JPH0651095A - 放射線遮蔽機能を有する防弾用材料 - Google Patents

放射線遮蔽機能を有する防弾用材料

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JPH0651095A
JPH0651095A JP22197292A JP22197292A JPH0651095A JP H0651095 A JPH0651095 A JP H0651095A JP 22197292 A JP22197292 A JP 22197292A JP 22197292 A JP22197292 A JP 22197292A JP H0651095 A JPH0651095 A JP H0651095A
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JP
Japan
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lead
powder
performance
armoring
adhesive
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Pending
Application number
JP22197292A
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English (en)
Inventor
Masanori Nakae
正典 中江
Tsuyoshi Kodama
強 小玉
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量で放射線防止効果の高い防弾用材料を提
供する。 【構成】 鉛粉末および/または鉛化合物粉末を含む接
着剤により積層した繊維を金属板に接着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、船舶、車両等における
人員搭乗区画や機器搭載区画の周囲に設置されて、防弾
の破裂片等による破壊と、γ線等の放射線の照射による
損壊から人員や機器を保護する耐弾性と放射線遮蔽性を
併せ持つ防弾用材料に関する。
【0002】
【従来の技術】防弾用材料としては防弾鋼が多用されて
いる。最近では、ジュラルミン等の軽量で強靱な非鉄合
金も使用され、なかでも6Al−4V−Ti合金は、同
一厚さの耐弾鋼に匹敵する耐弾性能を持つと言われてい
る。また、チタン合金と繊維強化樹脂板を積層した複合
構造の材料も、軽量性と強靱性を兼ね備えた防弾用材料
とされている(特開昭62−49199号公報等)。
【0003】これらの防弾用材料は、耐弾性については
充分な性能を有する。しかし、放射線遮蔽機能は殆ど持
ち合わせない。
【0004】防弾用材料に充分な放射線遮蔽機能を付与
するには鉛あるいは鉛化合物の使用が不可欠であり、一
般的には防弾用材料の表面に鉛板が貼り付けられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鉛板の
貼り付けでは、重量が著しく増加する。また、貼り付け
工程が余分に必要となる。
【0006】本発明の目的は、充分な放射線遮蔽性を有
するにもかかわらず軽量で、且つ製造工数の増加を招か
ない防弾用材料を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の防弾用材料は、
鉛粉末および/または鉛化合物粉末を含む接着剤により
積層した繊維と金属板を接着したことを特徴とする。
【0008】積層繊維の成形用接着剤として、鉛粉末お
よび/または鉛化合物粉末を含む鉛入り接着剤を使用す
ると、充分な厚みの鉛入り層が確保されるだけでなく、
鉛板を接着する場合に比して鉛使用に伴う重量増加を抑
えることができる。
【0009】例えば、500mm×500mm×50m
mの板で比較すると、通常の接着剤を使用して成形した
積層アラミド繊維の重量は、約25kgである。この積
層アラミド繊維において、その接着剤を80原子%の金
属鉛粉末入り接着剤に代えると、その重量は約40kg
となり、60Coγ線に対する減衰率は0.33となる。鉛
板の貼り付けでこの減衰率を確保するためには、10m
m厚の金属鉛板が必要であり、これを40mm厚の通常
積層アラミド繊維強化樹脂板に貼り付けると、その重量
は約50kgとなる。
【0010】即ち、積層繊維の成形用接着剤として鉛入
り接着剤を使用すれば、同一の放射線遮蔽性を有するに
もかかわらず、鉛板を使用する場合に比して約10kg
の重量を節減できるのである。
【0011】これは、鉛が板の状態で存在するよりも、
粉末の状態で繊維中に分散した方が、放射線に対する遮
蔽効果が向上し、鉛量を少なくできるからである。その
理由は次のように考えられる。
【0012】鉛または鉛化合物が微粉末状態で繊維中に
高密度で存在することによって放射線を多方向に分散さ
せ、放射線は粉末粒間で散乱、反射を繰り返し減衰す
る。この粉末粒間の散乱反射により放射線を著しく減衰
させることが可能であり、同量の鉛の板の状態での減衰
効果と同程度またはそれ以上の放射線遮蔽機能が得られ
る。
【0013】
【作用】本発明の防弾用材料において、金属板は防弾性
能を主として分担する。その材質としては、耐弾性の高
い耐弾鋼、マレージング鋼に代表される高張力鋼、ジュ
ラルミン、チタン、6Al−4V−Ti合金に代表され
るチタン合金等を挙げることができる。特に、6Al−
4V−Ti合金は耐弾鋼並の防弾性能を有し、しかも軽
量で耐食性に富むことから好適である。板厚は、用途や
