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JPH11344376A - Photochromic composition and ultraviolet sensor with photochromic composition - Google Patents

Photochromic composition and ultraviolet sensor with photochromic composition

Info

Publication number
JPH11344376A
JPH11344376A JP15112298A JP15112298A JPH11344376A JP H11344376 A JPH11344376 A JP H11344376A JP 15112298 A JP15112298 A JP 15112298A JP 15112298 A JP15112298 A JP 15112298A JP H11344376 A JPH11344376 A JP H11344376A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solvent
photochromic
resin
ultraviolet
photochromic compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15112298A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Akimoto
正博 秋元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ISHISAKI KK
Original Assignee
ISHISAKI KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ISHISAKI KK filed Critical ISHISAKI KK
Priority to JP15112298A priority Critical patent/JPH11344376A/en
Publication of JPH11344376A publication Critical patent/JPH11344376A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prolong a resistance lifetime and to reduce the size and cost by mixing a resin with a photochromic compound dissolved in a solvent, and curing their mixture in a suitable shape. SOLUTION: A photochromic compound (variable color dye) reacting with an ultraviolet ray or particularly an ultraviolet ray having a wavelength range to be measured is dissolved in a solvent such as, for example, a ketone and the like such as an acetone, methylethylketone or the like, alcohol and the like or other toluene or the like having good compatibility with the compound, further mixed with a resin, molded in a suitable shape or filled in a suitable container, dried, and cured. The photochromic compound contained in the resin exhibits luminescent characteristics substantially similar to the state dissolved in the solvent to the ultraviolet ray, and can hold the initial characteristics at least for half a year.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フォトクロミック
組成物並びにその製造方法、及びそのフォトクロミック
組成物を含む紫外線センサーに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a photochromic composition, a method for producing the same, and an ultraviolet sensor containing the photochromic composition.

【0002】[0002]

【従来の技術】紫外線の有害性は、重度の日焼けといっ
た紫外線の短期的な悪影響のみならず、発ガン作用など
の長期的なものも含め、近年、ますます広く認識される
ようになっている。日常生活、例えば、歩行中、屋外作
業中などにおいても、一年を通じて紫外線にさらされて
いる。常時携帯可能な製品に紫外線を容易に検出できる
装置が組み込まれ、紫外線強度を容易に測定でき、その
結果に応じて各個人が紫外線に対応できることが望まれ
る。また、紫外線の照射により色が変わるアクセサリー
や宝飾品に対する需要がある。
2. Description of the Related Art In recent years, the harmful effects of ultraviolet rays, including not only short-term adverse effects of ultraviolet rays such as severe sunburn, but also long-term effects such as carcinogenesis, have been increasingly recognized in recent years. . Even in daily life, for example, while walking, working outdoors, etc., it is exposed to ultraviolet light throughout the year. It is desired that a device that can easily detect ultraviolet light is incorporated in a product that is always portable, that the intensity of ultraviolet light can be easily measured, and that each individual can respond to ultraviolet light according to the result. In addition, there is a demand for accessories and jewelry that change color when irradiated with ultraviolet light.

【0003】このような用途においては、小型といえど
も従来からある紫外線検出装置のような、電気的な信号
を得て、それを表示するような装置は、その携帯性、価
格、大きさ、電源の確保など多くの点で、実用に耐えな
い。そこで、紫外線強度に応じて、紫外線に対応できる
ように、簡単に目視により紫外線強度や性質が判別でき
る紫外線センサーが求められている。
In such an application, a device that obtains an electrical signal and displays it, such as a conventional ultraviolet detector even though it is small, has a portability, a price, a size, and the like. In many respects such as securing power supply, it is not practical. Therefore, there is a need for an ultraviolet sensor capable of easily visually determining the intensity and properties of ultraviolet light so as to respond to ultraviolet light according to the intensity of ultraviolet light.

