JP 2023-146731 A 2023.10.12(57)【要約】【課題】強度及び柔軟性に優れた、放射線遮蔽材料としても使用しうる複合糸を提供することを課題とする。
【解決手段】カーボンナノチューブヤーンと、前記カー
ボンナノチューブヤーンの表面を被覆する銅めっき層と、を備える複合糸であって、前記複合糸の引張強度が７００ＭＰａ以上であり、引張伸びが１．５％以上であり
６、且つ電気伝導度が１０．０×１０ Ｓ／ｍ以上である、複合糸により、課題を解決する。
【選択図】図６

(2)JP 2023-146731 A 2023.10.12【特許請求の範囲】【請求項１】
カーボンナノチューブヤーンと、前記カーボンナノチューブヤーンの表面を被覆する銅めっき層と、を備える複合糸であって、
前記複合糸の引張強度が７００ＭＰａ以上であり、引張伸びが１．５％以上であり、且６つ電気伝導度が１０．０×１０ Ｓ／ｍ以上である、複合糸。
【請求項２】
銅以外の金属めっき層をさらに備える、請求項１に記載の複合糸。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の複合糸を含む複合シート。
【請求項４】
放射線防護服用である、請求項３に記載の複合シート。
【請求項５】
下記工程（ｉ）〜（ｉｉｉ）を含む、複合糸の製造方法。
（ｉ）カーボンナノチューブヤーンを提供する工程と、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブヤーンを銅めっき処理して、複合糸を製造する工程と、（ｉｉｉ）前記複合糸を真空条件下かつ６００℃以上７５０℃以下で加熱処理する工程。
【請求項６】
前記工程（ｉｉｉ）において、前記加熱処理後にさらに銅以外の金属めっき処理を行う、請求項５に記載の複合糸の製造方法。

【発明の詳細な説明】【技術分野】【０００１】
本発明は、複合糸、複合糸の製造方法、及び複合シートに関する。
【背景技術】【０００２】
従来、γ線、Ｘ線および中性子線といった放射線の遮蔽材料が様々な用途において用いられている。例えば、廃炉となっている福島第一原子力発電所内で作業を行う作業員や、病院等のＸ線技師、及び宇宙空間において船外活動を行う宇宙飛行士が着用する衣服には、放射線遮蔽材料として主に鉛が用いられてきた。しかし、鉛は比重が大きく、作業者は重い鉛をエプロン状にしたものを着用する必要があり、身体的負担が大きかった。また、
鉛は毒性があることから放射性廃棄物としての処理も難しかった。さらに、鉛は鋼よりも引張強度が低く、強度面での課題があった。
【０００３】
特許文献１及び特許文献２では、タングステン（Ｗ）及びガドリニウム（Ｇｄ）を含む
放射線遮蔽材料が提案されている。この放射線遮蔽材料は、γ線だけでなく中性子線に対しても優れた遮蔽能を示し、さらに使用上充分な機械的強度及び耐熱性を有する。
さらに、一般的にスズ（Ｓｎ）を含む放射線遮蔽材料はγ線に対して優れた遮蔽能を示すことが知られている。
【０００４】
特許文献３では、加工性に乏しい金属Ｗ又はＷＯ３を粉末状にし、焼結することにより、目的の形状に成形する放射線遮蔽材が提案されている。
【先行技術文献】【特許文献】【０００５】【特許文献１】特開２００８−８６５６号公報【特許文献２】特開平４−１７５６９８号公報

