(57)【要約】【課題】  １００℃〜１３０℃の環境下で使用できる耐熱性を有し、再生加工が可能であり、可撓性および磁気特性に優れた可撓性放射線遮蔽・遮音材を提供する。【解決手段】  熱可塑性ポリウレタンエラストマー４０部、エチレン・ヴィニール・アセテイト２０部、エチレン・エチルアクリレート２０部、老化防止剤０．２部、安定剤０．２部、可塑剤２０部、タングステン粉末１６００部を計量後、１６インチロールにて２０分間混練し、ペレタイザーにてペレット混合物を得た。次いで、押し出し成形機にて、巾２５０ｍｍ、厚さ２ｍｍのタングステン粉末入り可撓性樹脂シートを得た。【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂とタングステン粉末とを含む樹脂組成物であって、前記熱可塑性樹脂は少なくとも、熱可塑性ポリウレタンエラストマーを樹脂中に１０〜９０重量部を含み、オレフィン系樹脂及び可塑剤の１種又は２種以上を含有することを特徴とする可撓性放射線遮蔽・遮音材。
【請求項２】
熱可塑性樹脂とタングステン粉末とを含む樹脂組成物であって、前記熱可塑性樹脂は少なくとも、熱可塑性ポリエステル系エラストマーを樹脂中に１０〜９０重量部を含み、オレフィン系樹脂及び可塑剤の１種又は２種以上を含有することを特徴とする可撓性放射線遮蔽・遮音材。
【請求項３】
請求項１又は２の熱可塑性樹脂にナイロン系エラストマー又はスチレン系樹脂を含有することを特徴とする可撓性放射線遮蔽・遮音材。
【請求項４】
請求項１又は２又は３の熱可塑性樹脂に難燃剤を加え、難燃機能を有することを特徴とする可撓性放射線遮蔽・遮音材。
【請求項５】
請求項１又は２又は３又は４の可撓性放射線遮蔽・遮音材にポリエステル若しくはＵＶ樹脂を被覆し、耐油性を向上させたことを特徴とする可撓性放射線遮蔽・遮音材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タングステン粉末を結合剤で結合した可撓性放射線遮蔽・遮音材に関わり、特に繰り返して再生加工できるシート状、ベルト状、コード状等の形状を有するタングステン粉末入り可撓性放射線遮蔽・遮音材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、放射線用の遮蔽材や遮音材としては、高比重の鉛粉末とオレフィン系樹脂を主成分とする、安価でかつ良好な特性の可撓性放射線遮蔽・遮音材がよく知られ、用いられてきた。しかしながら、この可撓性放射線遮蔽・遮音材は、結合剤のオレフィン系樹脂の特性からして、使用される環境温度が１００℃以下に限られ、高温の環境下（１００〜１３０℃）では利用することができなかった。一方、この放射線遮蔽材・遮音材の主成分である鉛は人体に有害であり、世界的な環境意識の高まりの中で、鉛を含む可撓性放射線遮蔽・遮音材の使用が制限又は禁止されるようになった。
【特許文献１】特開平８−１１０３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これまで、可撓性放射線遮蔽・遮音材を構成する樹脂結合剤としては、オレフィン系樹脂のエチレン・ヴィニール・アセテイト（ＥＶＡ）、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）、ニトリルブタジエンラバー（ＮＢＲ）、塩素化ビニール樹脂（ＰＶＣ）等が使用されてきた。
しかし、ニトリルブタジエンラバー（ＮＢＲ）に代表される加硫ゴムは、製造工程で物性向上のために加硫工程を通ることから、押し出し成型などで生じた端材等を再生加工することができず、製造コストが上昇する要因となっていた。
また、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）、塩素化ビニール樹脂（ＰＶＣ）は、ハロゲンを構造中に含有するため、高温度下では塩素を発生し、周辺機器を腐食させる原因となり、また焼却するとダイオキシン等を発生する恐れがあり、環境を汚染するという問題を有していた。同様に、エチレン・ヴィニール・アセテイト（ＥＶＡ）は、高温下で分解して酢酸を発生し、これも周辺機器を腐食させる恐れがあることから、高温下での利用は制限される。
