれでもよい。

＜無機フィラー（Ｄ）＞
本発明における無機フィラー（Ｄ）は、天然存在比において熱中性子線吸収断面積が１００〜５０，０００バーンである元素を構成元素として含む無機フィラーである。
上記元素としては、例えば、ホウ素（７５９）、ロジウム（１５５）、カドミウム（２４５０）、インジウム（１９４）、サマリウム（５８００）、ユーロピウム（４３００）、ガドリニウム（４６０００）、ジスプロシウム（９４０）、エルビウム（１６０）、ハフニウム（１０４）が挙げられる。なお、括弧内の数値は、各元素の熱中性子線吸収断面積（単位：バーン）を表わす。
該熱中性子線吸収断面積が１００未満では、中性子線遮へい性が劣り、一方、５０，０００を超えるものは、入手困難である。
また、本発明における熱中性子線吸収断面積は、データ・シート「ＪＡＥＲＩ６０１０」、（日本原子力研究所、１９６２年３月）に基づいた。

前記無機フィラー（Ｄ）のうち、中性子線遮へい性および工業上の観点から、好ましいのは、ホウ素化合物（Ｄ１）、ガドリニウム化合物（Ｄ２）、サマリウム化合物（Ｄ３）およびユーロピウム化合物（Ｄ４）からなる群から選ばれる少なくとも１種である。
さらに、上記（Ｄ１）〜（Ｄ４）のうちで、中性子遮へい性の観点から好ましいのは（Ｄ２）のガドリニウム化合物である。

ホウ素化合物（Ｄ１）としては、炭化ホウ素、コレマナイト、酸化ホウ素、ホウ砂、窒化ホウ素、ホウ素１０の濃度を高めた濃縮ホウ素等が挙げられ、これらは単独使用でも又は併用してもよい。（Ｄ１）のうち、中性子線遮へい性および入手のしやすさの観点から好ましいのは窒化ホウ素である。

ガドリニウム化合物（Ｄ２）としては、酸化ガドリニウム、硫酸ガドリニウム、ガドリニウム等が挙げられ、これらは単独使用でも又は併用してもよい。（Ｄ２）のうち、中性子線遮へい性および入手のし易さの観点から好ましいのは酸化ガドリニウムである。

サマリウム化合物（Ｄ３）としては酸化サマリウム、硫化サマリウム、ハロゲン化サマリウム等が挙げられ、これらは単独使用でも又は併用してもよい。（Ｄ３）のうち中性子遮へい性および入手のしやすさの観点から好ましいのは酸化サマリウムである。

ユーロピウム化合物（Ｄ４）としては酸化ハフニウム、塩化ユーロピウム、硫酸ユーロピウム等が挙げられ、これらは単独使用でも又は併用してもよい。（Ｄ４）のうち中性子線遮へい性および入手のしやすさの観点から好ましいのは酸化ハフニウムである。

また、（Ｄ）の体積平均粒子径は、施工性および中性子線遮へい性の観点から、好ましくは１〜１００μｍ、さらに好ましくは５〜５０μｍである。

＜中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂形成性組成物（Ｘ）＞
本発明の中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂形成性組成物（Ｘ）は、前記ポリオール（Ａ）と、ポリイソシアネート（Ｂ）と前記無機フィラー（Ｄ）とを含有してなる。
該組成物の全重量に基づく、無機フィラー（Ｄ）の含有量［（Ｄ）／（Ｘ）］は、５〜３０％であり、好ましくは７〜２５％、さらに好ましくは１０〜２０％である。該（Ｄ）の含有量が５％未満では中性子線遮へい性に劣る。一方、該（Ｄ）の含有量が３０％超では施工性（作業性）に劣る。

本発明の中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂形成性組成物（Ｘ）には、さらに後述の有機フィラー（Ｃ）を含有してもよい。

［有機フィラー（Ｃ）］
有機フィラー（Ｃ）としては公知の有機フィラーが挙げられるが、中性子線遮へい性の観点から、好ましいのは飽和炭化水素、さらに好ましいのはポリエチレン、ポリプロピレン、パラフィンである。これらは単独使用でも又は併用してもよい。
有機フィラー（Ｃ）は、高速中性子を低速中性子にする弾性散乱の確率を上げるため添加することが好ましい。
また、（Ｃ）の体積平均粒子径は、施工性および中性子線遮へい性の観点から、好ましくは１〜１００μｍ、さらに好ましくは５〜５０μｍである。

