(57)【要約】【課題】部分的に異なる厚みを備えながらパネル面内で均一なＸ線透過性分布を有するＦＲＰサンドイッチパネルと該サンドイッチパネルの低コストな製造方法を提供する。【解決手段】スキンが炭素繊維を含む繊維強化プラスチック、コアが樹脂発泡体であるサンドイッチ構造を有するＸ線カセッテ用パネルであって、該パネルは、最大厚みと最小厚みとの比が１．５〜３．０の範囲内であり、かつ、前記スキンは、最大厚みと最小厚みとの比が１．０〜１．３の範囲内であるとともに、パネルの任意箇所におけるコア厚みと見かけコア密度との積（ｋｇ／ｍ２）が、パネルの他の任意箇所におけるコア厚みと見かけコア密度との積（ｋｇ／ｍ２）の０．８〜１．２倍の範囲内であることを特徴とするＸ線カセッテ用パネル。【選択図】図１
2008207523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スキンが炭素繊維を含む繊維強化プラスチック、コアが樹脂発泡体であるサンドイッチ構造を有するＸ線カセッテ用パネルであって、該パネルは、最大厚みと最小厚みとの比が１．５〜３．０の範囲内であり、かつ、前記スキンは、最大厚みと最小厚みとの比が１．０〜１．３の範囲内であるとともに、パネルの任意箇所におけるコア厚みと見かけコア密度との積（ｋｇ／ｍ２）が、パネルの他の任意箇所におけるコア厚みと見かけコア密度との積（ｋｇ／ｍ２）の０．８〜１．２倍の範囲内であることを特徴とするＸ線カセッテ用パネル。
【請求項２】
繊維強化プラスチックにおいて、炭素繊維は、パネルの面内で均一に配列してなる、請求項1に記載のＸ線カセッテ用パネル。
【請求項３】
コアは、繋ぎ目がなく一体化された樹脂発泡体である、請求項１または２に記載のＸ線カセッテ用パネル。
【請求項４】
樹脂発泡体は熱可塑性樹脂で構成されてなる、請求項１〜３のいずれかに記載のＸ線カセッテ用パネル。
【請求項５】
スキンとコアとは、それらの間に配置された熱可塑性樹脂層によって、一体化している、請求項１〜４のいずれかに記載のＸ線カセッテ用パネル。
【請求項６】
Ｘ線照射管電圧６０ｋＶにおいて、パネル内の任意の点におけるＸ線透過線量がアルミニウム当量で０．１〜０．３ｍｍＡｌの範囲内であり、かつパネル内で最大アルミニウム当量と最小アルミニウム当量との比が１．０〜１．３の範囲である、請求項１〜５のいずれかに記載のＸ線カセッテ用パネル。
【請求項７】
パネルは、その最大厚みが０．５〜５ｍｍの範囲内である、請求項１〜６のいずれかに記載のＸ線カセッテ用パネル。
【請求項８】
パネルは、その最小厚みに比して１．０〜１．５倍の範囲内の厚みを備える位置に貫通穴を備えてなる、請求項１〜７のいずれかに記載のＸ線カセッテ用パネル。
【請求項９】
樹脂発泡シートの表裏両面に、炭素繊維を含むプリプレグを配置してプリフォームを形成し、凹凸形状のキャビティが形成される上型と下型とを開いて、それらの間に前記プリフォームを配置した後に、上型と下型とを型締めして、成形後のパネルが、その最小厚みがプリフォームの厚みの０．２〜０．６倍、その最大厚みがプリフォームの厚みの０．３〜０．９倍の範囲内であって、かつパネルの最大厚みと最小厚みとの比が１．５〜３．０の範囲内となるよう成形することを特徴とするＸ線カセッテ用パネルの製造方法。
【請求項１０】
樹脂発泡シートは、実質的に均一の厚みおよび実質的に均一のかさ密度を有する、請求項９に記載のＸ線カセッテ用パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用のＸ線診断に用いられるＸ線カセッテにおいて、軽量、高剛性、Ｘ線透過性が必要であり、かつ他の部品と締結される筐体等の一部として使用可能な繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰと略す）サンドイッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療用のＸ線診断に用いられ、Ｘ線写真フィルムや蓄積性蛍光体シートを収納するＸ線カセッテを構成するパネルには、軽量、高剛性で、Ｘ線透過性に優れた炭素繊維強化プラスチック（以下、ＣＦＲＰと略す）製のパネルが使用されることが多い。特に最近では、さらにＸ線透過性を高めて、Ｘ線診断画像の鮮鋭化や人体へのＸ線被爆量低減を図るために、スキンでコアを挟んだ構造、いわゆるサンドイッチ構造において、スキンをＣＦＲＰで構成し、コアを低密度の発泡体で構成したパネルが検討されている（例えば、特許文献１参照）。上記いずれのパネル構造の場合でも、パネルの面内で均一なＸ線透過性分布を得るため、パネルの断面形状は均一な厚みを備えた平板構造を用いることが一般的である。
ところが実際にカセッテとして使用される場合には、パネル外周部に枠状部品が接合されたり、カセッテに内挿する画像記録用のシート部品との干渉を避けるために、パネルは平板形状のみでなくフランジ状に湾曲したりすることが好ましい場合がある。またパネルの面剛性を高めるために、局部的にパネルの厚みを増加させることは非常に有効であるとともに、意匠性を高めるためにパネルの面内で異なる厚みを備えることが好ましい場合がある。このような場合、パネル面内で異なる厚みを備えた所望のパネル形状を得ながら、パネル面内の均一なＸ線透過性を確保することが重要である。また均一なＸ線透過性を確保するために、パネル内の材料も繋ぎ目がなくその構造も均質であることが好ましい。さらに上記の異なる厚みを備えたパネル形状を低コストで製造することも重要である。通常、異なる厚みを備えたＦＲＰサンドイッチパネルを製造する場合には、部分的に厚みの異なるコアを機械加工や熱圧縮加工により事前に用意し、コアの両面に硬化前のＦＲＰ製スキンを配置してオートクレーブで成形したり、樹脂含浸していない強化繊維のスキンを配置したりして型内で熱硬化性樹脂を強化繊維に含浸するレジン・トランスファーモールディング（以下、ＲＴＭと略す）などの成形法が用いられる。また、部分的に厚みの異なるコアと、コアの表面凹凸形状に即したＦＲＰ製スキンを別途成形して、スキンとコアとを接着する方法も用いられる。例えば特許文献２には、発泡樹脂コアを用いたサンドイッチパネルの一体成形に関する技術が提案されているが、パネル形状は均一な厚みを備えた平板構造である。一方、特許文献３には、異なる厚みの断面形状を備えたサンドイッチパネルに関する技術が提案されているが、均一なＸ線透過性は得られ難いことに併せて成形に大きなコストを要するという問題がある。
