涂布型放射線屏蔽材料及放射線屏蔽性彈性體材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及涂布型放射線屏蔽材料及用此材料固化而得的放射線屏蔽性彈性體 材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，雖然放射線醫(yī)療也在發(fā)展，并且針對(duì)原子能發(fā)電等原子能利用的現(xiàn)場(chǎng)、W及由它們產(chǎn)生的放射性廢棄物所導(dǎo)致的放射線暴露的屏蔽開(kāi)發(fā)了各種材料，但是于放射線 屏蔽材料的屏蔽能力、材質(zhì)上的問(wèn)題、制造法等尚殘存有課題。
[0003]放射線有為粒子射線的a射線、0射線、中子射線等和為電磁波的丫射線、X射 線，a射線的穿透力弱，一張紙左右就可W屏蔽，0射線也是用數(shù)mm厚的侶錐就可W防護(hù)。 然而，丫射線的穿透力強(qiáng)，要得到90%的屏蔽率，若為混凝±則需要29cm的厚度，即使是鉛 也需要2. 5cm的厚度。中子射線的穿透力更強(qiáng)，通過(guò)水或混凝±的厚壁中所包含的氨原子 才能遮斷。
[0004] 作為運(yùn)些放射線屏蔽材料，雖然一直W來(lái)大多使用鉛等重金屬、混凝±，但是若鉛 被吸收到人體則有害，其操作也必須依照基于鉛中毒預(yù)防規(guī)則的嚴(yán)格的限制，且作為廢料 進(jìn)行處理時(shí)也作為特定有害產(chǎn)業(yè)廢棄物而增加環(huán)境方面、成本方面等的問(wèn)題。
[0005] 另外，關(guān)于混凝±，如專利文獻(xiàn)1、2及非專利文獻(xiàn)1中所述，為了得到高的屏蔽率， 必須增加厚度，若為固定建筑物則沒(méi)有問(wèn)題，但是若為用于放射性物質(zhì)的保管?搬運(yùn)的桶和 集裝箱的容器尺寸，則可容納的量變少，而且容器重量變重而于搬運(yùn)產(chǎn)生問(wèn)題，同時(shí)混凝± 隨著水合反應(yīng)的進(jìn)展而出現(xiàn)龜裂的情形也多，也存在內(nèi)容物漏出的危險(xiǎn)性。
[0006] 另一方面，雖然鐵的密度為7. 8g/cm3,與鉛的11. 3g/cm3相比更輕，不過(guò)為了得到 90%的Csl37 丫射線屏蔽率，相比于鉛厚度的25mm，需要75mm，因此重量達(dá)到鉛的2倍左 右，不能成為有效的屏蔽材料。
[0007] 另外，如專利文獻(xiàn)3、4、5、6中所述，代替鉛將鶴等重金屬混煉于樹(shù)脂類中并進(jìn)行 片材化的例子也有許多，將重金屬等用班伯里混合機(jī)、捏合機(jī)運(yùn)樣具有強(qiáng)剪切力的機(jī)械混 煉于熱塑性樹(shù)脂等中，混煉后用擠出成型機(jī)等加工成片材而制成制品，還可W將片材化的 放射線屏蔽材料根據(jù)適應(yīng)場(chǎng)所的形狀適宜地切割而進(jìn)行使用。
[0008] 另外，如專利文獻(xiàn)7所述，也有通過(guò)使用溶劑使屏蔽材料的液體粘度降低，從而使 誘注成型到模具中成為可能的。
[0009] 但是，記載了片材及成型體的厚度最大也才5mm，關(guān)于運(yùn)W上的厚度雖然認(rèn)為可W重疊使用，但是由于片材張數(shù)的增加，形狀的保持變得困難運(yùn)樣的情形也是有的，因此廣泛 的應(yīng)用是困難的。
[0010]進(jìn)而，放射線的屏蔽率受屏蔽材料的密度影響很大，因此，在專利文獻(xiàn)3、4中，重 金屬等的填充率低，因而屏蔽材料的密度小，由此其X射線屏蔽率也小，不過(guò)在專利文獻(xiàn)5、 6、7中重金屬的填充率為90重量％ ^上，將屏蔽材料的密度提高到了鉛的水平，能夠確保和 鉛同等的屏蔽率。
[0011] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)平10-153690 專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2009-276194 專利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)2013-18878 專利文獻(xiàn)4 :日本特開(kāi)2011-99791 專利文獻(xiàn)5 :日本特開(kāi)2008-175811 專利文獻(xiàn)6 :日本特開(kāi)2006-258459 專利文獻(xiàn)7 :日本特開(kāi)2003-287590 非專利文獻(xiàn) 非專利文獻(xiàn)1 :戶田建設(shè)株式會(huì)社，"能夠增強(qiáng)屏蔽功能的考慮到移動(dòng)的放射性廢棄物 保管容器的開(kāi)發(fā)和屏蔽性能實(shí)驗(yàn)"，網(wǎng)址<www.toda.CO.jp/lucubration/p壯/v598.P壯〉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[001引發(fā)明要解決的課題 W得到如下放射線屏蔽材料為目的：密度與鐵同等、但放射線屏蔽率與鉛大致同等的 輕量高屏蔽率，且通過(guò)涂布或誘注成型可W形成超過(guò)IOcm的彈性涂膜的放射線屏蔽材料。 而且對(duì)于本屏蔽材料，厚膜片材加工也成為可能。
