JPH04359070A - 放射線遮蔽用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、放射線遮蔽にすぐれか
つ鉛に比し毒性の低い放射線遮蔽用エポキシ樹脂組成物
に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】放射線遮蔽能を有する組成物として、樹
脂成分と鉛または鉛化合物とからなる組成物が知られて
いる。 【０００３】たとえば、特開昭５５−１４７３９６号公
報には、液状クロロプレン系重合体１００重量部、ホウ
素、チタン、鉄および鉛から選ばれた金属の粉末または
これらの金属の化合物の粉末３００〜１０００重量部、
繊維状物質０〜１５重量部、および硬化剤０〜５０重量
部を含有してなるパテ状放射線遮蔽用シール材が示され
ている。ここで金属の化合物とは酸化物、水酸化物、炭
化物、窒化物などである。実施例では鉛や酸化鉛を用い
ている。 【０００４】特開昭６０−７１９９６号公報には、金属
またはその化合物と、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン
樹脂、酢酸ビニル・エチレン共重合樹脂、ポリオレフィ
ン樹脂、ポリアセタール樹脂等の熱可塑性樹脂との組成
物からなる放射線防御用重金属系組成物が示されており
、金属またはその化合物の例として、鉛、酸化鉛などが
用いられるとしてある。この組成物は押出成形、射出成
形、真空成形、爆発成形等の成形手段により成形品の製
造に用いられ、実施例では押出成形によりシートを得て
いる。 【０００５】特開昭６３−８５９８号公報には、鉛アル
コキシドを主成分とする金属アルコキシドのアルコール
溶液を加温・撹拌下に水を添加して加水分解して得られ
る沈殿をろ取した後、液状結合剤中に混合・分散する放
射線遮蔽用ペーストの製造法が示されている。ここで液
状結合剤としては、セルローストリアセテート、プロピ
ルセルロース、エチルセルロース等の増粘成分を含む揮
発性有機溶媒が用いられるとしてあり、溶媒としてはジ
クロロメタン、エチルアルコール、アセトン等を用いて
いる。また、その「発明が解決しようとする問題点」の
欄には、通常の液状結合剤の中に金属鉛、酸化鉛、鉛ガ
ラス等の微粉末を分散させたペースト状のものが考えら
れるとの記載がある。そしてこの公報においては、得ら
れるペーストを、Ｘ線検出器の近傍に位置する増幅器等
を含む電子回路部に用いる放射線遮蔽用のペーストの目
的に主として用いている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５５−１４７３９６号公報に記載のパテ状放射線遮蔽用
シール材は、用途がシール材に限られ、硬度が要求され
る用途には適用できないこと、毒性が高いこと、鉛同士
あるいは鉛と異種材との接着性が良くないことなどの問
題点がある。 【０００７】特開昭６０−７１９９６号公報に記載の放
射線防御用重金属系組成物は、溶融成形による成形品の
製造を目的としているため、充填、塗布、注型などがで
きないこと、熱可塑性樹脂を用いているため耐熱性が不
足すること、毒性が高いことなどの問題点がある。 【０００８】特開昭６３−８５９８号公報に記載の放射
線遮蔽用ペーストは、鉛アルコキシドを用いるという特
殊な方法に関するものである上、有機溶媒を用いている
ため取り扱いや安全の点で問題があり、毒性も高く、用
途も電子回路部の被覆用などに限られるという制約があ
る。 【０００９】本発明は、このような背景下において、作
業性が良く、硬化物の物性がすぐれ、応用用途も広く、
さらには毒性も比較的低い放射線遮蔽用の樹脂組成物を
提供することを目的とするものである。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明の放射線遮蔽用エ
ポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂および硬化剤に鉛化