【特許文献１】特開２００５−３１３６１３号公報
【特許文献２】特開昭５９−１７６０３６号公報
【特許文献３】特開２００５−２１９３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、かかる従来技術で十分な検討が行われていなかった、部分的に異なる厚みを備えながらパネル面内で均一なＸ線透過性分布を有するＸ線カセッテ用パネルとその低コストな製造方法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】
【０００４】
前記目的を達成するため、本発明のＸ線カセッテ用パネルは次の構成を有する。すなわち、スキンが炭素繊維強化プラスチック、コアが樹脂発泡体であるサンドイッチ構造を有するＸ線カセッテ用パネルであって、該パネルは、最大厚みと最小厚みとの比が１．５〜３．０の範囲内であり、かつ、前記スキンは、最大厚みと最小厚みとの比が１．０〜１．３の範囲内であるとともに、パネルの任意箇所におけるコア厚みと見かけコア密度との積（ｋｇ／ｍ２）が、パネルの他の任意箇所におけるコア厚みと見かけコア密度との積（ｋｇ／ｍ２）の０．８〜１．２倍の範囲内であることを特徴とするＸ線カセッテ用パネルである。
【０００５】
また、前記目的を達成するため、本発明のＸ線カセッテ用パネルの製造方法は次の構成を有する。すなわち、樹脂発泡シートの表裏両面に、炭素繊維を含むプリプレグを配置してプリフォームを形成し、凹凸形状のキャビティが形成される上型と下型とを開いて、それらの間に前記プリフォームを配置した後に、上型と下型とを型締めして、成形後のパネルが、その最小厚みがプリフォームの厚みの０．２〜０．６倍、その最大厚みがプリフォームの厚みの０．３〜０．９倍の範囲内であって、かつパネルの最大厚みと最小厚みとの比が１．５〜３．０の範囲内となるよう成形することを特徴とするＸ線カセッテ用パネルの製造方法である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のＸ線カセッテ用パネルによれば、部分的に異なる厚みを備え、他部品との干渉を回避したり、嵌合が容易になったり、面内で高い剛性を有するサンドイッチパネルでありながら、Ｘ線透過性に優れ、かつパネル面のいずれの位置でも同程度のＸ線透過性が得られる。したがって、パネルをＸ線カセッテへ実装するに際して設計の自由度が拡大する。また本発明のＸ線カセッテ用パネルの製造方法によれば、部分的に異なる厚みを備え、Ｘ線カセッテに適したパネルを、従来の均一厚みからなる平板構造のパネルと同等のコストで製造することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明者らは、上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、Ｘ線透過量の絶対値は、同一材料からなる構造体を透過する場合、透過物質の厚みと密度との積にほぼ反比例することに着目し、軽量、均一なＸ線透過性を維持しながら、他部品との接合に関して設計自由度が大きく、高剛性なＸ線カセッテ用パネルを、低コストで得ることに成功した。
【０００８】
以下、本発明の好ましい実施態様例を図面を参照しながら説明する。
【０００９】
図１は、本発明のＸ線カセッテ用パネルの一例を示す斜視図である。図２は、図1に示すＸ線カセッテ用パネルのＡ−Ａ面での断面図である。
【００１０】
図１、２に示す様に、本発明において、Ｘ線カセッテ用パネル１は、スキン２がＣＦＲＰ、コア３が樹脂発泡体であるサンドイッチ構造を有する。そして、パネルは、異なる厚みを備え、最大厚みと最小厚みとの比が１．５〜３．０の範囲内である。
【００１１】
パネルにおいて、最大厚みと最小厚みとの比を１．５〜３．０の範囲内とすることで、不均一な厚みを備えたパネル構造となり、面内で高い面剛性が必要な部分は肉厚とし、一方、外周部など筐体として枠部品との接合が必要であったり、他の内挿部品との干渉を避ける必要があったりする部分は薄肉としたりして、パネルをＸ線カセッテへ実装するに際して設計の自由度が拡大するという利点がある。上記理由から、パネルにおいて、最大厚みと最小厚みとの比は、より好ましくは１．６〜２．６の範囲内である。
【００１２】
本発明において、スキン２は、最大厚みと最小厚みとの比（最大厚み／最小厚み）が、１．０〜１．３の範囲内、より好ましくは１．０〜１．２の範囲内であって、かつパネルの任意箇所におけるコア厚みと見かけコア密度との積（ｋｇ／ｍ２）が、パネルの他の任意箇所におけるコア厚みと見かけコア密度との積（ｋｇ／ｍ２）の０．８〜１．２倍の範囲内、より好ましくは０．８５〜１．１５倍の範囲内であることが必要である。ここで、見かけコア密度は、ＪＩＳ  Ｋ  ７２２２（２００５年）にて測定することができる。
【００１３】