その他ゴムの性質を有する樹脂材料として、ポリアミドエラストマー（ナイロンエラストマー）やポリスチレンが挙げられる。これらの代表的なエラストマーとして、ポリアミドエラストマー（ナイロンエラストマー）は高融点であり、シート成形体は柔軟性や屈曲性に乏しく、成形体に占める金属粉末比率が多くなると屈曲性が低下し、十分な可撓性が得られにくい問題もあった。
またスチレン系エラストマーは、金属粉末との「ぬれ性」が悪く、金属粉末比率が多くなると可撓性が十分に得られにくいという問題があった。
【０００４】
そこで本発明は、結合剤により金属粉末を結合した可撓性放射線遮蔽・遮音材において、耐熱性を有し（１００〜１３０℃の環境下で使用できる）、再生加工が可能であり、十分な可撓性と鉛代替物質を用いて、すぐれた放射線遮蔽・遮音材を実現することである。すなわち、十分な放射線遮蔽・遮音効果をもち、再生加工可能な可撓性放射線遮蔽・遮音材を提供、実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を達成するため、本発明者らは、樹脂結合剤として熱可塑性ポリウレタンエラストマーを本体として、これにエチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）やエチレン・ヴィニール・アセテイト（ＥＶＡ）を混合添加することによって、前記課題を解決できると考え、鋭意検討を重ねた結果、少なくとも樹脂結合剤と、鉛代替物質としてのタングステン粉末を含む組成物であって、該結合剤のうち、熱可塑性ポリウレタンエラストマーを樹脂中に１０〜９０重量部含み、残りをオレフィン系樹脂とする組成物にすることによって、本発明を完成するに至った。
【０００６】
同様にポリエステル系エラストマーを本体として、これにエチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）やエチレン・ヴィニール・アセテイト（ＥＶＡ）を混合添加することによって、前記課題を解決できることを見出し、少なくとも樹脂結合剤とタングステン粉末を含む組成物であって、該結合剤のうち、ポリエステル系エラストマーを樹脂中に１０〜９０重量部含み、残りをオレフィン系樹脂とする組成物にすることによって、本発明を完成するに至った。
【０００７】
請求項１又は２の熱可塑性樹脂にポリアミドエラストマー（ナイロンエラストマー）を５〜１５重量部添加することによって本発明を完成するに至った。
【０００８】
請求項１又は２又は３の熱可塑性樹脂に、２５〜１５０重量部に相当する難燃剤を加えることによって本発明を完成するに至った。
【０００９】
請求項１又は２又は３又は４の可撓性放射線遮蔽・遮音材にポリエステル若しくはＵＶ樹脂を被覆することによって本発明を完成するに至った。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成によれば、十分な放射線遮蔽性・遮音性、熱安定性、可撓性を有し、屈曲しても折れ欠けのない、ゴムのような柔軟な可撓性放射線遮蔽・遮音材を得ることができる。
【００１１】
ここで、結合剤は熱可塑性ポリウレタンエラストマー及びオレフィン系エラストマー（ＥＶＡ又はＮＢＲ）を含み、それらの重量比は、熱可塑性ポリウレタンエラストマー：オレフィン系エラストマーで、９：１〜５：５であることが必要である。熱可塑性ポリウレタンエラストマーとオレフィン系エラストマーの配合比がこの範囲よりも高すぎると、成形物の表面にベタつきなどの現象が生じて取り扱いに支障をきたす。逆にオレフィン系エラストマーの量が多くなると、耐熱性、折れ曲げ性、再生加工性が悪くなるために好ましくない。
【００１２】
または、結合剤は熱可塑性ポリエステル系エラストマー及びオレフィン系エラストマー（ＥＶＡ又はＮＢＲ）を含み、それらの重量比は、熱可塑性ポリエステル系エラストマー：オレフィン系エラストマーで、９：１〜５：５であることが必要である。熱可塑性ポリエステル系エラストマーとオレフィン系エラストマーの配合比がこの範囲よりも高すぎると、成形物の表面にベタつきなどの現象が生じて取り扱いに支障をきたす。逆にオレフィン系エラストマーの量が多くなると、耐熱性、折れ曲げ性、再生加工性が悪くなるために好ましくない。
