JPS5830687A - プラスチツクシンチレ−タ - Google Patents
プラスチツクシンチレ−タInfo
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- JPS5830687A JPS5830687A JP56127750A JP12775081A JPS5830687A JP S5830687 A JPS5830687 A JP S5830687A JP 56127750 A JP56127750 A JP 56127750A JP 12775081 A JP12775081 A JP 12775081A JP S5830687 A JPS5830687 A JP S5830687A
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- Japan
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- plastic scintillator
- monomer
- plastic
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- carbon
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
- G01T1/203—Measuring radiation intensity with scintillation detectors the detector being made of plastics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
- G01T1/203—Measuring radiation intensity with scintillation detectors the detector being made of plastics
- G01T1/2033—Selection of materials
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、プラスチックシンチレータに関するものであ
る。詳しく述べると、改良された物性を有するプラスチ
ックシンチレータに関するものである。
る。詳しく述べると、改良された物性を有するプラスチ
ックシンチレータに関するものである。
一般に、ａ線、β線等の荷電粒子よりなる放射線がある
種の物質中、を通過すると、その中の原子または分子を
電離、励起あるいは解離させることによってエネルギー
を失なう。一方、このようにして物質中に蓄えられたエ
ネルギーは、熱運動のエネルギーに変えられるかあるい
は電磁波として放出される。特に螢光体、燐光体等の物
質の場合には、励起エネルギーのうちのかなりの部分が
可視領域の光として放出され、この現象をシンチレーシ
ョンと称している。また、γ線、中性子線等のような電
荷を持たない放射線の場合にも、該放射線が物質と相互
作用する際に放出される二次荷電粒子の効果により同様
な現象がひき起され乙ので、一般に放射線の検出に広く
利用されている。
種の物質中、を通過すると、その中の原子または分子を
電離、励起あるいは解離させることによってエネルギー
を失なう。一方、このようにして物質中に蓄えられたエ
ネルギーは、熱運動のエネルギーに変えられるかあるい
は電磁波として放出される。特に螢光体、燐光体等の物
質の場合には、励起エネルギーのうちのかなりの部分が
可視領域の光として放出され、この現象をシンチレーシ
ョンと称している。また、γ線、中性子線等のような電
荷を持たない放射線の場合にも、該放射線が物質と相互
作用する際に放出される二次荷電粒子の効果により同様
な現象がひき起され乙ので、一般に放射線の検出に広く
利用されている。
シンチレーション作用を有する物質は、一般にシンチレ
ータと総称され一タリウムで活性化されたヨウ化ナトリ
ウムで代表される無機の結晶、アントラセンで代表され
る有機の結晶、ターフェニルのキシレン溶液で代表され
る有機溶液、あるいはターフェニルポリスチレンのよう
なプラスチックに溶解させてなるプラスチックシンチレ
ータがあり、これらは放射線検出用の発光体として広く
利用されている。これらのうち、特にプラスチックシン
チレータは、取扱いの容易さおよび任意かつ大型の形状
に成形することが可能である等の利点により宇宙線研究
および粒子加速器を用いる高エネルギー物理学研究の分
野では不可欠のものとなっている。近年、高エネルギー
物理学研究の分野では、大型の粒子加速器の開発により
大型のプラスチックシンチレータが多量に必要とされる
よう忙なり、該プラスチックシンチレータに対する要求
性能とし工発光量および透明性に代表されるシンチレー
タとしての基本的な性能−の他に、加工性の優れている
ことが重要な要素きなるに至った。
ータと総称され一タリウムで活性化されたヨウ化ナトリ
ウムで代表される無機の結晶、アントラセンで代表され
る有機の結晶、ターフェニルのキシレン溶液で代表され
る有機溶液、あるいはターフェニルポリスチレンのよう
なプラスチックに溶解させてなるプラスチックシンチレ
ータがあり、これらは放射線検出用の発光体として広く
利用されている。これらのうち、特にプラスチックシン
チレータは、取扱いの容易さおよび任意かつ大型の形状
に成形することが可能である等の利点により宇宙線研究
および粒子加速器を用いる高エネルギー物理学研究の分
野では不可欠のものとなっている。近年、高エネルギー
物理学研究の分野では、大型の粒子加速器の開発により
大型のプラスチックシンチレータが多量に必要とされる
よう忙なり、該プラスチックシンチレータに対する要求
性能とし工発光量および透明性に代表されるシンチレー
タとしての基本的な性能−の他に、加工性の優れている
