JPH06100672B2 - 中性子遮蔽材 - Google Patents
中性子遮蔽材Info
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- JPH06100672B2 JPH06100672B2 JP23221586A JP23221586A JPH06100672B2 JP H06100672 B2 JPH06100672 B2 JP H06100672B2 JP 23221586 A JP23221586 A JP 23221586A JP 23221586 A JP23221586 A JP 23221586A JP H06100672 B2 JPH06100672 B2 JP H06100672B2
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- neutron shielding
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は未硬化の状態で流動性であり、常温で硬化して
得られる中性子遮蔽材に関し、更に詳細に述べれば、使
用済核燃料、再処理後の高レベル放射性廃棄物及び新燃
料プロトニウム用のキャスクを製造するための中性子遮
蔽材に関する。
得られる中性子遮蔽材に関し、更に詳細に述べれば、使
用済核燃料、再処理後の高レベル放射性廃棄物及び新燃
料プロトニウム用のキャスクを製造するための中性子遮
蔽材に関する。
［従来の技術・問題点］ 従来、中性子遮蔽材としてシリコーンゴムに水酸化アル
ミニウムを充填したものが知られている。中性子遮蔽材
に水酸化アルミニウムを使用する目的は中性子遮蔽材に
難燃性を付与することにある。また、水酸化アルミニウ
ムはシリコーンゴムと同等の高速中性子を低速中性子す
なわち熱中性子に減速させる作用をもつ。
ミニウムを充填したものが知られている。中性子遮蔽材
に水酸化アルミニウムを使用する目的は中性子遮蔽材に
難燃性を付与することにある。また、水酸化アルミニウ
ムはシリコーンゴムと同等の高速中性子を低速中性子す
なわち熱中性子に減速させる作用をもつ。
しかし、水酸化アルミニウムは室温では安定であるが、
それ以上の温度に長時間さらされると、脱水が起こり、
アルミナを形成する。このアルミナへの分解により減速
作用に関与する水素が水酸化アルミニウム中より除去さ
れて高速中性子の低速中性子への減速効果が少なくな
る。更に、水酸化アルミニウムの分解は温度が高くなる
ほど速くなり、原子力発電所等での中性子遮蔽材の30年
の耐用年数には耐え難い。
それ以上の温度に長時間さらされると、脱水が起こり、
アルミナを形成する。このアルミナへの分解により減速
作用に関与する水素が水酸化アルミニウム中より除去さ
れて高速中性子の低速中性子への減速効果が少なくな
る。更に、水酸化アルミニウムの分解は温度が高くなる
ほど速くなり、原子力発電所等での中性子遮蔽材の30年
の耐用年数には耐え難い。
また、特開昭53-73000号公報にはポリオルガノシロキサ
ンに炭化硼素粒子を配合分散させた耐放射線性中性子吸
収遮蔽材が開示されている。この遮蔽材は高速中性子の
低速中性子への減速作用をポリオルガノシロキサン中の
水素により得、また、低速中性子を吸収するために炭化
硼素を作用させるものである。
ンに炭化硼素粒子を配合分散させた耐放射線性中性子吸
収遮蔽材が開示されている。この遮蔽材は高速中性子の
低速中性子への減速作用をポリオルガノシロキサン中の
水素により得、また、低速中性子を吸収するために炭化
硼素を作用させるものである。
ところで、上述のキャスクには耐熱性及び耐火性すなわ
ち150〜200℃での長時間安定性及び800℃で30分間の耐
火性が要求される。
ち150〜200℃での長時間安定性及び800℃で30分間の耐
火性が要求される。
水酸化アルミニウム含有中性子遮蔽材は瞬間的な高温す
なわち火災を想定して要求される800℃での耐火性につ
いてはほぼ満足する結果が得られるが、上述の如く、長
期間の安定性は得られない。更に、この遮蔽材では低速
中性子の吸収材が配合されていないために遮蔽効果も劣
る。
なわち火災を想定して要求される800℃での耐火性につ
いてはほぼ満足する結果が得られるが、上述の如く、長
期間の安定性は得られない。更に、この遮蔽材では低速
中性子の吸収材が配合されていないために遮蔽効果も劣
る。
また、炭化硼素を含有する中性子遮蔽材では満足のいく
耐火性が得られないのが現状である。
耐火性が得られないのが現状である。
従って、本発明の目的は200℃程度までの温度で長期間
安定で且つ瞬間温度800℃程度までの温度でも劣化の少
ない中性子遮蔽材を提供するにある。
安定で且つ瞬間温度800℃程度までの温度でも劣化の少
ない中性子遮蔽材を提供するにある。
