JP2006274116A - 耐放射性接着剤組成物およびこれを用いた放射線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 使い勝手に優れ、簡単に接合ができる耐放射性接着剤組成物および導電性を付与した耐放射性接着剤組成物およびこれを用いた放射線装置を提供すること。
【解決手段】 接着剤にポリイミド樹脂を含有することを特徴とし、または、導電粉を含有することを特徴とする導電性を付与した耐放射性接着剤組成物を放射線装置に用いることで達成できる。
【選択図】 なし

Description

本発明は接着剤組成物およびこれを用いた放射線装置に関し、特に耐放射性に優れた接着剤組成物およびこれを用いた放射線装置に関する。

一般に接着剤や、導電性を付与した接着剤は、常温常圧で使用されることを念頭において設計されている。機能性が高い接着剤としては、溶剤に強いものや、湿度に強い接着剤などが挙げられるが、放射線場におかれることを前提として開発されたエポキシ系接着剤については出願人は知見がない。

放射線装置は、放射線を使用する装置で、例えば加速器や、放射線照射装置、分析機器、医療機器などがあげられる。
耐放射線特性を装置として高めるためには、放射線を遮断する部材で厚く覆い、放射線が接着部位に到達しないようにする方法も考えられるが、この手段を用いると、放射線の中で例えば加速器中での電子の流れを測定するといったことは難しくなる。

一般の接着剤を放射線場で使用できない理由は、放射線を照射されることにより、接着剤中の構造が破壊されるため、そのままでは使用できない。

また、ポリイミド樹脂は耐放射性が強いとされているが、一般の接着剤のように簡単に塗りつけて固めるといった使い勝手が悪く使用に耐えない。
ポリイミド接着剤としては、例えば特定の構造を有するポリイミド樹脂を用いることで耐放射性の接着を行えることが知られている（例えば特許文献１参照）。

また、放射線中にさらされる回路を導電性の接着剤で接続しようとした場合は、接着剤に導電性を付与せねばならずそのハードルは更に高くなる。
特開平６−２３４９６４号公報（請求項１および段落０００４）

特許文献１によれば、エポキシの接着剤では耐放射性が悪いとしたうえで、ポリイミドを接着剤に使用している。出来上がった接着剤はシート状であることから低温での加工性は良好であるが、使い勝手はエポキシ接着剤には到底及ばない。
また、この接着剤は、絶縁性の被膜を形成するため、あえて導電性を付与しようと試みた場合ベースレジンとしては不向きである。
そこで、本発明の目的は、使い勝手に優れ、簡単に接合ができる耐放射性接着剤組成物および導電性を付与した耐放射性接着剤組成物およびこれを用いた放射線装置を提供することにある。

上記目的を達成する為の本発明の耐放射性接着剤組成物およびこれを用いた放射線装置の要旨は以下の通りである。

エポキシ系接着剤にポリイミド樹脂を含有することを特徴とし、または、導電粉を含有
させて導電性を付与した耐放射性接着剤組成物を放射線装置に用いることで達成できる。

本発明の耐放射性接着剤組成物およびこれを用いた放射線装置によれば以下の効果を奏する。

エポキシ系接着剤中にポリイミド樹脂を含有させたことで、接着剤の耐放射性が向上させることができたので、加熱等により簡便な方法で放射線場中の接着が可能となった。
また、導電粉を加えることで、導電性を付与した耐放射性の接着剤を得ることができたので、放射線場での導電接着が可能となった。

この耐放射性の接着剤および導電性を付与した耐放射性の接着剤を放射線装置に用いることで、放射線場の中での部品の接着や、導通を必要とする電極やセンサを取り付けて機能させることが可能となり、接着方法が簡便なことから、製造の手間をかけず、更に特別な放射線の遮蔽装置などを具備することなく放射線装置を作成することができるようになった。

以下、本発明の実施の形態を実施例を基に更に詳しく説明する。

はじめに本発明の接着剤組成物について説明する。

本発明の接着剤組成物は、エポキシ系接着剤にポリイミド樹脂を含有させることにある。

一般の接着剤に、放射線を照射すると、分子構造が切れ、ラジカルとなり破壊が進むと
考えられている。メタクリルサンエステルに放射線をあてると2重結合がラジカルとなり
重合することも知られている。このことからも判るように、一般の樹脂そのものだけでは使用できないと考えられる。