ことが重要な要素きなるに至った。
従来、プラスチックシンチレータ用の透明樹脂としては
、ポリスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン系樹
脂が専ら用いられてきたが、これらの樹脂を母体樹脂と
して用いたプラスチックシンチレー タは、樹脂自体が
高価であったり、加工性に８題がある等の欠点を有して
いた。すなわち、プラスチックシンチレータは、内部で
生じた光全有効に光電増倍管等の検出器に導くために、
内面での全反射を利用することが多く、シたがって、通
常は高度に研磨された状態で使用されるが、従来のスチ
レン系樹脂を用いたプラスチックシンチレータは、研磨
の際にクラックを生じやすく、また表面を清浄に保つた
めにアルコール等の溶剤で拭くと、使用中にクラックを
生じやすいという欠点を有していた。したがって、従来
のスチレン系のプラスチックシンチレータは、高い発光
効率ヲ有するという利点にもかかわらず、かかる物性上
の欠点のために研磨および取扱いに高度の技術または手
数を要し、大型でかつ多量に使用されるプラスチックシ
ンチレータとしては、必ずしも実用的なプラスチックシ
ンチレータではなかった。
、ポリスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン系樹
脂が専ら用いられてきたが、これらの樹脂を母体樹脂と
して用いたプラスチックシンチレー タは、樹脂自体が
高価であったり、加工性に８題がある等の欠点を有して
いた。すなわち、プラスチックシンチレータは、内部で
生じた光全有効に光電増倍管等の検出器に導くために、
内面での全反射を利用することが多く、シたがって、通
常は高度に研磨された状態で使用されるが、従来のスチ
レン系樹脂を用いたプラスチックシンチレータは、研磨
の際にクラックを生じやすく、また表面を清浄に保つた
めにアルコール等の溶剤で拭くと、使用中にクラックを
生じやすいという欠点を有していた。したがって、従来
のスチレン系のプラスチックシンチレータは、高い発光
効率ヲ有するという利点にもかかわらず、かかる物性上
の欠点のために研磨および取扱いに高度の技術または手
数を要し、大型でかつ多量に使用されるプラスチックシ
ンチレータとしては、必ずしも実用的なプラスチックシ
ンチレータではなかった。
これらの欠点を補うために、近年、安価なアクリル樹脂
を母体樹脂とするプラスチックシンチレータが開発され
てきたが、アクリル樹脂は、スチレン系樹脂と異なり、
それ自体ではシンチレ〜りではないので、プラスチック
シンチレータとしての基本的な性能である発光効率が低
いという致命的な欠点を有している。この欠点は、アク
リル樹脂に高濃度のシンチレーション物質、例えばナフ
タリン、スチレン等を溶解させることによりある程度は
改良される［Ｎｕｃｌｅａｒ Ｉｎ５ｔｒｕｎｅｎｔｓ
ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ上、 ５７−６４（１９８０
））。しかしながら、このようなシンチレータは、高濃
度のシンチレーション物質を含有するために、アクリル
樹脂本来の優れた機械的性質が失なわれることは避は得
ない。通常、アクリル樹脂に高濃度で含有させるシンチ
レーション物質としては、溶解性およびコストの点から
１〜１５重量％のナフタリンが用いられるが、ナフタリ
ンを添加したプラスチックシンチレータは、放射線が入
射した際に生ずる光の減衰時間が長い、すなわち応答が
遅いという欠点をも有しており、これらの欠点がアクリ
ル樹脂を母体樹脂とするプラスチックシンチレータの用
途範囲を制限している０ したがって、本発明の目的は、新規なプラスチックシン
チレータを１供することにある。本発明の他の目的は、
発光効率、透明性および応答時間により代表されるプラ
スチックシンチレータとしての基本的性能において従来
のスチレン系プラスチックシンチレータに匹敵する特性
を有し、かつ優れた実用物性を併せ持つ新規なプラスチ
ックシンチレータを提供することにある。
を母体樹脂とするプラスチックシンチレータが開発され
てきたが、アクリル樹脂は、スチレン系樹脂と異なり、
それ自体ではシンチレ〜りではないので、プラスチック
シンチレータとしての基本的な性能である発光効率が低
いという致命的な欠点を有している。この欠点は、アク
リル樹脂に高濃度のシンチレーション物質、例えばナフ
タリン、スチレン等を溶解させることによりある程度は
改良される［Ｎｕｃｌｅａｒ Ｉｎ５ｔｒｕｎｅｎｔｓ
ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ上、 ５７−６４（１９８０
））。しかしながら、このようなシンチレータは、高濃
度のシンチレーション物質を含有するために、アクリル
樹脂本来の優れた機械的性質が失なわれることは避は得
ない。通常、アクリル樹脂に高濃度で含有させるシンチ
レーション物質としては、溶解性およびコストの点から
１〜１５重量％のナフタリンが用いられるが、ナフタリ
ンを添加したプラスチックシンチレータは、放射線が入
射した際に生ずる光の減衰時間が長い、すなわち応答が
遅いという欠点をも有しており、これらの欠点がアクリ
ル樹脂を母体樹脂とするプラスチックシンチレータの用
途範囲を制限している０ したがって、本発明の目的は、新規なプラスチックシン
チレータを１供することにある。本発明の他の目的は、
発光効率、透明性および応答時間により代表されるプラ
スチックシンチレータとしての基本的性能において従来
のスチレン系プラスチックシンチレータに匹敵する特性
を有し、かつ優れた実用物性を併せ持つ新規なプラスチ
ックシンチレータを提供することにある。
これらの諸口的は、（ａ）一般式ｉ
（ただし、式中、ＸおよびＹは水素原子またはメチル基
を表わし、同時にメチル基となることはない。）で表わ