上記（Ｃ）は、減速された中性子の中に若干混在する高速中性子と、大部分の０．５ＭｅＶ以下の中、低速中性子を、水素を含む物質中を拡散して行く間に弾性散乱により減速させ、遅い中性子にするとともに、水素原子及びその他の元素により中性子を捕獲吸収させ得る。なお、（Ｃ）は、後述の中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂成形品の水素原子濃度の観点からも含有させることが好ましい。

有機フィラー（Ｃ）を含有しない場合、組成物の全重量に基づく、ポリオール（Ａ）の含有量［（Ａ）／（Ｘ）］は作業性（施工性）、中性子線遮へい性の観点から、好ましくは４０〜７１％、さらに好ましくは５０〜６８％、とくに好ましくは５８〜６５％；（Ｂ）の含有量［（Ｂ）／（Ｘ）］は同様の観点から好ましくは１７〜４０％、さらに好ましくは１８〜３２％、とくに好ましくは１９〜２９％；（Ｄ）の含有量［（Ｄ）／（Ｘ）］は同様の観点から、好ましくは５〜３０％、さらに好ましくは７〜２５％、とくに好ましくは１０〜２０％である。

有機フィラー（Ｃ）を含有する場合、組成物の全重量に基づく、ポリオール（Ａ）の含有量［（Ａ）／（Ｘ）］は作業性（施工性）、中性子線遮へい性の観点から、好ましくは３０〜７０％、さらに好ましくは３５〜６０％、とくに好ましくは４０〜５５％；（Ｂ）の含有量［（Ｂ）／（Ｘ）］は同様の観点から好ましくは１０〜３５％、さらに好ましくは１２〜３２％、とくに好ましくは１３〜２５％；（Ｃ）の含有量［（Ｃ）／（Ｘ）］は同様の観点から、好ましくは１〜３５％、さらに好ましくは１〜３０％、とくに好ましくは１〜２０％；（Ｄ）の含有量［（Ｄ）／（Ｘ）］は同様の観点から、好ましくは５〜３０％、さらに好ましくは７〜２５％、とくに好ましくは１０〜２０％である。

ポリオール（Ａ）とポリイソシアネート（Ｂ）との混合比［ＮＣＯ／ＯＨ当量比］は、好ましくは１．３／１〜０．８／１さらに好ましくは１．２／１〜０．９／１となるような比率とし、後述の硬化触媒はポリオール（Ａ）とポリイソシアネート（Ｂ）の合計重量に対して好ましくは０．００１〜０．１重量％の比率で混合する。

前記硬化触媒としては、例えば、硝酸ビスマス、臭化ビスマス、ヨウ化ビスマス、硫化ビスマス等の他、ジブチルビスマスジラウレート、ジオクチルビスマスジラウレートや、２−エチルヘキサン酸ビスマス塩、ナフテン酸ビスマス塩、イソデカン酸ビスマス塩、ネオデカン酸ビスマス塩、ラウリル酸ビスマス塩、マレイン酸ビスマス塩、ステアリン酸ビスマス塩、オレイン酸ビスマス塩、リノール酸ビスマス塩、酢酸ビスマス塩、ビスマスリビスネオデカノエート、ジサリチル酸ビスマス塩、ジ没食子酸ビスマス塩等の有機酸ビスマス塩等の有機ビスマス化合物が挙げられる。
上記硬化触媒のうち、反応性の観点から好ましいのは有機酸ビスマス塩、さらに好ましいのは２−エチルヘキサン酸ビスマス塩、ネオデカン酸ビスマス塩、ナフテン酸ビスマス塩、イソデカン酸ビスマス塩、とくに好ましいのは２−エチルヘキサン酸ビスマス塩である。

本発明の中性子線遮へい材用ポリウレタン形成性樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要により前記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）および硬化触媒以外に、通常のポリウレタン樹脂の製造に用いられるものはすべて含有してもよく、具体的には、脱水剤、消泡剤等が挙げられる。

本発明の中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂形成性組成物（Ｘ）は、例えばポリオール（Ａ）とポリイソシアネート（Ｂ）と、前記無機フィラー（Ｄ）と、必要により有機フィラー（Ｃ）と、硬化触媒とを同時にペール缶などの容器に入れ、真空ハンドミキサーを用いて好ましくは１５分〜３０分脱泡混合して得られる。そのときの撹拌速度は１〜３ｍ／ｓが好ましい。

本発明におけるポリウレタン樹脂形成性組成物の粘度は、前記混合を１５分間してなる組成物の５分後の３０℃での測定値である。該粘度は中性子線遮へい性および作業性の観点から、好ましくは１００〜５０，０００ｍＰａ・ｓ、さらに好ましくは１５０〜２０，０００ｍＰａ・ｓ、特に好ましくは２００〜８，０００ｍＰａ・ｓである。