［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは種々の検討を重ねた結果、水酸化アルミニ
ウム粉の代わりに水酸化マグネシウム粉を使用し、更
に、低速中性子を遮蔽するためにB4C粉を使用すること
によって上述の問題点を解決できることを見出し、本発
明を完成するに至った。
ウム粉の代わりに水酸化マグネシウム粉を使用し、更
に、低速中性子を遮蔽するためにB4C粉を使用すること
によって上述の問題点を解決できることを見出し、本発
明を完成するに至った。
すなわち、本発明は （Ａ）：一般式 ［式中、Ｒは脂肪族不飽和結合を含有しない一価炭化水
素基、Ｒ′は一価炭化水素基、ｎは（Ａ）の粘度が25℃
において100〜50,000cStになる数を示す］ で表されるビニル基で両末端が封鎖されたポリオルガノ
シロキサン100重量部、 （Ｂ）：（Ｒ″）2SiO単位を含みまたは含まず、
（Ｒ″）3SiO0.5単位とSiO2単位（式中、Ｒ″は脂肪族
不飽和結合を含有しない一価炭化水素基及びビニル基か
ら選ばれた基を示す）よりなり、珪素原子の2.5〜10モ
ル％は珪素原子に直結するビニル基を有し、（Ｒ″）3S
iO0.5単位：SiO2単位の比が0.4:1〜1:1であるポリオル
ガノシロキサン共重合体０〜100重量部、 （Ｃ）：一般式 ［式中、Ｒは（Ａ）におけるＲと同じ意義をもち、ｍは
２以上の数であり、ａは1.0〜2.0の値を有し、ｂは0.1
〜1.0の値を有し、（ａ＋ｂ）は1.9〜3.0であり、一分
子について平均２個を超える数の珪素原子に直結する水
素を有する］ で表わされ、（Ａ）及び（Ｂ）のポリオルガノシロキサ
ンのビニル基１個について珪素原子に直結する水素原子
0.5〜5.0個となるに充分な量のポリオルガノ水素シロキ
サン、 （Ｄ）：［（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）］100重量部に対
し、水酸化マグネシウム粉５〜100重量部、 （Ｅ）：［（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）］100重量部に対
し、B4C粉0.1〜50重量部、 （Ｆ）：実効量の白金触媒、 よりなることを特徴とするポリオルガノシロキサン組成
物を硬化して得られる中性子遮蔽材に関する。
素基、Ｒ′は一価炭化水素基、ｎは（Ａ）の粘度が25℃
において100〜50,000cStになる数を示す］ で表されるビニル基で両末端が封鎖されたポリオルガノ
シロキサン100重量部、 （Ｂ）：（Ｒ″）2SiO単位を含みまたは含まず、
（Ｒ″）3SiO0.5単位とSiO2単位（式中、Ｒ″は脂肪族
不飽和結合を含有しない一価炭化水素基及びビニル基か
ら選ばれた基を示す）よりなり、珪素原子の2.5〜10モ
ル％は珪素原子に直結するビニル基を有し、（Ｒ″）3S
iO0.5単位：SiO2単位の比が0.4:1〜1:1であるポリオル
ガノシロキサン共重合体０〜100重量部、 （Ｃ）：一般式 ［式中、Ｒは（Ａ）におけるＲと同じ意義をもち、ｍは
２以上の数であり、ａは1.0〜2.0の値を有し、ｂは0.1
〜1.0の値を有し、（ａ＋ｂ）は1.9〜3.0であり、一分
子について平均２個を超える数の珪素原子に直結する水
素を有する］ で表わされ、（Ａ）及び（Ｂ）のポリオルガノシロキサ
ンのビニル基１個について珪素原子に直結する水素原子
0.5〜5.0個となるに充分な量のポリオルガノ水素シロキ
サン、 （Ｄ）：［（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）］100重量部に対
し、水酸化マグネシウム粉５〜100重量部、 （Ｅ）：［（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）］100重量部に対
し、B4C粉0.1〜50重量部、 （Ｆ）：実効量の白金触媒、 よりなることを特徴とするポリオルガノシロキサン組成
物を硬化して得られる中性子遮蔽材に関する。
［作用］ 本発明の組成物は（Ａ）及び／または（Ｂ）と（Ｃ）と
（Ｆ）とが共存しなければ硬化しないので、それらのい
ずれかを別の包装中に収容しておき、使用直前に混合す
ればよい。例えば、第１包装が（Ｄ）及び（Ｅ）の全量
と（Ａ）及び（Ｂ）の大部分、第２包装が（Ｃ）のみま
たは（Ｃ）の全量と（Ａ）及び（Ｂ）の一部分、第３包
装が（Ｆ）の全量と（Ａ）及び（Ｂ）の残部からなり、
使用時に上記三者の包装を混合・硬化させることができ
る。
（Ｆ）とが共存しなければ硬化しないので、それらのい
ずれかを別の包装中に収容しておき、使用直前に混合す
ればよい。例えば、第１包装が（Ｄ）及び（Ｅ）の全量
と（Ａ）及び（Ｂ）の大部分、第２包装が（Ｃ）のみま
たは（Ｃ）の全量と（Ａ）及び（Ｂ）の一部分、第３包
装が（Ｆ）の全量と（Ａ）及び（Ｂ）の残部からなり、
使用時に上記三者の包装を混合・硬化させることができ
る。
