KR20040079904A - 중성자 차폐 및 아임계 유지용 비닐에스테르 수지계 재료 - Google Patents
중성자 차폐 및 아임계 유지용 비닐에스테르 수지계 재료 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 비닐에스테르 수지계 매트릭스 및 중성자를 감속시키고 흡수할 수 있는 무기 필러를 포함하는 중성자 차폐 및 아임계 유지용 복합 재료에 관한 것이다.
상기 비닐에스테르 수지는 에폭시메타크릴레이트 수지일 수 있고, 상기 무기 필러는 붕산아연 및 알루미나 수화물 또는 수산화마그네슘을 포함할 수 있다.
Description
고밀도 무기 재료 및 열경화성 수지의 혼합물(mix)로부터 얻은 중성자 차폐재료는 EP-A-0 628 968 [1]에 개시되어 있다. 상기 문헌에 의하면, 상기 경화성 수지는 불포화 폴리에스테르 수지이고 상기 무기 필러는 중금속 또는 중금속의 화합물일 수 있다.
문헌 GB-A-1 049 890 [2]은 불포화 폴리에스테르 및 불포화 단량체의 공중합성 혼합물로부터 얻은 0.3 중량% 이상의 붕소를 포함하는 중성자 흡수 몰딩 성형품 또는 코팅물을 개시하는데, 상기 폴리에스테르의 산 성분 중 하나는 붕소산으로부터 일부 유도되고, 또는 상기 중합성 단량체는 일부 붕소산 에스테르이다.
문헌 JP-A-55 119099 [3]는 중성자에 대한 보호를 제공하고 또한 불포화 폴리에스테르 수지계인 재료를 개시한다. 이러한 종류의 재료는 1 cm3당 6.1 x 1022개의 원자에 해당하는 수소 원자 밀도를 가지나, 일체의 중성자흡수재는 포함하지 않는다. 따라서, 상기 재료는 핵 연료 수송 포장을 아임계 상태로 유지할 수 없다.
이러한 불포화 폴리에스테르 수지계 재료는 단지 통상적인 내열적노화성(resistnace to thermal aging)을 가질 뿐이라는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 중성자 차폐 및 아임계 유지용 재료를 제공하는 것이다. 이러한 종류의 재료는, 방사성 생성물(더욱 상세하게는 이러한 생성물은 핵분열성 재료를 포함함)에 의해 방출되는 중성자 방사선으로부터 작업자들을 보호하고 중성자 형성 연쇄 반응의 폭주(runaway)를 방지할 수 있으므로 핵에너지분야에서 유용하다.
구체적으로는, 방사성 생성물, 예를 들면 핵 연료 집합체(nuclear fuel assemblies)의 수송 포장류 및/또는 저장용 중성자 차폐로서 사용될 수 있다.
중성자 차폐를 위해, 중성자는 감속되어야 하고, 따라서 중성자를 포획하는 붕소 화합물의 첨가를 포함하여, 다량의 수소를 포함하는 재료가 사용되어야 한다.
아임계를 유지하기 위해, 상기 중성자 형성 연쇄 반응의 폭주를 방지하기 위한 붕소와 같은 중성자흡수재(neutron absorber)를 다량 함유하는 것이 필요하다.
게다가, 이러한 재료는 자기소화성(self-extinguishing)이 있어야 한다.
도 1은 시간(day)의 함수로서 본 발명에 따른 두 개의 재료의 160 및 170℃에서의 질량 손실(%)을 도시한다.
본 발명의 목적은 상세하게는 불포화 폴리에스테르계 재료보다 더 우수한 내부식성을 갖는 중성자 차폐 및 아임계 유지용 재료를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 중성자 차폐 및 아임계 유지용 복합 재료는 비닐에스테르 수지계 매트릭스 및 중성자를 감속시키고 흡수할 수 있는 무기 필러를 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 비닐에스테르 수지는 다른 종류로 이루어질 수 있다. 통상적으로, 상기 사용되는 수지류는 카르복실산을 에폭시 수지 상에 첨가함으로써 얻어진다.
