JPH08280667A - Ｘ線診断装置用天板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 力学的強度に優れ、軽量でしかも放射線とく
にＸ線に対する透過性が良好なＸ線診断装置用天板を提
供する。 【構成】 炭素繊維と熱硬化性樹脂とからなる板状多孔
体の両面に化粧単板が貼着されてなり、Ｘ線透過性のア
ルミニウム当量が１ｍｍ以下であることを特徴とするＸ
線診断装置用天板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、力学的強度に優れ、軽
量でしかも放射線、特にＸ線に対する透過性が良好なＸ
線診断装置用天板に関する。

【０００２】

【従来の技術】放射線、特にＸ線による医療診断装置、
例えば放射線ＣＴスキャナー装置にはＸ線透過量が良好
で、高剛性を有する被検体支持天板が要求されている。
従来この用途にはラワン材などの木製板、またはアクリ
ル樹脂板等が使用されてきたが、十分な剛性を得る目的
で厚みを大きくすると、Ｘ線透過性が低下し、鮮明なＸ
線画像が得られなくなって、診断検査精度が低下すると
いう問題があった。

【０００３】近年、Ｘ線透過性が良好で剛性の高い材料
として炭素繊維強化プラスチック材料（ＣＦＲＰ）が注
目され、炭素繊維織物を不飽和ポリエステル樹脂やエポ
キシ樹脂などで含浸処理したプレプリーグから得た薄物
の板板体を表面材として、これを芯材であるウレタン発
泡体やアクリル発泡体等に貼着せしめたサンドイッチ状
の積層体からなる天板が開発されている（特開昭５７−
３６２５号公報）。

【０００４】一方、医療診断が高精度化、安全指向化さ
れるに伴ない、頭部診断や乳がん診断あるいは幼児の診
断などには軟Ｘ線を用いたり、Ｘ線量を低減化して異常
を検出することが要望されている。これらの用途に上記
の如き炭素繊維織物系積層体からなる天板を用いた場
合、炭素繊維織物目による斑がＸ線画像に写り、細部の
識別性を低下させて診断誤差を生じることがあった。

【０００５】そこで、特開昭６０−２３６６３３号公報
には、炭素繊維織物を用いない天板として、炭素繊維と
エポキシ樹脂からなる一方向引揃えプレプリーグシート
を交互に積層して得られるＸ線透過性の優れた薄物のＣ
ＦＲＰ板状体からなるＸ線診断装置用天板が開示されて
いるが、強度の点で十分でなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記状況に鑑み、本発
明の課題は、力学的強度に優れ、軽量でしかも放射線、
特にＸ線に対する透過性が良好であり、軟Ｘ線や低Ｘ線
量照射の診断に対して撮影画像中に斑などの異常な画像
を生じないＸ線診断装置用天板を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な課題を解決するために鋭意検討の結果、炭素繊維で強
化された熱硬化性樹脂からなる板状多孔体を芯材とし、
その両面をメラミン樹脂などの化粧単板で貼着した積層
体が上記課題を達成することを見い出し、本発明に到達
した。

【０００８】すなわち、本発明の要旨は、炭素繊維と熱
硬化性樹脂とからなる板状多孔体の両面に化粧単板が貼
着されてなり、Ｘ線透過性のアルミニウム当量が１ｍｍ
以下であることを特徴とするＸ線診断装置用天板であ
る。

【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
Ｘ線診断装置用天板は、炭素繊維と熱硬化性樹脂とから
なる板状多孔体の両面に化粧単板が貼着されたものであ
り、その厚みは、５〜１５ｍｍであることが好ましく、
７〜１３ｍｍであることがより好ましい。厚みが５ｍｍ
より小さいと天板の曲げ強度が低くなる傾向があり、厚
みが１５ｍｍを超えるとＸ線透過性が低くなる傾向があ
る。

【００１０】また、本発明のＸ線診断装置用天板は、少
ないＸ線量で診断するために、Ｘ線透過性のアルミニウ
ム当量を１ｍｍ以下、好ましく、０．７ｍｍ以下、より
好ましく、０．５ｍｍ以下とする。このとき、アルミニ
ウム当量が１ｍｍを超えると、Ｘ線透過性が低くなるの
で少ないＸ線量で診断することが難しくなる。

