(57)【要約】【課題】  本発明は設計時に仮想されている高圧熱水の非定常環境下で剥離を生じない耐放射線性と耐熱水性に優れた原子炉格納容器内の表示シールおよび保護シールを提供することを目的とする。 【解決手段】  本発明に係わる原子炉格納容器内の表示シール及び保護シールは、ポニフェニレンサルファイド、芳香族系ポリアミド、ポリイミドから選択される一の材質からなる厚みが１０μｍ以上１００μｍ以下の支持体を備えたフィルムの片面に、シリコン系又はアクリル系の粘着剤層を設けたことを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポニフェニレンサルファイド、芳香族系ポリアミド、ポリイミドから選択される一の材質からなる厚みが１０μｍ以上１００μｍ以下の支持体を備えたフィルムの片面に、シリコン系又はアクリル系の粘着剤層を設けたことを特徴とする、耐放射線性と耐熱水性に優れた原子炉格納容器内の表示シール。
【請求項２】
融点が１６０℃以上のナイロンからなる厚みが２０μｍ以上１５０μｍ以下の支持体を備え、成型時の幅方向の延伸倍率が１．２倍以下であるフィルムの片面に、シリコン系又はアクリル系の粘着剤層を設けたことを特徴とする、耐放射線性と耐熱水性に優れた原子炉格納容器内の表示シール
【請求項３】
ポニフェニレンサルファイド、芳香族系ポリアミド、ポリイミドから選択される一の材質からなる厚みが１０μｍ以上１００μｍ以下の支持体を備えたフィルムの片面に、シリコン系又はアクリル系の粘着剤層を設けたことを特徴とする、表示シールの上層から添付して表示シールの剥離を防ぐ耐放射線性と耐熱水性に優れた原子炉格納容器内の保護シール。
【請求項４】
融点が１６０℃以上のナイロンからなる厚みが２０μｍ以上１５０μｍ以下の支持体を備え、成型時の幅方向の延伸倍率が１．２倍以下であるフィルムの片面に、シリコン系又はアクリル系の粘着剤層を設けたことを特徴とする、表示シールの上層から添付して表示シールの剥離を防ぐ耐放射線性と耐熱水性に優れた原子炉格納容器内の保護シール。
【請求項５】
請求項３または４のいずれかに記載の原子炉格納容器内の保護シールにより、表示シールを被覆して剥離を防ぐ耐放射線性と耐熱水性に優れた原子炉格納容器内の表示シールの剥離防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所の原子炉格納容器内において設計時に仮想されている高圧熱水の非定常環境で剥離しない耐放射線性と耐熱水性に優れた表示シール、あるいは既設表示シールの剥離を防止する耐放射線性と耐熱水性に優れた保護シールに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の原子炉格納容器内において設計時に安全設計事象として仮想されている高圧熱水の非定常環境では、容器内部を冷却するために大量の冷却水が循環し、その際、原子炉格納容器内にある各種表示を行うステッカーなどの表示シールは剥離物として循環ポンプに負荷をかける異物として計算されている。
【０００３】
ＡＳＴＭ  Ｄ  ３９１１では、原子炉格納容器内に用いる塗料や表示物に対して高圧熱水の非定常環境での剥離性を評価するために、放射線照射と高温高圧の熱水環境を模擬した試験が規定されている。
【０００４】
設計時に仮想されている高圧熱水の非定常環境で剥離を生じない表示シールは、循環ポンプに対する負荷を低減し、また、設置時に循環ポンプの負荷への配慮が不要となるため作業負荷が軽減されるなどのメリットがある。また、既設の表示シールの上から保護シールを添付して表示シールの剥離防止が図れれば、容器内での他の剥離対象物を勘案して循環ポンプに対する負荷を調節することができる。
【０００５】
耐放射線性と耐熱水性とのうち、耐放射線性については従来から優れた素材の開発が行われてきた（例えば特許文献１参照）。特許文献１では、ポリプロピレン系樹脂とアクリルアミド誘導体を含むエチレン系共重合体との混合樹脂は、耐衝撃性、機械的強度、透明性、印刷性、耐放射線性に優れていることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−９８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載のポリプロピレン系混合樹脂は、原子炉格納容器内での高圧熱水の非定常環境に耐えうるだけの耐熱水性を有しておらず、表示シールや保護シールに用いても剥離を防止することができなかった。
【０００８】
以上の課題を解決するために、本発明は設計時に仮想されている高圧熱水の非定常環境下で剥離を生じない耐放射線性と耐熱水性に優れた原子炉格納容器内の表示シールおよび保護シールを提供することを目的とする。 
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明者らは各種樹脂を支持体とする各種市販フィルムに耐熱性の粘着剤層を設け、表面を研磨した金属板に貼付し、ＡＳＴＭ  Ｄ  ３９１１に定める条件に準じて、耐放射線性と耐熱水性を評価した。その結果以下の知見が得られた。
【００１０】