【００１３】
本発明に使用されるタングステン粉末は、結合剤を１００重量部としたとき、８００〜２０００重量部を配合するとよい。この範囲を下回ると十分な放射線遮蔽効果・遮音効果が得られず、これを上回るとシート状に成形したときのシートの可撓性と折れ曲げ性が悪くなり、折れや欠けが生じ好ましくない。
【００１４】
熱可塑性樹脂にポリアミドエラストマー（ナイロンエラストマー）を５〜１５重量部添加することで、押し出し成形性、加工性を向上させることができる。
【００１５】
熱可塑性樹脂に２５〜１５０重量部に相当する難燃剤を加えることで、難燃化も可能となる。
【００１６】
そして、可撓性放射線遮蔽・遮音材にポリエステル若しくはＵＶ樹脂（紫外線硬化樹脂）を被覆することで、耐油性を向上させることができる。
【００１７】
本発明のタングステン粉末入り樹脂組成物は、所望の耐熱性と可撓性及び組成中に塩素などの有害なハロゲンを含まないので、混練や成形加工中や高温環境下にこれら組成物が置かれても、分解ガスや腐食性ガス発生の恐れがなく、すぐれた物性が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の可撓性放射線遮蔽・遮音材は、熱可塑性を有することから、樹脂結合剤とタングステン粉末の混合・混練には、ニーダーやロール、連続式二軸混練機等の混練機を用いることできる。混練性をよくするために、チタネート系カップリング剤でタングステン粉末を表面処理したり、分散剤を使用したりしてもよい。本発明の可撓性樹脂組成物は、押し出し成形機にて加工・成形を行うので、成形性の向上及び、滑剤や樹脂の老化防止のために、老化防止剤や耐候剤を添加することもできる。
【００１９】
こうして得られたペレット混合物は、押し出し成形機で成形加工が可能で、従来のオレフィン系樹脂成形品と比べ、耐熱性が大幅に向上し、かつ再生加工が可能となる。また、押し出し成形品シートに、ポリエステル若しくはＵＶ樹脂などの種々の樹脂コートを塗工することによって、ハンドリング、耐油性が向上する。
【００２０】
本発明の可撓性放射線遮蔽・遮音材は、厚さ１ｍｍ〜５ｍｍほどのシート状に成形加工することができ、このシート形状は可撓性を発揮しやすいものである。
【００２１】
実施例による本発明を以下に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。実施例及び比較例の「部数」は全て重量部数を表す。
【実施例１】
【００２２】
熱可塑性ポリウレタンエラストマー（クラレ（株）製）４０部、エチレン・ヴィニール・アセテイト（三井・デュポン社製）２０部、エチレン・エチルアクリレート（日本ユニカー（株）製）２０部、老化防止剤０．２部、安定剤０．２部、可塑剤２０部、タングステン粉末（日本タングステン（株）製）１６００部を計量後、１６インチロールにて２０分間混練し、ペレタイザーにてペレット混合物を得た。次いで、押し出し成形機にて、巾２５０ｍｍ、厚さ２ｍｍのタングステン粉末入り可撓性樹脂シートを得た。
【実施例２】
【００２３】
熱可塑性ポリウレタンエラストマー（クラレ（株）製）６０部、エチレン・ヴィニール・アセテイト（三井・デュポン社製）１０部、エチレン・エチルアクリレート（日本ユニカー（株）製）１０部、老化防止剤０．２部、安定剤０．２部、可塑剤２０部、タングステン粉末（日本タングステン（株）製）１６００部を計量後、１６インチロールにて２０分間混練し、ペレタイザーにてペレット混合物を得た。次いで、押し出し成形機にて、巾２５０ｍｍ、厚さ２ｍｍのタングステン粉末入り可撓性樹脂シートを得た。
【実施例３】
【００２４】