상기 사용되는 에폭시 수지는 두 개의 가능한 종류의 고분자 형태 중 하나를 가진다:
- 비스페놀 A, 및
- 노볼락.
특히, 상기 카르복실산은 아크릴산 또는 메타크릴산일 수 있다. 바람직하게는, 메타크릴산이 사용된다.
따라서, 상기 비닐에스테르 수지는 바람직하게는 에폭시아크릴레이트 수지류, 에폭시메타크릴레이트 수지류, 비스페놀 A 타입 수지류, 노볼락 타입 수지류 및 비스페놀 A 타입 할로겐화 수지류로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 에폭시아크릴레이트 및 에폭시메타크릴레이트 비스페놀 A 타입 수지류는 하기 화학식을 따를 수 있다:
상기 식에서 R은 H 또는 CH3을 나타낸다.
상기 노볼락 타입 비닐에스테르 수지류는 하기 화학식을 따를 수 있다:
상기 식에서 R은 H 또는 CH3을 나타낸다.
또한 비스페놀 A계 할로겐화 비닐에스테르 수지류가 본 발명에 따르면 사용될 수 있는데, 예를 들면 하기 화학식을 따를 수 있다:
상기 식에서 R은 전술한 바와 같다.
또한 비에폭시 비닐에스테르 수지류가 본 발명에서 사용될 수 있는데, 이는 이소프탈릭 폴리에스테르 및 우레탄으로부터 얻어지고, 예를 들면 하기 화학식을 따를 수 있다:
상기 식에서 R은 전술한 바와 같고 U는 우레탄기를 나타낸다.
이러한 비닐에스테르 수지류의 선택 때문에, 본 발명의 복합 재료는 하기의 장점을 가진다.
비닐에스테르 수지류 중 수소의 원자 농도는 불포화 폴리에스테르류의 원자 농도보다 더 크고, 따라서 중성자 감속이 더 우수하다.
이러한 수지류는 탁월한 열적 안정성 및 매우 우수한 내부식성을 가지기 때문에, 중성자 차폐 및 아임계 유지용으로 사용되는 재료로서 바람직하고, 상기 수지류의 사용 온도는 대개 높다.
상기 재료는 제조하기가 용이한데, 이는 상기 비닐에스테르 수지가 방사성 생성물용 수송 또는 저장 포장을 형성할 수 있는 몰드에 직접 주입될 수 있기 때문이다.
이러한 비닐에스테르 수지류로 제조된 차폐 재료의 질량 손실(loss of mass)은 고온에서 작다.
본 발명의 재료에서, 상기 비닐에스테르 수지류는 스티렌 및 메틸스티렌과 같은 스티렌 유도체류 및 디비닐벤젠, 비닐톨루엔, 메틸 메타크릴레이트 및 디알릴 프탈레이트와 같은 알릴 유도체류와 같은 공중합성 단량체와 반응함으로써 열경화성 재료로 변환되었다.
본 발명에 따르면, 상기 재료는 또한 중성자를 감속시키고 흡수할 수 있는 무기 필러, 예를 들면, 금속류, 금속 화합물류, 붕소, 붕소 화합물류를 포함한다.
본 발명에 따르면, 이러한 무기 필러는 특히 하나 이상의 붕소 무기 화합물 및 하나 이상의 수소화 무기 화합물을 포함할 수 있다.
사용될 수 있는 붕소 화합물은 붕소산(H3BO3), 콜레마나이트(colemanite, Ca2O14B6H10), 붕산아연(Zn2O14,5H7B6, Zn4O8B2H2및 Zn2O11B6), 탄화붕소(B4C), 질화붕소(BN) 및 산화붕소(B2O3)를 포함하는 군에 속한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 복합 재료는 붕산아연(Zn2O14,5H7B6), 탄화붕소(B4C) 중에서 선택된 하나 이상의 붕소 화합물을 포함한다.