スキン２は、パネルにおいて高い曲げ剛性を確保するために必要となるもので、炭素繊維を含むＦＲＰで構成される。ＦＲＰは強化繊維にマトリクス樹脂を含浸し成形してなる。ＦＲＰに炭素繊維が含まれているために、比強度、比弾性率が高く、Ｘ線透過性が高いパネルとすることができる。炭素繊維としては、例えばポリアクリルニトリル（ＰＡＮ）系、ピッチ系、セルロース系、炭化水素による気相成長系などのものを用いることができ、これらを２種類以上を併用してもよい。中でも、弾性率と価格のバランスに優れるＰＡＮ系炭素繊維が本発明には適している。ＦＲＰには、炭素繊維に加えて、炭素繊維以外の強化繊維を用いても良く、かかる強化繊維としては、ガラス繊維、有機高弾性率繊維（例えば、米国デュポン（株）製のポリアラミド繊維“ケブラー（登録商標）”）、アルミナ繊維、シリコンカーバイド繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維などの高強度、高弾性率繊維を使用することができ、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ビニロン繊維などの合成繊維や、有機天然繊維なども使用することができる。またこれら複数の強化繊維を併用することもできる。
【００１４】
マトリクス樹脂としては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を使用することができる。具体的には、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、シアネート樹脂などを挙げることができ、熱可塑性樹脂としては、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、マレイミド樹脂、ポリイミド樹脂などを挙げることができる。マトリクス樹脂としては、熱硬化性樹脂など、熱または光や電子線など外部からのエネルギーにより硬化して、少なくとも部分的に三次元硬化物を形成する樹脂であることが好ましく、エポキシ樹脂を用いることが特に好ましい。
【００１５】
ここで、スキン２を、その最大厚みと最小厚みとの比（最大厚み／最小厚み）が１．０〜１．３の範囲内、より好ましくは１．０〜１．２の範囲内とすることで、パネルとしては不均一な厚みを備えたパネルでありながら、スキン２を透過するＸ線透過率が面内のいずれの位置でも同程度になりやすい。このようなスキン２を透過するＸ線透過率の面内分布をさらに均一なものとするためには、スキン２として用いる繊維強化プラスチックにおいて、炭素繊維がパネルの面内で均一に配列していることが好ましく、それにより、面内での安定した強度および剛性確保を実現しやすい。なお、パネルの面内で均一に配列するということは、具体的には面内で一方向に引き揃えられた炭素繊維が隙間なく並んでいる状態や、大きな隙間がないように織物形態や不織布形態となっていることを指し、これら複数の形態を面内で連続的に並べてよいし、複数の形態を厚み方向に重ねて合わせてもよい。
【００１６】
また、コア３は、ＦＲＰサンドイッチパネルの表裏にそれぞれ位置するスキン２同士を接続し、パネルとして形状を維持するためにある。コアは樹脂発泡体からなり、パネルの任意箇所におけるコア厚みと見かけコア密度との積（ｋｇ／ｍ２）が、パネルの他の任意箇所におけるコア厚みと見かけコア密度との積（ｋｇ／ｍ２）の０．８〜１．２倍の範囲内であることが必要であり、より好ましくは０．８５〜１．１５倍の範囲内である。前述したように、Ｘ線透過量の絶対値は、同一材料からなる構造体を透過する場合、透過物質の厚みと密度との積にほぼ反比例することから、コア厚みと見かけコア密度との積が上記範囲内であることで、パネル面内でコア３の厚みが大きく異なっていたとしても、コア３を透過するＸ線透過率の面内分布はほぼ均一とすることが可能である。
【００１７】
また、コア３は、繋ぎ目がなく一体化された樹脂発泡体であることが好ましい。この場合、繋ぎ目の隙間が大きい場合に想定される、パネルを透過するＸ線の透過率がその繋ぎ目部分で局部的に変化したり、パネルの強度、剛性が繋ぎ目部分で大きく変化したりすることを防止できるし、繋ぎ目の隙間があるが、極めて小さい場合に想定される、パネルを透過するＸ線が繋ぎ目部分で散乱することによるＸ線透過率の不均一分布の発生を防止できる。
【００１８】
樹脂発泡体は、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂に発泡剤や中空ビーズ、炭酸ガスを混合して内部に発泡セルを形成したものである。樹脂発泡体に用いられる熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリウレタン、エポキシ、フェノール、メラミンなどがある。一方、樹脂発泡体に用いられる熱可塑性樹脂としては、ポリアミド樹脂、変性フェニレンエーテル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、液晶ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチルテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＨＩＰＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂などのスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂などのアクリル樹脂、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、変性ポリオレフィン樹脂、熱可塑性ポリイミド、ポリメタクリルイミド、ポリエーテルイミドなどのイミド系樹脂、さらにはエチレン／プロピレン共重合体、エチレン／１‐ブテン共重合体、エチレン／プロピレン／ジエン共重合体、エチレン／一酸化炭素／ジエン共重合体、エチレン／（メタ）アクリル酸グリシジル、エチレン／酢酸ビニル／（メタ）アクリル酸グリシジル共重合体、ポリエーテルエステルエラストマー、ポリエーテルエーテルエラストマー、ポリエーテルエステルアミドエラストマー、ポリエステルアミドエラストマー、ポリエステルエステルエラストマーなどの各種エラストマー類などがあり、これらを単独で用いてもよいし、２種類以上の混合物として用いてもよい。中でも発泡セルが独立気泡で均質な発泡セル形状を形成しやすいポリプロピレンやポリメタクリルイミドなどの熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００１９】