本発明において、ビニル鎖端ポリオルガノシロキサン成
分（Ａ）のＲ及びＲ′によって表される一価炭化水素基
としてはアルキル基（例えばメチル、エチル、プロピ
ル、ブチル、ヘキシル、オクチル、及びデシル基）、ア
リール基（例えばフェニル、トリル及びキシリル基）、
シクロアルキル基（例えばシクロヘキシル及びシクロヘ
プチン基）、アラルキル基（例えばベンジル、β−フェ
ニルエチル及びβ−フェニルプロピル基）が例示され、
Ｒ′としては更にアルケニル基（ビニル及びアルリル
基）が例示に追加される。Ｒ及びＲ′はそれぞれ１種ま
たは２種以上を併用しても差し支えなく、また、互いに
同一であっても異なっていてもよい。
分（Ａ）のＲ及びＲ′によって表される一価炭化水素基
としてはアルキル基（例えばメチル、エチル、プロピ
ル、ブチル、ヘキシル、オクチル、及びデシル基）、ア
リール基（例えばフェニル、トリル及びキシリル基）、
シクロアルキル基（例えばシクロヘキシル及びシクロヘ
プチン基）、アラルキル基（例えばベンジル、β−フェ
ニルエチル及びβ−フェニルプロピル基）が例示され、
Ｒ′としては更にアルケニル基（ビニル及びアルリル
基）が例示に追加される。Ｒ及びＲ′はそれぞれ１種ま
たは２種以上を併用しても差し支えなく、また、互いに
同一であっても異なっていてもよい。
Ｒ及びＲ′によって表わされる基の少なくとも50％はメ
チル及びビニルからなる群から選択され、好ましい特別
の組成物においてはＲ及びＲ′によって表わされる基の
全てがメチル基及びビニル基である。
チル及びビニルからなる群から選択され、好ましい特別
の組成物においてはＲ及びＲ′によって表わされる基の
全てがメチル基及びビニル基である。
ｎの値は成分（Ａ）の25℃における粘度が100〜50,000c
St、好ましくは500〜8,000cStになる範囲である。成分
（Ａ）の粘度が100cSt未満では充分な物理特性が得られ
ず、50,000cStを超えると未硬化の状態での取り扱いが
困難になるために好ましくない。
St、好ましくは500〜8,000cStになる範囲である。成分
（Ａ）の粘度が100cSt未満では充分な物理特性が得られ
ず、50,000cStを超えると未硬化の状態での取り扱いが
困難になるために好ましくない。
本発明における成分（Ｂ）のポリオルガノシロキサン共
重合体は補強性充填剤を含有しなくても組成物に充分な
強度を与えるための成分で、脂肪族不飽和結合を含有し
ない一価炭化水素またはビニル基であることができる
Ｒ″基を含有し、Ｒ″基の少なくとも前述した割合がビ
ニル基であるポリオルガノシロキサン共重合体として定
義しうる。ビニル基でないＲ″基は成分（Ａ）のＲ基と
同じ範囲のもの及びその類似の基であり、その好ましい
実施態様では脂肪族不飽和結合を含有しない一価炭化水
素基の全てがメチル基である。ビニル基は （Ｒ″）3SiO0.5基の一部として、または （Ｒ″）2SiO基の一部として存在することができ、ある
いはその両方に存在することもできる。
重合体は補強性充填剤を含有しなくても組成物に充分な
強度を与えるための成分で、脂肪族不飽和結合を含有し
ない一価炭化水素またはビニル基であることができる
Ｒ″基を含有し、Ｒ″基の少なくとも前述した割合がビ
ニル基であるポリオルガノシロキサン共重合体として定
義しうる。ビニル基でないＲ″基は成分（Ａ）のＲ基と
同じ範囲のもの及びその類似の基であり、その好ましい
実施態様では脂肪族不飽和結合を含有しない一価炭化水
素基の全てがメチル基である。ビニル基は （Ｒ″）3SiO0.5基の一部として、または （Ｒ″）2SiO基の一部として存在することができ、ある
いはその両方に存在することもできる。
共重合体成分（Ｂ）中の各種のシロキサン単位は
（Ｒ″）3SiO0.5単位：SiO2単位の比が0.4:1〜1:1にあ
るように選択する。（Ｒ″）3SiO0.5単位：SiO2単位の
比が0.4:1未満では、成分（Ｂ）の安定性が悪くて制御
よく合成することが困難であり、また、1:1を超えると
硬化物に良好な機械的強度を与えることができないため
に好ましくない。
（Ｒ″）3SiO0.5単位：SiO2単位の比が0.4:1〜1:1にあ
るように選択する。（Ｒ″）3SiO0.5単位：SiO2単位の
比が0.4:1未満では、成分（Ｂ）の安定性が悪くて制御
よく合成することが困難であり、また、1:1を超えると
硬化物に良好な機械的強度を与えることができないため
に好ましくない。
（Ｒ″）2SiO単位は共重合体中のシロキサン単位の全数
を基準にして０〜10モル％に等しい量で存在する。珪素
結合ビニル基が共重合体中に位置している場所には無関
係に、珪素結合ビニル基は共重合体成分（Ｂ）の2.5〜1
0.0モル％に等しい量で存在しているべきである。
を基準にして０〜10モル％に等しい量で存在する。珪素
結合ビニル基が共重合体中に位置している場所には無関
係に、珪素結合ビニル基は共重合体成分（Ｂ）の2.5〜1
