(57)【要約】【課題】Ｘ線透過性に優れ、軽量で且つ耐衝撃性にも優れた、炭素繊維を繊維強化材としたＸ線カセッテ用フロント板を提供すること。【解決手段】一方向配列炭素繊維を繊維強化材としたプリプレグからなる積層体の少なくとも片面に、ポリエステル繊維の不織布からなる表面層又はポリエステル繊維の不織布  を繊維強化材としたプリプレグからなる表面層を積層し、次いで、プレス成形して得られるＸ線カセッテ用フロント板及びそれを備えたＸ線カセッテ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向配列炭素繊維を繊維強化材としたプリプレグからなる積層体の少なくとも片面に、ポリエステル繊維の不織布からなる表面層又はポリエステル繊維の不織布を繊維強化材としたプリプレグからなる表面層を積層して成形されたＸ線カセッテ用フロント板。
【請求項２】
一方向配列炭素繊維を繊維強化材としたプリプレグからなる積層体の少なくとも片面に、ポリエステル繊維の不織布からなる表面層又はポリエステル繊維の不織布を繊維強化材としたプリプレグからなる表面層を積層し、次いで、熱プレス成形することを特徴とするＸ線カセッテ用フロント板の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載のフロント板を備えたＸ線カセッテ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量で且つ耐衝撃性に優れた、Ｘ線カセッテ用フロント板とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）は、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の熱可塑性樹脂のマトリックス樹脂と、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等の繊維強化材からなるものであり、軽量で且つ強度特性に優れるため、近年、航空宇宙産業から一般産業分野に至るまで、幅広い分野において色々な用途に利用されている。そして、繊維強化材として炭素繊維を用いた、Ｘ線カセッテ用フロント板への応用もその一つである。
【０００３】
従来のＸ線カセッテ用フロント板は、アルミニウム製が主流であった。しかし、炭素繊維を繊維強化材としたＦＲＰは、アルミニウムよりも軽量で且つＸ線透過性に優れているという特徴があるために、アルミニウムに代えてＸ線カセッテ用フロント板に用いることが試みられてきた（例えば、特許文献１と２参照）。そして、この際、Ｘ線の透過斑を少なくするためには、炭素繊維として織物よりも一方向配列繊維を用いるのが好ましいことも知られている（例えば、特許文献３と４参照）。
【特許文献１】特公昭５８−７０７３３号公報
【特許文献２】特開平７−１８１６２９号公報
【特許文献３】特開昭６０−３２６１５号公報
【特許文献４】特開２００２−３１６３７６号公報
【０００４】
ところが、Ｘ線撮影の現場では、Ｘ線カセッテを誤って落下させたり、ぶつけたりする場合も多く、その際に、炭素繊維を繊維強化材としたＸ線カセッテ用フロント板の外表面に傷や凹みが残ってしまい、外観品位が著しく劣ってくるという欠点があった。特に、炭素繊維として一方向配列繊維を用いた場合には、フロント板の落下及び落水試験でササクレが見られ、ＰＬ上も問題になる恐れがあった。かかる欠点を解消するために、フロント板（フロントパネル）の表面層に樹脂が含浸された有機繊維の織物を配置するという提案がなされている（特許文献５参照）。しかし、かかる方法では、織物構造がＸ線の透過性に影響する可能性があり、また、製造工程が複雑化すという問題もある。
【特許文献５】特開２００４−７０２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、Ｘ線透過性に優れ、軽量で且つ耐衝撃性にも優れた、炭素繊維を繊維強化材としたＸ線カセッテ用フロント板とその製造方法、更には、それを備えたＸ線カセッテを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に記載された発明は、一方向配列炭素繊維を繊維強化材としたプリプレグからなる積層体の少なくとも片面に、ポリエステル繊維の不織布からなる表面層又はポリエステル繊維の不織布を繊維強化材としたプリプレグからなる表面層を積層して成形されたＸ線カセッテ用フロント板である。  