さらに、コア３として、熱可塑性樹脂の発泡体を用いる場合には、スキン２とコア３との間で十分な接合強度を確保するために、スキン２とコア３との間に、上記樹脂発泡体として用い得る熱可塑性樹脂として上記例示したものと同様の熱可塑性樹脂の薄い層（以下、熱可塑性樹脂層という）を配置し、熱可塑性樹脂層によって、スキン２とコア３とが一体化していることがさらに好ましい。熱可塑性樹脂層は、熱可塑性樹脂フィルムや熱可塑性樹脂シートを用いることができるし、この場合は特に、一般に市販されているホットメルト接着シートを使用することができる。また熱可塑性樹脂層は、熱可塑性樹脂をコーティングなどすることにより形成することもできる。さらに熱可塑性樹脂層は、熱可塑性樹脂からなる合成繊維の織物や不織布を使用することもできる。ここで、熱可塑性樹脂の薄い層とは、０．００５〜０．２５ｍｍの均一厚みを備えた層が好ましい。この範囲内の厚みを備えることで、スキン２とコア３との間の十分な接合力を確保しながら、パネルとしての剛性低下やＸ線透過率の不均一面内分布を抑えることが可能となる。
【００２０】
また、コア３を透過するＸ線透過率を高めかつＸ線透過率の面内分布をさらに均一とするためには、用いるコアは、見かけコア密度が２００〜９００ｋｇ／ｍ３の範囲内であることが好ましく、さらには２５０〜６００ｋｇ／ｍ３の範囲内であることがより好ましい。見かけコア密度が、この範囲内であることにより、パネルが軽量化するとともに、スキン２と比較してコア３のＸ線透過率は大きく増加し、パネルのＸ線透過率の向上につながる。さらに、見かけコア密度が上記範囲内であることにより、Ｘ線カセッテとして使用される際にもパネル構造として十分な強度、剛性を確保することが可能である。また、コア３を透過するＸ線透過率の面内分布をさらに均一なものとするためには、樹脂発泡体における発泡セルの平均直径が０．０１〜０．５ｍｍの範囲内であることが好ましく、さらには０．０１〜０．３ｍｍの範囲内であることがより好ましい。これは、発泡セルの平均直径が上記範囲内であれば、コア３の局部的な見かけコア密度分布が一様になりやすく、コア３の内部でＸ線の散乱が生じ難くなるからである。加えてコア３の厚みが薄い場合（例えば２ｍｍ以下の薄肉厚の場合等）でも、強度、剛性のばらつきが生じ難く、ＦＲＰサンドイッチパネルが安定した強度、剛性を得やすくなる。
【００２１】
また、上記したように設計することにより、本発明のＸ線カセッテ用パネルは、Ｘ線照射管電圧６０ｋＶにおいて、パネル内の任意の点におけるＸ線透過線量がアルミニウム当量で０．１〜０．３ｍｍＡｌの範囲内であり、かつパネル内で最大アルミニウム当量と最小アルミニウム当量との比が１．０〜１．３の範囲であるようにすることができる。このような範囲内であることにより、本発明のＸ線カセッテ用パネルは、従来の平板状ＣＦＲＰ単板パネルと比較してＸ線透過率が向上し、かつ従来の平板状ＦＲＰサンドイッチパネルと比較して、パネル内で不均一な厚み分布を備えながら、同等のＸ線透過率分布の均一性を確保することが可能となる。医療用放射線機器においては、構造体のＸ線の透過しやすさ（総ろ過量）をアルミニウム当量（ｍｍＡｌ）というパラメータで評価する。これは構造体のＸ線透過率がアルミニウムの厚さにして何ｍｍに相当するかという尺度であり、アルミニウム当量が小さな値である程Ｘ線透過性が高く、Ｘ線カセッテ用パネルとして好ましい。
【００２２】
Ｘ線透過性の向上とカセッテ実装時の形状的な制約（ＪＩＳ  Ｚ  ４９０５（２００５年）に規定）から、Ｘ線カセッテ用パネルの厚みは、できるだけ薄い方が好ましい。ただし、Ｘ線カセッテ用パネルには、実用上十分な強度、剛性を備える必要があるために、実際にはパネルの最大厚みが０．５〜５ｍｍの範囲内、より好ましくは１．０〜３．５ｍｍの範囲内とすることが好ましい。パネルの最大厚みをこの範囲内とすることで、Ｘ線透過性と強度、剛性とがバランスよく設計されたＸ線カセッテ用パネルとすることが可能である。
【００２３】
また、本発明のＸ線カセッテ用パネルは、少なくとも外周部の一部がパネル全体の平均肉厚よりも薄い部分を備えることが好ましい。図３はＸ線カセッテ用パネル１と枠材４との嵌合状態を示す斜視図である。図３に示す様に、Ｘ線カセッテ用パネル１の外周部は筐体の一部を構成する枠材４と接合されることが多く、パネルの外周部に薄肉部を設けることで接合時の部品同士の干渉を避けやすい。またパネルの外周部で枠材４と接合する際には、パネルの一部に嵌合のための貫通穴５が設置されることが多いが、外周の薄肉部のように、パネルの最小厚みに対して１．０〜１．５倍の範囲内の厚みを備える位置に、嵌合用の貫通穴５を設置すれば、薄肉部は見かけコア密度が高く圧縮剛性が高いため、穴加工が実施しやすく、嵌合時に必要な厚み方向の十分な圧縮剛性を確保することが可能となる。
【００２４】
本発明のＸ線カセッテ用パネルは、一般的なＸ線撮影機器部品であるＸ線カセッテに使用されるが、特にＸ線透過性が要求される医療用Ｘ線診断機器の部品であるＸ線カセッテに使用されることが、Ｘ線透過性の向上並びに透過率分布の均一性と強度、剛性向上の点から最も好ましい。
【００２５】