0.0モル％に等しい量で存在しているべきである。
共重合体成分（Ｂ）は固体の樹脂状材料であり、多くの
場合はキシレンまたはトルエンのごとき溶媒中の溶液と
して、かつ一般には30〜75重量％溶液として製造されて
いる。組成物の取り扱いを容易にするため、共重合体成
分（Ｂ）のこの溶液は通常ビニル鎖端ポリシロキサン成
分（Ａ）の一部または全部中に溶解し、得られた溶液よ
り溶媒を留去して成分（Ａ）と共重合体成分（Ｂ）の混
合物を造ってもよいし、予め溶媒を除いた成分（Ｂ）を
用いても構わない。
場合はキシレンまたはトルエンのごとき溶媒中の溶液と
して、かつ一般には30〜75重量％溶液として製造されて
いる。組成物の取り扱いを容易にするため、共重合体成
分（Ｂ）のこの溶液は通常ビニル鎖端ポリシロキサン成
分（Ａ）の一部または全部中に溶解し、得られた溶液よ
り溶媒を留去して成分（Ａ）と共重合体成分（Ｂ）の混
合物を造ってもよいし、予め溶媒を除いた成分（Ｂ）を
用いても構わない。
成分（Ｂ）の量は成分（Ａ）100重量部に対して０〜100
重量部、好ましくは10〜80重量部である。
重量部、好ましくは10〜80重量部である。
中性子遮蔽材に機械的強度が必要な場合には、成分
（Ｂ）を10重量部以上配合しないと補強性充填剤なしで
は充分な強度が得られず、補強性充填剤を併用すると本
発明で意図する中性子の遮蔽に必要な水酸化マグネシウ
ム粉及びB4C粉の充填が不可能になるために好ましくな
い。また、成分（Ｂ）の量が100重量部を超えると、未
硬化の状態の組成物の粘度が高くなって取り扱いにく
い。
（Ｂ）を10重量部以上配合しないと補強性充填剤なしで
は充分な強度が得られず、補強性充填剤を併用すると本
発明で意図する中性子の遮蔽に必要な水酸化マグネシウ
ム粉及びB4C粉の充填が不可能になるために好ましくな
い。また、成分（Ｂ）の量が100重量部を超えると、未
硬化の状態の組成物の粘度が高くなって取り扱いにく
い。
本発明における成分（Ｃ）のポリオルガノ水素シロキサ
ンは成分（Ａ）及び（Ｂ）と反応して網状のポリシロキ
サンを構成するものであり、そのために分子中に平均２
個を超える数の珪素結合水素原子をもつものである。こ
のようなポリオルガノ水素シロキサンはシロキサン骨格
が鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、珪素−
水素結合をもつシロキサン単位のみからなる重合体で
も、これとトリオルガノシロキシ単位、ジオルガノシロ
キシ単位、モノオルガノシロキシ単位及びSiO2単位のう
ち１種または２種以上との共重合体でもよい。Ｒとして
は成分（Ａ）におけるＲと同様なものが例示され、１種
または２種以上を併用しても差し支えないが、合成のし
易すさ、比較的低い粘度で硬化後の良好な物理特性を得
ることから、メチル基及びフェニル基が好ましく、特に
メチル基が好ましい。一分子中に平均２個を超える数の
珪素結合水素原子をもつためには、合成の容易さから、
ｍは２以上であることが必要で、好ましくは４〜1,000
の範囲である。ｍが４未満では揮発性が大きく、1,000
を超えると合成、取り扱いが困難となる。ａが1.0未満
のものや、ｂが1.0を超えるものは合成が困難である。
ａが2.0を超えると成分（Ｃ）が必要な珪素結合水素原
子を有しつつ所望のｍをとることができず、ｂが0.1未
満では所望の珪素結合水素原子を与えるためのｍの数が
大きくなって、成分（Ｃ）の取り扱いが困難になる。ａ
＋ｂの和が1.9未満のものは制御よく合成することが困
難であり、3.0を超えると必要な重合度が得られない。
ンは成分（Ａ）及び（Ｂ）と反応して網状のポリシロキ
サンを構成するものであり、そのために分子中に平均２
個を超える数の珪素結合水素原子をもつものである。こ
のようなポリオルガノ水素シロキサンはシロキサン骨格
が鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、珪素−
水素結合をもつシロキサン単位のみからなる重合体で
も、これとトリオルガノシロキシ単位、ジオルガノシロ
キシ単位、モノオルガノシロキシ単位及びSiO2単位のう
ち１種または２種以上との共重合体でもよい。Ｒとして
は成分（Ａ）におけるＲと同様なものが例示され、１種
または２種以上を併用しても差し支えないが、合成のし
易すさ、比較的低い粘度で硬化後の良好な物理特性を得
ることから、メチル基及びフェニル基が好ましく、特に
メチル基が好ましい。一分子中に平均２個を超える数の
珪素結合水素原子をもつためには、合成の容易さから、
ｍは２以上であることが必要で、好ましくは４〜1,000
の範囲である。ｍが４未満では揮発性が大きく、1,000
を超えると合成、取り扱いが困難となる。ａが1.0未満
のものや、ｂが1.0を超えるものは合成が困難である。
ａが2.0を超えると成分（Ｃ）が必要な珪素結合水素原