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JP 2023-146731 A 2023.10.12【特許文献３】特開平４−１４３６９７号公報【特許文献４】特開２０２１−１６７４７１号公報【発明の概要】【発明が解決しようとする課題】【０００６】
しかしながら、カーボンナノチューブ以外の従来の放射性遮蔽材料は強度もしくは柔軟性のいずれかにおいて劣るものであった。材料の強度が低い場合は、放射線防護服として用いた場合に、原子力発電所内の水素爆発や、宇宙空間に存在するスペースデブリの衝突といった身体に損傷を与えるような事象に耐えられなかった。また材料の柔軟性が低い場
合には、加工性が低く衣服に適さなかった。
【０００７】
本発明は、電気伝導度、強度及び柔軟性に優れた、放射線遮蔽材料としても使用しうる
複合糸を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決すべく検討し、カーボンナノチューブからなる撚り糸（
カーボンナノチューブヤーン）に銅めっき処理を行った後、真空条件下かつ６００℃以上
７５０℃以下で加熱することで得られる複合糸を用いることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［６］に関する。
［１］カーボンナノチューブヤーンと、前記カーボンナノチューブヤーンの表面を被覆す
る銅めっき層と、を備える複合糸であって、
前記複合糸の引張強度が７００ＭＰａ以上であり、引張伸びが１．５％以上であり、且６つ電気伝導度が１０．０×１０ Ｓ／ｍ以上である、複合糸。
［２］銅以外の金属めっき層をさらに備える、［１］に記載の複合糸。
［３］［１］又は［２］に記載の複合糸を含む複合シート。
［４］放射線防護服用である、［３］に記載の複合シート。
［５］下記工程（ｉ）〜（ｉｉｉ）を含む、複合糸の製造方法。
（ｉ）カーボンナノチューブヤーンを提供する工程と、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブヤーンを銅めっき処理して、複合糸を製造する工程と、（ｉｉｉ）前記複合糸を真空条件下かつ６００℃以上７５０℃以下で加熱処理する工程。
［６］前記工程（ｉｉｉ）において、前記加熱処理後にさらに銅以外の金属めっき処理を行う、［５］に記載の複合糸の製造方法。
【発明の効果】【００１０】
本開示により、電気伝導度、強度及び柔軟性に優れた材料、特に放射線遮蔽材料として優れた材料を提供できる。
【００１１】
特許文献４では、カーボンナノチューブからなる撚り糸と、撚り糸表面に被覆された金属メッキ層とからなる、放射線遮蔽に効果のある複合糸が提案されている。この複合糸は導電性を有し、強度に優れ、かつ軽量化に適しているが、十分な導電性ではなかった。それに対し、本発明によれば、真空条件下かつ６００℃以上７５０℃以下で加熱することにより、より導電性に優れた複合糸を得ることができるため、例えばセンサー機能を具備した放射線防護服に適用できる。
【図面の簡単な説明】【００１２】【図１】銅めっきカーボンナノチューブヤーンの断面図を示すＦＥ−ＳＥＭ写真である。
【図２】屈曲させた銅めっきカーボンナノチューブヤーンを示すＦＥ−ＳＥＭ写真である

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【図３】複合糸の引張試験で得られた応力−ひずみ曲線である。
【図４】加熱処理前の複合糸（比較例２）の断面図を示す、電界放出型電子プローブマイ
クロアナライザによるＣｕマッピング像及びＯマッピング像を示す写真図面である。
【図５】６００℃加熱処理後の複合糸（実施例１）の断面図を示す、電界放出型電子プローブマイクロアナライザによるＣｕマッピング像及びＯマッピング像を示す写真図面である。
【図６】７００℃加熱処理後の複合糸（実施例２）の断面図を示す、電界放出型電子プローブマイクロアナライザによるＣｕマッピング像及びＯマッピング像を示す写真図面である。
【図７】８００℃加熱処理後の複合糸（比較例２）の断面図を示す、電界放出型電子プローブマイクロアナライザによるＣｕマッピング像及びＯマッピング像を示す写真図面である。
【発明を実施するための形態】【００１３】
以下、具体的な実施形態を示し説明するが、各実施形態は本発明の一例として示されるものであり、必ずしも請求項に係る発明を特定するものではなく、また、実施形態の中で説明する特徴の全てが、本発明の課題を解決する手段に必須であるとは限らない。
【００１４】
数値範囲を表す「ＸＸ以上ＹＹ以下」や「ＸＸ〜ＹＹ」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。数値範囲が段階的に記載されている場合、各数値範囲の上限及び下限は任意に組み合わせることができる。
【００１５】［複合糸］
本発明の一実施形態である複合糸は、カーボンナノチューブからなる撚り糸（カーボン
ナノチューブヤーン）と、前記カーボンナノチューブヤーンの表面を被覆する銅めっき層と、からなる複合糸であって、前記複合糸の引張強度が７００ＭＰａ以上であり、引張伸７
びが１．５％以上であり、且つ電気伝導度が１．１×１０ Ｓ／ｍ以上である。
後述する複合糸の製造方法により、上記特徴を有する複合糸を得ることができる。
【００１６】
本形態の複合糸は、カーボンナノチューブヤーン（以下、「ＣＮＴヤーン」とも言う）
を銅めっき処理し、さらに真空条件下かつ６００℃以上７５０℃以下で加熱することによって得ることができる。
【００１７】
本形態の複合糸は、引張強度の下限が７００ＭＰａ以上であり、１０００ＭＰａ以上であることが好ましく、２９００ＭＰａ以上であることがより好ましい。引張強度の上限は
特に限定されないが、通常３０００ＭＰａ以下である。
複合糸の引張強度が上記範囲内であることで、放射線遮蔽材料として十分な強度を発揮できる。なお引張強度は、後述する実施例に記載された方法で測定できる。
【００１８】
本形態の複合糸は、引張伸びが１．５％以上であり、２．５％以上であることが好まし
く、９％以上であることがより好ましい。引張伸びの上限は特に限定されないが、通常１５％以下である。
複合糸の引張伸びが上記範囲内であることで、十分な柔軟性を発揮できる。なお引張伸びは、後述する実施例に記載された方法で測定できる。
【００１９】
６
本形態の複合糸は、電気伝導度の下限が１０．０×１０ Ｓ／ｍ以上であり、１２．０
６
６
×１０ Ｓ／ｍ以上であることが好ましく、１４．０×１０ Ｓ／ｍ以上であることがよ６
り好ましい。電気伝導度の上限は特に限定されないが、通常３０×１０ Ｓ／ｍ以下であ
る。