本発明のＸ線カセッテ用パネルは、次の様な方法を採用すれば、低コストで製造することができる。図４は本発明の製造方法を説明するための工程概略図である。図４（ａ）に示すように、樹脂発泡シート６と、炭素繊維を含むプリプレグ７を用意する。樹脂発泡シート６は、通常、実質的に均一の厚みおよび実質的に均一のかさ密度を有している。ここで、均一な厚みおよび均一なかさ密度とは、それぞれの平均値に対して±１０％以内のばらつきに収まるような均一性を意味しており、樹脂発泡シートのかさ密度は、ＪＩＳ  Ｋ  ７２２２（２００５年）にて測定することができる。また、プリプレグ７は、炭素繊維に加えて、前記したような炭素繊維以外の強化繊維が含まれてなっていても良く、炭素繊維などの強化繊維が前記したようなマトリクス樹脂で含浸されてなっている。
【００２６】
そして、図４（ｂ）に示すように、樹脂発泡シート６の表裏両面に、プリプレグ７を配置してプリフォーム８を形成する。ここで片面に配置するプリプレグは１枚のプリプレグであっても良いし、複数のプリプレグを用いて、それらを、連続的に並べてもよいし重ね合わせてもよい。なお、プリプレグに用いるマトリクス樹脂は熱硬化性樹脂であることが好ましい。
【００２７】
次いで、図４（ｃ）に示すように、凹凸形状のキャビティが形成される上型９と下型１０とを開いて、それらの間に前記プリフォーム８を配置する。
【００２８】
ここで上型や下型は金型であることが好ましく、上型と下型はホットプレス装置の型締め機構に設置されていることが好ましい。
【００２９】
そして、図４（ｄ）に示すように、プリフォーム８を配置した後、上型と下型を型締めして成形する。型締めすることにより、上型と下型とにより凹凸形状のキャビティが形成され、そのキャビティの形状に沿ってパネル１が形成される。成形に際しては、加熱、加圧がなされるのが一般的である。ここで、例えばキャビティの形状とプリフォームの厚みを制御することにより、成形後のパネルが、その最小厚みがプリフォーム８の厚みの０．２〜０．６倍、好ましくは０．３〜０．５５倍、より好ましくは０．３５〜０．５５倍の範囲内であり、その最大厚みがプリフォーム８の厚みの０．３〜０．９倍、好ましくは０．５〜０．９倍、より好ましくは０．７〜０．９倍の範囲内となり、かつパネルの最大厚みと最小厚みとの比が１．５〜３．０の範囲内となるようにする。かかる成形により、スキンとコアとが一体化されたＸ線カセッテ用パネルを製造することができる。ここで成形における加熱、加圧に耐えうる様に、コアとして用いる樹脂発泡体は、１３０℃での圧縮強度（１０％）が０．５〜２０ＭＰａ、好ましくは２〜２０ＭＰａのものを用いるのが良い。ここで樹脂発泡体の１３０℃での圧縮強度（１０％）はＪＩＳ  Ｋ  ７２２０（２００６）に従って測定することができる。また同様に、成形における加熱、加圧に耐えうる様に、コアとして、熱可塑性樹脂を用いた樹脂発泡体を使用する場合には、用いる熱可塑性樹脂として、融点が１４０〜３５０℃の範囲内であるものを用いるのが良い。
【００３０】
本発明の製造方法によれば、あらかじめコアを所望の凹凸形状に予備賦型したり、別々に成形したスキンとコアとを接着接合したりする必要がなく、同時成形することができ、本発明のＸ線カセッテ用パネルを低コストで提供することができる。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例を用いて、本発明をより具体的に説明する。なお、本実施例において、強化繊維の引張弾性率、繊維強化プラスチックにおける炭素繊維含有率およびガラス繊維含有率、パネルの荷重点でのたわみ量、パネルのアルミニウム当量、スキンの厚み、パネルにおけるコア厚みと見かけコア密度との積は、次のようにして測定した。
（ａ）強化繊維の引張弾性率
ＪＩＳ  Ｒ  ７６０１（１９８６年）の炭素繊維試験方法の樹脂含浸繊維束試験方法に準じて、強化繊維の引張弾性率を測定した。試験片長は２００ｍｍとし、試験回数は５回で、その平均値を採用した。
（ｂ）繊維強化プラスチックの炭素繊維含有率
ＪＩＳ  Ｋ  ７０７１（１９８８年）の炭素繊維及びエポキシ樹脂からなるプリプレグの試験方法に準じて、繊維強化プラスチックの炭素繊維重量含有率を測定した。試験片の寸法は１００ｍｍ×１００ｍｍとし、試験回数は３回でその平均値を採用した。
（ｃ）繊維強化プラスチックのガラス繊維含有率
ＪＩＳ  Ｋ  ７０５２（１９９９年）のガラス長繊維強化プラスチック−プリプレグ，成形材料及び成形品−ガラス長繊維及び無機充てん材含有率の求め方−焼成法の方法Ａに準じて、繊維強化プラスチックのガラス繊維重量含有率を測定した。試験回数は３回でその平均値を採用した。
（ｄ）パネルの荷重点でのたわみ量
パネルの両面を比較したときに表面積が大きい方の面を上向きにして、図３のように、パネル中央付近が接地しないように、嵌合穴６箇所を使用してアルミニウム製の枠材と外周３辺を固定して平置きにした状態で、パネル中央に半径１０ｍｍの丸形圧子で５０Ｎの荷重を付加し、荷重点のたわみ量を測定した。
（ｅ）パネルのアルミニウム当量
測定すべきパネルについて、最大厚み部および最小厚み部を含みその他任意に設定した計１０箇所に対し、Ｘ線照射装置を用いて、Ｘ線照射管電圧６０ｋＶでＸ線をパネルに向けて、パネルの両面を比較したときに表面積が大きい方の面からパネルに垂直に照射し、パネルを透過したＸ線量を線量計で測定した。そして、得られた透過Ｘ線量から、アルミニウム当量を算出した。なお、本実施例では、Ｘ線照射装置として、（株）東芝製  診断用Ｘ線高電圧装置  ＫＸＯ−３０Ｆを用い、線量計として、Ｒａｄｉｃａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製  ｍｏｄｅｌ  Ｎｏ．２０２５  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  Ｍｏｎｉｔｏｒを用いた。
（ｆ）スキンの厚み
