JPH06103357B2 - 中性子遮蔽材 - Google Patents
中性子遮蔽材Info
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- JPH06103357B2 JPH06103357B2 JP16177689A JP16177689A JPH06103357B2 JP H06103357 B2 JPH06103357 B2 JP H06103357B2 JP 16177689 A JP16177689 A JP 16177689A JP 16177689 A JP16177689 A JP 16177689A JP H06103357 B2 JPH06103357 B2 JP H06103357B2
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- Japan
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- epoxy resin
- neutron shielding
- shielding material
- vinyl alcohol
- parts
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は原子炉、核燃料再処理工場等の放射性物質取扱
い施設、或は放射性物質の格納容器、輸送容器等にに使
用する中性子の遮蔽材に関するものである。
い施設、或は放射性物質の格納容器、輸送容器等にに使
用する中性子の遮蔽材に関するものである。
［従来の技術］ 原子炉、核燃料再処理工場等の放射性物質取扱い施設、
あるいは放射性同位元素等からの中性子は、エネルギー
が高く、強力な透過力を有し、かつ他の物質と衝突する
とガンマ線を発生し人体に重大な障害をあたえるため、
この中性子を安全確実に遮蔽する材料が要望される。
あるいは放射性同位元素等からの中性子は、エネルギー
が高く、強力な透過力を有し、かつ他の物質と衝突する
とガンマ線を発生し人体に重大な障害をあたえるため、
この中性子を安全確実に遮蔽する材料が要望される。
中性子のうち高速中性子は、ほぼ同じ質量の水素原子と
衝突することによりエネルギーが吸収され効果的に減速
されるので水素原子密度の高い物質が高速中性子の遮蔽
に有効である。
衝突することによりエネルギーが吸収され効果的に減速
されるので水素原子密度の高い物質が高速中性子の遮蔽
に有効である。
従つて従来、中性子の遮蔽材としては水、パラフイン、
またはポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフイ
ン系の熱可塑性樹脂、あるいはポリエチレン粉末を配合
したエポキシ樹脂（特開昭60−194394号参照）、または
不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂で構成された
中性子遮蔽材（特公昭62−18040号、特公昭62−53080号
参照）が使用される。
またはポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフイ
ン系の熱可塑性樹脂、あるいはポリエチレン粉末を配合
したエポキシ樹脂（特開昭60−194394号参照）、または
不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂で構成された
中性子遮蔽材（特公昭62−18040号、特公昭62−53080号
参照）が使用される。
［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の技術で述べたもののうち水等の液体は取扱い
上その用途は限定され、またポリエチレン等のポリオレ
フイン系の熱可塑性樹脂は加熱により軟化流動するとい
う欠点がある。
上その用途は限定され、またポリエチレン等のポリオレ
フイン系の熱可塑性樹脂は加熱により軟化流動するとい
う欠点がある。
また、ポリエチレンの粉末を配合したエポキシ樹脂、あ
るいは不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化樹脂で構成さ
れた中性子遮蔽材は一応有効な効果をしめすが、なお、
耐熱性、成形性、機械加工性、および熱衝撃性等に問題
がある。
るいは不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化樹脂で構成さ
れた中性子遮蔽材は一応有効な効果をしめすが、なお、
耐熱性、成形性、機械加工性、および熱衝撃性等に問題
がある。
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、耐熱
性、成形性、機械加工性、および耐衝撃性の優れた中性
子遮蔽材を提供しようとするものである。
てなされたものであり、その目的とするところは、耐熱
性、成形性、機械加工性、および耐衝撃性の優れた中性