【００１１】本発明における板状多孔体は、炭素繊維と
熱硬化性樹脂とから構成されていて、嵩密度が０．５〜
０．８ｇ／ｃｍ³ 、厚みが３〜１３ｍｍであることが好
ましく、嵩密度が０．６〜０．８ｇ／ｃｍ³ 、厚みが４
〜１２ｍｍであることがより好ましい。嵩密度が０．５
ｇ／ｃｍ³ より小さいと天板の曲げ強力が低くなる傾向
があり、０．８ｇ／ｃｍ³ を超えるとＸ線透過性が低下
する傾向にある。また厚みが３ｍｍより小さいと天板の
曲げ強力が低くなる傾向があり、１３ｍｍを超えるとＸ
線透過性が低くなる傾向がある。

【００１２】板状多孔体における炭素繊維と熱硬化性樹
脂との混合比は、炭素繊維１００重量部に対して、熱硬
化性樹脂が１００〜５００重量部であることが好まし
く、１５０〜４００重量部であることがより好ましい。
熱硬化性樹脂の割合が１００重量部より小さいと厚みの
ある板状多孔体が得られにくくなる傾向があり、５００
重量部を超えると板状多孔体が得られにくくなる傾向が
ある。

【００１３】本発明における炭素繊維としては、ピッチ
系もしくはポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系の炭素繊
維が用いられるが、ＰＡＮ系の炭素繊維が引張弾性率が
大きい点で特に好ましい。炭素繊維の平均繊維長として
は、１〜５０ｍｍであることが好ましく、３〜２５ｍｍ
であることがより好ましい。平均繊維長が１ｍｍより短
い場合は板状多孔体が得られにくい傾向があり、５０ｍ
ｍを超える場合も板状多孔体が得られにくく、かつ熱硬
化性樹脂との十分な均一性が得られにくい傾向がある。
また炭素繊維の平均繊維径としては、２〜１００μｍで
あることが好ましく、５〜５０μｍであることがより好
ましい。炭素繊維の平均繊維径が２μｍ未満では板状多
孔体が得られにくい傾向にあり、１００μｍを超えると
天板の強度が低下す傾向にある。

【００１４】本発明における熱硬化性樹脂としては、フ
ェノール樹脂、変性フェノール樹脂、フルフラール樹
脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ
樹脂、尿素樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド・ト
リアジン樹脂などが用いられ、特にフェノール樹脂が好
ましい。フェノール樹脂としては、フェノール類とアル
デヒド類との反応により得られる熱硬化性フェノール樹
脂や、フェノール類とアルデヒド類と含窒素化合物との
反応により得られる熱硬化性含窒素フェノール樹脂など
が用いられる。熱硬化性樹脂の使用形態は、粉末で用い
ることが好ましく、その粉末の粒子径としては、０．４
ｍｍ以下が好ましく、０．０１〜０．４ｍｍであること
がより好ましい。

【００１５】本発明における化粧単板は洗浄時の耐水性
や耐水蒸気性、表面外観や意匠性を向上する目的で貼着
されたものであり、木製や樹脂系の装飾シートやフィル
ム、もしくは織物などが用いられ、例えばラワンやカバ
などの広葉樹単板、モミやスギなどの針葉樹単板、メラ
ミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂などの樹脂板などが挙げられる
が、メラミン樹脂板が装飾性の点で特に好ましい。化粧
単板の厚みは使用目的により異なるが、通常は０．５〜
１ｍｍのものが好ましく使用される。

【００１６】本発明のＸ線診断装置用天板の形状は装置
に合わせて、長方形又は異形等に適宜裁断加工して使用
される。またその断面形状としては平底型、弓型、舟底
型、皿型、その他適宜の形状のものとして使用すること
もできる。さらに必要に応じて、取付用穴を設けたり、
Ｘ線診断に影響を与えない範囲で、リブやフレームを貼
り付けて使用することもできる。

【００１７】本発明のＸ線診断装置用天板はいかなる方
法で製造してもよいが、例えば次の（１）〜（４）の工
程を経て製造することができる。 （１）平均繊維長１〜５０ｍｍの炭素繊維１００重量部
と熱硬化性樹脂粉末１００〜５００重量部とを水中に分
散、混合してスラリーとした後、抄紙機などを用いて固
液分離し、固形分をシート状にする。次いで得られた湿
ったシート状物を乾燥することにより目付量が２００〜
１０００ｇ／ｍ² である複合化シートを得る。