サンドイッチパネルについて、最大厚み部および最小厚み部を含みその他任意に設定した計１０箇所の断面をデジタルマイクロスコープで１００倍に拡大観察して、スキンの厚みをデジタル画像上で測定した。なお、本実施例では、デジタルマイクロスコープとして、（株）キーエンス製ＶＨＸ−５００を用いた。
（ｇ）パネルにおけるコア厚みと見かけコア密度との積
サンドイッチパネルについて、最大厚み部および最小厚み部を含みその他任意に設定した計１０箇所の断面をデジタルマイクロスコープで１００倍に拡大観察して、コア厚みをデジタル画像上で測定した。なお、本実施例では、デジタルマイクロスコープとして、（株）キーエンス製ＶＨＸ−５００を用いた。続いてこれら計１０箇所と同じ部分からコアの一部を採取し、ＪＩＳ  Ｋ  ７２２２（２００５年）に基づき、見かけコア密度を測定した。そして、得られたコア厚みと見かけコア密度から、コア厚みと見かけコア密度との積（ｋｇ／ｍ２）を求めた。
〈実施例１〉
引張弾性率が２３０ＧＰａの連続炭素繊維（東レ（株）製”トレカ（登録商標）”Ｔ７００Ｓ−１２Ｋ）を一方向にシート状に引き揃え、エポキシ樹脂を含浸した炭素繊維目付１００ｇ／ｍ２、炭素繊維含有率６３重量％の一方向プリプレグを用意した。このプリプレグを縦４００ｍｍ×横４００ｍｍの大きさで４枚切り出し、配向角度が（０°／９０°）となるように常温でそれぞれ２枚を貼り合わせプリプレグ積層物２体を得た。ここで配向角度の０°とは縦４００ｍｍと平行方向とした。さらに、厚み３ｍｍの均一厚みで、かさ密度３３０ｋｇ／ｍ３の均一かさ密度のポリプロピレン樹脂発泡シート（古河電気工業（株）製”エフセル（登録商標）”ＣＰ３０３０）１枚を縦４００ｍｍ×横４００ｍｍの大きさで準備した。
【００３２】
これらを、配向角度が（０°／９０°）のプリプレグ積層物、ポリプロピレン樹脂発泡シート、配向角度が（９０°／０°）のプリプレグ積層物の順番となるように外周を揃えて常温で貼り合わせ、厚み３．４ｍｍのプリフォームを得た。
【００３３】
続いて型締めした際に、図５の凹凸形状に沿うようなキャビティを備えた上型と下型を用い、ホットプレス装置上平面形状を備えた離型処理済みの下型を固定し、その上に、得られたプリフォームを設置する。さらに、ホットプレス装置の上ラムに離型処理済みの上型を固定し、上型と下型との間で型締めして、温度が１３０℃、プリフォームへの加圧が２ＭＰａとなるように加熱加圧しながら６０分間保持し、プリプレグ積層物を硬化させると共に、プリプレグと樹脂発泡体とを接着接合した。その後、上型と下型を開き、成形体を取り出して徐冷した後に、外周トリミングと外周付近に嵌合穴６箇所をＮＣルータで機械加工して、図５に示すような縦３７０ｍｍ×横３７０ｍｍのＸ線カセッテ用パネルを得た。
【００３４】
得られたパネルについて、構造や性能などを測定した結果を表１に示す。重量、たわみ量、アルミニウム当量の絶対値および分布の測定結果から、本パネルは、軽量で、高剛性でありながら、Ｘ線の均一透過性に優れ、Ｘ線カセッテ用パネルとして好適である。
〈実施例２〉
引張弾性率が２３０ＧＰａの連続炭素繊維（東レ（株）製”トレカ(登録商標)”Ｔ３００Ｂ−３Ｋ）をストランド密度が縦糸、横糸ともに１２．５本／２５ｍｍとなるような平織組織の織物に、エポキシ樹脂を含浸した炭素繊維目付２００ｇ／ｍ２、炭素繊維含有率５６重量％のクロスプリプレグを用意した。このプリプレグを縦４００ｍｍ×横４００ｍｍの大きさで２枚を切り出した。ここでクロスプリプレグの配向角度は、縦糸が縦４００ｍｍと平行方向とした。さらに、厚み３ｍｍの均一厚みで、かさ密度３３０ｋｇ／ｍ３の均一かさ密度のポリプロピレン樹脂発泡シート（古河電気工業（株）製”エフセル（登録商標）”ＣＰ３０３０）１枚を縦４００ｍｍ×横４００ｍｍの大きさで準備した。
【００３５】
これらを、クロスプリプレグ、ポリプロピレン樹脂発泡シート、クロスプリプレグの順番となるように外周を揃えて常温で貼り合わせ、厚み３．４ｍｍのプリフォームを得た。その後、実施例１で用いたプリフォームを、上記のようにして得たプリフォームに変更した以外は、実施例１と同様にして図５に示すような縦３７０ｍｍ×横３７０ｍｍのＸ線カセッテ用パネルを得た。
得られたパネルについて、構造や性能などを測定した結果を表１に示す。重量、たわみ量、アルミニウム当量の絶対値および分布の測定結果から、本パネルは、軽量で、高剛性でありながら、Ｘ線の均一透過性に優れ、Ｘ線カセッテ用パネルとして好適である。
〈実施例３〉
ポリプロピレン樹脂発泡体シートを、厚み３ｍｍの均一厚みで、かさ密度２９０ｋｇ／ｍ３の均一かさ密度のポリプロピレン樹脂発泡シート（古河電気工業（株）製”エフセル（登録商標）”ＣＰ４０３０）に変更して使用した以外は、実施例１と同様にして、厚み３．４ｍｍのプリフォームを得た。さらに、図６の凹凸形状に沿うようなキャビティを備えた上型と下型を用いて、実施例１で用いたプリフォームを、上記のようにして得たプリフォームに変更した以外は、実施例１と同様にして図６に示すような縦３７０ｍｍ×横３７０ｍｍのＸ線カセッテ用パネルを得た。
【００３６】
得られたパネルについて、構造や性能などを測定した結果を表１に示す。重量、たわみ量、アルミニウム当量の絶対値および分布の測定結果から、本パネルは、軽量で、高剛性でありながら、Ｘ線の均一透過性に優れ、Ｘ線カセッテ用パネルとして好適である。
〈実施例４〉
ポリプロピレン樹脂発泡体シートを、厚み３ｍｍの均一厚みで、かさ密度２９０ｋｇ／ｍ３の均一かさ密度のポリプロピレン樹脂発泡シート（古河電気工業（株）製”エフセル（登録商標）”ＣＰ４０３０）に変更して使用した以外は、実施例２と同様にして、厚み３．４ｍｍのプリフォームを得た。さらに、図６の凹凸形状に沿うようなキャビティを備えた上型と下型を用いて、実施例１で用いたプリフォームを、上記のようにして得たプリフォームに変更した以外は、実施例１と同様にして図６に示すような縦３７０ｍｍ×横３７０ｍｍのＸ線カセッテ用パネルを得た。