子遮蔽材を提供しようとするものである。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明者等はアミン系硬化
剤を用いてエポキシ樹脂を硬化せしめるにあたり、エポ
キシ樹脂に、分子中にエポキシ基と反応するヒドロキシ
ル基を有するエチレン−ビニルアルコール共重合体を配
合することにより硬化物（成形品）の内部応力を排除
し、耐衝撃性、機械加工性に優れ、かつエポキシ樹脂硬
化物が本来有する耐熱性、成形性を保持する中性子遮蔽
材を得ることに成功した。
剤を用いてエポキシ樹脂を硬化せしめるにあたり、エポ
キシ樹脂に、分子中にエポキシ基と反応するヒドロキシ
ル基を有するエチレン−ビニルアルコール共重合体を配
合することにより硬化物（成形品）の内部応力を排除
し、耐衝撃性、機械加工性に優れ、かつエポキシ樹脂硬
化物が本来有する耐熱性、成形性を保持する中性子遮蔽
材を得ることに成功した。
すなわち本発明は、エポキシ樹脂とエチレン−ビニルア
ルコール共重合体粉末との混合物にエポキシ樹脂用アミ
ン硬化剤を添加し硬化せしめたことを特徴とする中性子
遮蔽材で、以下詳細に説明する。
ルコール共重合体粉末との混合物にエポキシ樹脂用アミ
ン硬化剤を添加し硬化せしめたことを特徴とする中性子
遮蔽材で、以下詳細に説明する。
本発明に用いるエポキシ樹脂としては、その分子中にエ
ポキシ基を少なくとも２個以上有する化合物である。こ
のようなエポキシ樹脂として具体的には、例えばビスフ
エノールＡ、ビスフエノールＦ、1,1,2,2-テトラキス
（4-ヒドロキシフエニル）エタン等のポリフエノール類
化合物のグリシジルエーテル系エポキシ樹脂；前記ポリ
フエノール類化合物の核水素化物のグリシジルエーテル
系エポキシ樹脂；カテコール、レゾルシン、ヒドロキノ
ン、フロログルシン等の多価フエノール類のグリシジル
エーテル系エポキシ樹脂；エチレングリコール、グリセ
リン、ペンタエリスリトール、ポリオキシアルキレング
リコール等の多価アルコール類のグリシジルエーテル系
エポキシ樹脂；ノボラツク型エポキシ樹脂；ビニルシク
ロヘキセンジオキシド、ジシクロペンタジエンジオキシ
ド等の脂環族系エポキシ樹脂；フタル酸、イソフタル
酸、テレフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、コハク酸等
のポリカルボン酸のポリグリシジルエステル系エポキシ
樹脂;4,4′‐ジアミノジフエニルメタン、p-アミノフエ
ノール、m-アミノフエノール、1,3-ビス（アミノメチ
ル）シクロヘキサン等のアミン類のポリグリシジルアミ
ン系エポキシ樹脂；メチルエピクロ型エポキシ樹脂等が
あげられる。
ポキシ基を少なくとも２個以上有する化合物である。こ
のようなエポキシ樹脂として具体的には、例えばビスフ
エノールＡ、ビスフエノールＦ、1,1,2,2-テトラキス
（4-ヒドロキシフエニル）エタン等のポリフエノール類
化合物のグリシジルエーテル系エポキシ樹脂；前記ポリ
フエノール類化合物の核水素化物のグリシジルエーテル
系エポキシ樹脂；カテコール、レゾルシン、ヒドロキノ
ン、フロログルシン等の多価フエノール類のグリシジル
エーテル系エポキシ樹脂；エチレングリコール、グリセ
リン、ペンタエリスリトール、ポリオキシアルキレング
リコール等の多価アルコール類のグリシジルエーテル系
エポキシ樹脂；ノボラツク型エポキシ樹脂；ビニルシク
ロヘキセンジオキシド、ジシクロペンタジエンジオキシ
ド等の脂環族系エポキシ樹脂；フタル酸、イソフタル
酸、テレフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、コハク酸等
のポリカルボン酸のポリグリシジルエステル系エポキシ
樹脂;4,4′‐ジアミノジフエニルメタン、p-アミノフエ
ノール、m-アミノフエノール、1,3-ビス（アミノメチ
ル）シクロヘキサン等のアミン類のポリグリシジルアミ
ン系エポキシ樹脂；メチルエピクロ型エポキシ樹脂等が
あげられる。
これらの多官能エポキシ樹脂は単独でまたは２種類以上
混合して使用することができる。また必要に応じ、１分
子中に１個以上のエポキシ基を有する反応性希釈剤を上
記エポキシ樹脂に添加、混合してもよい。
混合して使用することができる。また必要に応じ、１分
子中に１個以上のエポキシ基を有する反応性希釈剤を上
記エポキシ樹脂に添加、混合してもよい。
本発明で使用するアミン系硬化剤としては、エポキシ樹
脂の硬化剤として知られているあらゆるアミン系硬化剤
を使用することができる。具体的には、例えばジエチレ
ントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレ
ンペンタミン、ジエチルアミノプロビルアミン等の鎖状
脂肪族系ポリアミン；ポリアミドポリアミン；メンセン
ジアミン、イソホロンジアミン、N-アミノエチルピペラ
ジン、3,9-ビス（3-アミノプロピル）‐2,4,8,10-テト