融点が１３０℃以下のポリプロピレン（以下ＰＰ）、ポリエチレン（以下ＰＥ）はフィルムが消失していた。融点の高いポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴ）およびポリエチレンナフタレート（以下ＰＥＮ）のフィルムは剥離した。ポニフェニレンサルファイド（以下ＰＰＳ）、芳香族系ポリアミド（以下ＡＰＡ）、ポリイミド（以下ＰＩ）を支持体とするフィルムは、変色はしたものの基板に密着していた。また、二軸延伸したナイロンフィルム（以下ＯＮＹ）は変色し基板から剥離したが、無延伸のナイロンフィルム（以下ＣＮＹ）は変色して表面が白化したものの剥離は生じなかった。
【００１１】
ふっ素フィルムのように耐熱性を有していてもハロゲンを含むものは加熱時や放射線照射時などにガスを発生する可能性が判明し除外した。
また、ＰＰＳを支持体とするフィルムを用いて、耐放射線性と耐熱水性が良好な粘着剤についても検討を行った。その結果、ゴム系の粘着剤は剥離を生じた。シリコン系粘着剤では剥離を生じず、アクリル系粘着剤では一部で膨れを生じたが、剥離には至らなかった。
以上の知見により本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下のとおりである。 
【００１２】
本発明に係わる原子炉格納容器内の表示シール及び保護シールは、ポニフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、芳香族系ポリアミド（ＡＰＡ）、ポリイミド（ＰＩ）から選択される一の材質からなる厚みが１０μｍ以上１００μｍ以下の支持体を備えたフィルムの片面に、シリコン系又はアクリル系の粘着剤層を設けたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係わる原子炉格納容器内の表示シール及び保護シールは、融点が１６０℃以上のナイロンからなる厚みが２０μｍ以上１５０μｍ以下の支持体を備え、成型時の幅方向の延伸倍率が１．２倍以下であるフィルムの片面に、シリコン系又はアクリル系の粘着剤層を設けたことを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明に係わる原子炉格納容器内の表示シールの剥離防止方法は、前記原子炉格納容器内の保護シールにより、表示シールを被覆して剥離を防ぐことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の原子炉格納容器内の表示シールおよび保護シールは、耐放射線性と耐熱水性に優れ、設計時に仮想されている高圧熱水の非定常環境下でも剥離を生じない。その結果、容器内での循環ポンプに対する負荷を低減でき、運転コストを削減することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明を実施するための形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。
【００１７】
本実施形態では、原子炉格納容器内の表示シールもしくは既設表示シールの上層から添付・被覆して既設表示シールの剥離を防ぐ保護シールを対象とする。
【００１８】
〔第一の実施形態〕
まず、第一の実施形態に係わる表示シールもしくは保護シールは、ＰＰＳ、ＡＰＡ、ＰＩから選択される一の材質からなる厚みが１０μｍ以上１００μｍ以下の支持体を備えたフィルムの片面に、シリコン系又はアクリル系の粘着剤層を設けたことを特徴とする。
【００１９】
本実施形態において表示シールや保護シールは、基本的に剥離紙／粘着剤層／支持体層の構成で供給される。テープ状で供給される場合は、基本的に粘着剤層／支持体層／剥離剤の構成でテープ巻きされた状態で供給される。前記構成で、粘着剤層と支持体層の間に必要に応じてプライマー層を設けたり、支持体層の粘着剤層側にコロナ放電処理などの濡れ性を向上させる処理を施しても構わない。また、支持体層の粘着剤層の反対側の面に印刷およびＰＥラミネートなどの目止め処理を施しても性能に影響しない。
【００２０】
フィルムは、ＰＰＳ、ＡＰＡ、ＰＩを支持体とすることが望ましい。耐熱水性、加水分解性、耐放射線性に優れているためである。特にアラミドフィルムを支持体とする場合は、芳香族系のアラミドフィルムを使用することが望ましい。Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌを含むものは加熱時や放射線照射時などにガスを発生する可能性があるため除外するのが好ましい。
【００２１】
ＰＰＳ、ＡＰＡ、ＰＩを支持体とするフィルムを使用する場合は、支持体厚みが１０μｍ以上１００μｍ以下であることが望ましい。１０μｍ以下では設置時のフィルムの取り扱いが難しく、また１００μｍ超えではフィルムの収縮応力から剥離の可能性が高くなり、また、フィルムコストが高くなり費用的に好ましくない。
【００２２】
本発明においてフィルムの片面に配置する粘着剤層には、アクリル系あるいはシリコン系の粘着剤を用いる。このうち、シリコン系の粘着剤の方が耐熱水性に優れており、より好ましい。なお、一般に使用されるゴム系粘着剤は放射線照射後の熱水環境で容易に剥離するため適用できない。