【0004】紫外線検出のために利用できる物質とし
て、紫外線の照射に応じて色を変える可変色色素(フォ
トクロミック化合物)が知られている。このようなフォ
トクロミック化合物を利用した紫外線センサーとして
は、特開平6−3188号公報や、特開平6−1299
01号公報に記載された技術が知られている。前記特開
平6−3188号公報においては、特定周波数域の紫外
線を吸収する膜とフォトクロミック化合物の薄膜を印刷
法により物品の表面に形成した、紫外線A及びBを識別
するための紫外線センサーが開示されている。
As a substance that can be used for detecting ultraviolet light, a variable color dye (photochromic compound) that changes color in response to irradiation of ultraviolet light is known. An ultraviolet sensor using such a photochromic compound is disclosed in JP-A-6-3188 and JP-A-6-1299.
The technology described in JP-A-01 is known. JP-A-6-3188 discloses an ultraviolet sensor for identifying ultraviolet rays A and B, in which a film that absorbs ultraviolet rays in a specific frequency range and a thin film of a photochromic compound are formed on the surface of an article by a printing method. ing.

【0005】このセンサーは、印刷法によるため簡易に
種々の製品の表面に配置することができるが、つや消し
剤を使用していることや、発色の色調が単調で、深みに
かけるため、イヤリングやネックレスなどの美観が重視
される装飾品などには、適用しがたい欠点があった。ま
た、このようなセンサーは、寿命が短いという欠点があ
った。特開平6−129901号公報には、紫外線によ
る吸光度の変化をフォトダイオードにより検出するフォ
トセンサーが開示されている。この技術によれば、紫外
線を検出した結果出力されるのは、フォトダイオードの
電流である。
[0005] This sensor can be easily arranged on the surface of various products because of the printing method. However, since the matting agent is used and the color tone of the color is monotonous and is applied deeply, the sensor cannot be used for earrings. Decorative items, such as necklaces, where emphasis is placed on aesthetics, have drawbacks that are difficult to apply. In addition, such a sensor has a drawback that its life is short. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-129901 discloses a photosensor that detects a change in absorbance due to ultraviolet rays using a photodiode. According to this technique, what is output as a result of detecting the ultraviolet light is the current of the photodiode.

【0006】また、本発明者による特願平9−2818
37号には、フォトクロミック化合物の溶液を封入して
なる紫外線センサーが記載されている。
Also, Japanese Patent Application No. 9-2818 filed by the present inventors.
No. 37 describes an ultraviolet sensor in which a solution of a photochromic compound is sealed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐性
寿命の長い紫外線センサーを提供することである。本発
明の別の目的は、ネックレス、ブレスレットなどの美観
が重視される応用分野において有用な小型で安価な紫外
線センサーを提供することである。本発明のさらに別の
目的は、感度と検出域の微調整ができる、ネックレス、
ブレスレット、ボタン、イヤリング等の美観が重視され
る応用分野において有用な小型で安価な紫外線センサー
を提供することができる。また、さらに別の目的は、紫
外線発色性塗料を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an ultraviolet sensor having a long resistance life. Another object of the present invention is to provide a small and inexpensive ultraviolet sensor useful in applications where aesthetics are important, such as necklaces and bracelets. Still another object of the present invention is to provide a necklace, which allows fine adjustment of sensitivity and detection area.
It is possible to provide a small and inexpensive ultraviolet sensor useful in an application field where aesthetics are important, such as a bracelet, a button, and an earring. Still another object is to provide an ultraviolet coloring material.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、溶媒と、該溶
媒に溶解したフォトクロミック化合物と、樹脂とを含ん
でなる硬化フォトクロミック組成物を提供する。さら
に、本発明は、上記フォトクロミック組成物を納め、硬
化させてなる紫外線センサーを提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a cured photochromic composition comprising a solvent, a photochromic compound dissolved in the solvent, and a resin. Further, the present invention provides an ultraviolet sensor containing the above photochromic composition and curing the composition.