［中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂成形品］
本発明の中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂成形品は、前記中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂形成性組成物（Ｘ）が硬化したものである。

上記中性子線へい材用ポリウレタン樹脂成形品の水素原子濃度は、中性子線遮へい性および施工性（作業性）の観点から、好ましくは４．５×１０²²個／ｃｍ³〜７．０×１０²²個／ｃｍ³、さらに好ましくは４．８×１０²²個／ｃｍ³〜６．５×１０²²個／ｃｍ³、とくに好ましくは５．０×１０²²個／ｃｍ³〜６．０×１０²²個／ｃｍ³ある。

なお、本発明において成形品の水素原子濃度（単位：個／ｃｍ³）は、下記式（１）により算出できる。

［水素原子濃度］＝ｍ_H×Ｎ_A×ρ／ｍ （１）

但し、
ｍ_H：成形品中の全水素原子の質量（重量）
Ｎ_A：アボガドロ数（６．０２２×１０²³）
ρ：成形品の密度（単位：ｇ／ｃｍ³、２５℃）
ｍ：成形品中の全原子の質量（重量）

なお、ｍ_Hは組成物の各成分の全水素原子の質量の総和であり、ｍは組成物の各成分の全原子の質量の総和であって、ρは組成物の各成分の密度と重量比から算出できる。
また、後述の実施例における水素原子濃度は、前記組成物（Ｘ）の構成成分とその重量比、成形品の密度から、上記式（１）に基づいて算出した。

上記成形品の水素原子濃度を前述の範囲にするためには、前記ポリオール（Ａ）、ポリイソシアネート（Ｂ）および無機フィラー（Ｄ）の種類や量、さらに必要により加えられる有機フィラー（Ｃ）の種類や量を、適宜調整すること等により可能である。
すなわち、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）および（Ｃ）は、それぞれ好ましいものを選択する等、また、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）および（Ｃ）の量は、それぞれ好ましい範囲にする等により、成形品の水素原子濃度は好ましい範囲とすることができる。

上記ポリウレタン樹脂成形品の製造方法としては、とくに限定されないが、例えば、ポリオール（Ａ）を含有してなる主剤成分と、ポリイソシアネート（Ｂ）を含有してなる硬化剤成分とを混合して混合液、すなわち組成物（Ｘ）を得て、注型し、必要により加熱（例えば１００℃）することにより、反応、硬化させて得る方法が挙げられる。
該製造方法においては、無機フィラー（Ｄ）および、必要により含有させる有機フィラー（Ｃ）は、主剤成分、硬化剤成分、それぞれに含有させることが好ましく、また硬化触媒は主剤成分に含有させることが好ましい。

注型された混合液は、硬化炉にて、好ましくは７０〜１３０℃、さらに好ましくは８０〜１２０℃で、好ましくは０．５〜１０時間硬化させることにより成形品が得られる。
型の材質は金属（アルミニウム、ステンレス等）やプラスチック（ポリプロピレンやポリカーボネート等）が通常使用される。

また、現場施工においては、例えば前記主剤成分と硬化剤成分とをプレミックスしたものを、吹きつけた後、反応硬化させて、中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂成形品を得ることができる。

［中性子線遮へい材］
本発明の中性子線遮へい材は、前記中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂成形品を加工してなる。すなわち、該成形品を、必要により切削、切断、裁断、抜き打ち、熱プレス等の加工を行うことにより、中性子線遮へい材が得られる。また、前記中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂形成性組成物（Ｘ）を金型中で硬化してポリウレタン樹脂成形品を得て、これを中性子線遮へい材としてもよい。

本発明の中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂成形性組成物（Ｘ）は、粘度が低いため施工性（作業性）に優れ、高い中性子遮へい性を有する。このため、中性子線遮へい材料、とりわけ現場施工の中性子線遮へい材料として幅広く用いられ極めて有用である。

以下実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、以下において部は重量部を表す。

実施例および比較例に使用した原料の組成、記号等は次の通りである。
ポリオール（Ａ−１）：
ヒマシ油（リシノール酸トリグリセリド）、
ＯＨ当量３３３．３のポリエステルポリオール、
商品名「ＥＬＡ−ＤＲ」、豊国製油（株）製］、
ポリオール（Ａ−２）：
グリセリンのＰＯ付加物、ＯＨ当量８３．３のポリエーテルポリオール
［商品名「サンニックスＧＰ２５０」、三洋化成工業（株）製］
ポリオール（Ａ−３）：
グリセリンのＰＯ付加物、ＯＨ当量１３３．３のポリエーテルポリオール
［商品名「サンニックスＧＰ４００」、三洋化成工業（株）製］