【００２３】
アクリル系粘着剤は、シリコン系粘着剤に比較して放射線照射後の熱水環境下で一部に密着性の低下がみられたが、表示シールは完全剥離には至っておらず、基本的に適用することが可能である。アクリル系粘着剤のコストがシリコン系粘着剤よりも低いことから、ＡＳＴＭ  Ｄ  ３９１１の評価条件より温和な環境が想定される部位には好適に用いることができる。
【００２４】
粘着剤層の厚さは一般に10μｍ未満では付着性が安定せず、また、100μｍを超えても効果は飽和すると考えられる。
【００２５】
〔第二の実施形態〕
第二の実施形態に係わる表示シールもしくは保護シールは、融点が１６０℃以上のナイロンからなる厚みが２０μｍ以上１５０μｍ以下の支持体を備え、成型時の幅方向の延伸倍率が１．２倍以下であるフィルムの片面に、シリコン系又はアクリル系の粘着剤層を設けたことを特徴とする。
【００２６】
支持体には延伸倍率が１．２倍以下のナイロンを用いるのが好ましく、無延伸のナイロンを用いるのがより好ましい。ナイロンの延伸倍率が低ければ、高圧熱水の非定常環境下でフィルム自体は変質するものの剥離は生じないためである。ナイロンフィルムの価格がＰＰＳなどに比較して安価であるため、高圧熱水の非定常環境を経た後に表示などが読み取りにくくなっても差し支えない部分に好適に用いることができる。
一方、延伸倍率が１．２倍よりも大きなナイロンは、耐熱性には優れるものの、吸水に伴う形状変化などにより高圧熱水の環境下では剥離しやすいため適用できない。
【００２７】
ナイロンを支持体とするフィルムを使用する場合は、支持体厚みが２０μｍ以上１５０μｍ以下であることが望ましい。ナイロン自体が吸湿変形、分解するため２０μｍ未満では保護性がなく、また１５０μｍ超えではコストが高くなり費用的に好ましくない。Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌを含むものは加熱時や放射線照射時などにガスを発生する可能性があるため除外するのが好ましい。
【００２８】
以上説明の通り、第一の実施形態もしくは第二の実施形態によれば、耐放射線性と耐熱水性に優れ、設計時に仮想されている高圧熱水の非定常環境下でも剥離を生じない原子炉格納容器内の表示シールおよび保護シールを提供できる。その結果、容器内での循環ポンプに対する負荷を低減でき、運転コストを削減することが可能となる。
【実施例】
【００２９】
〔支持体性能評価〕
フィルムの支持体の性能評価用に、厚さ30-50μｍの各種フィルムの片面にシリコン系粘着剤（信越化学工業（株）製信越シリコーン（登録商標）KR-101）を厚さ30μｍで配置した試験用シールを試作した。この試験用シールを３×３ｃｍに切出し、５×１０ｃｍの板厚２ｍｍのＳＵＳ３０４金属試験片に貼付した。
フィルムの支持体）
実施例１：ＰＰＳ（東レ（株）製トレリナ（登録商標））
実施例２：ＰＩ（住友スリーエム（株）製カプトン（登録商標）テープ5412）
実施例３：ＡＰＡ（東レ（株）製ミクトロン（登録商標））
実施例４：ＣＮＹ（三菱樹脂（株）製ダイアミロン（登録商標）Ｃ）
比較例１〜５：ＯＮＹ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＲＴ、ＰＥＮ
【００３０】
耐放射線性試験として、1×104Gy/h以上の照射吸収線量率で、トータルの累積線量が1×107Gyとなるようにγ線を室温で照射した。耐放射性試験後、全てのシールは剥離していないことを確認した。
【００３１】
その後、耐熱水性試験として、耐放射線性試験後の試験材に300μS/m以下の純水中に試験片を浸漬させ、熱水環境下にて試験を実施した。熱水環境は、172℃に昇温し1時間保持後、125℃に降温し4日間保持後、95℃に降温し3日間保持後常温で取り出すステップとした。耐熱水性試験後のシールの剥離の有無を評価した。
【００３２】
表１に支持体性能評価試験の結果を示す。なお、耐熱水性試験後に全く剥離しなかったものを◎とし、一部軽微な損傷を生じたが剥離には至っていないものを○と評価した。また、フィルムが消失あるいは完全に剥離したものを×と評価とした。
【００３３】
【表１】
2011090103.tif 000002
【００３４】
〔粘着剤性能評価〕
粘着剤の性能評価として以下を実施した。
厚さ50μｍのＰＰＳフィルム（東レ（株）製トレリナ（登録商標））の片面に各種粘着剤を厚さ30μｍで配置した試験用シールを試作した。実施例１ではシリコン系粘着剤（信越化学工業（株）製信越シリコーン（登録商標）KR-101）を、実施例５ではアクリル系粘着剤（日本合成化学工業（株）製ポリエスター（登録商標）１００４）、比較例６では市販のゴム系粘着剤をそれぞれ使用した。試験用シールを３×３ｃｍに切出し、５×１０ｃｍの板厚２ｍｍのＳＵＳ３０４金属試験片に貼付した。
【００３５】
この粘着剤性能評価用の試験体に対して、支持体性能評価と同一の耐放射線性試験および耐熱水性試験を実施した。表２に粘着剤性能評価試験の結果を示す。評価基準は、支持体性能評価と同様とした。
【００３６】
【表２】
2011090103.tif 000003