【0009】また、本発明における紫外線センサーは、
フォトクロミック化合物、溶媒、樹脂、及びそれらの濃
度がほぼ同一である少なくとも1種の上記フォトクロミ
ック組成物を納めて硬化させた少なくとも一の小室と、
該小室の各々に設けられた少なくとも2個の電極と、該
電極を通じて各小室毎に電圧を印加するための電源部
と、各小室に印加される電圧を制御する制御部とを含ん
で構成することができる。さらに、本発明における紫外
線センサーは、フォトクロミック化合物、溶媒、樹脂、
及びそれらの濃度のうち少なくとも一が異なる少なくと
も2種の上記フォトクロミック組成物を納めて硬化させ
た複数の小室と、該小室の各々に設けられた少なくとも
2個の電極と、該電極を通じて各小室毎に印加する電圧
を制御する制御部と、該制御部に電力を供給する電源と
を含んで構成することができる。本発明の紫外線センサ
ーは、特定周波数域の紫外線のみに反応するように、特
定周波数域の紫外線を透過するフィルターを有してもよ
い。
Further, the ultraviolet sensor according to the present invention comprises:
A photochromic compound, a solvent, a resin, and at least one chamber containing and curing at least one of the above photochromic compositions whose concentrations are substantially the same,
It comprises at least two electrodes provided in each of the small chambers, a power supply unit for applying a voltage to each small chamber through the electrodes, and a control unit for controlling the voltage applied to each small chamber. be able to. Further, the ultraviolet sensor according to the present invention is a photochromic compound, a solvent, a resin,
A plurality of small chambers containing and curing at least two kinds of the photochromic compositions different in at least one of their concentrations; at least two electrodes provided in each of the small chambers; And a power supply for supplying power to the control unit. The ultraviolet sensor of the present invention may have a filter that transmits ultraviolet light in a specific frequency range so as to respond only to ultraviolet light in a specific frequency range.

【0010】本発明では、溶媒と、該溶媒に溶解したフ
ォトクロミック化合物と、樹脂とを含むフォトクロミッ
ク組成物を、塗装可能な濃度にまで該溶媒で希釈して紫
外線発色性塗料として用いることができる。また、さら
に、本発明は、フォトクロミック化合物を溶解させ、さ
らに、フォトクロミック化合物を溶解した溶媒を硬化性
樹脂に混入し、この樹脂混合物を硬化させる硬化フォト
クロミック組成物の製造方法を提供するものである。
In the present invention, a photochromic composition containing a solvent, a photochromic compound dissolved in the solvent, and a resin can be diluted with the solvent to a concentration at which the composition can be applied to be used as an ultraviolet coloring material. The present invention further provides a method for producing a cured photochromic composition in which a photochromic compound is dissolved, a solvent in which the photochromic compound is dissolved is mixed into a curable resin, and the resin mixture is cured.

【0011】本発明のフォトクロミック組成物は、フォ
トクロミック化合物が溶媒に溶解した状態で樹脂中に混
入されていると考えられるため、溶媒に溶解した状態と
ほぼ同じ発光特性を示す。そして、溶媒に溶解した状態
では、耐性寿命が約1ヶ月半であるのに対し、本発明の
ように溶媒に溶解したフォトクロミック化合物が樹脂に
混入されている場合は、少なくとも半年の間、当初の発
光特性を保ち続けることができる。
Since the photochromic composition of the present invention is considered to be mixed in a resin in a state where the photochromic compound is dissolved in a solvent, the photochromic composition exhibits almost the same emission characteristics as the state dissolved in the solvent. In the state of being dissolved in the solvent, the resistance life is about one and a half months, whereas when the photochromic compound dissolved in the solvent is mixed into the resin as in the present invention, the initial life is at least half a year. Light emission characteristics can be maintained.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】フォトクロミック化合物を溶媒に
溶解したものを、さらに樹脂に混入し、適当な形状に成
形又は適当な容器に充填後、乾燥させ、硬化させたもの
を本発明のフォトクロミック組成物とする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A photochromic compound according to the present invention is obtained by dissolving a photochromic compound in a solvent, further mixing it into a resin, molding it into an appropriate shape or filling it into an appropriate container, and then drying and curing. And

【0013】フォトクロミック化合物を溶解させる溶媒
は、フォトクロミック化合物との相性、望まれる発色な
どに応じて、適宜選択される。フォトクロミック化合物
と溶媒の相性、発色、溶媒に対する容器材料の耐性など
はよく知られており、当業者であればこの選択は容易に
できる。溶媒の例として、例えば、アセトン、メチルエ
チルケトンなどのケトン類、エタノールなどのアルコー
ル類、その他トルエンなどが挙げられる。フォトクロミ
ック組成物におけるフォトクロミック化合物の混入割合
としては、フォトクロミック組成物全容量に対し、0.
5〜3%が好ましい。最も見やすい発色をするのは、1
〜2%である。
The solvent for dissolving the photochromic compound is appropriately selected according to the compatibility with the photochromic compound and the desired color development. The compatibility of the photochromic compound with the solvent, the color development, the resistance of the container material to the solvent, and the like are well known, and those skilled in the art can easily make this choice. Examples of the solvent include ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, alcohols such as ethanol, and toluene. As the mixing ratio of the photochromic compound in the photochromic composition, the mixing ratio of the photochromic compound to the total volume of the photochromic composition is 0.1%.
5-3% is preferred. The most visible color is 1
~ 2%.