される少なくとも１種の化合物または使用される重合性
単量体混合物に対して一般式Ｉで表わされる少なくとも
１種の化合物を０．４以上の重量分率で含んでなる単量
体混合物を、（ｂ）分子内に少なくとも二つのラジカル
重合可能す炭素−炭素二重結合を有する少なくとも１種
の単量体の共存下に重合して得られる共−重合体を母体
樹脂とすることを特徴とするプラスチックシンチレータ
により達成される。
を表わし、同時にメチル基となることはない。）で表わ
される少なくとも１種の化合物または使用される重合性
単量体混合物に対して一般式Ｉで表わされる少なくとも
１種の化合物を０．４以上の重量分率で含んでなる単量
体混合物を、（ｂ）分子内に少なくとも二つのラジカル
重合可能す炭素−炭素二重結合を有する少なくとも１種
の単量体の共存下に重合して得られる共−重合体を母体
樹脂とすることを特徴とするプラスチックシンチレータ
により達成される。
本発明によるプラスチックシンチレータは、その母体樹
脂中にスチレン類の単位を含むために樹脂自体がシンチ
レータであり、アクリル樹脂を母体とするプラスチック
シンチレータのように、多量のシンチレーション物質を
添加しなくても充分な発光量が得られる。したがって、
アクリル樹脂を母体樹脂とするプラスチックシンチレー
タの前記諸欠点の一つである減衰時間の長さが大幅に改
良されるほか、アクリル樹脂に比して屈折率が高いので
、シンチレータ内で発生した光を内面の全反射で取出す
際の効率がよいという利点を有している。
脂中にスチレン類の単位を含むために樹脂自体がシンチ
レータであり、アクリル樹脂を母体とするプラスチック
シンチレータのように、多量のシンチレーション物質を
添加しなくても充分な発光量が得られる。したがって、
アクリル樹脂を母体樹脂とするプラスチックシンチレー
タの前記諸欠点の一つである減衰時間の長さが大幅に改
良されるほか、アクリル樹脂に比して屈折率が高いので
、シンチレータ内で発生した光を内面の全反射で取出す
際の効率がよいという利点を有している。
また、本発明のプラスチックシンチレータは、母体樹脂
が架橋された構造を有するため、従来のスチレン系のプ
ラスチックシンチレータに比して加工性、耐溶剤性およ
び耐熱性に代表される実用物性において著しく優れてい
る。本発明のプラスチックシンチレータの有する他の利
点は、耐放射線性に優れていることにある。本来、プラ
スチックシンチレータは、その機能上、常に放射線に曝
らされて使用されるので、耐放射線性は重要な性質であ
る。一般に、透明なプラスチック類は、放射線による被
曝線量の増加に伴ない着色が増大し、かつ機械的強度が
次第に低下し、ついには崩壊するに至るが、スチレン系
樹脂は、アクリル樹脂に比して放射線によるこのような
損傷に程度が著しく軽度である。このことは、プラスチ
ックシンチレータとしての性質からみた場合、本発明に
よるプラスチックシンチレータが、使用中における経時
的な透明性の低下、すなわち・実際に該プラスチックシ
ンチレータから取出し得る光量の経時的な低下がアクリ
ル樹脂を母体樹脂とするプラスチックシンチレータに比
して著しく少ないことを意味する。
が架橋された構造を有するため、従来のスチレン系のプ
ラスチックシンチレータに比して加工性、耐溶剤性およ
び耐熱性に代表される実用物性において著しく優れてい
る。本発明のプラスチックシンチレータの有する他の利
点は、耐放射線性に優れていることにある。本来、プラ
スチックシンチレータは、その機能上、常に放射線に曝
らされて使用されるので、耐放射線性は重要な性質であ
る。一般に、透明なプラスチック類は、放射線による被
曝線量の増加に伴ない着色が増大し、かつ機械的強度が
次第に低下し、ついには崩壊するに至るが、スチレン系
樹脂は、アクリル樹脂に比して放射線によるこのような
損傷に程度が著しく軽度である。このことは、プラスチ
ックシンチレータとしての性質からみた場合、本発明に
よるプラスチックシンチレータが、使用中における経時
的な透明性の低下、すなわち・実際に該プラスチックシ
ンチレータから取出し得る光量の経時的な低下がアクリ
ル樹脂を母体樹脂とするプラスチックシンチレータに比
して著しく少ないことを意味する。
本発明において用いられる前記一般式■の単量体として
は、スチレン、ビニルトルエンおヨヒα−メチルスチレ
ンがあり、その種類に関しては、性能上からは特に制限
はないが、入手の容易さおよび経済性を考慮すると、ス
チレンが最も好ましい。本発明において母体樹脂の製造
に使用される単量体混合物中における前記一般式Ｉの単
量体の濃度は、発光効率と密接な関係があり、配合する
シンチレーション物質の量が一定の場合には、該濃度の
上昇に伴なって発光効率が増加するので、高発光効率の
プラスチックシンチレータを得る目的からは、該濃度は
高いほど好ましい。すなわち、前記の少なくとも二つの
炭素−炭素二重結合を有する単量体（架橋剤）および前
記一般式■の単量体のみからなる単量体混合物を用いた
場合に、最モ高い発光効率のプラスチックシンチレータ
が得られ乙が、該単量体の濃度の上昇に伴なう発光効率
の増加の程度は、該単量体の単量体混合物中における重
合分率が０．４以上では比較的小さく、０．７以上では
さらに小さいので、例えば実用物性および経済性等の発
光効率以外の要請から、該単量体以外に、該単量体と共
重合し得る単量体を１種またはそれ以上併用してもよい
。
は、スチレン、ビニルトルエンおヨヒα−メチルスチレ
ンがあり、その種類に関しては、性能上からは特に制限
はないが、入手の容易さおよび経済性を考慮すると、ス
チレンが最も好ましい。本発明において母体樹脂の製造
に使用される単量体混合物中における前記一般式Ｉの単
量体の濃度は、発光効率と密接な関係があり、配合する
シンチレーション物質の量が一定の場合には、該濃度の
上昇に伴なって発光効率が増加するので、高発光効率の