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複合糸の電気伝導度が上記範囲内であることで、十分な導電性を発揮でき、例えばセンサー機能を具備した放射線防護服に適用できる。なお電気伝導度は、後述する実施例に記載された方法で測定できる。
【００２０】［ＣＮＴヤーン］
本形態の複合糸が備えるＣＮＴヤーンは、ＣＮＴを紡績して得られる撚り糸であり、後述するＣＮＴヤーンの製造方法により得ることができる。
【００２１】
ＣＮＴヤーンの直径は、特に限定されないが、１０〜１００μｍであることが好ましく、２０〜５０μｍであることがより好ましい。また、ＣＮＴヤーンは３６０°曲げても途中破断しないことが好ましい。３６０°曲げても途中破断しないことで、十分な柔軟性を発揮できる。
【００２２】［金属めっき層］
本形態の複合糸は、金属めっき層として銅めっき層を備える。銅めっき層は、ＣＮＴヤーンの表面を被覆する銅めっき層であり、後述する銅めっき処理によってＣＮＴヤーンの表面に被覆させることができる。銅めっき層の厚みは、３〜３０μｍであることが好まし
く、５〜２０μｍであることがより好ましい。
銅めっき層の厚みが上記範囲内であることで、十分な放射線遮蔽効果と軽量化を両立させることができる。
【００２３】
本形態の複合糸は、銅以外の金属めっき層をさらに備えることが好ましく、前記銅以外の金属は、錫、鉛及びタングステンからなる群から選択される少なくとも１種であることがより好ましく、錫及び鉛から選択される少なくとも１種であることがさらに好ましい。
銅以外の金属めっき層をさらに備えることで、放射線遮蔽効果をさらに向上させることができる。
【００２４】
銅以外の金属が錫である場合、錫めっき層の厚みは３〜３０μｍであることが好ましく、５〜２０μｍであることがより好ましい。銅以外の金属が鉛である場合、鉛めっき層の厚みは３〜５０μｍであることが好ましく、２０〜４５μｍであることがより好ましい。
各金属めっき層の厚みが上記範囲内であることで、放射線遮蔽効果をさらに向上させることができ、さらに軽量化とも両立させることができる。
【００２５】［複合糸の製造方法］
本発明の一実施形態は、複合糸の製造方法であり、下記工程（ｉ）〜（ｉｉｉ）を含む。本発明の一実施形態である複合糸は、前述の引張強度、引張伸び及び電気伝導度を充足するために、本形態の複合糸の製造方法によって製造することが好ましい。
（ｉ）カーボンナノチューブヤーンを提供する工程と、（ｉｉ）前記カーボンナノチューブヤーンを銅めっき処理して、複合糸を製造する工程と、（ｉｉｉ）前記複合糸を真空条件下かつ６００℃以上７５０℃以下で加熱処理する工程。
【００２６】（ｉ）カーボンナノチューブヤーンを提供する工程
工程（ｉ）は、ＣＮＴヤーンを提供する工程であり、市販のＣＮＴヤーンを使用してもよく、ＣＮＴヤーンを製造してもよい。ＣＮＴヤーンを製造する場合は、例えば下記の方法で製造することができる。
【００２７】
反応触媒が表面に形成された基板に、水素ガス雰囲気下で炭素源ガスを供給し、所定の温度及び時間反応させる気相合成法によって、基板上に垂直配向した多数のＣＮＴを形成する。その後、非酸化性雰囲気下で所定時間保持した後、冷却することによってＣＮＴア

