TW200848715A - Composition and method for indicating a certain UV radiation dose - Google Patents

Description

200848715 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種利用一顏色封套將一定uv輻射劑量 的作用顯示的方法。此方法可用於避免日晒造成皮膚晒 傷，以控制UV反應性漆或塑膠的硬化以及調整uv光學 裝置。 予 【先前技術】 習知技術中，紫外線一一如陽光中含者一—不但會造 成人皮膚的光照紅斑（Lichterythema )及晒傷，而且當紫 外線的作用持續得夠久，則還會造成皮膚癌。此外，在紫 外線作用之時當皮膚開始晒傷時往往不能立即察覺，而係 在一般時間之後才會察覺，因此很重要一點係要檢知累積 到一定輻射劑量作用的時刻。 有各種習知的指不劑以檢出UV輻射以避免晒傷，大 多係使用對UV敏感的顏料，這些顏料在uv照射時顯示 一種連續性的顏色變換（光色物質）。舉例而言，在美專 利us 5,117,116使用噁唑烷二酮-化合物、咕噸酮 (Xanthenon)化合物或四吖唑（Tetraz〇Hum)鹽當作光色 物貝。在此，具有不可逆的色頻帶的顏料比具可逆的色頻 帶的顏料更有利，因為用此方式，紫外線照射，即使作間 斷式的日光浴，也會呈累積性地存下來。 為了將不同的皮膚類型對UV的敏感性列入考慮，須 將對應的UV劑量與該光色物質的顏色變化範圍内的不同 5 200848715 之頭色分段作關聯。為此，依us 5,丨丨7,丨丨6在測試裝置中， 和該測試物質平行者，使用對應的對uv穩定的顏色參考 物0

US 5,589,398發表了一種測試系統以測試作用的uv 輻射線，该系統同樣地根據光色物質的顏色變換，且其中 違光色物質施覆在-測試條帶上_種母質+。此處也需要 範廣泛的參考色標度，俾將不同敏感度的皮膚類型列入考 慮，且能夠將不會造成晒傷的停留期間作評估。 上述方法係基於顏料之光氧化反應。此外上述各種方 法的共同點為：該用於當作對於作用< uv輻射的指示劑 用的光色物質的「光活性」《能改變，因此不同的紫外線 劑量只能利用滑動式的色頻帶求出。 此外還有一種習知方法用於測定自清性覆層的光催化 活H ’其中使用一種由氧化還原顏料「刃天青」（Res_rin ) 和甘油（A· MiUs等人·· “Meth〇d 〇f 八⑽隨咖〇f

Ph〇t〇catalytic Activities 〇f Self_ci_ing 仙㈣” ，了 物 理化學· B 2_，18324〜 1833 1 )，此方法基於—種光還原 反應。 【發明内容】 本發明的目的在提供一種方法，依此可簡單地利用— 種測試物質的明顯的色值改變而顯示—获的紫外線轄射 劑$，且當達到一定輻射劑時發生一定的色值。 本發明其他有利的實施例述於申請專利範附屬項。 6 200848715 本發明的物質混合物——以 Μ下也稱「組成物」—一的 指示劑作用大約基於上述A. Miu iUls的文獻所述之UV誘導 的還原反應：利用"V輕射作用在該光活性物質内產生 正電洞以不I逆的方式與電子提供物作用，形成還原性的 電子及/或游離基，它們再4 4 ^ 1再k成該氣化還原顏料的色值變 化。此外，也可由於該光活性物 貝k成該氧化還原顏料的 直接遝原。 適用之Opfer電子供應物係Λ S…u人A η 係為可和水混合之有機低揮 發性化合物，例如醇類、酮類以 、将別疋）甘油。所用 之氧化還原顏料可為具有可逆分解 刀解及不可逆分解性的顏 料。舉例而言，甲基藍在無氧愔 〜 ^ Α 、乳h形發生可逆反應。舉例而 吕，刃天青會不可逆地分解。i 鮮其他適合的顏料舉例而言有 紅胺（Rhodamin)或反應性顏料。 丁十4寸別疋當使用當作晒傷 警示劑的％合，不可逆反應性的氧 幻乳化還原顏料較佳。 依本發明，為了顯示不同強产 丨J强戾的UV輻射劑量，使用 一種光催化劑，宜為二氧化鈦 疋銳欽礦（An at as ) 或金紅石^_)，它具有對應配合的uv光活性。 由一氧化欽色素技術，行及知 I 仃4人知道，二氧化鈦的光活性 或光穩定性如何調整，例如可葬菩 精者、、、口日日改質（銳鈦礦/金 紅石）、藉著將結晶格子摻雜（D()tierung)、或藉著施覆 無機表面覆層而達成。要測定較/曰 疋竿又彳之UV輻射劑量，係使 用較低光穩定性的Ti〇2，例如錄钱