プラスチックシンチレータを得る目的からは、該濃度は
高いほど好ましい。すなわち、前記の少なくとも二つの
炭素−炭素二重結合を有する単量体（架橋剤）および前
記一般式■の単量体のみからなる単量体混合物を用いた
場合に、最モ高い発光効率のプラスチックシンチレータ
が得られ乙が、該単量体の濃度の上昇に伴なう発光効率
の増加の程度は、該単量体の単量体混合物中における重
合分率が０．４以上では比較的小さく、０．７以上では
さらに小さいので、例えば実用物性および経済性等の発
光効率以外の要請から、該単量体以外に、該単量体と共
重合し得る単量体を１種またはそれ以上併用してもよい
。
併用する共重合、性単量体としては、本発明の目的を逸
脱しない限り特に制限はないが、得られる母体樹脂の透
明性および実用物性を考慮すると、炭素原子数１〜４の
アルカノール類のアクリレートまたはメタクリレートが
好ましい。代表的なアクリレートまたはメタクリレート
としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレー
ト、イソプロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリ
レ−１１メチルアクリレート、エチルアクリレート、イ
ソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート等が
あるが、特にメチルメタクリレートが好ましい。この場
合、母体樹脂である共重合体を構成する単量体混合物中
における前記一般式■の単゛′量体の重合分率は、使用
目的に応じて、発光効率とその他の性能とのバランスに
より決定されるが、０．４以上である必要があり、好ま
しくは０．７以上である。一方、該重合分率が０．４未
満では、発光効率を実用的な水準に維持するために多量
のシンチレーション物質を添加する必要があり、経済的
でない。
脱しない限り特に制限はないが、得られる母体樹脂の透
明性および実用物性を考慮すると、炭素原子数１〜４の
アルカノール類のアクリレートまたはメタクリレートが
好ましい。代表的なアクリレートまたはメタクリレート
としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレー
ト、イソプロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリ
レ−１１メチルアクリレート、エチルアクリレート、イ
ソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート等が
あるが、特にメチルメタクリレートが好ましい。この場
合、母体樹脂である共重合体を構成する単量体混合物中
における前記一般式■の単゛′量体の重合分率は、使用
目的に応じて、発光効率とその他の性能とのバランスに
より決定されるが、０．４以上である必要があり、好ま
しくは０．７以上である。一方、該重合分率が０．４未
満では、発光効率を実用的な水準に維持するために多量
のシンチレーション物質を添加する必要があり、経済的
でない。
分子内に少なくとも二つのラジカル重合可能な炭素−炭
素二重結合を有する単量体（架橋剤）の種類および添加
量には本質的な制限はなく、得られるプラスチックシン
チレータの透明性を損じない範囲で所望の物性を満足す
べく選択すればよく、好ましくは分子内に二つのラジカ
ル重合可能な炭素−炭素二重結合を有する単量体である
。特に好ましい架橋剤としては、例えば一般式■ＲＲ １ ００ （ただし、式中、Ｒは水素原子またはメチル基であり、
またｎは３〜８の整数、好ましくは３〜６の整数である
。）、一般式夏 ＲＲ’ Ｒ １１１ ００ （ただし、式中、ＲおよびＲ′は水素原子またはメチル
基であり、またｍは１〜２３の整数、好ましくは１〜９
の整数である。）および一般式■ＯＣＨ３０ （ただし、式中、Ｒは水素原子またはメチル基である。
素二重結合を有する単量体（架橋剤）の種類および添加
量には本質的な制限はなく、得られるプラスチックシン
チレータの透明性を損じない範囲で所望の物性を満足す
べく選択すればよく、好ましくは分子内に二つのラジカ
ル重合可能な炭素−炭素二重結合を有する単量体である
。特に好ましい架橋剤としては、例えば一般式■ＲＲ １ ００ （ただし、式中、Ｒは水素原子またはメチル基であり、
またｎは３〜８の整数、好ましくは３〜６の整数である
。）、一般式夏 ＲＲ’ Ｒ １１１ ００ （ただし、式中、ＲおよびＲ′は水素原子またはメチル
基であり、またｍは１〜２３の整数、好ましくは１〜９
の整数である。）および一般式■ＯＣＨ３０ （ただし、式中、Ｒは水素原子またはメチル基である。
）で表わされる化合物がある。
代表的な架橋剤としては、例えば１，３−プロパンジオ
ールジアクリレ、）、１，４−ブタンジオールジアクリ
レー）、１１６−ヘキサンシオールジアクリレー）、１
−．３−プロパンジオールジメタクリレート、１，４−
ブタンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサレジ
Ｘオールジメタクリレート、エチレングリコールジアク
リレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリ
エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコ
ールジ、アクリレート、ジエチレングリコールジアクリ
レート、トリプロピレングリコールジアクリレート、エ
チレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコ
ールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタ
クリレート、グロピレングリコールジメタクリレート、
ジエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレン
グリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコール
ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレ
ート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペン
タエリスリトールテトラメタクリレート、グリセリント
リアクリレート、グリセリントリメタクリレート、ジア
リルフタレート、ジビニルベンゼン等がある。これらの
化合物のうち、加工性、耐溶剤性および耐熱性により代
表される実用物性の改良効果と、得られる母体樹脂の透
明性を考慮すると、上記式１１．１および■で表わされ
る化合物が好ましい。
ールジアクリレ、）、１，４−ブタンジオールジアクリ
レー）、１１６−ヘキサンシオールジアクリレー）、１
−．３−プロパンジオールジメタクリレート、１，４−
ブタンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサレジ
Ｘオールジメタクリレート、エチレングリコールジアク
リレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリ
エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコ
ールジ、アクリレート、ジエチレングリコールジアクリ
レート、トリプロピレングリコールジアクリレート、エ
チレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコ
ールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタ
クリレート、グロピレングリコールジメタクリレート、
ジエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレン
グリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコール
ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレ
ート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペン
タエリスリトールテトラメタクリレート、グリセリント
リアクリレート、グリセリントリメタクリレート、ジア
リルフタレート、ジビニルベンゼン等がある。これらの
化合物のうち、加工性、耐溶剤性および耐熱性により代
表される実用物性の改良効果と、得られる母体樹脂の透
明性を考慮すると、上記式１１．１および■で表わされ
る化合物が好ましい。
これらの式で表わされる化合物を架橋剤として用いる場
合の添加量は、使用される架橋剤の種類により異なるが
、概して単量体混合物に対する重量分率で０．００１〜
０．１の範囲が好ましく、特に０、００５〜０．０５の
範囲が好ましい。すなわち、該重量分率が０．００１未
満では物性改良効果が小おく、また該改良効果は概して
該重量分率が０．１で飽和に達するので、この値を越え
ての添加は経済的でないばかりでなく、得られる母体樹
脂の透明性を損じることがあるので不利である。
合の添加量は、使用される架橋剤の種類により異なるが
、概して単量体混合物に対する重量分率で０．００１〜
０．１の範囲が好ましく、特に０、００５〜０．０５の
範囲が好ましい。すなわち、該重量分率が０．００１未
満では物性改良効果が小おく、また該改良効果は概して
該重量分率が０．１で飽和に達するので、この値を越え
ての添加は経済的でないばかりでなく、得られる母体樹
脂の透明性を損じることがあるので不利である。
本発明によるプラスチックシンチレータにおいては、本
質的には必ずしもシンチレーション物質を添加する必要
はないが、実用的には、発生したシンチレーション光が
有効に光電子増倍管に検知されるためには、通常瀘チレ
ーション物質が添加される。この目的のためには、公知
のシンチレーションａｌＪ’ＪＲ１？Ｊえばパラターフ
ェニル、２，５−ジフェニルオキサゾール、２−（４−
ターシャリ−ブチルフェニル）−５−（４−ビフェニリ
ル）−１，３，４−オキサジアゾール等を添加すること
ができ、さらに発光効果を増大させることができる。添
加量についても特に制限はなく、使用目的により本発明
のシンチレータ母体樹脂中への溶解度の範囲内で選択す
ればよく、用いらｔするシンチレーション物質の種類に
より異なるが通常は０．１〜５重量％、好ましくは０．
１〜３重量％の範囲が選ばれる。すなわち０．１重量％
未満では添加効果が充分でなく、５重量％を越えると経
済的に不利なばかりでなく、いわゆる濃度消光により発
光量が低下する場合もある。
質的には必ずしもシンチレーション物質を添加する必要
はないが、実用的には、発生したシンチレーション光が
有効に光電子増倍管に検知されるためには、通常瀘チレ
ーション物質が添加される。この目的のためには、公知
のシンチレーションａｌＪ’ＪＲ１？Ｊえばパラターフ
ェニル、２，５−ジフェニルオキサゾール、２−（４−
ターシャリ−ブチルフェニル）−５−（４−ビフェニリ
ル）−１，３，４−オキサジアゾール等を添加すること
ができ、さらに発光効果を増大させることができる。添
加量についても特に制限はなく、使用目的により本発明
のシンチレータ母体樹脂中への溶解度の範囲内で選択す
ればよく、用いらｔするシンチレーション物質の種類に
より異なるが通常は０．１〜５重量％、好ましくは０．
１〜３重量％の範囲が選ばれる。すなわち０．１重量％
未満では添加効果が充分でなく、５重量％を越えると経
済的に不利なばかりでなく、いわゆる濃度消光により発