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レイを製造する。次にＣＮＴアレイから、垂直配向したＣＮＴを引き出し、これを回転させることで撚りをかけ、ＣＮＴからなる撚り糸（ＣＮＴヤーン）を形成する。
【００２８】
ＣＮＴアレイを形成するＣＮＴは、平均長さが５０〜２０００μｍであることが好まし
く、６０〜１０００μｍであることがより好ましい。また、ＣＮＴは平均直径が２〜１０ｎｍであることが好ましく、２．５〜５ｎｍであることがより好ましい。また、従来のＣ
ＮＴヤーンと比較してＣＮＴのサイズ分布が小さいことが好ましい。サイズ分布が小さい
ＣＮＴを用いることで、ＣＮＴヤーンの紡績による毛羽を抑制することができる。毛羽が少ないＣＮＴヤーンを用いることで、後述の金属めっきの密着性を向上させることができる。
【００２９】（ｉｉ）前記カーボンナノチューブヤーンを銅めっき処理して、複合糸を製造する工程
工程（ｉｉ）は、ＣＮＴヤーンを銅めっき処理する工程であり、下記工程（ｉｉ−１）
及び（ｉｉ−２）を含む２段階の電気めっき法により銅めっき処理を行うことができる。
【００３０】（ｉｉ−１）めっき液浸漬処理工程
めっき液浸漬処理工程は、銅めっき液に、電圧を印加しない状態でＣＮＴヤーンを浸漬する工程である。浸漬時間は０．１〜３６０分間であることが好ましい。このめっき液浸
漬処理により、ＣＮＴヤーンの内部にめっき液を浸透させることができ、後段の電解めっ
き処理においてＣＮＴヤーンの内部に析出する銅の量を増加させることができる。銅めっき液は、市販の電解銅めっき液を用いることができ、例えば清川メッキ工業株式会社製の電解銅めっき液（Ｈ２ＳＯ４：１８質量％、ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ：１０質量％、Ｈ２Ｏ：７２質量％）を用いることができる。
【００３１】
なおＣＮＴヤーンの内部にめっき液をより浸透させるために、めっき液浸漬処理の前に、有機溶剤処理及び水処理を行うことが好ましい。有機溶剤処理では、有機溶剤にＣＮＴ
ヤーンを０．１〜３６０分間浸漬させることができる。有機溶剤としては、水溶性の有機溶剤を用いることが好ましく、例えばアセトン、メチルアルコール、エチルアルコール、
イソプロピルアルコール、アセトニトリル、ジエチレングリコール、ＴＨＦ、ＤＭＦ、Ｄ
ＭＳＯ等が挙げられるが、特にアセトンやアルコール類が好ましい。
水処理では、水にＣＮＴヤーンを０．１〜３６０分間浸漬させることができる。
【００３２】（ｉｉ−２）電解めっき処理工程
電解めっき処理工程は、銅めっき液に浸漬したＣＮＴヤーンに電圧を印加する工程であり、後述する第１の電解めっき処理工程と、第１のめっき処理の後に行う第２の電解めっき処理工程を含むことが好ましい。第１のめっき処理工程では、ＣＮＴヤーンの内部に銅を析出させ、第２のめっき処理では、ＣＮＴヤーンの表面に銅めっき層を被覆させる。
【００３３】
第１の電解めっき処理工程における印加電圧は、０．３〜３Ｖであることが好ましく、
０．２〜２Ｖであることがより好ましく、０．３〜１Ｖであることがさらに好ましい。印
加電圧が上記範囲内であることで、ＣＮＴヤーンの表面に銅めっき層が被覆されるよりも前に、ＣＮＴヤーン内部に銅を析出させることができる。
第１の電解めっき処理工程の処理時間は１〜９０分間であることが好ましく、２〜６０
分間であることがより好ましい。また、処理温度（めっき液の温度）は１０〜４０℃であることが好ましい。さらに、電流値は０．２〜２ｍＡであることが好ましい。
【００３４】
第２の電解めっき処理工程における印加電圧は、３〜１５Ｖであることが好ましく、３．５〜１２Ｖであることがより好ましく、４．０〜１０Ｖであることがさらに好ましい。
印加電圧が上記範囲内であることで、ＣＮＴヤーン表面に被覆させる銅めっき層の厚みを適度にコントロールすることができる。