사용될 수 있는 수소화 무기 화합물류는 바람직하게는 알루미나 수화물류 및 수산화마그네슘의 군에 속한다.
본 발명에 따른 재료는 또한 폴리비닐 아세테이트를 포함하여 상기 재료를 비수축성(non-shrinking)으로 만들 수 있다.
또한 이러한 재료는 멜라민과 같은 수소화 유기 필러를 포함하여 자기소화성을 개선시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 붕소 무기 화합물 및 수소화 무기 화합물을 선택하고 이들의 함량은 상기 재료 중 1 ㎤ 당 8 x 1020내지 15 x 1021개의 붕소 원자인 붕소 농도 및 1 ㎤ 당 4 x 1022내지 6 x 1022개의 수소 원자의 수소 농도를 얻을 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 재료에서, 다수의 다른 성분들을 또한 선택하여서 방사성 물질용 수송 및/또는 저장 포장에서 사용하기에 적당한 밀도, 자기소화성 및 열전도도 특성을 얻을 수 있다.
특히, 상대적으로 고온에서 우수한 내노화성을 가지는 것이 필요한데, 이는 상기 포장에 들어가는 생성물이 170℃의 온도에 이를 수 있기 때문이다.
상기 재료는 또한 내화성(fire resistant)일 필요가 있는데, 이는 상기 재료가 자기소화성이어야 한다는 것, 즉 불꽃이 제거되면 불이 꺼지고; 따라서 상기 재료가 불을 지속시키지 못한다는 것을 의미한다.
본 발명에 따르면, 이러한 자기소화성은 특히 수소화 및/또는 붕소화 무기 화합물, 예를 들면 알루미나 수화물 또는 붕산아연의 존재하에서 부여된다.
유사하게는, 상기 재료는 낮은 열전도도를 가져야 하나, 상기 열전도도는 방사된 연료 요소(irradiated fuel elements)와 같은 수송된 요소로부터 열을 뺏을 수 있을 만큼 충분히 커야한다.
최종적으로, 이후 알 수 있는 바와 같이, 이러한 재료는 다른 성분 및 비닐희석제의 혼합물을 주입함으로써 얻어지기 때문에, 상기 다수의 다른 성분들은 상기 혼합물이 주입될 수 있는 성질을 갖도록 해야 한다. 통상적으로 상기 혼합물의 점도는 300 포아즈(Poises)를 초과해서는 안된다.
본 발명에 따른 재료 조성물의 예로서, 25 내지 40 중량%의 열경화성 비닐에스테르 수지 및 상기 비닐 희석제(예를 들면 스티렌)를 포함하는 재료를 고려할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따르면, 상기 재료의 밀도는 1.6 이상이고, 예를 들면 1.65 내지 1.9이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 재료는 160℃의 최소 사용 온도를 견딜 수 있다.
본 발명에 따른 재료는 비닐 희석제 중 비닐에스테르 수지 용액의 성분의 혼합물을 경화시킴으로써 제조될 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 목적은 하기 단계를 포함하는 전술한 복합 재료의 제조 방법을 제공하는 것이다:
- 비닐 희석제 중의 비닐에스테르 수지 용액과 상기 무기 필러의 혼합물을 제조하는 단계,
- 상기 혼합물에 촉매 및 경화 촉진제를 첨가하는 단계,
- 상기 혼합물을 진공 하에서 탈기(degass)하는 단계,
- 얻어진 혼합물을 몰드에 주입하는 단계, 및
- 상기 혼합물을 상기 몰드에서 경화시키는 단계.
상기 비닐 희석제는 예를 들면, 스티렌, 비닐톨루엔, 디비닐벤젠, 메틸스티렌, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트 또는 디알릴 프탈레이트와 같은 알릴 유도체일 수 있다. 바람직하게는, 상기 비닐에스테르 수지를 용해시키고 또한 공중합에 의한 경화를 가능케 하는 스티렌이 사용될 수 있다.