合物を配合してなるものである。 【００１１】以下本発明を詳細に説明する。 【００１２】エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、ビスフェノー
ルＦ型エポキシ樹脂、フェノールおよびクレゾール型エ
ポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエス
テル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、複素環式エポキ
シ樹脂などがあげられ、特にビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂が重要である。 【００１３】硬化剤としては、アミン系硬化剤、ポリア
ミド系硬化剤、酸または酸無水物系硬化剤、ジシアンジ
アミド、有機酸ジヒドラジド、第三アミン類、イミダゾ
ール類、ルイス酸またはブレンシュテッド酸塩、フェノ
ール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート
、潜在性硬化剤などの非メルカプタン系硬化剤が用いら
れる。硬化剤としてポリメルカプタン系硬化剤を用いる
こともできるが、保存安定性が劣るので、ポリメルカプ
タン系硬化剤を用いるときは硬化剤成分の５０重量％未
満にとどめるように留意する。 【００１４】鉛化合物としては、硫酸鉛、硝酸鉛、炭酸
鉛、メタクリル酸鉛などの鉛塩や酸化鉛が用いられ、特
に鉛塩、なかんずく硫酸鉛が重要である。 【００１５】エポキシ樹脂および硬化剤の合計量１００
重量部に対する鉛化合物の配合量は３０〜５００重量部
、好ましくは４０〜３００重量部の範囲から選択され、
鉛化合物の配合量が３０重量部未満のときは放射線遮蔽
効果が不足し、一方５００重量部を越えるときは対象物
に対する接着性や硬化物の機械的特性が劣るようになる
。 【００１６】本発明の組成物には、そのほか、エポキシ
樹脂に用いられる種々の添加剤を配合することができる
。 【００１７】本発明の放射線遮蔽用エポキシ樹脂組成物
は、放射線遮蔽用パネル同士の突き合わせ接合部におけ
る接着または充填用、放射性廃棄物の封じ込め被覆用、
放射性物質含有容器などの亀裂の封じ込め用、放射性廃
棄物の封じ込め被覆用などの用途に有用である。 【００１８】 【作用および発明の効果】鉛化合物はエポキシ樹脂また
は硬化剤の一方または双方に配合しておき、通常は使用
の直前に主剤と硬化剤とを混合する。ただし潜在性の硬
化剤を用いるときは一液型とすることができる。そして
使用目的に応じ、充填、注入、注型、塗布、含浸、配合
等の手段により適用し、硬化させる。 【００１９】本発明の放射線遮蔽用エポキシ樹脂組成物
には鉛塩などの鉛化合物が配合されているので、エポキ
シ樹脂の有する本来の硬化性、接着性、機械的特性等の
性質が生かされている上、鉛化合物によりすぐれた放射
線遮蔽作用が発揮される。また鉛化合物は金属鉛に比し
毒性が低いという利点もある。ちなみに、硫酸鉛および
鉛の急性毒性は次の通りである。 【００２０】 【実施例】次に実施例をあげて本発明の放射線遮蔽用エ
ポキシ樹脂組成物をさらに説明する。以下「部」とある
のは重量部である。 【００２１】実施例１〜３ 主剤としてのビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シ
ェルエポキシ株式会社製のエピコート８２８）１００部
および硬化剤としてのポリアミド系硬化剤１００重量部
のそれぞれに硫酸鉛を１００部宛、２３３部宛または４
００部宛加えて混合した。ついで硫酸鉛配合主剤と硫酸
鉛配合硬化剤とを重量比で１００：７０の割合でロール
ミルで混合し、パテ状の放射線遮蔽用エポキシ樹脂組成
物を得た。硫酸鉛を１００部宛配合した場合を実施例１
、２３３部宛配合した場合を実施例２、４００部宛配合
した場合を実施例３とする。 【００２２】実施例１〜３の組成物を金型に充填し、常
温で２４時間放置してから金型より取り出し、厚さ１２
ｍｍ、１８ｍｍおよび２２ｍｍの３種類の試験片を作成