【００３７】
得られたパネルについて、構造や性能などを測定した結果を表１に示す。重量、たわみ量、アルミニウム当量の絶対値および分布の測定結果から、本パネルは、軽量で、高剛性でありながら、Ｘ線の均一透過性に優れ、Ｘ線カセッテ用パネルとして好適である。
〈実施例５〉
ポリプロピレン樹脂発泡体シートを、厚み３ｍｍの均一厚みで、かさ密度２９０ｋｇ／ｍ３の均一かさ密度のポリプロピレン樹脂発泡シート（古河電気工業（株）製”エフセル（登録商標）”ＣＰ４０３０）に変更して使用した以外は、実施例１と同様にして、厚み３．４ｍｍのプリフォームを得た。さらに、図７の凹凸形状に沿うようなキャビティを備えた上型と下型を用いて、実施例１で用いたプリフォームを、上記のようにして得たプリフォームに変更した以外は、実施例１と同様にして図７に示すような縦３７０ｍｍ×横３７０ｍｍのＸ線カセッテ用パネルを得た。
【００３８】
得られたパネルについて、構造や性能などを測定した結果を表１に示す。重量、たわみ量、アルミニウム当量の絶対値および分布の測定結果から、本パネルは、軽量で、高剛性でありながら、Ｘ線の均一透過性に優れ、Ｘ線カセッテ用パネルとして好適である。
〈実施例６〉
ポリプロピレン樹脂発泡体シートを、厚み３ｍｍの均一厚みで、かさ密度２９０ｋｇ／ｍ３の均一かさ密度のポリプロピレン樹脂発泡シート（古河電気工業（株）製”エフセル（登録商標）”ＣＰ４０３０）に変更して使用した以外は、実施例２と同様にして、厚み３．４ｍｍのプリフォームを得た。さらに、図７の凹凸形状に沿うようなキャビティを備えた上型と下型を用いて、実施例１で用いたプリフォームを、上記のようにして得たプリフォームに変更した以外は、実施例１と同様にして図７に示すような縦３７０ｍｍ×横３７０ｍｍのＸ線カセッテ用パネルを得た。
【００３９】
得られたパネルについて、構造や性能などを測定した結果を表１に示す。重量、たわみ量、アルミニウム当量の絶対値および分布の測定結果から、本パネルは、軽量で、高剛性でありながら、Ｘ線の均一透過性に優れ、Ｘ線カセッテ用パネルとして好適である。
〈実施例７〉
実施例１と同様にして、プリプレグ積層物２体と、厚み３ｍｍの均一厚みで、かさ密度３３０ｋｇ／ｍ３の均一かさ密度のポリプロピレン樹脂発泡シート（古河電気工業（株）製”エフセル（登録商標）”ＣＰ３０３０）１枚を、縦４００ｍｍ×横４００ｍｍの大きさで準備した。さらに融点１２５℃の低融点ポリプロピレン繊維からなる繊維目付１６ｇ／ｍ２で厚み０．０１５ｍｍの不織布シート２枚を縦４００ｍｍ×横４００ｍｍの大きさで準備した。
【００４０】
これらを、配向角度が（０°／９０°）のプリプレグ積層物、不織布シート、ポリプロピレン樹脂発泡シート、不織布シート、配向角度が（９０°／０°）のプリプレグ積層物の順番となるように外周を揃えて常温で貼り合わせ、厚み３．４５ｍｍのプリフォームを得た。
【００４１】
さらに、図５の凹凸形状に沿うようなキャビティを備えた上型と下型を用いて、実施例１で用いたプリフォームを、上記のようにして得たプリフォームに変更した以外は、実施例１と同様にして図５に示すような縦３７０ｍｍ×横３７０ｍｍのＸ線カセッテ用パネルを得た。
【００４２】
得られたパネルについて、構造や性能などを測定した結果を表１に示す。重量、たわみ量、アルミニウム当量の絶対値および分布の測定結果から、本パネルは、軽量で、高剛性でありながら、Ｘ線の均一透過性に優れ、さらに、スキンとコアとの間の接合力に優れており、Ｘ線カセッテ用パネルとして好適である。
〈比較例１〉
上型と下型として、凹凸形状を備えず平面状のキャビティを備えたものに変更して使用した以外は、実施例１と同様にして、図８に示すような縦３７０ｍｍ×横３７０ｍｍの平板状Ｘ線カセッテ用パネルを得た。
得られたパネルについて、構造や性能などを測定した結果を表２に示す。重量、たわみ量、アルミニウム当量の絶対値および分布の測定結果から、本Ｘ線カセッテ用パネルは、軽量で、Ｘ線の均一透過性に優れるが、Ｘ線カセッテに用いるには剛性の改善が必要である。
〈比較例２〉
ポリプロピレン樹脂発泡体シートを、厚み３ｍｍの均一厚みで、かさ密度１６０ｋｇ／ｍ３の均一かさ密度のポリプロピレン樹脂発泡シートに変更して使用した以外は、実施例１と同様にして、厚み３．４ｍｍのプリフォームを得た。さらに、図９の凹凸形状に沿うようなキャビティを備えた上型と下型を用いて、実施例１で用いたプリフォームを、上記のようにして得たプリフォームに変更した以外は、実施例１と同様にして図９に示すような縦３７０ｍｍ×横３７０ｍｍのＸ線カセッテ用パネルを得た。
【００４３】
得られたパネルについて、構造や性能などを測定した結果を表２に示す。重量、たわみ量、アルミニウム当量の絶対値および分布の測定結果から、本パネルは、軽量で、Ｘ線の均一透過性に優れるが、Ｘ線カセッテ用パネルとしては剛性を十分に満足することができない。
〈比較例３〉
実施例１と同様のプリプレグと積層方法を用いて、プリプレグ積層物２体を得た。さらに、厚み３ｍｍの均一厚みで、かさ密度３３０ｋｇ／ｍ３の均一かさ密度のポリプロピレン樹脂発泡シート（古河電気工業（株）製”エフセル”ＣＰ３０３０）１枚を縦４００ｍｍ×横４００ｍｍの大きさで準備し、このシートを図５に示すように外周部の薄肉部分に相当する部分が厚み１．８ｍｍになるようにＮＣルータで機械加工した。
【００４４】
これらを、配向角度が（０°／９０°）のプリプレグ積層物、機械加工後のポリプロピレン樹脂発泡シート、配向角度が（９０°／０°）のプリプレグ積層物の順番となるように外周を揃えて常温で貼り合わせ、最大厚み３．４ｍｍで最小厚み２．２ｍｍのプリフォームを得た。
【００４５】