ラオキサスピロ（5,5）ウンデカンアダクト、ビス（4-
アミノ‐3-メチルシクロヘキシル）メタン、ビス（4-ア
ミノシクロヘキシル）メタン等の脂環族ポリアミン；メ
タキシリレンジアミン、ジアミノジフエニルメタン等の
芳香族ポリアミン；変性脂肪族系ポリアミン；イミダゾ
ール化合物等があげられる。
脂の硬化剤として知られているあらゆるアミン系硬化剤
を使用することができる。具体的には、例えばジエチレ
ントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレ
ンペンタミン、ジエチルアミノプロビルアミン等の鎖状
脂肪族系ポリアミン；ポリアミドポリアミン；メンセン
ジアミン、イソホロンジアミン、N-アミノエチルピペラ
ジン、3,9-ビス（3-アミノプロピル）‐2,4,8,10-テト
ラオキサスピロ（5,5）ウンデカンアダクト、ビス（4-
アミノ‐3-メチルシクロヘキシル）メタン、ビス（4-ア
ミノシクロヘキシル）メタン等の脂環族ポリアミン；メ
タキシリレンジアミン、ジアミノジフエニルメタン等の
芳香族ポリアミン；変性脂肪族系ポリアミン；イミダゾ
ール化合物等があげられる。
これらのアミン系硬化剤は単独でまたは２種類以上混合
して使用することができる。また、アミン系硬化剤の配
合量は、イミダゾール化合物以外はエポキシ樹脂のエポ
キシ等量より理論式を用いて算出すればよい。
して使用することができる。また、アミン系硬化剤の配
合量は、イミダゾール化合物以外はエポキシ樹脂のエポ
キシ等量より理論式を用いて算出すればよい。
本発明で使用するエチレン−ビニルアルコール共重合体
はエチレン−酢酸ビニル共重合体をけん化して得られる
もので、ビニルアルコールの比率が４〜22モル％である
限り、一般に使用されている物を広く包含する。
はエチレン−酢酸ビニル共重合体をけん化して得られる
もので、ビニルアルコールの比率が４〜22モル％である
限り、一般に使用されている物を広く包含する。
ビニルアルコールの比率が４モル％未満では成形体の耐
熱性が低く、22モル％を越えると成形体の水素含有量を
高く維持することが困難となる。
熱性が低く、22モル％を越えると成形体の水素含有量を
高く維持することが困難となる。
また、その分子量は好ましくは7000（メルトインデック
ス３〜300g/10min）以上のものがよく、その形状は粉末
状のものが好ましく、その粒径は100μｍ以下、特に10
〜60μｍのものが好ましい。分子量が7000未満の場合、
成形体の耐熱性が低下する。
ス３〜300g/10min）以上のものがよく、その形状は粉末
状のものが好ましく、その粒径は100μｍ以下、特に10
〜60μｍのものが好ましい。分子量が7000未満の場合、
成形体の耐熱性が低下する。
また、エチレン−ビニルアルコール共重合体の含有量は
成形体に対して、５〜40重量％が好ましい。５重量％未
満では低内部応力化に効果が低く、また水素含有量が10
重量％以下に低下し、40重量％を越えると成形性が低下
する。
成形体に対して、５〜40重量％が好ましい。５重量％未
満では低内部応力化に効果が低く、また水素含有量が10
重量％以下に低下し、40重量％を越えると成形性が低下
する。
本発明においては必要に応じて、シリカ粉末、アルミ
ナ、炭酸カルシウム、三酸化アンチモン、酸化ホウ素、
酸化チタン、アスペスト、クレー、マイカ、ガラス繊
維、炭素繊維等の充填材；天然ワツクス、脂肪酸の金属
塩、酸アミド類、エステル類等の離型剤；塩化パラフイ
ン、ブロムトルエン、ヘキサブロムベンゼン、三酸化ア
ンチモン等の難燃剤；カーボンブラツク、ベンガラ等の
着色剤；シランカツプリング剤、チタンカツプリング剤
等を適宜添加してもよい。
ナ、炭酸カルシウム、三酸化アンチモン、酸化ホウ素、
酸化チタン、アスペスト、クレー、マイカ、ガラス繊
維、炭素繊維等の充填材；天然ワツクス、脂肪酸の金属
塩、酸アミド類、エステル類等の離型剤；塩化パラフイ
ン、ブロムトルエン、ヘキサブロムベンゼン、三酸化ア
ンチモン等の難燃剤；カーボンブラツク、ベンガラ等の
着色剤；シランカツプリング剤、チタンカツプリング剤
等を適宜添加してもよい。
本発明を実施する一般的な方法としては、所定の組成比
に選択した前記の各成分をエポキシ樹脂系（エポキシ樹
脂とエチレン−ビニルアルコール共重合体との混合物）
と硬化剤系に分けて、デイスパー、３本ロール等で予備
混合し、続いてエポキシ樹脂系と硬化剤系とを真空混合
した後注型し、成形する。
に選択した前記の各成分をエポキシ樹脂系（エポキシ樹
脂とエチレン−ビニルアルコール共重合体との混合物）
と硬化剤系に分けて、デイスパー、３本ロール等で予備
混合し、続いてエポキシ樹脂系と硬化剤系とを真空混合
した後注型し、成形する。
次に本発明を実施例により説明するが、本発明は以下の
実施例に限定されるものではない。
実施例に限定されるものではない。
なお、実施例において「部」とは「重量部」を意味す
る。
る。