상기 사용되는 촉매 및 경화 촉진제는 비닐에스테르 수지류의 경화용으로 보통 사용되는 화합물 중에서 선택된다.
특히, 촉매는, 예를 들면 하기와 같은 유기 퍼옥시드일 수 있다:
- 메틸에틸아세톤 퍼옥시드, 아세틸아세톤 퍼옥시드, 메틸이소부틸아세톤 퍼옥시드, 시클로헥사논 퍼옥시드 및 큐멘(cumene) 히드로퍼옥시드와 같은 아세톤으로부터 유도된 퍼옥시드;
- 디메틸아닐린, 디에틸아닐린 및 디메틸파라톨루이딘과 같은 방향족 3급 아민류와 결합될 수 있는 디아실 퍼옥시드류(예를 들면 벤조일 퍼옥시드); 및
- 디큐밀 퍼옥시드 및 디터셔부틸(ditertiobutyl) 퍼옥시드와 같은 디알킬 퍼옥시드류.
가장 흔히 사용되는 촉진제는 코발트 나프테네이트 또는 옥토에이트와 같은 2가 코발트 염류, 및 디메틸 아닐린, 디메틸파라톨루이딘 및 디에틸아닐린과 같은 방향족 3급 아민류이다.
또한 가교 금지제, 계면활성제 및 비수축제(non-shrinking agent)와 같은 첨가제가 하나 이상 상기 혼합물에 첨가될 수 있다.
사용될 수 있는 금지제의 예로는 아세틸아세톤 및터셔부틸카테콜(tertiobutylcatechol)이 있다.
본 발명에 따른 방법은 하기와 같이 실시된다:
상기 비닐에스테르 수지(프리폴리머 + 비닐 희석제)를 분위기 온도에서 상기 촉진제(들) 및 다른 무기 필러(예를 들면, 수소화 및 붕소화 필러)와 혼합한다. 필러의 백분율은 60%에서 75%까지 변할 수 있다. 이러한 필러는 또한 연소 반응 특성을 부여한다. 상기 집합체를 혼합하여 완벽하게 균질한 혼합물을 얻을 수 있다. 상기 촉매를 마지막으로 상기 혼합물에 첨가한다. 이후 상기 균질한 혼합물을 진공 하(0.01 MPa 미만)에서 탈기시킨다. 상기 혼합물의 점도는 300 포아즈를 초과하지 않아야 한다(상기 혼합물은 주입성(pourable)이 있어야 한다).
탈기한 후, 상기 혼합물을 필요한 몰드에 주입하고, 상기 혼합물을 가교시켜서 불용성의 열경화성 재료를 형성한다. 상기 반응의 메카니즘은 라디칼 반응이며 상기 반응은 상당히 발열성이다. 상기 경화 시간은 주입 조건(온도, 촉매 함량, 촉진제 및 금지제 함량)에 따라서 변할 수 있다. 따라서, 상기 겔화 시간은 촉매 및 촉진제의 백분율을 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 상기 겔화 시간은 20 분에서 2 시간까지 변화한다.
본 발명에 따르면, 상기 수지의 경화에 사용되는 몰드는 방사성 생성물용 수송 및/또는 저장 포장에 의해 직접 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 포장은 주변 리세스(peripheral recesses)를 포함할 수 있는데, 이를 통하여 상기 혼합물이 주입된다.
본 발명의 또 다른 목적은 전술한 복합 재료로부터 형성된 차폐를 포함하는방사성 생성물용 수송 및/또는 저장 포장을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 특성 및 장점은 첨부한 도면을 참조하여 하기 실시예의 설명을 읽은 후 더 명확해질 것이고, 하기 실시예는 예시하기 위한 목적일뿐이고 결코 여기에 한정되지 않는다.
하기 실시예는 상기 비닐에스테르 수지로서 상표명 Derakane Momentum 470-300의 Dow Chemical 제품의 수지를 사용하고 붕산아연 및 알루미나 수화물 또는 수산화마그네슘을 포함하는, 중성자 차폐 및 아임계 유지용 복합 재료의 제조를 예시한다.