熱可塑性ポリウレタンエラストマー（クラレ（株）製）５０部、エチレン・ヴィニール・アセテイト（三井・デュポン（株）製）１０部、エチレン・エチルアクリレート（日本ユニカー（株）製）１０部、ナイロンエラストマー（アトケム（株）製）１０部、老化防止剤０．２部、安定剤０．２部、可塑剤２０部、タングステン粉末（日本タングステン（株）製）１６００部を計量後、１６インチロールにて２０分間混練し、ペレタイザーにてペレット混合物を得た。次いで、押し出し成形機にて、巾２５０ｍｍ、厚さ２ｍｍのタングステン粉末入り可撓性樹脂シートを得た。
【実施例４】
【００２５】
熱可塑性ポリエステルエラストマー（三菱化学（株）製）５０部、ニトリルブタジエンラバー（日本ゼオン（株）製）２０部、エチレン・エチルアクリレート（日本ユニカー（株）製）１０部、ナイロンエラストマー（アトケム（株）製）１０部、老化防止剤０．２部、安定剤０．２部、可塑剤２０部、タングステン粉末（日本タングステン（株）製）１６００部を計量後、１６インチロールにて２０分間混練し、ペレタイザーにてペレット混合物を得た。次いで、押し出し成形機にて、巾２５０ｍｍ、厚さ２ｍｍのタングステン粉末入り可撓性樹脂シートを得た。
【００２６】
（比較例１）エチレン・エチルアクリレート（日本ユニカー（株）製）３０部、エチレン・ヴィニール・アセテイト（三井・デュポン（株）製）２０部、塩素化ポリエチレン（昭和電工製）４０部、老化防止剤、安定剤、可塑剤、鉛粉末１０００部を計量後、１６インチロールにて２０分間混練し、ペレタイザーにてペレット混合物を得た。次いで、押し出し成形機にて、巾２５０ｍｍ、厚さ２ｍｍの鉛粉末入り可撓性樹脂シートを得た。
【００２７】
（比較例２）ニトリルブタジエンラバー（日本ゼオン（株）製）５０部、エチレン・エチルアクリレート（日本ユニカー（株）製）３０部、エチレン・ヴィニール・アセテイト（三井・デュポン（株）製）２０部、老化防止剤、安定剤、可塑剤、鉛粉末１０００部を計量後、１６インチロールにて２０分間混練し、ペレタイザーにてペレット混合物を得た。次いで、押し出し成形機にて、巾２５０ｍｍ、厚さ２ｍｍの鉛粉末入り可撓性樹脂シートを得た。
【００２８】
（比較例３）ニトリルブタジエンラバー（日本ゼオン（株）製）４０部、エチレン・エチルアクリレート（日本ユニカー（株）製）３０部、エチレン・ヴィニール・アセテイト（三井・デュポン（株）製）１０部、ナイロンエラストマー（アトケム（株）製）１０部、老化防止剤、安定剤、可塑剤、鉛粉末１０００部を計量後、１６インチロールにて２０分間混練し、ペレタイザーにてペレット混合物を得た。次いで、押し出し成形機にて、巾２５０ｍｍ、厚さ２ｍｍの鉛粉末入り可撓性樹脂シートを得た。
【００２９】
熱安定性の評価は、１２０℃のオーブンに５００時間放置し、放置前の可撓性、引っ張り強度測定し、ゴム硬度を評価した。
【００３０】
可撓性の評価は、厚さ１．３ｍｍの試料を直径１０ｍｍのパイプに、室温で１８０°巻きつけて、亀裂、ワレ等が発生しない場合を○、亀裂等が発生した場合を×とした。
【００３１】
引張り強度の評価は、厚さ１ｍｍのシート磁石をＪＩＳ２号型試験片（Ｋ７１１３）型に打ち抜き、ＳＶ−３０１型引張圧縮試験機にて測定した。
【００３２】
軟化点評価は、厚さ０．６ｍｍの試料をＴＡインスツルメントＴＭＡ２９４０ＴＭＡによってＴＭＡ測定を行い、変曲点を求めた。
【００３３】
各例の評価結果を表１に示す。表１からわかるように実施例１〜４は好結果を示し、オレフィン系樹脂を主体にした比較例１〜３に比べ、耐熱性が大幅に向上していることがわかる。また、実施例１〜４は、加熱前と加熱後の可撓性、軟化展変化において優秀な結果を示し、有用な材料であることがわかる。同様に耐油性についても、比較例１，２，３は、表面が一部溶解しているのに対し、実施例ではポリエステルコートすることによって膨潤がなく、耐油性も有することがわかる。
比較例１，２，３は、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）、エチレン・ヴィニール・アセテイト及びエチレン・エチルアクリレートを主体とした組成物であり、著しく柔軟性を失い、加熱後、ゴム硬度が上がり、脆くなった。これは、一部が部分的に劣化、分解したためと思われる。
【表１】
2006258459.tif 000002