［実施例１］ 2,2-ビス（4-ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン−ジ
グリシジルエーテル型エポキシ樹脂（エポキシ当量25
0）50部、1,3-ビス（アミノメチル）シクロヘキサン−
テトラグリシジルアミン型エポキシ樹脂（エポキシ当量
102）50部、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ビ
ニルアルコールの比率11,2モル％、メルトインデツクス
185g/10min、粒度20〜40μｍ、分子量13000）10部とカ
ツプリング剤としてテトラオクチルビス（ジトリデシル
ホスフアイト）チタネート0,3部とを予備混合し、これ
に硬化剤としてイソホロンジアミン30部を加えスパイラ
ルミキサーで30分間真空混合した後、金型に注型し、60
℃で５時間、ついで120℃20時間保温硬化させ成形体を
得た。
グリシジルエーテル型エポキシ樹脂（エポキシ当量25
0）50部、1,3-ビス（アミノメチル）シクロヘキサン−
テトラグリシジルアミン型エポキシ樹脂（エポキシ当量
102）50部、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ビ
ニルアルコールの比率11,2モル％、メルトインデツクス
185g/10min、粒度20〜40μｍ、分子量13000）10部とカ
ツプリング剤としてテトラオクチルビス（ジトリデシル
ホスフアイト）チタネート0,3部とを予備混合し、これ
に硬化剤としてイソホロンジアミン30部を加えスパイラ
ルミキサーで30分間真空混合した後、金型に注型し、60
℃で５時間、ついで120℃20時間保温硬化させ成形体を
得た。
［実施例２］ ビスフエノールＦ−ジグリシジルエーテル型エポキシ樹
脂（エポキシ当量170）25部、1,3-ビス（アミノメチ
ル）シクロヘキサン−テトラグリシジルアミン型エポキ
シ樹脂（エポキシ当量102）75部、エチレン−ビニルア
ルコール共重合体（ビニルアルコールの比率11,2モル
％、メルトインデツクス185g/10min、粒度20〜40μｍ、
分子量13000）50部とカツプリング剤としてテトラオク
チルビス（ジトリデシルホスフアイト）チタネート0,3
部とを予備混合し、これに硬化剤としてビス（4-アミノ
−３−メチルシクロヘキシル）メタン60部を加えスパイ
ラルミキサーで30分間真空混合した後、金型に注型し、
60℃で５時間、ついで120℃で20時間保温硬化させ成形
体を得た。
脂（エポキシ当量170）25部、1,3-ビス（アミノメチ
ル）シクロヘキサン−テトラグリシジルアミン型エポキ
シ樹脂（エポキシ当量102）75部、エチレン−ビニルア
ルコール共重合体（ビニルアルコールの比率11,2モル
％、メルトインデツクス185g/10min、粒度20〜40μｍ、
分子量13000）50部とカツプリング剤としてテトラオク
チルビス（ジトリデシルホスフアイト）チタネート0,3
部とを予備混合し、これに硬化剤としてビス（4-アミノ
−３−メチルシクロヘキシル）メタン60部を加えスパイ
ラルミキサーで30分間真空混合した後、金型に注型し、
60℃で５時間、ついで120℃で20時間保温硬化させ成形
体を得た。
［比較例］ ビスフエノールＦ−ジグリシジルエーテル型エポキシ樹
脂（エポキシ当量170）25部、1,3-ビス（アミノメチ
ル）シクロヘキサン−テトラグリシジルアミン型エポキ
シ樹脂（エポキシ当量102）75部、ポリエチレン（粒度2
0〜30μｍ、メルトインデツクス20g/10min）50部とカツ
プリング剤としてテトラオクチルビス（ジトリデシルホ
スフアイト）チタネート0,3部とを予備混合し、これに
硬化剤としてビス（4-アミノ−３−メチルシクロヘキシ
ル）メタン60部を加えスパイラルミキサーで30分間真空
混合した後、金型に注型し、60℃で５時間、ついで120
℃で20時間保温硬化させ成形体を得た。
脂（エポキシ当量170）25部、1,3-ビス（アミノメチ
ル）シクロヘキサン−テトラグリシジルアミン型エポキ
シ樹脂（エポキシ当量102）75部、ポリエチレン（粒度2
0〜30μｍ、メルトインデツクス20g/10min）50部とカツ
プリング剤としてテトラオクチルビス（ジトリデシルホ
スフアイト）チタネート0,3部とを予備混合し、これに
硬化剤としてビス（4-アミノ−３−メチルシクロヘキシ
ル）メタン60部を加えスパイラルミキサーで30分間真空
混合した後、金型に注型し、60℃で５時間、ついで120
℃で20時間保温硬化させ成形体を得た。
次に実施例１、２および比較例で得た成形体の物性を表
−１に示す。
−１に示す。
［効果］ 本発明の中性子遮蔽材は、従来使用されている中性子遮
蔽材と比較して水素原子密度は大差なく優れた中性子遮
蔽能力を有する。
蔽材と比較して水素原子密度は大差なく優れた中性子遮
蔽能力を有する。
また、本発明の中性子遮蔽材は、従来の中性子遮蔽材と
比較し成形性、耐熱性、耐圧縮性、および機械加工性が