しかし、使い勝手を考え合わせると、例えばエポキシ系の接着剤を使用することで使い
勝手も簡単になると考えられる。

本出願人は、理論的には、分解されて使用できないと考えられるエポキシ系接着剤をあ
えて使用して課題を解決できるか実験を実施した。

前記の接着剤を使用した場合、ラジカルが発生して構造を破壊してしまうことが考えら
れるので、ラジカルトラップ剤を添加することで、構造破壊を抑制することができないかと考えた。

また、耐放射性が強いとされているポリイミド樹脂をエポキシ樹脂中に粉末状にして添
加することで、構造破壊を抑制することができないかと考えた。

考えにくいが、ポリイミド樹脂が本当に耐放射性が高いので、放射線が照射されたとき、この樹脂成分が放射線を吸収して遮蔽効果を発現して、結果として構造破壊を抑制してくれると考えた。

このように考えると、接着剤としては従来の接着剤を使用して、接着した部位をポリイ
ミド樹脂を添加した接着剤で覆えば、接着部位の接着剤の構造破壊を抑制できるのではないかと考えた。

放射線が照射される中で回路をつなぐための導電性を付与した接着剤については、導電
性を発現するための導電性フィラー（銀、金、銅などの導電性の金属粉末）を接着剤に加
えることでできる。

また、同様に熱導電性を付与するには、窒化アルミ、二酸化珪素などのフィラーを添加
することで実現できると考えた。

本発明に使用できるポリイミド樹脂は、耐熱性のある特殊エンジニアリングプラスチッ
クで、金属代替材料として注目されている。タイプとしては縮合タイプと付加反応タイプがあり、デュポン社のべスペル、カプトンは前者に属し、京セラケミカルの東芝ポリイミド、ローヌ・プーラン社のキネル、ケルイミドは後者に属する。また、三菱瓦斯化学のBTレジンや三井化学の熱可塑性ポリイミドであるオーラムも使用することができる。

（実施例）
本実施例においては、接着剤に導電性を付与した形で接着性、導電性を評価した。

エポキシ系接着剤として、主剤にテトラグリシジルジアミノジフェニユメタンと、硬化
剤として複素環をベースとした変性アミンとして３，９−ジプロパンアミン−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカン、導電性付与剤として平均粒径６から１２μmの銀の微粉末、ポリイミドとしてオーラム、BTレジン、ラジカルトラップ剤を用意した。

まず、主剤と硬化剤を化学等量加え、銀の粉末を主剤と硬化剤の総重量に対し３．５倍
の重量を加えた。つづいて、ラジカルトラップ剤を加えたものとポリイミドを加えた接着剤をそれぞれ用意した。ポリイミドを添加した量は、主剤と硬化剤の総重量に対し０．１倍、０．２５倍、０．５０倍の量を添加した。

以上の接着剤を使用して、銅板を接着し、その後放射線を３０MGｙ（メガグレイ）照
射して、電気導電性と接着強度を評価した。

この結果、ラジカルトラップ剤を加えても接着強度の低下（初期の接着強度は約５ｋｇ
であったが、処理後は１ｋｇ程度まで低下した。この数値は、ラジカルトラップ剤とポリイミドを加えていないときの値とほぼ同じである）を抑えることはできなかった。この強度では接着に使用できない。

ポリイミドを加えた場合は、いずれの場合も初期値の４ｋｇ程度から約３ｋｇから４ｋ
ｇと初期値から大きく変化することなく接着状態を良好に保った。このことからポリイミドを添加することにより良好に接着力が保たれていることが判った。また、このときの導電性を評価したところ処理前後の値ともに０．２オームと変化はなかった。

以上の結果から、ポリイミドを添加することにより良好に導電性が保たれていることが
判った。

また、ポリイミドを加えていない接着剤を用いて、銅板を接着した後、更に、ポリイミ
ドを添加した接着剤で全体を覆って硬化させものをもちいて同様に評価したところ、接着強度の低下を抑えることができなかった。このことからコートをしても効果がないことがわかった。

以上の結果、耐放射性の接着剤組成物を得られたので、加速器を作成し、放射線中でも
良好に測定ができるようになった。

また、接着剤をベースとしているため使い勝手も良好であり、手間をかけずに使用する
ことができるようになった。

Claims (3)

1. エポキシ系接着剤にポリイミド樹脂を含有する
   ことを特徴とする耐放射性接着剤組成物。
2. 導電粉を含有させ導電性を付与した
   ことを特徴とする請求項１記載の耐放射性接着剤組成物。
3. 請求項１又は請求項２の耐放射性接着剤組成物を用いた
   ことを特徴とする放射線装置。