u軏鈦石貝。反之，要測定高UV 輻射劑量，係使用光穩定性的Ti0“金紅石），舉例… 它係摻雜了鋁’及/或設以'緻密的Si〇2封套。 7 200848715 在本發明一較佳實施例中，所用之不可逆反應性顏料 為刃天青，而所用之〇pfer電子供應物為甘油。依本發明， 在該組成物中，含有至少約1重量％ Ti〇2，爻少約5重量 ppm的刃天青及至少i重量％的甘油。一較佳組成物含有 約5〜50重量％Ti〇2、約1〇〇〜1〇〇〇重量刃天青及約 5〜50重量％甘油。

此外该組成物含有一種物質，它在pH值7〜丨〇的範 圍中將該組成物的pH值保持恆定在±〇·5的範圍，舉例而 言，對於ΡΗ值7.2,使用一種磷酸二氫鹽/磷酸一氫鹽緩 衝劑，對pH值9.2使用硼酸鹽緩衝劑。 當使用刃天青當作氧化還原顏料時，當達到一定uv 幸田射；^里日守，在組成物中發生明顯色值改變，從藍變成紫 紅-玫瑰紅。用目測判斷時，可使用一顏色參考。 曰在該組成物中，顏料的量對顏色印象有決HTi〇2 的量或Tih的光活性對於色值改變的速度有決定性。電子2 提供物的物質相對於顏料須呈過量存在，目此它對反應的 作用不會受限。電子供應物對顏的比例宜為至少約1()0。1 MUls寻人所述之uv誘導之還原反應需要有⑽離子存 在。在本發明的組成物中 的水足以使該反應進行 在應㈣質表面上所吸附 =際的應，，本發明的組成物_它 水洛性有機化合物及/或填充物如白堊及/或嶺土— 覆到一載體材料上。適杏 、 也 於棘士 週田的載體材枓的例子有紙、塑谬膜、 1布玻璃、或不壬乳化環原夥伴作用的 8 200848715 金屬。特別是鐵不適合作為金屬載體材料。此塗覆之載體 材料’舉例而言，可呈測試條帶或石膏（pflaster)形式存 在。 施在載體材料上的組成物的層厚度至少約5微米，且 宜約50微米〜2〇〇〇微米’特別是約5〇微米到ι5〇微米。 車乂厚的層會使未反應的顏料從深處擴散出來，因此會延遲 色值變化。

【實施方式】 本發明的方法可在各種不同領域使用，例如用於當作 晒傷警示物，用於調整uv光學裝置，或用於在漆或粘著 d拴制軏射劑$。此處未列出的所有其他可能的應用範圍 也包含在本發明的範圍中。 〔晒傷指示劑〕 關於日晒敏感性方 匕們有不同之自身保護時間。「自身保護時間」係指一天 在這一段期間未作防護的皮膚能接受的而不變紅的最大日 日西的時間：要使用本發明的組成物當作晒傷警示劑，所選 :Uv活性二氧化鈦類型在標準化@ UV照射時在一時 d k成顏色值變化，它孫在 係和各皮膚類型的標準化自身保護 寸間相當。當照射較強時， 才在相冋的組成物中，色值變化 竿乂早發生，且皮膚也較早轡 覆以 、、’此外’將本發明的組成物 後Μ —層防晒霜，可 色值改交的期間延長，一如該塗了 σ水防晒霜的皮膚的不 晒铋呀間會加強，作為晒傷警示 9 200848715 物，該指示劑測試條帶宜具 ^ Λ ^ ^ Α ^ 、頁數種扣不劑成份相鄰排列， 對應於不同的膚色。 〔UV硬化的漆與粘著劑〕 在UV硬化的漆或粘著 ^ yV ^ ^ d的场合，利用UV輻射的作 Μ - λλ ^ ^ , 為了使匕硬化，波長與輻 射劑置的準確控制很重要。