子を有しつつ所望のｍをとることができず、ｂが0.1未
満では所望の珪素結合水素原子を与えるためのｍの数が
大きくなって、成分（Ｃ）の取り扱いが困難になる。ａ
＋ｂの和が1.9未満のものは制御よく合成することが困
難であり、3.0を超えると必要な重合度が得られない。
成分（Ｃ）の量は成分（Ａ）及び成分（Ｂ）に含まれる
ビニル基１個に対して成分（Ｃ）に含まれる珪素原子に
直接結合した水素原子の量が0.5〜5.0個となるのに充分
な量である。0.5個未満ではゴム状弾性体が得られず、
5.0個を超えると発泡したり、機械的性質の低下をもた
らすために好ましくない。
ビニル基１個に対して成分（Ｃ）に含まれる珪素原子に
直接結合した水素原子の量が0.5〜5.0個となるのに充分
な量である。0.5個未満ではゴム状弾性体が得られず、
5.0個を超えると発泡したり、機械的性質の低下をもた
らすために好ましくない。
本発明に使用する成分（Ｄ）は水酸化マグネシウム粉で
ある。水酸化マグネシウムの平均粒径は通常50μｍ以下
である。これは50μｍを超える粒径をもつ水酸化マグネ
シウム粉は現在入手できないためである。この水酸化マ
グネシウム粉は中性子遮蔽材に耐火性を付与しするため
に使用する。また、水酸化マグネシウムは水酸化アルミ
ニウムより優れた長期間安定性を示し且つ本発明に使用
するポリオルガノシロキサンと同等の高速中性子の低速
中性子への減速作用をもつ。
ある。水酸化マグネシウムの平均粒径は通常50μｍ以下
である。これは50μｍを超える粒径をもつ水酸化マグネ
シウム粉は現在入手できないためである。この水酸化マ
グネシウム粉は中性子遮蔽材に耐火性を付与しするため
に使用する。また、水酸化マグネシウムは水酸化アルミ
ニウムより優れた長期間安定性を示し且つ本発明に使用
するポリオルガノシロキサンと同等の高速中性子の低速
中性子への減速作用をもつ。
成分（Ｄ）の量は成分［（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）］の合
計量100重量部に対して５〜100重量部、好ましくは40〜
80重量部の範囲である。５重量部未満では充分な耐火性
が得られず、また、100重量部を超えると成分［（Ａ）
＋（Ｂ）＋（Ｃ）］との混練りが困難となり、それによ
って現場での注入作業ができなくなり、また、硬化した
組成物の強度が低下するために好ましくない。
計量100重量部に対して５〜100重量部、好ましくは40〜
80重量部の範囲である。５重量部未満では充分な耐火性
が得られず、また、100重量部を超えると成分［（Ａ）
＋（Ｂ）＋（Ｃ）］との混練りが困難となり、それによ
って現場での注入作業ができなくなり、また、硬化した
組成物の強度が低下するために好ましくない。
本発明に使用する成分（Ｅ）はB4C粉である。このB4Cは
低速中性子すなわち熱中性子を遮蔽するために作用す
る。
低速中性子すなわち熱中性子を遮蔽するために作用す
る。
成分（Ｅ）の量は成分［（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）］の合
計量100重量部に対して0.1〜50重量部、好ましくは0.5
〜10重量部の範囲である。1.0重量部未満では充分な低
速中性子遮蔽効果が得られず、また、100重量部を超え
ると成分［（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）］との混練が困難と
なり、それによって現場での注入作業ができなくなり、
硬化した組成物の強度が低下するために好ましくない。
計量100重量部に対して0.1〜50重量部、好ましくは0.5
〜10重量部の範囲である。1.0重量部未満では充分な低
速中性子遮蔽効果が得られず、また、100重量部を超え
ると成分［（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）］との混練が困難と
なり、それによって現場での注入作業ができなくなり、
硬化した組成物の強度が低下するために好ましくない。
なお、成分（Ｄ）すなわち水酸化マグネシウム粉と成分
（Ｅ）すなわちB4C粉の配合割合は中性子遮蔽材の高速
中性子の低速中性子の減速特性、難燃性、低速中性子す
なわち熱中性子の吸収性及びコスト等に依存して種々変
化させることができることを理解されたい。
（Ｅ）すなわちB4C粉の配合割合は中性子遮蔽材の高速
中性子の低速中性子の減速特性、難燃性、低速中性子す
なわち熱中性子の吸収性及びコスト等に依存して種々変
化させることができることを理解されたい。
本発明に使用する白金触媒成分（Ｆ）は珪素−水素結合
と珪素結合ビニル基との間の反応を行わせるのに有効な
公知の白金触媒の全てを含む。成分（Ｆ）としては白金
黒、白金−オレフィン錯体、白金−ビニルシロキサン錯
体、白金−ホスフィン錯体及び白金−ホスファイト錯体
が例示される。使用する白金触媒の種類に関係なく、触