要求される耐弾性等に基づいて適宜決められる。
【0014】積層した繊維は、防弾用材料に耐弾性を付
与し、且つ繊維の積層に使用される接着剤中に分散する
鉛粉末および/または鉛化合物粉末により、防弾用材料
に放射線遮蔽機能を付与する。
【0015】繊維としてはアラミド繊維が好適である
が、カーボン繊維,ボロン繊維,ガラス繊維,セルロー
ス繊維等の使用も可能である。
【0016】繊維量は防弾性能に大きく依存するため、
用途や要求性能によって適宜決定する。
【0017】接着剤自体は特に種類を問わず、一液性の
ものでも二液性のものでもよく、例えばエポキシ系接着
剤,アクリル系接着剤等を使用できる。
【0018】鉛化合物としては、例えば四酸化鉛、二酸
化鉛等の酸化鉛がよく、これらを単独または複合で使用
でき、更には鉛との複合使用も可能である。
【0019】粉末の粒径は、これが大きいと繊維間への
粉末粒の分散が困難となるので小さい方がよく、具体的
には100μm以下が望ましく、30μm以下が更に望
ましい。数μm以下のものを使用する方が放射線遮蔽性
能は高いが、数十μm以上の粉末でも放射線遮蔽性能は
充分得られる。
【0020】粉末量は、接着に影響しない範囲で可能な
限り多い方が放射線遮蔽性能の点から望ましく、鉛原子
重量で表わして、粉末濃度は40〜80%、単位面積当
りの粉末量は10g/cm2 以上が望ましい。
【0021】積層した繊維の厚さは、用途や要求される
性能等に応じて適宜決められるが、鉛板の貼り合わせに
おける接着剤層の厚みよりも数段に厚い(通常5〜10
0mm)ので、粉末量の確保は容易である。
【0022】なお、積層繊維は、金属板の片面または両
面に接合させることができる。また、同種あるいは異種
の金属板間にサンドイッチ状に挟み込むことができる。
更に、複数板と複数板の金属板を交互に積層させること
もできる。
【0023】金属板と積層繊維の接着については、積層
繊維の成形に使用した接着剤を利用して行うことができ
る。即ち、この接着剤が固化する前に積層繊維に板を貼
り付ける。また、成形を終えた積層繊維に接着剤を塗布
した後、板を重ね合わせ、一定荷重を加える加圧成形法
でも行うことができる。積層繊維の成形に使用した接着
剤が金属板になじまない場合は、後者の方法が有利であ
る。後者の方法ではその接着剤にも鉛および/または鉛
化合物を混合することができる。
【0024】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【0025】6Al−4V−Tiからなる500mm×
500mm×10mmのチタン合金板を最外層として、
その裏面に、鉛濃度が80原子%で平均粒径が約10ミ
クロンの金属鉛粉末入りエポキシ系接着剤により成形し
た厚さ50mmの積層アラミド繊維を接着して、500
mm×500mm×60mmの防弾用材料Aを作製し
た。
【0026】比較のために、上記チタン合金板の裏面
に、鉛粉末を入れないエポキシ系接着剤による板厚40
mmの積層アラミド繊維強化樹脂板を接着し、更に板厚
10mmの金属鉛板を接着して、500mm×500m
m×60mmの防弾用材料A′を作製した。
【0027】作製された防弾用材料A,A′の重量およ
60Coγ線に対する減衰率を調査した結果を表1に示
す。放射線遮蔽性能が同一であるにもかかわらず、防弾
用材料AはA′より7.9kgも軽い。また、防弾用材料
Aでは、鉛板を貼り付ける工程を必要としない。
【0028】6Al−4V−Tiからなる500mm×
500mm×15mmのチタン合金板を最外層として、
その裏面に、鉛濃度が80原子%で平均粒径が約7ミク
ロンの金属鉛粉末入りエポキシ系接着剤を用いて成形し
た厚さ60mmの積層アラミド繊維を接着し、更に板厚
10mmの高張力鋼板を接着して、500mm×500
mm×85mmの防弾用材料Bを作製した。
【0029】比較のために、積層アラミド繊維強化樹脂
板を鉛の入らないものに代えてその厚みを50mmに減
し、高張力鋼板に板厚15mmの金属鉛板を接着して、
500mm×500mm×90mmの防弾用材料B′を
作製した。
【0030】作製された防弾用材料B,B′の重量およ
び放射線遮蔽性能を表2に示す。防弾用材料BはB′よ
り軽くて放射線遮蔽性が高い。
【0031】Al−2024合金板と6A−4Vチタン
合金板との間に積層繊維を挟んだ場合の比較結果を表3
に示す。この比較においても本発明.防弾用材料Cは、
鉛板を使用した比較用の防弾用材料C′と同等の放射線
遮蔽性能を有するにもかかわらず重量が著しく軽い。
【0032】
【表1】
【0033】
【表2】
【0034】
【表3】
【0035】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の防弾用材料は、繊維を積層するための接着剤に鉛粉末
および/または鉛化合物粉末を混ぜるので、放射線遮蔽
に必要な鉛量を容易に確保できる。また、鉛量確保が容
易な鉛板使用の場合に比して、鉛量を節減でき、重量を
軽くできると共に、鉛板を貼る手間を省略でき、工数を
削減できる効果がある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉛粉末および/または鉛化合物粉末を含
    む接着剤により積層した繊維と金属板を接着したことを
    特徴とする放射線遮蔽機能を有する防弾用材料。
JP22197292A 1992-07-28 1992-07-28 放射線遮蔽機能を有する防弾用材料 Pending JPH0651095A (ja)

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