【0014】フォトクロミック化合物としては、例え
ば、(株)日本感光色素研究所等から市販されている各
種の色素を利用することができる。本発明においては、
溶媒に溶解された状態のフォトクロミック化合物を含む
樹脂の形で利用される。樹脂に含まれているフォトクロ
ミック化合物は、溶媒に溶解した形であると考えられる
ため、溶媒中に存在する場合の特性に近い状態であり、
紫外線に対して溶媒中に含まれる場合と同様な発光特性
を示す。
As the photochromic compound, for example, various dyes commercially available from Japan Photosensitive Dye Laboratories can be used. In the present invention,
It is used in the form of a resin containing a photochromic compound dissolved in a solvent. Since the photochromic compound contained in the resin is considered to be in a form dissolved in a solvent, it is in a state close to the characteristics when present in the solvent,
It exhibits the same luminescence characteristics as ultraviolet light contained in a solvent.

【0015】本発明において使用することができるフォ
トクロミック化合物は、紫外線、特に、測定対象となる
波長域の紫外線に対して反応するものであれば、特に限
定されるものではないが、例えば1’,3’−ジヒドロ
−1’,3’,3’−トリメチル−6−ニトロスピロ
[2H−1−ベンゾピラン−2,2’−[2H]インド
ール]、1’,3’−ジヒドロ−8−メトキシ−1’
3’3’−トリメチル−6−ニトロスピロ[2H−1−
ベンゾピラン−2,2’−[2H]インドール]、1,
3−ジヒドロ−1,3,3−トリメチルスピロ−[2H
−インドール−2,3’−[3H]−ナフタ[2,1−
b][1,4]オキサジン]などが挙げられる。これら
の物質は、下記の化1〜3にそれぞれ示され、また、
(株)日本感光色素研究所からそれぞれ、「SP−
1」、「SP−2」、「SP−99」として入手可能で
ある。これらの色素は、紫外線光の放射を受けると、可
逆的に変色するものとして知られている。メタノール中
での紫外線の照射に対し、SP−1及びSP−2は、赤
色を呈し、SP−99は淡緑色を呈する。上記に挙げた
フォトクロミック化合物のうち、SP−99が耐久性の
面で最も好ましい。
The photochromic compound that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it reacts with ultraviolet rays, particularly, ultraviolet rays in a wavelength range to be measured. 3′-dihydro-1 ′, 3 ′, 3′-trimethyl-6-nitrospiro [2H-1-benzopyran-2,2 ′-[2H] indole], 1 ′, 3′-dihydro-8-methoxy-1 '
3'3'-trimethyl-6-nitrospiro [2H-1-
Benzopyran-2,2 ′-[2H] indole], 1,
3-dihydro-1,3,3-trimethylspiro- [2H
-Indole-2,3 '-[3H] -naphtha [2,1-
b] [1,4] oxazine] and the like. These substances are shown in the following Chemical Formulas 1 to 3, respectively.
"SP-
1 "," SP-2 ", and" SP-99 ". These dyes are known to reversibly change color upon receipt of ultraviolet light radiation. Upon irradiation with ultraviolet light in methanol, SP-1 and SP-2 show red, and SP-99 shows pale green. Of the photochromic compounds listed above, SP-99 is most preferred in terms of durability.

【0016】[0016]

【化1】 Embedded image

【0017】[0017]

【化2】 Embedded image

【0018】[0018]

【化3】 Embedded image

【0019】本発明で使用することのできる樹脂として
は、結晶性がよいものが好ましく、例えば、酢酸ビニル
樹脂、変性スチレンブタジエンゴム(以下、「変性SB
R」という)、アクリル樹脂、スチロール樹脂などが挙
げられる。そのうち、酢酸ビニル、アクリル樹脂が好ま
しい。これらの樹脂は、溶媒の蒸散に応じて硬化し、種
々の柔軟性をもつ固体状の態様を示すものである。
The resin which can be used in the present invention is preferably a resin having good crystallinity. For example, a vinyl acetate resin, a modified styrene butadiene rubber (hereinafter referred to as "modified SB")
R "), an acrylic resin, a styrene resin, and the like. Among them, vinyl acetate and acrylic resin are preferred. These resins are cured in accordance with evaporation of the solvent, and exhibit a solid state having various flexibility.