ポリイソシアネート（Ｂ−１）：
イソホロンジイソシアネート、［商品名「ＶＥＳＴＡＮＡＴ ＩＰＤＩ」、
エボニックデグサジャパン（株）製］
ポリイソシアネート（Ｂ−２）：
ヘキサンジイソシアネート（ＨＤＩ）、［商品名「デュラネート５０Ｍ」、
旭化成ケミカルズ（株）製］
ポリイソシアネート（Ｂ−３）：
ポリメリックＭＤＩ、［商品名「ルプラネートＭ２０Ｓ」、
ＢＡＳＦジャパン（株）製］

無機フィラー（Ｄ１−１）：
窒化ホウ素、［商品名「ショービエヌＵＨＰ−２」、体積平均粒径１１μｍ、
真比重２．２６ 、昭和電工（株）製］
無機フィラー（Ｄ１−２）：
炭化ホウ素、［商品名「Ｂ４Ｃ Ａ」、体積平均粒径１μｍ、
真比重２．５ 、エイアールブイ（株）製］
無機フィラー（Ｄ１−３）：
酸化ホウ素、[商品名「酸化ほう素」、体積平均粒径２５０μｍ、
真比重２．５ 、日本電工（株）製」
無機フィラー（Ｄ２−１）：
酸化ガドリニウム［商品名「酸化ガドリニウム」、体積平均粒径３．５μｍ、
真比重７．４ 、日本イットリウム（株）製］
無機フィラー（Ｄ２−２）
ガドリニウム [商品名「ガドリニウム粉末」、体積平均粒径１５０μｍ、
真比重７．９ 、（株）ニコラ製］
無機フィラー（Ｄ３−１）
酸化サマリウム［商品名「酸化サマリウム」、体積平均粒径３０μｍ、
真比重８．３５ 、和光純薬工業（株）製］
無機フィラー（Ｄ４−１）
酸化ユーロピウム［商品名「酸化ユーロピウム」、体積平均粒径３０μｍ、
真比重７．４ 、和光純薬工業（株）製］

有機フィラー（Ｃ−１）：
ポリエチレン粉末、［商品名「セラフラワー９９１」、体積平均粒径５μｍ、
真比重０．９５、ビッグケミージャパン（株）製］
有機フィラー（Ｃ−２）：
ポリプロピレン粉末、［商品名「セラフラワー９１５」、体積平均粒径３４μｍ、
真比重０．９０、ビックケミージャパン（株）製］
有機フィラー（Ｃ−３）：
パラフィン粉末、［商品名「パラフィンワックス ＨＮＰ−５１」、
体積平均粒径５０μｍ、真比重０．８６、日本精蝋（株）製］

消泡剤：ジメチルポリシロキサン、二酸化ケイ素の混合物
［商品名「ＳＨ５５００」、東レダウコーニング（株）製］
脱水剤：合成ゼオライト
［商品名「モレキュラーシーブ３ＡＢパウダー」、ユニオン昭和（株）製］
硬化触媒：２−エチルヘキサン酸ビスマス塩
［商品名「ネオスタンＵ−６００」、日東化成（株）製］

実施例１〜１７、比較例１〜３（比較例３はポリエチレンブロックについて記載）
表１に示した樹脂組成（部）に従って、ポリオール（Ａ）に必要に応じて有機フィラー（Ｃ）、無機フィラー（Ｄ）を真空条件下で１５分間真空条件下で撹拌混合してプレミックスとし、次いでポリイソシアネート（Ｂ）を混合して真空条件下でハンドミキサーを用いて１５分間撹拌混合し、各中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂形成性組成物（Ｘ）を得て、その組成物（Ｘ）を金型（タテ３５ｃｍ×ヨコ３５ｃｍ×高さ１５ｃｍ）へ流し込んだ。

上記工程、および成形品の製造は以下の方法で行った。
ポリオール（Ａ）とイソシアネート（Ｂ）の混合比［ＮＣＯ／ＯＨ当量比］は、１．０／１．０とした。
ハードミキサーを用いて真空条件下で混合された液［組成物（Ｘ）］を、金属製の金型に流し込んだ。受けた混合液は、硬化炉にて、１１０℃にて１０時間硬化して、各成形品を得た。