【００１８】水中に熱硬化性樹脂粉末と炭素繊維を分
散、混合する際には、結合剤を用いることが好ましく、
そのような結合剤としては、例えば、結合したスルホニ
ウム基、スルホオキソニウム基、イソチオウロニウム
基、ピリジニウム基、第四アンモニウム基、サルフェー
ト基、スルホネート基又はカルボキシレート基を有す
る、アクリルポリマー又はスチレン／ブタジエンポリマ
ーのような、結合した陰イオンもしくは陽イオン電荷を
有する実質的に水に不溶な有機ポリマーからなるポリマ
ーラテックスが挙げられる。この結合剤の添加量は、固
形分として０．１〜１０重量％添加させることが好まし
く、特に０．２〜５重量％添加させることが好ましい。
この他にも澱粉、特に天然殿粉またはコーンスターチの
ような線状澱粉並びに、陽イオン澱分を含む酵素的もし
くは化学的に変性した澱粉を結合剤として用いることも
できる。

【００１９】さらに炭素繊維と熱硬化性樹脂粉末とを水
中で分散、混合する際には、有機凝集剤を用いることも
好ましく、そのような有機凝集剤としては、アルミニウ
ム・ポリクロリド（アルミニウム・ヒドロオキシクロリ
ド）、一部加水分解したポリアクリルアミド、変性陽イ
オンポリアクリルアミド、ジアリルジエチルアンモニウ
ムクロリドなどの種々の有機凝集剤があげられる。この
有機凝集剤の添加量は複合シートの約３重量％未満が好
ましく、１重量％未満であることがより好ましい。この
他にも、水中で炭素繊維と熱硬化性樹脂粉末を分散させ
たスラリーの粘度を調整する目的で、キサンタンガム等
の粘度調整剤も使用することもできる。

【００２０】（２）次に、この複合化シートを数枚以上
積層して、熱硬化性樹脂を硬化させることなく加熱プレ
スし、しかる後冷却プレスする。加熱プレスする際の温
度は、使用する熱硬化性樹脂の種類によって異なるが、
８０〜２５０℃であることが好ましく、１００〜１５０
℃であることがより好ましい。圧力としては３〜１００
Ｋｇ／ｃｍ² であることが好ましく、３〜５０Ｋｇ／ｃ
ｍ² であることがより好ましい。さらに加熱プレス時間
としては０．５〜１０分であることが好ましく、１〜５
分であることがより好ましい。加圧プレスする際には、
加熱プレスしたときと同じ圧力で、しかも温度１０〜５
０℃で１〜５分間行うことが好ましい。このように加熱
プレスした後冷却プレスすることにより、炭素繊維は加
圧時の応力歪みをもったままで固定され、嵩密度が０．
８ｇ／ｃｍ³ より大きい緻密化した未硬化積層シートを
得る。

【００２１】（３）かくして得られた未硬化積層シート
は、熱硬化性樹脂が未硬化であるため、熱硬化性樹脂の
溶融温度よりも高い温度で再加熱すると、熱硬化性樹脂
の溶融にともなって、複合体中で密な状態で応力歪みを
もったままで曲げられて固定された炭素繊維が、その弾
性回復力により伸張して積層シートは熱膨張し、多孔体
となる。すなわち、前記緻密化した未硬化積層シートを
プレス板間に一定のクリアランスをもって載置し、１２
０〜２５０℃に再加熱すると熱膨張すると同時に樹脂が
完全に硬化する。この際の加熱温度と加熱時間とは、使
用する熱硬化性樹脂の種類や積層シートの厚みに応じて
適宜選択できるが、好ましくは１２０〜２５０℃で５〜
１２０分間、さらに好ましくは１３０〜２３０℃で２０
〜８０分保持する。また、積層シートが熱膨張して所定
の厚さまで達した後は、熱膨張圧を上回る圧力を加えて
所定厚を維持することが望ましい。この圧力は熱膨張圧
を上回る圧力ならいずれでもよいが、通常は１〜１０Ｋ
ｇ／ｃｍ² で適宜選択することができる。なお、熱膨張
圧を上回る圧力の加圧手段は、所定の厚み以下には加圧
されないように設定したプレス機を使用したり、所定の
厚みになるように調整したスペーサーや金型を使用する
ことにより行う。