【0020】また、ネックレス、ブレスレットなどの美
観が重視される応用分野では、樹脂として、酢酸ビニ
ル、アクリル樹脂を用いるのが特に好ましい。この場
合、金属、プラスチック、ガラスなどの枠に、フォトク
ロミック化合物が溶解した溶媒と樹脂とを混入した本発
明のフォトクロミック組成物を、所望の形態、大きさに
成形するとよい。
In an application field in which aesthetics are important such as necklaces and bracelets, it is particularly preferable to use vinyl acetate or acrylic resin as the resin. In this case, the photochromic composition of the present invention in which a solvent in which a photochromic compound is dissolved and a resin are mixed into a frame of metal, plastic, glass, or the like may be formed into a desired form and size.

【0021】例えば、図2に示すように、金属枠5中に
乾燥前のフォトクロミック組成物を流し込み、表面をガ
ラス板6で塞ぎ、硬化させると、金属枠中5とガラス板
6に密閉されたフォトクロミック組成物7が成形され
る。このように作成されたフォトクロミック組成物は、
宝石状の外観をもつため、アクセサリー等美観が重視さ
れる応用分野に使用することができる。
For example, as shown in FIG. 2, a photochromic composition before drying is poured into a metal frame 5, the surface is closed with a glass plate 6, and cured, whereby the inside of the metal frame 5 and the glass plate 6 are sealed. The photochromic composition 7 is formed. The photochromic composition thus created is
Since it has a jewel-like appearance, it can be used in application fields where aesthetics are important such as accessories.

【0022】フォトクロミック組成物における樹脂の混
入割合としては、フォトクロミック組成物全容量に対
し、10〜40%、好ましくは、15〜30%、より好
ましくは20%前後とする。また、フォトクロミック組
成物におけるフォトクロミック化合物の混入割合として
は、フォトクロミック組成物全容量に対し、0.05〜
3%、好ましくは、0.1〜2%、より好ましくは0.
5〜2%程度である。
The mixing ratio of the resin in the photochromic composition is 10 to 40%, preferably 15 to 30%, more preferably about 20%, based on the total volume of the photochromic composition. Further, the mixing ratio of the photochromic compound in the photochromic composition, 0.05 to the total volume of the photochromic composition,
3%, preferably 0.1-2%, more preferably 0.1%.
It is about 5 to 2%.

【0023】本発明では、小室に、フォトクロミック化
合物、溶媒、樹脂及びそれらの濃度が同一である、又
は、一以上が異なるフォトクロミック組成物を充填する
ことにより、紫外線の照射強度を検出することができる
紫外線センサーを提供することができる。フォトクロミ
ック化合物の代わりに、蛍光物質を使用することも可能
である。
In the present invention, the irradiation intensity of ultraviolet rays can be detected by filling a small chamber with a photochromic compound, a solvent, a resin, and a photochromic composition having the same concentration or one or more different concentrations. An ultraviolet sensor can be provided. Instead of the photochromic compound, it is also possible to use a fluorescent substance.

【0024】本発明の紫外線センサーの一例を図1に示
す。紫外線レベルメーター1には複数のセル(小室)2
が並び、それぞれ1対の電極(図示せず)が納められて
いる。各セル2には、同一濃度、同一溶媒、同一樹脂を
用いたフォトクロミック組成物が密封充填され、各セル
2の電極間には、太陽電池3から得た電力(通常1.5
V程度)をDC−DC昇圧回路4を通じて昇圧した電圧
を加える。各セル2への印加電圧を変化させることによ
って、各セルの紫外線に対する感応性を変化させること
ができる。従って、どのセルまで発色したかを読みとる
ことにより、紫外線強度を測定できる。
FIG. 1 shows an example of the ultraviolet sensor of the present invention. The ultraviolet level meter 1 has a plurality of cells (small chambers) 2
Are arranged, and a pair of electrodes (not shown) are stored therein. Each cell 2 is hermetically filled with a photochromic composition using the same concentration, the same solvent, and the same resin.
V) is applied through the DC-DC boosting circuit 4. By changing the voltage applied to each cell 2, the sensitivity of each cell to ultraviolet light can be changed. Therefore, the intensity of ultraviolet light can be measured by reading up to which cell the color has been formed.