その後、実施例１で用いたプリフォームを、上記のようにして得たプリフォームに変更した以外は、実施例１と同様にして図５に示すような縦３７０ｍｍ×横３７０ｍｍのＸ線カセッテ用パネルを得た。
【００４６】
得られたパネルについて、構造や性能などを測定した結果を表２に示す。重量、たわみ量、アルミニウム当量の絶対値および分布の測定結果から、本パネルは、軽量で、剛性に優れるが、Ｘ線カセッテ用パネルとしてはＸ線の均一透過性を十分に満足することができない。
〈比較例４〉
実施例１と同様のプリプレグを使用して、実施例１と同様の積層方法で縦４００ｍｍ×横４００ｍｍの大きさの１体のプリプレグ積層物を得た。もう１体のプリプレグ積層体は、プリプレグ積層物の外周の最薄部が縦４００ｍｍ×横４００ｍｍの大きさで、配向角度が（０°／９０°）の計２層となるようにし、中央の最厚部の配向角度が（０°／９０°／０°／・・・／０°／９０°／０°）の計１４層となるようにし、最薄部と最厚部との中間部は、積層数を連続的に変化させてプリプレグ積層物の厚みが滑らかに変化する積層方法とした。さらに、厚み３ｍｍの均一厚みで、かさ密度３３０ｋｇ／ｍ３の均一かさ密度のポリプロピレン樹脂発泡シート（古河電気工業（株）製”エフセル”ＣＰ３０３０）１枚を縦４００ｍｍ×横４００ｍｍの大きさで準備した。
【００４７】
これらを、積層数を変化させたプリプレグ積層物、ポリプロピレン樹脂発泡シート、積層数が一定のプリプレグ積層物の順番となるように外周を揃えて常温で貼り合わせ、最大厚み４．６ｍｍで最小厚み３．４ｍｍのプリフォームを得た。
【００４８】
その後、実施例１で用いたプリフォームを、上記のようにして得たプリフォームに変更し、かつ積層数が一定のプリプレグ積層物側を下にしてプリフォームを下型の上に設置した以外は、実施例１と同様にして図５に示すような縦３７０ｍｍ×横３７０ｍｍのＸ線カセッテ用パネルを得た。
得られたパネルについて、構造や性能などを測定した結果を表２に示す。重量、たわみ量、アルミニウム当量の絶対値および分布の測定結果から、本パネルは、軽量で、剛性に優れるが、Ｘ線カセッテ用パネルとしてはＸ線の均一透過性を十分に満足することができない。
〈比較例５〉
引張弾性率が７３ＧＰａの連続ガラス繊維（日東紡（株）製ＥＣＧ３７）を一方向にシート状に引き揃え、エポキシ樹脂を含浸したガラス繊維目付１００ｇ／ｍ２、ガラス繊維含有率６３重量％のＵＤプリプレグを用意した。このプリプレグを縦４００ｍｍ×横４００ｍｍの大きさで４枚を切り出し、配向角度が（０°／９０°）となるように常温でそれぞれ２枚を貼り合わせプリプレグ積層物２体を得た。ここで配向角度の０°とは縦４００ｍｍと平行方向とした。さらに、厚み３ｍｍの均一厚みで、かさ密度３３０ｋｇ／ｍ３の均一かさ密度のポリプロピレン樹脂発泡シート（古河電気工業（株）製”エフセル”ＣＰ３０３０）１枚を縦４００ｍｍ×横４００ｍｍの大きさで準備した。
【００４９】
これらを、配向角度が（０°／９０°）のプリプレグ積層物、ポリプロピレン樹脂発泡シート、配向角度が（９０°／０°）のプリプレグ積層物の順番となるように外周を揃えて常温で貼り合わせ、厚み３．４ｍｍのプリフォームを得た。
【００５０】
実施例１で用いたプリフォームを、上記のようにして得たプリフォームに変更した以外は、実施例１と同様にして図５に示すような縦３７０ｍｍ×横３７０ｍｍのＸ線カセッテ用パネルを得た。
【００５１】
得られたパネルについて、構造や性能などを測定した結果を表２に示す。重量、たわみ量、アルミニウム当量の絶対値および分布の測定結果から、本パネルは、軽量で、Ｘ線の均一透過性に優れるが、Ｘ線カセッテ用パネルとしては剛性を十分に満足することができない。
【００５２】
【表１】
2008207523.tif 000003
【００５３】
【表２】
2008207523.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、医療用のＸ線診断に用いられるＸ線カセッテに限らず、軽量かつ高剛性を求められるあらゆるＸ線カセッテに応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施態様に係るＸ線カセッテ用パネルの斜視図である。
【図２】図１に示すＸ線カセッテ用パネルのＡ−Ａ面での断面図である。
【図３】本発明の一実施態様に係るＸ線カセッテ用パネルと枠材との嵌合状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施態様に係るＸ線カセッテ用パネルの製造方法を説明する工程概略図である。
【図５】実施例１、２および７、ならびに比較例３、４および５で得られるＸ線カセッテ用パネルの斜視図である。
【図６】実施例３および４で得られるＸ線カセッテ用パネルの斜視図である。
【図７】実施例５および６で得られるＸ線カセッテ用パネルの斜視図である。
【図８】比較例１で得られるＸ線カセッテ用パネルの斜視図である。
【図９】比較例２で得られるＸ線カセッテ用パネルの斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１：Ｘ線カセッテ用パネル
２：スキン
３：コア
４：枠材
５：貫通穴
６：樹脂発泡シート
７：プリプレグ
８：プリフォーム
９：上型
１０：下型
【図１】
2008207523.tif 000005
【図２】
2008207523.tif 000006
【図３】
2008207523.tif 000007
【図４】
2008207523.tif 000008
【図５】
2008207523.tif 000009
【図６】
2008207523.tif 000010
【図７】
2008207523.tif 000011
【図８】
2008207523.tif 000012
【図９】
2008207523.tif 000013