실시예 1
중합성 혼합물을 하기 첨부된 표 1에 제시된 비율을 사용하는 Derakane Momentum 470-300 비닐에스테르 수지, 스티렌, 붕산아연(Zn2O14,5H7B6) 및 수산화마그네슘으로부터 제조하였다.
하기 성분을 상기 혼합물에 첨가하였다:
- 수지 + 스티렌의 질량에 대하여 1 중량%의 55028 촉진제(Akzo 제품), 및
- 수지 + 스티렌의 질량에 대하여 2 중량%의 Butanox M50 촉매 (메틸에틸아세톤 퍼옥시드) (Akzo 제품).
다음 단계로 3 분 동안 상기 혼합물을 진공 탈기하고, 이어서 상기 혼합물을 핵 연료 수송 또는 저장 포장의 구획(compartment)으로 이루어진 몰드 속으로 주입하였다.
상기 겔화 시간은 20℃에서 22 분이었다.
상기 결과물은 하기 특성을 갖는 복합 재료였다:
- 밀도 : 1.697
- 수소 함량 : 4.72 중량%, 즉 4.78 x 1022원자/㎤,
- 붕소 함량 : 0.97 중량%, 즉 9.17 x 1020원자/㎤.
상기 얻어진 재료는 만족스러운 열적 특성을 가졌다.
10℃/분의 온도 상승률을 갖는 TMA 40(METTLER)으로 측정된 상기 재료에 대한 열팽창계수 α는 하기 값을 나타내었다:
- α : 20 내지 140℃에서 35 x 10-6K-1, 및
- α : 140℃ 보다 높은 온도에서 97 x 10-6K-1.
비열 Cp를 30℃에서 200℃까지 변하는 온도 범위에 대해서, 10℃/분의 온도 상승률을 갖는 미분 엔탈피 분석기(DSC 30, METTLER)로 측정하였다.
Cp의 값은 40 내지 180℃의 온도에 대해서 1.19 J.g-1.℃-1및 1.89 J.g-1.℃-1범위 내였다.
또한 열전도도 측정을 25℃에서 180℃까지 변하는 온도에 대해서 실시하였다. 상기 값은 0.75 내지 0.91 W.m-1K-1범위 내에 포함되었다.
또한 상기 재료의 기계적 특성을, Adamel Lhomargy DY26 dynamometer 및 1 mm/분의 시험 속도를 사용하여, 10 mm 직경 및 20 mm 높이의 시편 상에서 23℃에서 압축 시험을 실시함으로써 측정하였다. 얻어진 결과는 하기와 같다:
- 압축 모듈러스 : 4166 ± 100 MPa,
- 극한 응력 : 155.3 ± 0.8 MPa,
- 파단점에서의 압축률 : 7 ± 0.2%.
실시예 1의 재료의 높은 수소 함량을 고려하면, 상기 재료는 방사선 차폐 용도에 특히 적당하다.
실시예 2
표 1에 제시된 성분 및 비율을 사용하여, 실시예 1과 동일한 처리 방법을 사용하였다.
또한 상기 혼합물은 하기를 포함하였다:
- 수지의 질량에 대하여 0.9 중량%의 촉진제 NL 49P (Akzo 제품), 및
- 수지의 질량에 대하여 1.5 중량%의 Butanox M50 촉매 (Akzo 제품).
경화는 분위기 온도에서 일어났고, 25 분 후, 하기 특성을 갖는 재료를 얻었다:
- 밀도 : 1.79
- 수소 함량 : 4.80 중량%, 즉 5.14 x 1022원자/㎤,
- 붕소 함량 : 0.89 중량%, 즉 8.92 x 1020원자/㎤.
상기 얻어진 재료는 만족스러운 열적 특성을 가졌다.