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第２の電解めっき処理工程の処理時間は１〜２０分間であることが好ましく、処理温度（めっき液の温度）は１０〜４０℃であることが好ましい。さらに、電流値は０．２〜２ｍＡであることが好ましい。
【００３５】（ｉｉｉ）前記複合糸を真空条件下かつ６００℃以上７５０℃以下で加熱処理する工程。
工程（ｉｉｉ）で複合糸を加熱処理することにより、銅の拡散作用によってＣＮＴヤー
ンと銅の密着性を向上させることができ、さらにＣＮＴヤーンの導電性を向上させることができる。
【００３６】−４
加熱処理は真空条件下で行う。真空条件は、１．０×１０
Ｐａ以下であることが好−５−６
ましく、１．０×１０
Ｐａ以下であることがより好ましく、１．０×１０
Ｐａ以下であることがさらに好ましい。上記の真空条件下で加熱処理を行うことで、ＣＮＴヤーンの脆化現象を抑制することができる。
【００３７】
加熱処理における処理温度は６００℃以上７５０℃以下である。また、処理温度の上限
は７００℃以下であることが好ましい。処理温度が上記範囲内であることで、銅の過剰な酸化を抑制しつつ、ＣＮＴヤーンと銅の密着性を向上させることができ、さらにＣＮＴヤーンの導電性を向上させることができる。
また、加熱時間は３０分〜３時間であることが好ましく、４５分〜２時間であることがより好ましい。なお、加熱時間とは、雰囲気温度が上記の処理温度に達してからの加熱時間を指す。
【００３８】
なお、上記工程（ｉｉｉ）の加熱処理後に、さらに銅以外の金属めっき処理を行うことが好ましい。また、銅以外の金属めっき処理は錫めっき処理、鉛めっき処理及びタングス
テンめっき処理からなる群から選択される少なくとも１種であることがより好ましく、錫めっき処理及び鉛めっき処理から選択される少なくとも１種であることがさらに好ましい。本発明の一実施形態である複合糸が、銅以外の金属めっき層をさらに備えることで、放射線遮蔽効果をさらに向上させることができる。
銅以外の金属めっき処理は、銅以外の金属めっき液を用いて、前述の工程（ｉｉ−１）
及び（ｉｉ−２）により行うことができる。
【００３９】［複合シート］
本発明の一実施形態である複合シートは、本発明の一形態である複合糸を編み込むこと
で得ることができる。複合糸の織り方は特に限定されないが、例えば平織りや綾織りとすることができる。
本形態の複合シートは、本発明の一実施形態である複合シートの性能に起因して、強度及び柔軟性に優れた放射線遮蔽材料であるため、原子力発電所の作業服や宇宙服など、放射線防護服用などに利用できる。また、本形態の複合シートは導電性が高く、例えばセンサー機能を具備した放射線防護服に適用することができる。
【実施例】【００４０】
以下、実施例及び比較例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４１】［実施例１］（ｉ）ＣＮＴヤーンの製造
反応触媒が表面に形成された基板に、水素ガス雰囲気下で炭素源ガスを供給し、基板上に垂直配向した多数のＣＮＴを形成し、ＣＮＴアレイを製造した。次にＣＮＴアレイからＣＮＴを引き出し、これを回転させることで撚りをかけ、ＣＮＴからなる撚り糸（ＣＮＴ