媒は通常組成物中の珪素結合ビニル基１モルについて白
金10-3ないし10-6グラム原子となるに充分な量で使用す
る。
と珪素結合ビニル基との間の反応を行わせるのに有効な
公知の白金触媒の全てを含む。成分（Ｆ）としては白金
黒、白金−オレフィン錯体、白金−ビニルシロキサン錯
体、白金−ホスフィン錯体及び白金−ホスファイト錯体
が例示される。使用する白金触媒の種類に関係なく、触
媒は通常組成物中の珪素結合ビニル基１モルについて白
金10-3ないし10-6グラム原子となるに充分な量で使用す
る。
［実施例］ 以下に実施例（以下、特記しない限り単に「例」と記載
する）を挙げ、本発明を更に説明する。なお、例中の部
はすべて重量部を示す。また、例中、Meはメチル基、Vi
はビニル基を示す。
する）を挙げ、本発明を更に説明する。なお、例中の部
はすべて重量部を示す。また、例中、Meはメチル基、Vi
はビニル基を示す。
例１ 25℃における粘度が3,000cStの両末端がビニル基で封鎖
されたポリジメチルシロキサン65部と、60モル％のSiO2
単位、37.2モル％のMe3SiO0.5単位及び2.8モル％のMeVi
SiO単位からなる共重合体35部を混合し、ビニル基含有
ポリオルガノシロキサン混合物を得た。この混合物を密
閉式ニーダーに仕込み、平均粒径が１μの水酸化マグネ
シウム粉60部及びB4C粉４部を仕込んで、均一になるま
で密閉下で混合した。
されたポリジメチルシロキサン65部と、60モル％のSiO2
単位、37.2モル％のMe3SiO0.5単位及び2.8モル％のMeVi
SiO単位からなる共重合体35部を混合し、ビニル基含有
ポリオルガノシロキサン混合物を得た。この混合物を密
閉式ニーダーに仕込み、平均粒径が１μの水酸化マグネ
シウム粉60部及びB4C粉４部を仕込んで、均一になるま
で密閉下で混合した。
これにMe3SiO[Me2SiO]6[MeHSiO]6・SiMe3５部及び白金−
テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン錯体
を白金原子に換算して50/100万部を添加して混合し、本
発明の組成物を得た。この組成物を脱泡して厚さ130mm
の型に注型し、30℃で24時間放置することにより、本発
明によるゴム状硬化物（中性子遮蔽材）を得た。
テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン錯体
を白金原子に換算して50/100万部を添加して混合し、本
発明の組成物を得た。この組成物を脱泡して厚さ130mm
の型に注型し、30℃で24時間放置することにより、本発
明によるゴム状硬化物（中性子遮蔽材）を得た。
得られた硬化体の特性を20℃及び120℃の場合について
以下に記載する： 次に、得られた硬化体の試験片（10×10×10cm）を800
℃で30分間加熱したところ、加熱面から1.5cmしか劣化
層（炭化層）を生じず、硬化体は良好な難燃性をもつも
のであった。この試験片の水素割合を加熱前の水素含有
を100として測定すると第１図に示すような結果が得ら
れた。第１図から、10cmの厚さの試験片の加熱面から約
4cmまでの所では水素の減少が観察されるが、残部では
水素の減少が観察されなかった。
以下に記載する： 次に、得られた硬化体の試験片（10×10×10cm）を800
℃で30分間加熱したところ、加熱面から1.5cmしか劣化
層（炭化層）を生じず、硬化体は良好な難燃性をもつも
のであった。この試験片の水素割合を加熱前の水素含有
を100として測定すると第１図に示すような結果が得ら
れた。第１図から、10cmの厚さの試験片の加熱面から約
4cmまでの所では水素の減少が観察されるが、残部では
水素の減少が観察されなかった。
なお、水酸化マグネシウム及びB4Cを添加しない他は上
述と同様のポリオルガノシロキサンについて800℃30分
間の加熱試験を上述と同様に行なったところ、劣化層
（炭化層）の厚さは3cmであり、本発明の中性子遮蔽材
の試験片のほぼ２倍の厚さであった。
述と同様のポリオルガノシロキサンについて800℃30分
間の加熱試験を上述と同様に行なったところ、劣化層
（炭化層）の厚さは3cmであり、本発明の中性子遮蔽材
の試験片のほぼ２倍の厚さであった。
次に、得られた硬化体に中高速中性子、熱中性子及びγ
線よりなる照射線を照射した結果を記載する。
線よりなる照射線を照射した結果を記載する。
上記のいずれの条件下でも硬化体の外観に変化はなく、
また、質量減少もなかった。
また、質量減少もなかった。
次に、中性子性源を備えた中性子遮蔽性試験装置によ
り、上述のようにして得られた硬化体の中性子遮蔽性を
試験したところ、良好な中性子遮蔽性を示した。
り、上述のようにして得られた硬化体の中性子遮蔽性を
試験したところ、良好な中性子遮蔽性を示した。
例２ 25℃における粘度が4,500cStの両末端がビニル基で封鎖