【0025】小室の素材としては、ポリプロピレンなど
を含む各種のプラスチック、ガラスなどを用いることが
できるが、強度や美観といった要素についての配慮の他
に、選ばれた溶剤、樹脂に対する耐性がある素材を選ぶ
必要がある。また、溶剤、樹脂に対する耐性がある素材
からなる小型容器が、複数の小室を含む構成としても良
い。
Various plastics including polypropylene, glass, etc. can be used as the material of the small chamber. In addition to consideration of factors such as strength and aesthetics, materials having resistance to selected solvents and resins are used. You need to choose. In addition, a small container made of a material having resistance to a solvent and a resin may include a plurality of small chambers.

【0026】小室の大きさ及び形状としては、特に限定
はないが、2ミリ程度から2センチ程度の立方体又はそ
の範囲内の辺をもつ直方体又は円柱、2ミリ程度から2
センチ程度の直径を有する球などがある。小型容器が複
数の小室を含む構成を取る場は、小型容器は、このよう
な小室を2個以上集めて構成される。小室が2個以上あ
ると、単に紫外線の有無がわかるだけでなく、紫外線強
度の程度を知ることができる。各小室は、互いに他の小
室から独立しているのが好ましい。
The size and shape of the small chamber are not particularly limited, but a cube of about 2 mm to 2 cm or a rectangular parallelepiped or a cylinder having sides within the range, and a size of about 2 mm to 2 cm.
There is a sphere having a diameter of about a centimeter. When the small container has a configuration including a plurality of small chambers, the small container is configured by collecting two or more such small chambers. When there are two or more compartments, it is possible to not only determine the presence or absence of ultraviolet light, but also to know the degree of ultraviolet light intensity. Each compartment is preferably independent of the other compartments.

【0027】本発明の紫外線センサーでは、小室に電極
を設け、それに電圧を印加することにより、発色、紫外
線検出感度などを容易に変化させることができる。電圧
の制御は、予め回路のパラメーターを設定したり、マイ
クロスイッチ、ボリューム等の手段により手動で行うこ
とができる。この電圧制御部は、昇圧回路、降圧回路な
どを含んでなるものである。したがって、紫外線センサ
ーが複数の小室を含む場合は、色素物質や、溶媒、濃度
が同じであっても、各セルの電圧を変更することによ
り、異なる発色をする複数セルからなるレベルメーター
ができる。また、色素物質などの条件を各セルにおいて
変更した場合には、電圧を制御することにより、セルの
変色を引き起こす紫外線の強度などを変更することがで
き、一つのセンサーでより幅広い測定範囲をもたせるこ
とができる。
In the ultraviolet sensor of the present invention, by providing an electrode in the small chamber and applying a voltage thereto, the color development, the ultraviolet detection sensitivity, and the like can be easily changed. The voltage can be controlled manually by setting circuit parameters in advance or by using a microswitch, a volume, or the like. This voltage control unit includes a booster circuit, a step-down circuit, and the like. Therefore, when the ultraviolet sensor includes a plurality of small chambers, a level meter including a plurality of cells having different colors can be obtained by changing the voltage of each cell even if the coloring matter, the solvent, and the concentration are the same. In addition, when the conditions such as coloring matter are changed in each cell, by controlling the voltage, it is possible to change the intensity of ultraviolet light that causes discoloration of the cell, etc., so that one sensor has a wider measurement range. be able to.

【0028】なお、各小室用の電極対のうち一方の電極
を、全て又は複数小室に共通の電極とすることも可能で
ある。
It is also possible to use one of the electrode pairs for each small chamber as an electrode common to all or a plurality of small chambers.

【0029】電源としては、太陽電池や小型のボタン電
池を含む各種の電池を利用することができる。このよう
な電池からの電圧をDC−DC昇圧回路のような電子回
路を利用して昇圧して、電極に印加することができる。
昇圧しても電極間に流れる電極は微弱なものであるの
で、電源の容量は小さなもので十分である。例えば、小
さな受光面をもつ太陽電池であっても必要な電力を得る
ことができる。
As a power source, various batteries including a solar battery and a small button battery can be used. The voltage from such a battery can be boosted using an electronic circuit such as a DC-DC boost circuit and applied to the electrodes.
Since the electrodes flowing between the electrodes are weak even when the voltage is raised, a small capacity of the power supply is sufficient. For example, even a solar cell having a small light receiving surface can obtain necessary power.