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JP 2023-146731 A 2023.10.12ヤーン）を形成した。ＣＮＴヤーン径は３５μｍであった。
【００４２】（ｉｉ）ＣＮＴヤーンの銅めっき処理得られたＣＮＴヤーンを、アセトン中に１０分間浸漬させた後、さらに純水中に１０分間浸漬させてから、電解銅めっき液（清川メッキ工業株式会社製、Ｈ２ＳＯ４：１８質量％、ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ：１０質量％、Ｈ２Ｏ：７２質量％）中に電圧を印加しない状
態で１０分間浸漬した。
上記のめっき液浸漬処理後、ＣＮＴヤーンを陰極とし、アセトン及び純水で洗浄した銅板を陽極として、電解銅めっき液中で直流安定化電源を用いて電圧を印加することで電解めっき処理を行い、複合糸を得た。電解めっき処理は、印加電圧０．５Ｖで４５分間処理した後、印加電圧４．５Ｖで５分間処理した。図１に示される通り、ＣＮＴヤーンに対して、隙間なく均一の銅めっき層が形成された。銅めっき層の厚みは９μｍであった。また、図２に示される通り、銅めっきされたＣＮＴヤーンは３６０°屈曲させても途中破断せず、柔軟性に優れていた。
【００４３】（ｉｉｉ）複合糸の加熱処理−６得られた複合糸を、１．０×１０
Ｐａ以下の真空環境下で、６００℃で１時間加熱した。
【００４４】［実施例２、比較例１−２］（ｉｉｉ）複合糸の加熱処理における処理温度を、表１に示す通りに変更するか、もし
くは加熱処理を行わなかった以外は、実施例１と同様にして複合糸を得た。
【００４５】［評価］［引張強度及び引張伸び］
引張試験は、いずれも複合糸の両端を挟み込んだ上で、標点間距離２０ｍｍ、０．２ｍ
ｍ／ｍｉｎの引張速度で実施をした。その際に得られる荷重を複合糸の断面積で除することにより、最大荷重点を引張強度［ＭＰａ］として導出した。また引張伸びは、破断までに得られる変位ｍｍを標点間距離２０ｍｍで除することにより、ひずみとして、これに１００を掛けることにより、引張伸びとした。図３に、引張試験で得られた応力−ひずみ曲線を示す。
【００４６】［電気伝導度］
電気伝導度は、送電線で適用されるダブルブリッジでの測定を行った。この手法は、途中のリード線による抵抗である未知抵抗を考慮するため、未知抵抗の接続は、四端子構造としている点が特徴である。これにより、リード線の抵抗と端子での接触抵抗による誤差を極力低減している。導出された抵抗値をオームの法則により、電気伝導度に変換することで、各複合糸の電気伝導度を測定した。
【００４７】【表１】【００４８】
表１に示される通り、６００〜７５０℃で加熱処理した実施例１〜４は、引張強度、引