された、６モル％のジフェニルシロキサン単位と残余の
ジメチルシロキサン単位からなるポリオルガノシロキサ
ン55部と、52.5モル％のSiO2単位、44.5モル％のMe3SiO
単位及び3.0モル％のMeViSiO単位からなる共重合体の50
％トルエン溶液90部を混合し、徐々に減圧にして100mmH
gで30℃まで加熱することによりトルエンを留去して、
ビニル基含有ポリオルガノシロキサン混合物を得た。こ
の混合物を密閉式ニーダーに仕込み、平均粒径１μの水
酸化マグネシウム粉50部及びB4C粉10部を仕込んで、密
閉状態で均一になるまで混合した。
された、６モル％のジフェニルシロキサン単位と残余の
ジメチルシロキサン単位からなるポリオルガノシロキサ
ン55部と、52.5モル％のSiO2単位、44.5モル％のMe3SiO
単位及び3.0モル％のMeViSiO単位からなる共重合体の50
％トルエン溶液90部を混合し、徐々に減圧にして100mmH
gで30℃まで加熱することによりトルエンを留去して、
ビニル基含有ポリオルガノシロキサン混合物を得た。こ
の混合物を密閉式ニーダーに仕込み、平均粒径１μの水
酸化マグネシウム粉50部及びB4C粉10部を仕込んで、密
閉状態で均一になるまで混合した。
これに 7.5部及び例１で用いたのと同じ白金触媒を白金原子に
換算して30/100万部を混合して本発明の組成物を得た。
この組成物を脱泡して実施例１と同様の型に注型し、50
℃で６時間放置してゴム状硬化体を得た。
換算して30/100万部を混合して本発明の組成物を得た。
この組成物を脱泡して実施例１と同様の型に注型し、50
℃で６時間放置してゴム状硬化体を得た。
この硬化体について、例１と同様の加熱試験及び中性子
遮蔽性試験を行なったところ、例１と同様に良好な結果
が得られた。
遮蔽性試験を行なったところ、例１と同様に良好な結果
が得られた。
［発明の効果］ 本発明の中性子遮蔽材に使用する水酸化マグネシウム粉
は水酸化アルミニウム粉に比べて温度に対する抵抗力が
あり、すなわち通常200℃、瞬間温度800℃程度の温度で
も安定であり、水酸化アルミニウムの分解等の問題点を
解決することができる。また、水酸化マグネシウムとB4
Cを併用することにより良好な高速中性子の低速中性子
への減速効果及び低速中性子の遮蔽効果を得ることがで
きる。
は水酸化アルミニウム粉に比べて温度に対する抵抗力が
あり、すなわち通常200℃、瞬間温度800℃程度の温度で
も安定であり、水酸化アルミニウムの分解等の問題点を
解決することができる。また、水酸化マグネシウムとB4
Cを併用することにより良好な高速中性子の低速中性子
への減速効果及び低速中性子の遮蔽効果を得ることがで
きる。
第１図は硬化体試験片の水素割合を加熱前の水素含量を
100として測定した結果を示す図である。
100として測定した結果を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｋ 3:22 7242−4Ｊ 3:38） 7242−4Ｊ (72)発明者 奥田 久志 茨城県石岡市東光台４−13−１−105 (72)発明者 金子 譲 東京都港区芝２丁目７番15号 高千穂電気 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−217199（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−12896（ＪＰ，Ａ)
Claims (10)
- 【請求項１】（Ａ）：一般式 ［式中、Ｒは脂肪族不飽和結合を含有しない一価炭化水
素基、Ｒ′は一価炭化水素基、ｎは（Ａ）の粘度が25℃
において100〜50,000cStになる数を示す］ で表されるビニル基で両末端が封鎖されたポリオルガノ
シロキサン100重量部、 （Ｂ）：（Ｒ″）2SiO単位を含みまたは含まず、
（Ｒ″）3SiO0.5単位とSiO2単位（式中、Ｒ″は脂肪族
不飽和結合を含有しない一価炭化水素基及びビニル基か
ら選ばれた基を示す）よりなり、珪素原子の2.5〜10モ
ル％は珪素原子に直結するビニル基を有し、 （Ｒ″）3SiO0.5単位：SiO2単位の比が0.4:1〜1:1であ
るポリオルガノシロキサン共重合体０〜100重量部、 （Ｃ）：一般式 ［式中、Ｒは（Ａ）におけるＲと同じ意義をもち、ｍは
２以上の数であり、ａは1.0〜2.0の値を有し、ｂは0.1
〜1.0の値を有し、（ａ＋ｂ）は1.9〜3.0であり、一分
子について平均２個を超える数の珪素原子に直結する水
素を有する］ で表わされ、（Ａ）及び（Ｂ）のポリオルガノシロキサ
ンのビニル基１個について珪素原子に直結する水素原子
0.5〜5.0個となるに充分な量のポリオルガノ水素シロキ
サン、 （Ｄ）：［（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）］100重量部に対