光量が低下する場合もある。
プラスチックシンチレータ内で発生した光は、通常、光
電子増倍管により゛検知されるが、使用する光電子増倍
管の最高感度が得られる波長にシンチレータからの光の
波長を一致させるために、１．４−ビス−２−（５−フ
ェニルオキサシリル）−ベンゼン、２，５−ビス−２−
（５−ターシャリ−ブチルベンゾキサゾリル）−チオフ
ェン、１．４−ビス−（２−メチルスチリル）−ベンゼ
ン、４．４′−ビス−（２，５−ジメチルスチリル）−
ベンゼン等のシンチレーション物質を含有させることも
、もちろん本発明の実施態様に含まれる。
電子増倍管により゛検知されるが、使用する光電子増倍
管の最高感度が得られる波長にシンチレータからの光の
波長を一致させるために、１．４−ビス−２−（５−フ
ェニルオキサシリル）−ベンゼン、２，５−ビス−２−
（５−ターシャリ−ブチルベンゾキサゾリル）−チオフ
ェン、１．４−ビス−（２−メチルスチリル）−ベンゼ
ン、４．４′−ビス−（２，５−ジメチルスチリル）−
ベンゼン等のシンチレーション物質を含有させることも
、もちろん本発明の実施態様に含まれる。
第二のシンチレーション物質の添加量も特に制限はない
が、透明性および経済性を考慮して０．００１〜０．１
重量％、好ましくは０．００５〜０．０５重量％の範囲
が選択される。
が、透明性および経済性を考慮して０．００１〜０．１
重量％、好ましくは０．００５〜０．０５重量％の範囲
が選択される。
本発明のプラスチックシンチレータを製造する方法に関
しては、特に制限はないが、通常は所定の組成の単量体
混合物にラジカル重合開始剤を溶解し、さらに必要によ
り所望のシンチレーション物質を添加溶解したのち、鋳
型、例えばガラス板間に注入して重合する方法により所
望の形状、例えば板状で得られる。反応は、通常θ〜１
５０Ｃ。
しては、特に制限はないが、通常は所定の組成の単量体
混合物にラジカル重合開始剤を溶解し、さらに必要によ
り所望のシンチレーション物質を添加溶解したのち、鋳
型、例えばガラス板間に注入して重合する方法により所
望の形状、例えば板状で得られる。反応は、通常θ〜１
５０Ｃ。
好ましくは３０〜’１４０ｒで０８５〜１００時間、好
ましくは１〜５０時間行なわれる。ラジカル重合開始剤
は、単量体混合物に対して通常０．０００１〜１重量％
、好ましくは０．０００５〜０．１重量％使用される。
ましくは１〜５０時間行なわれる。ラジカル重合開始剤
は、単量体混合物に対して通常０．０００１〜１重量％
、好ましくは０．０００５〜０．１重量％使用される。
代表的な重合開始剤としては、ラウロイルパーオキサイ
ド、１ｅｒｌ−ブチルパーオキシイソプロビルカーボネ
ート、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサ
イド、１ｅｒｔ−ブチルパーオキシアセテ−）、１ｅｒ
ｌ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジー１ｅ「１−ブ
チルパーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリル等が
ある。
ド、１ｅｒｌ−ブチルパーオキシイソプロビルカーボネ
ート、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサ
イド、１ｅｒｔ−ブチルパーオキシアセテ−）、１ｅｒ
ｌ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジー１ｅ「１−ブ
チルパーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリル等が
ある。
上記以外の方法により製造されたプラスチックシンチレ
ータも本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて本発明に
包含される。
ータも本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて本発明に
包含される。
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１〜４および比較列１〜３
第１表に示１組、成の単量体混合物に、重合開始剤とし
て０．５重量％のラウロイルパーオキサイドを添加した
のち、該混合物を２枚のガラス板の間に組んだセル中に
注入し、６５Ｃで３６時間、ついで８０［で５時間加熱
した。さらに１２０Ｃで、３時間加熱して厚さ約２０ｍ
ｍのプラスチック板を製造した。このようにして得ら１
れたプラスチック板の諸物性を第１表に示す方法により
測定して第１表に示す結果を得た。
て０．５重量％のラウロイルパーオキサイドを添加した
のち、該混合物を２枚のガラス板の間に組んだセル中に
注入し、６５Ｃで３６時間、ついで８０［で５時間加熱
した。さらに１２０Ｃで、３時間加熱して厚さ約２０ｍ
ｍのプラスチック板を製造した。このようにして得ら１
れたプラスチック板の諸物性を第１表に示す方法により
測定して第１表に示す結果を得た。
これらの結果より、母体樹脂中に架橋構造を導入するこ
とにより引張強度および熱変形温度に代表される機械的
および熱的性質および耐クラツク性が著しく改良される
ことが解る。また、実施例１〜３の樹脂は比較例３の樹
脂に比べて耐放射線性において著しく優れている。
とにより引張強度および熱変形温度に代表される機械的
および熱的性質および耐クラツク性が著しく改良される
ことが解る。また、実施例１〜３の樹脂は比較例３の樹
脂に比べて耐放射線性において著しく優れている。
実施例５〜１１および比較例４〜６
実施例１〜４および比較列１〜３と同様の組成の単量体
混合物に、第２表に示すシンチレーション物質を添加し
た後、実施例１〜４および比較例１〜３と同様の方法に