【００２２】（４）しかる後に前記の完全硬化した板状
多孔体の両面に厚み０．５〜１ｍｍ程度のメラミン樹脂
などよりなる化粧単板を接着剤により貼着して、Ｘ線診
断装置用天板とする。この際、接着剤としては、メラミ
ン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール樹脂系、
尿素樹脂系、尿素メラミン樹脂系、酢酸ビニル樹脂系、
合成ゴム系などの合成樹脂系接着剤から適宜選択され
る。

【００２３】本発明のＸ線診断用天板は、芯材である板
状多孔体が炭素繊維と硬化性樹脂とからなり、炭素繊維
で均一に強化されているので、力学的強度に優れ、軽量
でしかも、耐水性や耐水蒸気性にも優れている。また、
Ｘ線に対する透過性にも優れているので、軟Ｘ線や低Ｘ
線量照射の診断に対して撮影画像中に斑などの異常な画
像を生じない。したがって、医療用装置の診察台などに
好適に利用できる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。なお実施例中の特性については次の方法で測定し
た。 ・Ｘ線透過性のアルミニウム当量 Ｘ線診断装置用天板に対して、垂直方向から６０ＫＶの
Ｘ線を照射し、厚みの異なるアルミニウム板（０．５，
１．０，１．５，２．０ｍｍ）と比較したときのＸ線透
過量をもってアルミニウム当量とした。アルミニウム当
量１ｍｍとは、１ｍｍ厚のアルミニウム板を用いたとき
のＸ線透過量に相当する。

【００２５】実施例１ 水１７．５リットル中に攪拌しながらキサンタンゴム
０．２５ｇを加えた後、平均繊維長が３ｍｍのＰＡＮ系
炭素繊維（東邦レーヨン社製、ベスファイトＨＴＡ−Ｃ
３−Ｐリットル、繊維径７μｍ）５２．５ｇをこの水に
加え、５分間攪拌して十分に分散させた。次いで、この
分散液に熱硬化性樹脂として粒径が０．０３〜０．０５
ｍｍのフェノール樹脂粉末（鐘紡社製、ベルパールＳ−
８９５）１２２．５ｇと固体ポリアクリル系ラテックス
３．５ｇを加えた後、０．５重量％の陽イオン凝集剤
（ベッツ ラボラトリーズ社製、ベッツ１２６０）６３
ｇを徐々に加えて凝集させてスラリーを得た。

【００２６】このスラリーを水１７．５リットルを含有
するシートマシン（熊谷理機工業社製）に加え、０．１
８ｍｍのスクリーン上で固液分離して湿ったシートを
得、次いで得られたシートを軽く圧縮した後、１１０℃
で乾燥して、３０ｃｍ巾で４００ｇ／ｍ² の目付量の炭
素繊維とフェノール樹脂とからなる複合化シートを得
た。このとき炭素繊維１００重量部に対し、フェノール
樹脂は２３３重量部であった。次に、この複合化シート
を正方形（１５ｃｍ×１５ｃｍ）に裁断し、１６枚重ね
て積層物を形成し、これらを４００ｍｍ×４００ｍｍ×
１０ｍｍのアルミニウム製プレス板２枚で離型紙を介し
て上下から挟み、油圧プレス機（神藤金属工業所製、最
大プレス能力５０トン）を用いて４０Ｋｇ／ｃｍ² の圧
力下で１２５℃で４分間加熱プレスした後、同圧力下で
３０℃で２分間冷却プレスを行い、嵩密度が０．８７ｇ
／ｃｍ³ の未硬化積層シートを得た。