し、水酸化マグネシウム粉５〜100重量部、 （Ｅ）：［（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）］100重量部に対
し、B4C粉0.1〜50重量部、及び （Ｆ）：実効量の白金触媒、 よりなることを特徴とするポリオルガノシロキサン組成
物を硬化して得られる中性子遮蔽材。 - 【請求項２】（Ｂ）の量が10〜80重量部である特許請求
の範囲第１項記載の中性子遮蔽材。 - 【請求項３】第１包装が（Ｄ）及び（Ｅ）の全量と
（Ａ）及び（Ｂ）の大部分、第２包装が（Ｃ）のみまた
は（Ｃ）の全量と（Ａ）及び（Ｂ）の一部分、第３包装
が（Ｆ）の全量と（Ａ）及び（Ｂ）の残部からなる特許
請求の範囲第１項記載の中性子遮蔽材。 - 【請求項４】Ｒ、Ｒ′、及びＲ″の少なくとも50モル％
がメチル基である特許請求の範囲第１項記載の中性子遮
蔽材。 - 【請求項５】Ｒ、Ｒ′、及びＲ″がメチル基及びビニル
基からなる特許請求の範囲第１項記載の中性子遮蔽材。 - 【請求項６】（Ａ）の粘度が25℃において500〜8,000cS
tである特許請求の範囲第１項記載の中性子遮蔽材。 - 【請求項７】ｍが４〜1,000である特許請求の範囲第１
項記載の中性子遮蔽材。 - 【請求項８】水酸化マグネシウム粉の量が［（Ａ）＋
（Ｂ）＋（Ｃ）］100重量部当たり40〜80重量部である
特許請求の範囲第１項記載の中性子遮蔽材。 - 【請求項９】水酸化マグネシウム粉の粒径が50μ以下で
ある特許請求の範囲第１項記載の中性子遮蔽材。 - 【請求項１０】B4C粉の量が［（Ａ）＋（Ｂ）＋
（Ｃ）］100重量部当たり0.5〜10重量部である特許請求
の範囲第１項記載の中性子遮蔽材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23221586A JPH06100672B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 中性子遮蔽材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23221586A JPH06100672B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 中性子遮蔽材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6385497A JPS6385497A (ja) | 1988-04-15 |
| JPH06100672B2 true JPH06100672B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=16935786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23221586A Expired - Lifetime JPH06100672B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 中性子遮蔽材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100672B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3150672B1 (ja) * | 1999-10-13 | 2001-03-26 | 三菱重工業株式会社 | 中性子遮蔽体およびこれを用いたキャスク |
| KR100706012B1 (ko) | 2003-03-03 | 2007-04-11 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 캐스크, 중성자 차폐체용 조성물 및 중성자 차폐체 제조법 |
| JP6327679B2 (ja) * | 2013-03-15 | 2018-05-23 | ダウ シリコーンズ コーポレーション | アルカリ土類金属を含むアリール基含有シロキサン組成物 |
| CN113604054A (zh) * | 2021-08-09 | 2021-11-05 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 一种可浇注耐温含硼中子屏蔽吸收材料及制备工艺 |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP23221586A patent/JPH06100672B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6385497A (ja) | 1988-04-15 |
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