【０００７】
請求項２に記載された発明は、一方向配列炭素繊維を繊維強化材としたプリプレグからなる積層体の少なくとも片面に、ポリエステル繊維の不織布からなる表面層又はポリエステル繊維の不織布を繊維強化材としたプリプレグからなる表面層を積層し、次いで、熱プレス成形することを特徴とするＸ線カセッテ用フロント板の製造方法である。
【０００８】
そして、請求項３に記載された発明は、請求項１記載のフロント板を備えたＸ線カセッテである。Ｘ線カセッテは、フロント板（フロントパネル）、バック板（バックパネル）、それぞれのフレーム、そしてフロント板とバック板をつなぐ蝶番から構成されているが、請求項３記載のＸ線カセッテは、少なくとも、そのフロント板が、請求項１に記載されたフロント板から構成されているものである。フロント板以外の部分は、どのような材質のもので形成されていても良く、バック板（バックパネル）にも、請求項１のものが用いられていても良い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、軽量で且つ耐衝撃性に優れた、更にＸ線透過性にも優れたＸ線カセッテ用フロント板が、安価な方法で得られる。本発明のＸ線カセッテ用フロント板は、繊維強化材として一方向配列炭素繊維と不織布を用いているので、Ｘ線透過に際し、織物等のクロス目が見えることがない。また、内部の基材である一方向配列炭素繊維は、表面層の不織布で覆われているので、前記フロント板を備えたＸ線カセッテは、落下等によりササクレ等の傷が発生しにくいという利点を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、一方向配列炭素繊維を繊維強化材としたプリプレグからなる積層体の少なくとも片面に、ポリエステル繊維の不織布からなる表面層又はポリエステル繊維の不織布を繊維強化材としたプリプレグからなる表面層を積層して成形されたＸ線カセッテ用フロント板である。本発明において一方向配列炭素繊維を繊維強化材としたプリプレグとは、炭素繊維束（ストランド）を平行に一方向に引き揃えシート状とし、これに樹脂を含浸させたプリプレグ（一方向プリプレグ）を意味する。炭素繊維束としては、１Ｋ〜２４Ｋの束が適当である。そして、その積層体とは、前記一方向プリプレグを、複数枚、通常、それぞれの配向角度を変えて積層配置したものを意味する。プリプレグの配向角度や枚数は、特に制限されるものではない。
【００１１】
なお、本発明において、一方向配列炭素繊維からなる繊維強化材には、炭素繊維束を一方向に引き揃えシート状としたものだけでなく、これを直角方向にステッチ糸で縫合した一軸織物、更に、一方向に引き揃えたシート状物を角度を変えて複数積層し、これを直角方向にステッチ糸で縫合した多軸織物も含まれる。また、繊維強化材と樹脂の割合は、繊維強化材が全体の３０〜７０重量％であるものが好ましい。一方向配列炭素繊維を使用することにより、X線撮影における透過斑を極力抑制できる。これに対して、例えば、炭素繊維の織物を使用した場合には、織目によって透過するX線量が変化し不均一になる傾向がある。
【００１２】
本発明においてポリエステル繊維の不織布とは、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル繊維又はポリエステル系繊維から形成された不織布を意味し、不織布としてはどのようなタイプのものでもかまわない。また、ポリエステル繊維の不織布を繊維強化材としたプリプレグとは、前記のようなポリエステル繊維の不織布に熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を含浸させたプリプレグを意味する。かかる不織布又はかかる不織布を繊維強化材としたプリプレグは、前記一方向配列炭素繊維を繊維強化材としたプリプレグからなる積層体の片面又は両面に、１枚ないし２枚以上、積層配置され表面層を形成する。かかる表面層は、カセッテ用フロント板の耐衝撃性に寄与する程度、即ちササクレを防ぐことができる程度の厚さがあれば十分であり、いたずらに厚くする必要はない。不織布の目付けは、１５〜３０ｇ／ｍ２のものが好ましい。
【００１３】