上記により得た各ポリウレタン樹脂形成性組成物の粘度、成形品の密度、施工性（作業性）、および中性子線遮へい率は以下の評価方法により行ない、評価結果を表１に示した。

＜密度＞
直方体形状の成形品をタテ３５ｍｍ×ヨコ３５ｍｍ×厚さ５０ｍｍに切断して測定用試料とし、ＪＩＳ Ｋ７１１２に準じて水中置換法により測定した。
測定は比重測定装置［型番 ＡＵＸ３２０］（株）島津製作所製を使用した。

＜粘度＞
撹拌混合し終えた組成物について５分後の粘度（３０℃）を、Ｂ型粘度計にてＪＩＳＫ７１１７−１に準じて測定した。なお、測定はＢ型粘度測定装置［型番 ＴＢＶ−１０］東機産業（株）を使用した。

＜施工性（作業性）＞
作業する上での取扱いやすさ、吹きつけ等のしやすさを上記＜粘度＞に基づいて下記の判断基準で評価した。
［判断基準］
◎：粘度が８，０００ｍＰａ・ｓ以下
○：粘度が８，０００ｍＰａ・ｓ超、５０，０００ｍＰａ・ｓ以下
×：粘度が５０，０００ｍＰａ・ｓ超

＜中性子線遮へい率＞
直方体形状の成形品をタテ２００ｍｍ×ヨコ２００ｍｍ×厚さ１００ｍｍに切断して、測定用試料とした。実験台上に左側から順番に、線源、試料、中性子線用コリメータ（４０ｍｍφ×９０ｍｍ）、測定器を設置した。試料は線源に対して、厚さが１００ｍｍになるように設置した。試料がある場合とない場合について、線源による中性子線を照射して、測定器により線量を測定した。それぞれの場合の測定を１０回行った。それぞれの平均値から、中性子線遮へい率（％）を下記式により算出した。なお、試料のない時の線量は１２．７μＳｖ／ｈであった。

中性子線遮へい率（％）＝１００−（試料ありの線量）×１００／（試料なしの線量）

［測定条件］
線源：カリホルニウム２５２（Ｃｆ−２５２）中性子線源 ３．７ＭＢｑ
Ｅｃｋｅｒｔ＆Ｚｉｅｇｌｅｒ Ｎ−２５２ Ｓ．Ｎ ＣＡ４０６Ｓ１０２Ｓ
測定器：アロカ 中性子サーベイメータ ＴＰＳ−４５１ＢＳ Ｓ．Ｎ．４６Ｒ９２８

表１から、本発明の中性子線遮へい材用ウレタン樹脂形成性組成物は、比較のものと比べ、粘度が低く施工性（作業性）に優れ、該組成物が硬化した成形品は、中性子線遮へい性に優れることがわかる。

本発明のポリウレタン樹脂形成性組成物は、施工性（作業性）に優れ、さらに成形品に中性子線遮へい性を付与できるため、中性子線遮へい材料として極めて有用である。さらに成形品を加工した中性子線遮へい材は、コリメータ、複雑な形状が必要な中性子線遮へい壁等に幅広く用いることができる。

Claims (9)

1. ポリオール（Ａ）、ポリイソシアネート（Ｂ）、および天然存在比において熱中性子線吸収断面積が１００〜５０，０００バーンである元素を構成元素として含む無機フィラー（Ｄ）を含有してなる組成物であって、該組成物の重量に基づく該（Ｄ）の含有量が５〜３０重量％である中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂形成性組成物（Ｘ）。
2. 前記無機フィラー（Ｄ）が、ホウ素化合物（Ｄ１）、ガドリニウム化合物（Ｄ２）、サマリウム化合物（Ｄ３）およびユーロピウム化合物（Ｄ４）からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１記載の組成物。
3. 前記ポリオール（Ａ）が、ヒマシ油ポリオールを３０重量％以上含有してなる請求項１または２記載の組成物。
4. 前記ポリイソシアネート（Ｂ）が脂肪族および／または脂環式ポリイソシアネートである請求項１〜３のいずれか記載の組成物。
5. さらに、有機フィラー（Ｃ）を含有してなる請求項１〜４のいずれか記載の組成物。
6. 前記有機フィラー（Ｃ）が、飽和炭化水素である請求項５記載の組成物。
7. 請求項１〜６のいずれか記載の組成物（Ｘ）が硬化した中性子線遮へい材用ポリウレタン樹脂成形品。
8. 水素原子濃度が４．５×１０²²個／ｃｍ³〜７．０×１０²²個／ｃｍ³である請求項７記載のポリウレタン樹脂成形品。
9. 請求項８に記載のポリウレタン樹脂成形品を加工した中性子線遮へい材。