した。 このテストピースを用いてＪＩＳ　　Ｚ　　４５０１の
「Ｘ線防護用品類の鉛当量試験方法」に準じて透過Ｘ線
量を測定し、鉛当量を求めた。結果を表１に示す。 【００２３】試験条件は次の通りである。 ・　　Ｘ線装置：フィリップス社ＭＧ１５１型（平滑回
路、焦点　１．５ｍｍ、Ｂｅ窓） ・　　Ｘ線管電圧および管電流：１２０ＫＶ、１０ｍＡ
、　２．５ｍｍＡｌ付加ろ過板 ・　　Ｘ線管焦点−試料間距離：９５ｃｍ・　　試料−
測定器間距離：２０ｃｍ ・　　測定器：電離箱照射線量率計（ビクトリン社ラド
コン５００型、５５０−４プローブ使用 ・　　Ｘ線遮蔽箱使用 【００２４】 　　　　表１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　鉛当
量（試験片厚み）　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　実施例１　　　　０．６８　Ｐｂｍｍ　（１
２ｍｍ）　　　　１．０４　Ｐｂｍｍ　（１８ｍｍ）　
　　　１．２９　Ｐｂｍｍ　（２２ｍｍ）　　実施例２
　　　　０．６９　Ｐｂｍｍ　（１２ｍｍ）　　　　１
．０８　Ｐｂｍｍ　（１８ｍｍ）　　　　１．０４　Ｐ
ｂｍｍ　（２２ｍｍ）　　実施例３　　　　１．２９　
Ｐｂｍｍ　（１２ｍｍ）　　　　１．３４　Ｐｂｍｍ　
（１８ｍｍ）　　　　１．３７　Ｐｂｍｍ　（２２ｍｍ
） 【００２５】また、上記のパテ状の放射線遮蔽用エポキ
シ樹脂組成物を、支持板に鉛板を貼合した市販の放射線
遮蔽用パネル同士の突き合わせ接合部における接着ない
し充填用に用いたが、好ましい接着性および放射線遮蔽
性が得られた。 【００２６】実施例４ 主剤としてのビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シ
ェルエポキシ株式会社製のエピコート８２８）１００部
および硬化剤としてのポリアミド系硬化剤１００部のそ
れぞれに硫酸鉛を１５０部宛加えて混合し、ついで硫酸
鉛配合主剤と硫酸鉛配合硬化剤とをロールミルで混合し
、パテ状の放射線遮蔽用エポキシ樹脂組成物を得た。 【００２７】この組成物を金型に充填し、常温で２４時
間放置してから金型より取り出し、厚さ１１．９ｍｍ、
１７．８ｍｍおよび２１．７ｍｍの３種類の試験片を作
成した。このテストピースを用いてＪＩＳ　　Ｚ４５０
１の「Ｘ線防護用品類の鉛当量試験方法」に準じて透過
Ｘ線量を測定し、鉛当量を求めた。 【００２８】試験条件は次の通りである。 ・　　Ｘ線装置：フィリップス社ＭＧ１５１型（平滑回
路、焦点　１．５ｍｍ、Ｂｅ窓） ・　　Ｘ線管電圧および管電流：１００ＫＶ、１０ｍＡ
、０．２６ｍｍＣｕ付加ろ過板 ・　　Ｘ線管焦点−試料間距離：１５００ｍｍ・　　試
料−測定器間距離：４０ｍｍ ・　　測定器−後方壁間距離：２０００ｍｍ・　　固定
絞り−試料間距離：２００ｍｍ・　　Ｘ線ビーム直径：
２０ｍｍ ・　　測定器：電離箱照射線量率計（富士電機製造株式
会社ＭＤＲ１３１０１型） 【００２９】結果は次の通りであった。 試験片厚み　　　　　　　　鉛当量 １１．６　ｍｍ　　　　　　　　０．６８　Ｐｂｍｍ１
７．８　ｍｍ　　　　　　　　１．０４　Ｐｂｍｍ２１
．７　ｍｍ　　　　　　　　１．２９　Ｐｂｍｍ【００
３０】また、上記のパテ状の放射線遮蔽用エポキシ樹脂
組成物を鉛板同士の接着および鉛板と鉄板との接着に供
し、ＪＩＳ　　Ｋ６８４８・６８５０に準拠した引張剪
断強度およびＪＩＳ　　Ｋ６８５４に準拠したＴ型剥離
強度を測定した。試験片の大きさは次の通りとした。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　引張剪断強度測
定用　　　　　　Ｔ型剥離強度測定用　　　　　　　　
　　鉛板　　　　　　２５ｍｍ×５０ｍｍ×２．０ｍｍ
　　　　　　　２５ｍｍ×２００ｍｍ　×２．０ｍｍ　
　　　　　　　　鉄板　　　　　　２５ｍｍ×１００ｍ
ｍｍ×１．６ｍｍ　　　　　２５ｍｍ×２００ｍｍ　×
０．５ｍｍ　 【００３１】引張強度およびＴ型剥離強度の測定結果を