[0013] 用W解決課題的手段 本發(fā)明中，在例如液體粘度為10~1000 mPa?S的彈性體前體中高濃度配合放 射線屏蔽力大的鶴粉末，于50~80°C保持，同時(shí)用分散機(jī)進(jìn)行高速攬拌，由此得到 4, 000~20,OOOmPa，s的低粘稠液，利用涂布或誘注成型自由地進(jìn)行形態(tài)加工，得到從50ym 左右的薄膜到超過(guò)IOcm的厚膜的彈性涂膜，由此解決課題。
[0014]另夕F，使少量含有于上述放射線屏蔽材料中的溶劑蒸發(fā)，制成為 50, 000~100,OOOmPa?S的高粘稠液的屏蔽材料液，使用該屏蔽材料液進(jìn)行0. 5~Imm的片材 加工，將其層合，通過(guò)熱壓接得到厚度直到IOmm左右的片材，由此解決課題。
[0015]旨P，本發(fā)明為下述構(gòu)成的發(fā)明。
[0016] [1]涂布型放射線屏蔽材料，其特征在于，包含鶴粉末、彈性體前體及裡化合物。
[0017] [2]前項(xiàng)[1]中所述的放射線屏蔽材料，其特征在于，所述彈性體前體可W進(jìn)一 步進(jìn)行交聯(lián)等固化反應(yīng)，固體含量為50~lOOwt%，粘度為10~1000 mPa?S。
[0018] [3]前項(xiàng)[1]中所述的放射線屏蔽材料，其特征在于，鶴粉末與彈性體前體的配 合比W固體含量計(jì)為5:95~20:80 (重量份比）。
[0019] [4]前項(xiàng)[1]中所述的放射線屏蔽材料，其特征在于，所述裡化合物相對(duì)于所述 彈性體前體與所述鶴粉末的混合物100重量份的配合比為0. 1~2. 0重量份。
[0020] 閒前項(xiàng)山~M的任意1項(xiàng)中所述的放射線屏蔽材料，其特征在于，單獨(dú)或多種 混合地含有鎖化合物、儀化合物及銅系元素化合物例如館化合物、巧化合物及鋪化合物。 [002。 [6]前項(xiàng)山~閒的任意1項(xiàng)中所述的涂布型放射線屏蔽材料，其特征在于，含有 (1)棚或棚化合物粉末，或（2)鐵氧體粉末。
[002引 [7]前項(xiàng)山~閒的任意1項(xiàng)中所述的涂布型放射線屏蔽材料，其特征在于，含有 (I)棚或棚化合物粉末，及（2)鐵氧體粉末。
[002引閒放射線屏蔽性彈性體材料，其特征在于，將前項(xiàng)山~[7]的任意1項(xiàng)中所述的 涂布型放射線屏蔽材料涂布于基材表面并使之固化而得。
[0024]本發(fā)明得到的放射線屏蔽材料可W由室溫及加熱通過(guò)交聯(lián)反應(yīng)等進(jìn)行固化，可W制作具有彈性的放射線屏蔽材料固化物。因?yàn)榫哂袕椥?，所W沖擊方面也強(qiáng)，即使厚膜化也 不會(huì)產(chǎn)生破損。而且通過(guò)薄膜化也使縫制加工等成為可能。
[00幼發(fā)明效果 根據(jù)本發(fā)明，可W提供如下的放射線屏蔽材料，其能夠W自由的形態(tài)?厚度制作和鐵同 等密度的、具有和鉛大致同等的高放射線屏蔽率的屏蔽材料固化物，也可W進(jìn)行涂布型、誘 注成型型及片材加工。由此可W使放射線廢棄物搬運(yùn)容器?保管容器、既存及新設(shè)的結(jié)構(gòu) 物?建筑物的放射線屏蔽、W及放射線屏蔽防護(hù)服等確保高放射線屏蔽率，同時(shí)可W實(shí)現(xiàn)輕 量化。
【具體實(shí)施方式】
[0026]W下，對(duì)本發(fā)明詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
[0027] 本發(fā)明的特長(zhǎng)在于，通過(guò)在具有液體性狀的彈性體前體中高濃度配合鶴粉末等而 使屏蔽材料高密度化，從而增大放射線屏蔽率，且涂布?誘注成型?片材加工特性得W保 存，在涂布等操作后通過(guò)交聯(lián)反應(yīng)等使之固化而涂膜化，另外本發(fā)明是通過(guò)添加裡化合物 等而進(jìn)一步提高放射能屏蔽率的涂布型放射線屏蔽材料和其固化物。
[0028] 涂布后通過(guò)交聯(lián)反應(yīng)等進(jìn)行固化的彈性體前體的固體含量（于105°C加熱3化后 的殘留成分）優(yōu)選為30~lOOwt%，更優(yōu)選為50~lOOwt%。若固體含量比30wt%低，貝存在于屏 蔽材料中的揮發(fā)成分變多，蒸發(fā)后在固化物內(nèi)造成諸多空隙而成為使屏蔽率降低的原因。 另外，因?yàn)楣腆w含量低，所W為了確保高濃度配合鶴粉末等所必要的固體含量，必須增加彈 性體前體的添加量，粘度變得過(guò)低，鶴可能沉降分離。
[0029] 上述彈性體前體的粘度優(yōu)選為]~2000mPa?S，更優(yōu)選為10~1000 mPa?S。粘度比 ImPa低則屏蔽材料的粘度變得過(guò)低，鶴粉末可能沉降分離。另一方面，粘度比2000mPa 高，則鶴粉末的高濃度配合變得困難，而且，屏蔽材料的粘度變得過(guò)高，從而變得無(wú)法涂布。
[0030] 本發(fā)明中設(shè)及的彈性體前體和鶴粉末的混合比優(yōu)選為W重量比計(jì)3:97~25:75,更 優(yōu)選為5:95~20:80。若混合比比3:97小，則通過(guò)涂布形成健全的涂膜變得困難，而且固化 后的附著力和