優れているため、特に核燃料、放射性物質輸送容器の中
性子遮蔽材として極めて好適である。
比較し成形性、耐熱性、耐圧縮性、および機械加工性が
優れているため、特に核燃料、放射性物質輸送容器の中
性子遮蔽材として極めて好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝村 安雄 兵庫県宝塚市武庫山２丁目４番11号 (72)発明者 野口 健二 兵庫県尼崎市西昆陽１丁目５番６号 (72)発明者 矢部 太一 大阪府茨木市東太田１丁目１番232号 (72)発明者 小島 直樹 大阪府門真市大字岸和田954番17号 (72)発明者 神沢 泰弘 兵庫県神戸市西区学園東町１丁目７番地67
Claims (2)
- 【請求項１】エポキシ樹脂と、ビニルアルコールの比率
が４〜22モル％であるエチレン−ビニルアルコール共重
合体粉末との混合物に、エポキシ樹脂用アミン硬化剤を
添加し硬化させたことを特徴とする中性子遮蔽材。 - 【請求項２】エチレン−ビニルアルコール共重合体の含
有量が５〜40重量％である請求項１記載の中性子遮蔽
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16177689A JPH06103357B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 中性子遮蔽材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16177689A JPH06103357B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 中性子遮蔽材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0325398A JPH0325398A (ja) | 1991-02-04 |
| JPH06103357B2 true JPH06103357B2 (ja) | 1994-12-14 |
Family
ID=15741691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16177689A Expired - Lifetime JPH06103357B2 (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 中性子遮蔽材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06103357B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| 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 |
| JP2001310929A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-11-06 | Sanoya Sangyo Kk | 中性子遮蔽能を有するエポキシ樹脂組成物及び該エポキシ樹脂組成物を硬化した透明遮蔽材 |
| JP4602510B2 (ja) * | 2000-04-28 | 2010-12-22 | 橋本 照夫 | 中性子遮蔽能を有する透明遮蔽材の製造方法 |
| JP3951685B2 (ja) | 2001-11-30 | 2007-08-01 | 株式会社日立製作所 | 中性子遮蔽材及び使用済み燃料収納容器 |
| FR2833402B1 (fr) * | 2001-12-12 | 2004-03-12 | Transnucleaire | Materiau de blindage neutronique et de maintien de la sous- criticite a base de resine vinylester |
| US7327821B2 (en) | 2003-03-03 | 2008-02-05 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Cask, composition for neutron shielding body, and method of manufacturing the neutron shielding body |
| CN113878773B (zh) * | 2021-10-22 | 2022-08-09 | 中国原子能科学研究院 | 树脂基中子屏蔽材料及其制备方法 |
-
1989
- 1989-06-23 JP JP16177689A patent/JPH06103357B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0325398A (ja) | 1991-02-04 |
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