10℃/분의 온도 상승률을 갖는 DSC (METTLER)로 측정된 상기 재료에 대한 열팽창계수 α는 하기 값을 나타내었다:
- α : 20 내지 130℃에서 37 x 10-6K-1, 및
- α : 130℃ 보다 높은 온도에서 109 x 10-6K-1.
상기 비열 Cp를 40℃에서 180℃까지 변하는 온도 범위에 대해서 10℃/분의 온도 상승률을 갖는 미분 엔탈피 분석기(DSC 30, METTLER)로 측정하였다. Cp의 값은 1.07 및 1.65 J.g-1.℃-1범위 내였다.
또한 열전도도 측정을 20℃에서 170℃까지 변하는 온도에 대해서 실시하였다. 이러한 온도 범위 내에서, 상기 수지의 열전도도 값은 거의 0.8 W/m.K이었다.
또한 상기 재료의 기계적 특성을 23℃에서 압축 시험을 실시함으로써 측정하였다. 따라서 상기 재료의 압축 모듈러스를 확인할 수 있었는데, 4299 ± 276 MPa이었다.
상기 수소 함량을 고려하면, 실시예 2의 재료는 방사선 차폐 용도에 특히 적당하다.
또한 실시예 1 및 2의 재료의 열적 노화 시험을 160℃에서 실시하였고, 실시예 1의 재료는 170℃에서도 실시하였다.
6 개월에 걸친 노화 시험은 치수가 35 x 25 x 95 mm인 재료의 샘플을 160℃ 및 170℃의 건조 오븐에 넣고 시간에 따른 상기 샘플의 질량 손실을 모니터링하는 것으로 이루어졌다. 시간(day)의 함수로서 재료의 질량 손실(%)을 나타내는 변화 곡선을 도 1에 도시하였다.
또한 실시예 1 및 2의 재료의 연소 반응에 대한 시험을 실시하였다.
800℃에서 30 분간의 연소 시험을 각각 두 개의 240 mm 직경 및 60 mm 높이의 블록으로된 실시예 1 및 2의 재료에 대하여 실시하였다. 불꽃을 제1 블록의 재료에 직접 접촉하였고, 반면에 제2 블록은 1 mm 두께의 철판으로 보호하였다.
양자의 조건에서, 토치(torch)가 제거된 후에 두 개의 재료에 대하여 자기소화성이 즉시 나타났다.
실시예 3
실시예 1과 동일한 처리 방법을 사용하여, 하기 혼합물로부터 중성자 차폐 및 아임계 유지용 재료를 제조하였다:
- Derakane Momentum 470-300 비닐에스테르 수지 : 32 중량%
- 붕산아연 : 13 중량%
- 탄화붕소 B4C : 15 중량%
- 알루미나 수화물 : 40 중량%
또한 상기 혼합물은 하기를 포함하였다:
- 수지의 질량에 대하여 0.9 중량%의 NL 49P 촉진제, 및
- 수지의 질량에 대하여 1.5 중량%의 Butanox M50 촉매.
경화는 분위기 온도에서 일어났고, 25 분 후 하기 특성을 갖는 재료를 얻었다:
- 밀도 : 1.8
- 수소 함량 : 4.03 중량%, 즉 4.34 x 1022원자/㎤, 및
- 붕소 함량 : 13.68 중량%, 즉 1.37 x 1022원자/㎤.
상기 재료의 높은 수소 함량을 고려하면, 실시예 3의 재료는 아임계 유지에 탁월한 효과를 나타낸다.
따라서, 본 발명에 따른 재료는 핵 연료 집합체의 수송 동안 중성자 차폐 및 아임계 유지를 위한 매우 매력적인 특성을 가진다.