より厚み約１０１１ＩＩ＋＋の板状プラスチックシンチ
レータを製造した。
混合物に、第２表に示すシンチレーション物質を添加し
た後、実施例１〜４および比較例１〜３と同様の方法に
より厚み約１０１１ＩＩ＋＋の板状プラスチックシンチ
レータを製造した。
このプラスチックシンチレータを４０ ｗ＋Ｘ ２０酷
の長方形に切断し、切断面を研磨したのち、フィリップ
ス社製の５６ ＡＶＰ型光電子増倍管の窓にシリコンオ
イルを用いて接着し、全体を厚み０．１ｍのアルミニウ
ム製の窓を有する厚み１ｍ＋１１１のアルミニウム製の
管に納めて遮光した。この光電子増倍管をルクロイ社製
モデル３００１型マルチチャンネルアナライザーに連結
した。計９０からのβ線をスペトロメータによりモノク
ロ化し、１．６ ＭｅＶのエネルギーを持つβ線を取出
して該プラスチックシンチレータに照射し、生じたシン
チレーション光を波高分析することにより、該プラスチ
ックシンチレータの発光効率を測ボし゛た。各プラスチ
ックシンチレータの発光効率は、アントラセン効率既知
のプラスチックシンチレータの同一条件でｌ１ｌｌｌ定
した波高値を基準値として算出したアントラセン効率と
して表わし、第２表に示す結果を得た。
の長方形に切断し、切断面を研磨したのち、フィリップ
ス社製の５６ ＡＶＰ型光電子増倍管の窓にシリコンオ
イルを用いて接着し、全体を厚み０．１ｍのアルミニウ
ム製の窓を有する厚み１ｍ＋１１１のアルミニウム製の
管に納めて遮光した。この光電子増倍管をルクロイ社製
モデル３００１型マルチチャンネルアナライザーに連結
した。計９０からのβ線をスペトロメータによりモノク
ロ化し、１．６ ＭｅＶのエネルギーを持つβ線を取出
して該プラスチックシンチレータに照射し、生じたシン
チレーション光を波高分析することにより、該プラスチ
ックシンチレータの発光効率を測ボし゛た。各プラスチ
ックシンチレータの発光効率は、アントラセン効率既知
のプラスチックシンチレータの同一条件でｌ１ｌｌｌ定
した波高値を基準値として算出したアントラセン効率と
して表わし、第２表に示す結果を得た。
なお、丸のこによる切断に際し、比較例４および比較例
５のプラスチックシンチレータＧｔ 、粘りを生じて著
しく困難であったが、実施例５〜１１のプラスチックシ
ンチレータは、極めて容易に切断された。また、バフが
けによる研磨に際して比較例４〜６のプラスチックシン
チレータ＋ｉ、研磨面に多数のクラックを生じた。これ
らの例により本発明のプラスチックシンチレータは、高
し１発光効率と優秀な加工性とを兼ね備えてしする力（
解る。
５のプラスチックシンチレータＧｔ 、粘りを生じて著
しく困難であったが、実施例５〜１１のプラスチックシ
ンチレータは、極めて容易に切断された。また、バフが
けによる研磨に際して比較例４〜６のプラスチックシン
チレータ＋ｉ、研磨面に多数のクラックを生じた。これ
らの例により本発明のプラスチックシンチレータは、高
し１発光効率と優秀な加工性とを兼ね備えてしする力（
解る。
実施例１２〜】３および比較例７〜８
実施例６、実施例１０、比較例５および比較例６のプラ
スチックシンチレータを、それぞれ４０■×２０ｍの長
方形に切断し、切断面を研磨したのち、Ｃｏ ６０から
のγ線を照射線量が１０６Ｒになるように照射した。こ
のプラスチックシンチレータの照射後の発光効率を測定
し、第３表に示す結果を得た。これらの結果から、本発
明によるプラスチックシンチレータの耐放射線性が優れ
ていることが解る。
スチックシンチレータを、それぞれ４０■×２０ｍの長
方形に切断し、切断面を研磨したのち、Ｃｏ ６０から
のγ線を照射線量が１０６Ｒになるように照射した。こ
のプラスチックシンチレータの照射後の発光効率を測定
し、第３表に示す結果を得た。これらの結果から、本発
明によるプラスチックシンチレータの耐放射線性が優れ
ていることが解る。
第 ３ 表
実施例１２ 実施例６ 、 ７０ ６３
９０実施例１３ 実施例１０ ６２
５２ ８４比較例７ 比較例５ ５６
４２ ７５比較例８ 比較例６ ３
０ ８ ２７特許出願人 協和ガス化
学工業株式会社手続補正書 昭和５６年１０月ｒ日 特許庁長官 島 １）春樹 殿 １、事件の表示 昭和５６年特許願第１２７．７５０号＼２、発明の名称 プラスチックシンチレータ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都中央区日本横３丁目８１２号４、代理
人 住 所 東京都千代田区麹町３丁目４番地 麹町三丁目
ビル５、補正命令の日付 「損傷に程度」を、 「損傷の程度」と訂正する。
９０実施例１３ 実施例１０ ６２
５２ ８４比較例７ 比較例５ ５６
４２ ７５比較例８ 比較例６ ３
０ ８ ２７特許出願人 協和ガス化
学工業株式会社手続補正書 昭和５６年１０月ｒ日 特許庁長官 島 １）春樹 殿 １、事件の表示 昭和５６年特許願第１２７．７５０号＼２、発明の名称 プラスチックシンチレータ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都中央区日本横３丁目８１２号４、代理
人 住 所 東京都千代田区麹町３丁目４番地 麹町三丁目
ビル５、補正命令の日付 「損傷に程度」を、 「損傷の程度」と訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 、（ａ）一般式Ｉ （ただし、式中、ＸおよびＹは水素原子またはメチル基
を表わし、同時にメチル基となることはない。）で表わ
される少なくとも１種の化合物または使用される重合性
単量体混合物に対して一般式！で表わされる少な゛くと
−も１種の化合物を０．４以゛上の重量分率で含んでな
る単量体混合物を、（ｂ）分子内に少なくとも二つのラ
ジカル重合可能な炭素−炭素二重結合を有する少なくと
も１種の単量体の共存下に重合して得られる共重合９体