下記に示す。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　引張剪
断強度　　　　　　　　Ｔ型剥離強度　　　　　　　　
鉛板−鉛板　　　　２３．５　ｋｇ／ｃｍ２　＃　　　
　　　　　３．５　ｋｇ／２５ｍｍ　　　　　　　　鉛
板−鉄板　　　　２４．０　ｋｇ／ｃｍ２　＃　　　　
　　　１６．３　ｋｇ／２５ｍｍ　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　（＃　は材質破壊） 【００３２】また、上記のパテ状の放射線遮蔽用エポキ
シ樹脂組成物を支持板に鉛板を貼合した市販の放射線遮
蔽用パネル同士の突き合わせ接合部における接着ないし
充填用に用いたが、好ましい接着性および放射線遮蔽性
が得られた。 【００３３】上記で用いた硫酸鉛配合主剤および硫酸鉛
配合硬化剤のラットに対する急性毒性は次の通りであり
、毒性が比較的低いものである。死亡率は、死亡ラット
数／実験に供したラット数、ＬＤ５０はＬｉｔｈｆｉｅ
ｌ　＆Ｗｉｌｃｏｘｏｎ　法により算出。 【００３４】 　　　　　　硫酸鉛配合主剤　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　投与形態　　　　
性　　　　　　投与量　　　　　　死亡率　　　　　　
　　ＬＤ５０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　７００　ｍｇ／ｋｇ　　　
　　０／１０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１０００　ｍｇ／ｋｇ　　　　　１／
１０　　　　　　　　　　経口　　　　　　雄　　　　
　１２００　ｍｇ／ｋｇ　　　　　３／１０　　　　　
　１４２０　ｍｇ／ｋｇ　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１４００　ｍｇ／ｋｇ　　
　　　４／１０　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　１６００　ｍｇ／ｋｇ　　　　　８
／１０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　２０００　ｍｇ／ｋｇ　　　　１０／１０　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７００　ｍ
ｇ／ｋｇ　　　　　０／１０　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　１０００　ｍｇ／ｋｇ
　　　　　２／１０　　　　　　　　　　経口　　　　
　　雌　　　　　１２００　ｍｇ／ｋｇ　　　　　５／
１０　　　　　　１３８０　ｍｇ／ｋｇ　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　１４００　ｍｇ／ｋｇ　　　　　６／１０　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　１６００　ｍｇ／ｋｇ　　　　　８／１０　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２００
０　ｍｇ／ｋｇ　　　　１０／１０　　　　　　　　　
　　　　　　　　　【００３５】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エポキシ樹脂および硬化剤に鉛化合物を配
   合してなる放射線遮蔽用エポキシ樹脂組成物。
2. 【請求項２】エポキシ樹脂および硬化剤の合計量１００
   重量部に対する鉛化合物の配合量が３０〜５００重量部
   である請求項１記載の組成物。
3. 【請求項３】鉛化合物が鉛塩である請求項１または２記
   載の組成物。
4. 【請求項４】エポキシ樹脂がビスフェノールＡ型エポキ
   シ樹脂であり、かつ該エポキシ樹脂の硬化剤の５０重量
   ％以上が非メルカプタン系硬化剤である請求項１または
   ２記載の組成物。