^ # ., 务月的指示劑可用於檢查UV π射态，其方法係不照射 卞以Λ、仏 〆黍或UV塑膠而照射該指示 αΓ组成物。利用色值改變 率的可能的干擾。 的-，可求出照射器的劑量功 〔UV光學裝置〕 利用本發明的指示劑可 田本y认太正。乂光學叙置。不同於使 用卡片才欢查幸g射路徑，本發明- r種样仕乂… U月的指不劑可評估輻射強度， 这種佧估在茧光系統一般是 系m 很u難的。因為組成物的色值 改，交係不可延者，因此它也 」用在脈動式雷射的調整。 〔實例〕 本發明利用以下的實例与、 .,^ L山 貫例°兄明，但本發明的範圍不限於 此。由以下成份製造一種基本顏料膏： 、 272 克白堊（〇my〇carb 5 ) 140 克高嶺土（ Satint〇ne Whhetex) 58克蒸餾水 204克甘油 0· 1 6克刃天青 。將1克粉 一顏料刷機 將這些成份用一實驗室攪拌機基本地混合 末狀Ti〇2加到15克基本顏料膏，並糊在 10 200848715 yurmatie麻lle〇上。平行地以三種二氧化鈦品質製造 含二氧化欽的顏料膏，其中丨為末處理的銳欽礦、二 種未處理的金紅石（氯化物方法） 一 ’、、 過的金紅石（硫酸鹽方法）。該顏 2重^石夕處理 1寸Θ谷以相同的層厚声 (約一2毫米）施覆在二個玻璃板之間，在Perkin以贿: :二uv-v」s光，Lambda 95。中，將光譜依照射紫外 :、日寸間而疋作測置。檢體的反射在-無光澤的Ulbdch =測此設備的標度係㈣—種頒證之光譜參考裝置 運成。 光譜的分析係藉著在波長範圍602奈米〜_奈米中 的吸收A的變化而達成’在此範圍，從藍到紫紅_玫瑰红 之視覺辨識的色特變化特別明顯。圖工的顏料膏⑺的例子 顯示在不同時刻的各種吸收光譜。在一定波長的吸收A係 由AKm〇)得到，其中1〇為檢體前方的強度，r為檢體 後方的強度。 圖2顯示對於該三種含二氧化鈦的顏料膏之在波長範 圍602〜608奈米的吸收Α的變化時間的坐標圖，其中 波長範圍從602奈米〜6〇8奈米作積分，以將由於測量雜 訊造成之外來因子（Artefakt)減到最少。此顏料膏從藍到 紫紅-玫瑰紅之可用視覺察覺的色值變化在A約=〇5 束。因此對於顏料膏卜2, 3,在預定之uv照射時二 以下顏色改變的時刻（圖2) : 1為約8分，2為約14八， 3為約3 3分。 11 200848715 【圖式簡單說明】 圖1的座標圖係在不同時刻的吸收光譜。 圖2係三種顏料膏的吸收的座標圖。 【主要元件符號說明】 無 ί

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Claims (1)

1. 200848715 十、申請專利範圓： 用於頌不一疋Uv輻射劑量的方法，其特徵在 :將-種物質的混合物施加紫外線，該物質的混合物包含 口八疋uv光活性的物質、一種氧化還原顏料、及一 種呈Opfer電子供給物作用的物質，且當達到一定之輻射 劑量時發生一定的顏色值。

   2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中: 該具有一定uv光活的物質為二氧化鈦。 3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中： 該二氧化鈦為銳鈦礦（Anatas)。 4. 如申請專利範圍第2項之方法，其中： 該二氧化鈦為金紅石。 5·如申請專利範圍第1項之方法，其中： 該氧化還原顏料為刃天青（Resazurin)。 6. 如申請專利範圍第丨項之方法其中： 該Opfer電子供應物為甘油。 7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中： 。亥此口物含有至少約i重量％二氧化鈦、至少約5重 量—㈣天I以及至少、約i重量％的甘油。 8. 如申請專利範圍第丨項之方法其中： 該混合物含有約5〜50重量％二氧化鈦、約100到1〇〇〇 重量ppm的刀天青及約5〜5〇重量％的甘油。 9. 如申請專利範圍帛1項之方法，其中： 該混合物含有一種物質，該物質將該混合物的pH值 13 200848715 保持恆定在pH值7〜10的範圍中在約土0.5的範圍中。 10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中： 將該混合物施到一基質上。 11. 如申請專利範圍第1項之方法，其中： 其係用於作晒傷警示劑用。 12. 如申請專利範圍第1項之方法，其中： 其係用於調整紫外線光學裝置。 1 3 .如申請專利範圍第1項之方法，其中： 其係用於控制紫外線發射器。 十一、圖式： 如次頁

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