を母体樹脂とすることを特徴とする７′ラスチツクシン
チレータ。 ＋２ｊ （ｂ）の単量体は分子内に二つのラジカル重合
可能な炭素−炭素二重結合を有してなる特許請求の範１
ｆｆｌ第１項に記載のプラスチックシンチレータ。 ３、分子内に二つのラジカル重合可能な炭素−炭素二重
結合を有する単量体は、一般式Ｂ ＲＲ １ Ｈ２Ｃ＝ＣＣＯ→ＣＨ２−＋ｖＯＣＣ＝ＣＨ２（ＩＩ
））１１１ ０ ＼ ０ （ただし、式中、Ｒは水素またはメチル基であり、ｎは
３〜８の整数である。）、一般式ＩＲＲ’ Ｒ １１１ Ｈ２Ｃ−Ｃ−Ｃ−０→ＣＨ２−ＣＨ−０←ＣＣ＝ＣＨ２
（ｊ）ＩＩ ′ＩＩ ０ ０ （ただし、式中、ＲおよびＲ′は水素原子またはメチル
基であり、またｍは１〜２３の整数である。）および一
般式■ Ｈ２Ｃ＝Ｃ−ＣＯＨ２Ｃ−Ｃ−ＣＨ２０ＣＣ＝ＣＨ２（
ＩＩＶ）ＩＩ Ｉ ＩＩ ＯＣＨ３０ （ただし、式中、Ｒは水素原子またはメチル基である。 ）で表わされる化合物よりなる群から選ばれた少なくと
も１種の化合物である特許請求の範囲第２項に記載のプ
ラスチックシンチレータ。 ４、分子内に少なくとも二つのラジカル重合可能な炭素
−炭素二重結合を有する単量体は単量体混合物中におけ
る重量分率が０．００１〜０．１の範囲である特許請求
の範囲第】項ないし第３項のいずれか一つに記載のプラ
スチックシンチレータ。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56127750A JPS5830687A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | プラスチツクシンチレ−タ |
| CH4796/82A CH664765A5 (de) | 1981-08-17 | 1982-08-10 | Kunststoff-szintillator. |
| DE19823230263 DE3230263A1 (de) | 1981-08-17 | 1982-08-14 | Kunststoff-scintillator |
| US06/408,452 US4495084A (en) | 1981-08-17 | 1982-08-16 | Plastic scintillator |
| GB08223555A GB2106525B (en) | 1981-08-17 | 1982-08-16 | Styrene copolymer based |
| IT48993/82A IT1149060B (it) | 1981-08-17 | 1982-08-16 | Sostanza plastica induttrice di scintillamento |
| FR8214228A FR2511387B1 (fr) | 1981-08-17 | 1982-08-17 | Scintillateur en matiere plastique a base de copolymere d'un derive du styrene et d'un monomere a deux doubles liaisons apte a la polymerisation radicalaire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56127750A JPS5830687A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | プラスチツクシンチレ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5830687A true JPS5830687A (ja) | 1983-02-23 |
| JPS6410791B2 JPS6410791B2 (ja) | 1989-02-22 |
Family
ID=14967753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56127750A Granted JPS5830687A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | プラスチツクシンチレ−タ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4495084A (ja) |
| JP (1) | JPS5830687A (ja) |
| CH (1) | CH664765A5 (ja) |
| DE (1) | DE3230263A1 (ja) |
| FR (1) | FR2511387B1 (ja) |
| GB (1) | GB2106525B (ja) |
| IT (1) | IT1149060B (ja) |
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| JP2018131476A (ja) * | 2017-02-13 | 2018-08-23 | 東京インキ株式会社 | 放射線検出用プラスチックシンチレータ |
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| ATE206820T1 (de) * | 1992-06-22 | 2001-10-15 | Packard Instr Bv | Plastischer selbsklebender szintillator |
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- 1982-08-16 US US06/408,452 patent/US4495084A/en not_active Expired - Lifetime
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