本発明において、前記繊維強化材に含浸させる樹脂としては、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂がある。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂、シアン酸エステル樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、フェノキシ樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂、マレイミド樹脂、マレイミド樹脂とシアン酸エステル樹脂の予備重合樹脂から選ばれる樹脂がある。これらは１種又は２種以上の混合物として用いることもできる。熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、芳香族ポリアミド、芳香族ポリエステル、芳香族ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリアリーレンオキシド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミドがある。これらの樹脂は、２種以上併用しても良い。これらの樹脂のうち、耐熱性、弾性率、耐薬品性に優れたエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂が特に好ましい。
【００１４】
本発明のＸ線カセッテ用フロント板は、一方向配列炭素繊維を繊維強化材としたプリプレグからなる積層体の少なくとも片面に、ポリエステル繊維の不織布からなる表面層又はポリエステル繊維の不織布を繊維強化材としたプリプレグからなる表面層を積層し、次いで、加圧・加熱下にプレス成形することによって製造される。本発明においては、前記いずれの方法においても、不織布と一方向配列繊維が同時にプリプレグ化あるいは一体的に成形加工される。
【００１５】
本発明における成形法としては、プレス機と金型を使用して、加熱・加圧・圧縮によりＦＲＰを成形する方法、あるいは、成形型を用いて、オートクレーブや硬化炉で加圧・加熱する方法が用いられる。特に、プレス機と金型を使用した熱プレス成形が好ましい。また、本発明においては、プレス成形法の種類については、特に制限はなく、通常の絞りプレス成形法等が利用できる。
【００１６】
本発明のＸ線カセッテ用フロント板は、これを部品の一部として用いてＸ線カセッテを製作することができる。Ｘ線カセッテは、フロント板（フロントパネル）、バック板（バックパネル）、それぞれのフレーム、そしてフロント板とバック板をつなぐ蝶番から構成されているが、本発明のフロント板は、少なくとも、かかるＸ線カセッテのフロント板として用いられる。Ｘ線カセッテのフロント板以外の部分は、どのような材質のもので形成されていても良く、バック板（バックパネル）にも、本発明のフロント板を用いることももちろん可能である。以下、実施例で本発明を詳述する。
【実施例１】
【００１７】
上下分割型の金型を用い、下型に、一方向配列炭素繊維を繊維強化材としたプリプレグを敷設した。炭素繊維としては、ＨＴＡ−１２Ｋ（東邦テナックス社製、汎用グレードの炭素繊維、８００ｔｅｘ、１２，０００フィラメント）を用い、このストランドに汎用のエポキシ樹脂を含浸させたものを用いた（樹脂含有率：４０重量％、目付２００ｇ／ｍ２）。このプリプレグを６枚、積層パターンが（０／０）、（９０／９０）、（０／０）となる様に重ねて積層配置した。
【００１８】
前記積層体の上に、ポリエチレンテレフタレート繊維のスパンボンド方式で得られた不織布を繊維強化材とした不織布プリプレグ（汎用エポキシ樹脂を含浸、樹脂含有率：４０重量％、目付４０ｇ／ｍ2 ）を１枚積層配置し表面層とした。
【００１９】
その後、金型を型締めしながら、面圧５０〜１００ｋｇ／ｃｍ２で、１１０℃で４０分加熱・圧縮成形した。成形後、金型を冷却し脱型すると、優れた表面特性を有するＦＲＰ製のＸ線カセッテ用フロント板が得られた。この板材を手に持ち、鉄製定盤のエッジ部に叩き付けたところ、打撃部にくぼみはできたが、フロント板が割れたり繊維がささくれ状態で飛び出してくるようなことはなかった。
【実施例２】
【００２０】
実施例１において用いた不織布プリプレグの代わりに、実施例１と同じポリエチレンテレフタレート繊維のスパンボンド方式で得られた不織布（目付２４ｇ／ｍ2）を用い、その他は実施例１と同様にしてＦＲＰ製のＸ線カセッテ用フロント板を得た。このものも実施例１のものと同様に、優れた表面特性と耐衝撃性を有するＸ線カセッテ用フロント板であった。