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張伸び及び電気伝導度のいずれもが良好であった。
【００４９】［実施例３］（ｉｉ）ＣＮＴヤーンの銅めっき処理後に、さらに錫めっき処理を行った以外は、実施
例１と同様にして複合糸を得た。錫めっき処理は、錫めっき液を用いた以外は、（ｉｉ）
ＣＮＴヤーンの銅めっき処理と同様にして行った。錫めっき層の厚みは９μｍであった。
【００５０】［実施例４］（ｉｉ）ＣＮＴヤーンの銅めっき処理後に、さらに鉛めっき処理を行った以外は、実施
例１と同様にして複合糸を得た。鉛めっき処理は、鉛めっき液を用いた以外は、（ｉｉ）
ＣＮＴヤーンの銅めっき処理と同様にして行った。鉛めっき層の厚みは４０μｍであった。
【００５１】［放射線遮蔽能］
実施例３及び４で得られた複合糸から、厚み５〜２７ｍｍ、長さ１１０ｍｍ×幅１００６０ｍｍの平織りシートを作製し、複合シートとした。このシートを用いて、Ｃｏ線源を６０用いた放射線遮蔽能評価試験を実施した。
Ｃｏ線源の形状は１０ｍｍ幅×２３ｍｍ長
さ×１．５ｍｍ厚である。また、放射線測定精度を極力高める理由から、４３２００秒と６０いう長時間の放射線測定を実施した。次に複合シートでＣｏ線を包み込んだ場合の放射線測定を実施した。放射線測定では１１７３ｋｅＶと１３３３ｋｅＶのγ線ピークカウ
６０
ント数を測定した。複合シートでＣｏ線を包み込んだ場合のγ線ピークカウント数を６０、
Ｃｏ線担体のγ線ピークカウント数で割り、かつピーク値周辺のバックグラウンドを考慮した上で、γ線遮蔽率を算出した。表２に放射線遮蔽能評価の結果を示す。
【００５２】【表２】【００５３】
表２に示される通り、実施例３及び４の複合糸から作製された複合シートは、高いγ線遮蔽率を示した。また、上記のγ線遮蔽率は、下記式（１）で算出される遮蔽率の理論値とほぼ同じ値を示した。すなわち、複合シートを折り曲げても放射線遮蔽能が低下せずに、理論通りの遮蔽率を示したことから、複合シートは優れた放射線遮蔽能を有する放射線防護服に応用できると考えられる。
【００５４】
遮蔽率（理論値）（％）＝（１−ｅｘｐ（−Ｘ・ρ・μｍ）×１００（１）３
なお、Ｘはシート厚み［ｃｍ］、ρは金属の密度［ｇ／ｃｍ ］、μｍは質量減弱係数
２（ｃｍ ／ｇ）であり、μｍの値は表２に記載の値を代入した。なお、μｍの値はＮＩＳ
Ｔ （ National Institute of Standards and Technology） の 下 記 ホ ー ム ペ ー ジ よ り 引 用 した。
＂ X-Ray Mass Attenuation Coefficients＂ 、 [online]、 [令 和 4年 3月 25日 検 索 ]、 イ ン
タ ー ネ ッ ト ＜ URL： https://physics.nist.gov/PhysRefData/XrayMassCoef/tab3.html＞【００５５】
図４〜図７に、実施例１−２及び比較例１−２で得られた複合糸断面図の、Ｃｕ及びＯのマッピング像を示す。マッピング像は電界放出型電子プローブマイクロアナライザ（Ｆ

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Ｅ−ＥＰＭＡ）を用いて撮影した。
【００５６】
図４の加熱処理前の複合糸断面図と比較して、図５に示される通り、６００℃加熱処理
によってＣｕが隙間なくＣＮＴヤーンに密着し、さらに一部Ｏの濃化部が見られた。このことから、ＣＮＴヤーン表面にＣｕ酸化物が一部形成されることで、ＣＮＴヤーンとＣｕの界面が加熱前よりもさらに強固に結合したと推察される。
【００５７】
図６に示される通り、７００℃加熱処理によってＣｕが隙間なくＣＮＴヤーンに密着し、さらに図５と比較してＯ濃化部が増加し、さらに銅めっき厚が増加していた。このことから、ＣＮＴ内部全体にわたってＣｕの析出が促進していることが分かる。
【００５８】
一方で図７に示される通り、８００℃加熱処理ではＣｕのめっき厚がさらに増加し、かつＣｕのめっき層に多数の亀裂が認められた。このことから、８００℃以上の加熱では銅の酸化が過剰に進み、ＣＮＴヤーンと銅の界面の密着性が低下すると推察される。

【図１】

【図３】

【図２】

【図４】

10

(11)

【図５】

【図６】

【図７】

JP 2023-146731 A 2023.10.12

(12)JP 2023-146731 A 2023.10.12

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フロントページの続き(72)発明者 藤田善貴

茨城県東茨城郡大洗町成田町４００２番地

国立研究開発法人日本原子力研究開発機構大洗研究所

内(72)発明者 武内伴照

茨城県東茨城郡大洗町成田町４００２番地

国立研究開発法人日本原子力研究開発機構大洗研究所

内(72)発明者 井手広史

茨城県東茨城郡大洗町成田町４００２番地

国立研究開発法人日本原子力研究開発機構大洗研究所

内(72)発明者 岩本正春

東京都中央区銀座７丁目１３番６号サガミビル２階(72)発明者 鶴岡

東京都中央区銀座７丁目１３番６号サガミビル２階(72)発明者 弘中Ｓｉｄｄａｒｍａｒｋ合同会社内秀志
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元直

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