【００２７】次に、この未硬化積層シートを、周辺の長
さが１５ｃｍ×１５ｃｍで巾が２．５ｃｍ、厚みが８．
３ｍｍのアルミニウム製スペーサーで取り囲み、これら
を上下から前記したプレス板で挟み、４Ｋｇ／ｃｍ² の
圧力下で１４０℃で１０分、次いで１７０℃で４０分間
保持することにより、フェノール樹脂が完全硬化した板
状多孔体を得た。この板状多孔体の嵩密度は０．６６ｇ
／ｃｍ³ であった。得られた板状多孔体の両面に０．８
ｍｍ厚のメラミン樹脂化粧単板をメラミン樹脂系接着剤
を用いて貼着し、厚みが１０ｍｍのＸ線診断装置用天板
を得た。このＸ線診断装置用天板は６０ＫＶ以下の軟Ｘ
線の透過性が良好で、Ｘ線透過性のアルミニウム当量は
０．５ｍｍであり、鮮明な画像が得られた。

【００２８】実施例２ 水１７．５リットル中に攪拌しながらキサンタンゴム
０．２５ｇを加えた後、平均繊維長が３ｍｍのＰＡＮ系
炭素繊維（東レ社製、トレカＴ００８、繊維径７μｍ）
４３．８ｇをこの水に加え、５分間攪拌して十分に分散
させた。次いで、この分散液に熱硬化性樹脂として粒径
が０．０３〜０．０５ｍｍのフェノール樹脂粉末（鐘紡
社製、ベルパールＳ−８９５）１３１．２ｇと固体ポリ
アクリル系ラテックス３．５ｇを加えた後、０．５重量
％の陽イオン凝集剤（ベッツ ラボラトリーズ社製、ベ
ッツ１２６０）６３ｇを徐々に加えることによって凝集
させてスラリーを得た。

【００２９】このスラリーを水１７．５リットルを含有
するシートマシン（熊谷理機工業社製）に加え、０．１
８ｍｍのスクリーン上で固液分離して湿ったシートを
得、次いで得られたシートを軽く圧縮した後、１１０℃
で乾燥することにより、３０ｃｍ巾で６００ｇ／ｍ² の
目付量を有する炭素繊維とフェノール樹脂とからなる複
合化したシートを得た。このとき炭素繊維１００重量部
に対し、フェノール樹脂は３００重量部であった。次
に、この複合化シートを正方形（２０ｃｍ×２０ｃｍ）
に裁断し、１１枚重ねて積層物を形成し、これらを４０
０ｍｍ×４００ｍｍ×１０ｍｍ厚のアルミニウム製プレ
ス板２枚で離型紙を介して上下から挟み、前記した油圧
プレス機を用いて３０Ｋｇ／ｃｍ² の圧力下で１２５℃
で５分間加熱プレスした後、同圧力下で３０℃で２分間
冷却プレスを行い、嵩密度が１．０ｇ／ｃｍ³ の未硬化
積層シートを得た。

【００３０】次いで、この未硬化積層シートを周辺の長
さが２０ｃｍ×２０ｃｍで巾が２．５ｃｍ、厚みが９．
０ｍｍのアルミニウム製スペーサーで取り囲み、これら
を上下から前記したプレス板で挟み、３Ｋｇ／ｃｍ² の
圧力下で１７０℃で４０分間保持することにより、フェ
ノール樹脂が完全に硬化した板状多孔体を得た。この板
状多孔体の嵩密度は０．６７ｇ／ｃｍ³ であった。得ら
れた板状多孔体の両面に０．８ｍｍ厚のメラミン樹脂化
粧単板をメラミン樹脂系接着剤を用いて貼着し、厚みが
１０．７ｍｍのＸ線診断用装置天板を得た。

【００３１】このＸ線診断装置用天板は６０ＫＶ以下の
軟Ｘ線の透過性が良好で、Ｘ線透過性のアルミニウム当
量は０．５ｍｍであり、鮮明なＸ線画像が得られた。

【００３２】

【発明の効果】本発明のＸ線診断用天板は、力学的強度
に優れ、軽量でしかもＸ線に対する透過性にも優れてい
るので、軟Ｘ線や低Ｘ線量照射の診断に対して撮影画像
中に斑などの異常な画像を生じない。したがって、本発
明のＸ線診断用天板は、医療用装置の診察台などに好適
に利用できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炭素繊維と熱硬化性樹脂とからなる板状
   多孔体の両面に化粧単板が貼着されてなり、Ｘ線透過性
   のアルミニウム当量が１ｍｍ以下であることを特徴とす
   るＸ線診断装置用天板。