언급된 참조 문헌
[1] EP-A-0 628 968
[2] GB-A-1 049 890
[3] JP-A-55 119099
| 성분 | 실시예 1(중량%) | 실시예 2(중량%) | 실시예 3(중량%) |
| Derakane Momentum 470-300 비닐에스테르 수지 | 32 | 32 | 32 |
| 첨가된 스티렌 | 5 | ||
| 붕산아연Zn2O14,5H7B6 | 6.5 | 6 | 13 |
| 탄화붕소 B4C | 15 | ||
| 수산화마그네슘 | 56.5 | ||
| 알루미나 수화물 | 62 | 40 | |
| 겔화 시간 | 22 분 | 25 분 | 25 분 |
본 발명은 비닐에스테르 수지계 매트릭스 및 무기 필러를 포함하는 중성자 차폐 및 아임계 유지용 복합 재료 분야에 이용할 수 있다.
Claims (16)
- 비닐에스테르 수지계 매트릭스 및 중성자를 감속시키고 흡수할 수 있는 무기 필러를 포함하는 중성자 차폐 및 아임계 유지용 복합 재료.
- 제 1항에 있어서, 상기 비닐에스테르 수지가 에폭시아크릴레이트 수지류, 에폭시메타크릴레이트 수지류, 비스페놀 A 타입 수지류, 노볼락 타입 수지류 및 비스페놀 A 타입 할로겐화 수지류, 및 이소프탈릭 폴리에스테르 및 우레탄으로부터 얻어진 수지류로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 재료.
- 제 2항에 있어서, 상기 비닐에스테르 수지가 하기 화학식을 따르는 에폭시메타크릴레이트 비스페놀 A 타입 수지인 것을 특징으로 하는 재료:상기 식에서 R은 H 또는 CH3을 나타낸다.
- 제 2항에 있어서, 상기 비닐에스테르 수지가 하기 화학식의 노볼락 수지인것을 특징으로 하는 재료:상기 식에서 R은 H 또는 CH3을 나타낸다.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무기 필러가 하나 이상의 붕소 무기 화합물 및 하나 이상의 수소화 무기 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 재료.
- 제 5항에 있어서, 상기 붕소 무기 화합물이 붕소산(H3BO3), 붕산아연(Zn2O14,5H7B6, Zn4O8B2H2및 Zn2O11B6), 콜레마나이트(colemanite, Ca2O14B6H10), 탄화붕소(B4C), 질화붕소(BN) 및 산화붕소(B2O3)로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 재료.
- 제 5항에 있어서, 붕산아연(Zn2O14,5H7B6) 및 탄화붕소(B4C)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 붕소 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 재료.
- 제 5항에 있어서, 상기 수소화 무기 화합물이 알루미나 수화물류 및 수산화 마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 것을 특징으로 하는 재료.
- 제 5항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수소화 무기 화합물 및 붕소 무기 화합물의 함량이 상기 재료 중 붕소 농도는 1 ㎤ 당 8 x 1020내지 15 x 1021개의 붕소 원자이고 수소 농도는 1 ㎤ 당 4 x 1022내지 6 x 1022개의 수소 원자인 것을 특징으로 하는 재료.
- 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 25 내지 40 중량%의 비닐에스테르 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 재료.
- 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 1.6 이상, 바람직하게는 1.65 내지 1.9의 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 재료.
- 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 160℃의 최소 사용 온도를 견딜 수 있는 것을 특징으로 하는 재료.
- 하기 단계를 포함하는, 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항의 복합 재료의 제조 방법:- 상기 무기 필러와 비닐 희석제 중의 비닐에스테르 수지 용액의 혼합물을 제조하는 단계,- 상기 혼합물에 촉매 및 경화 촉진제를 첨가하는 단계,- 상기 혼합물을 진공 하에서 탈기하는 단계,- 상기 얻어진 혼합물을 몰드에 주입하는 단계, 및- 상기 혼합물을 상기 몰드에서 경화시키는 단계.
- 제 13항에 있어서, 상기 비닐 희석제가 스티렌인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
- 제 13항 또는 제 14항에 있어서, 상기 몰드가 방사성 생성물용 수송 및/또는저장 포장인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
- 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항의 복합 재료로부터 형성된 차폐재를 포함하는 방사성 생성물용 수송 및/또는 저장 포장.
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