【0030】また、フォトクロミック化合物は、通常2
00〜400nmの紫外線周波数に反応するので、異な
る周波数の紫外線を吸収するフィルターを用いることに
より、例えば紫外線B(波長320〜290nm)を吸
収するフィルターを用いて、主に紫外線A(波長400
〜320nm)に感応する紫外線レベルメーターを作成
することができ、紫外線Aを吸収するフィルターを用い
て、主に紫外線Bに感応する紫外線レベルメーターを作
成することができる。これらの紫外線レベルメーターを
組み合わせることにより、例えば、紫外線Aと紫外線B
といった異なる種類の紫外線の強度をそれぞれ独立して
測定することができる。
The photochromic compound is usually 2
Since it responds to the ultraviolet frequency of 00 to 400 nm, by using a filter that absorbs ultraviolet light of a different frequency, for example, by using a filter that absorbs ultraviolet light B (wavelength of 320 to 290 nm), the ultraviolet light A (wavelength of 400
(Up to 320 nm), and an ultraviolet level meter that is mainly sensitive to ultraviolet rays B can be created using a filter that absorbs ultraviolet rays A. By combining these UV level meters, for example, UV A and UV B
And the intensity of different types of ultraviolet light can be measured independently.

【0031】本発明では、溶媒と、該溶媒に溶解したフ
ォトクロミック化合物と、樹脂とを含むフォトクロミッ
ク組成物を、塗装可能な濃度にまで該溶媒で希釈して紫
外線発色性塗料に用いることができる。この紫外線発色
性塗料は、スプレーや刷毛による塗布、印刷法により、
紙、布地など様々の製品の表面に配置することができ、
このときの溶媒による希釈の程度は、フォトクロミック
化合物を1〜2%(容量)溶解した溶媒を全容量の70
〜80%、樹脂を20〜30%とするのが望ましい。ま
た、フォトクロミック化合物、溶媒の選択により各種の
色を彩色できる点から、美観が重視されるアクセサリ
ー、衣類など美観が重視されるものにも適用することが
できる。
In the present invention, a photochromic composition containing a solvent, a photochromic compound dissolved in the solvent, and a resin can be diluted with the solvent to a concentration at which coating can be performed, and used in an ultraviolet color-forming paint. This UV-coloring paint is applied by spraying or brushing, printing method,
Can be placed on the surface of various products such as paper and fabric,
The degree of dilution with the solvent at this time was determined by dissolving the solvent in which the photochromic compound was dissolved in an amount of 1 to 2% (by volume) to 70% of the total volume.
It is desirable that the content be 80% to 80% and the resin be 20% to 30%. In addition, since various colors can be colored by selecting a photochromic compound and a solvent, the present invention can be applied to accessories and clothes where beauty is important, such as clothing and the like.

【0032】[0032]

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明をさらに詳細
に説明するが、これらにより本発明を制限するものでは
ない。 (実施例1)フォトクロミック化合物として「SP−
1」を用いて、トルエンに1%(容量)の割合で溶解さ
せた。SP−1の溶解したトルエンを全体容量の70
%、変性SBRを全体容量の30%になるように混合
し、適当な形に成形した後、自然乾燥させてフォトクロ
ミック組成物とした。得られたフォトクロミック組成物
の240〜400nmの吸光度を測定した。この組成物
は、紫外線の放射により、青色の発色を呈した。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the present invention is limited thereto. (Example 1) As a photochromic compound, "SP-
Using "1", it was dissolved in toluene at a rate of 1% (volume). The dissolved toluene of SP-1 was added to a total volume of 70%.
%, And modified SBR so as to be 30% of the total volume, molded into an appropriate shape, and air-dried to obtain a photochromic composition. The absorbance at 240 to 400 nm of the obtained photochromic composition was measured. The composition exhibited a blue color due to ultraviolet radiation.

【0033】(実施例2)フォトクロミック化合物とし
て「SP−99」を用いて、エタノールに2%(容量)
の割合で溶解させた。SP−99の溶解したエタノール
を全体容量の70%、酢酸ビニルを全体容量の30%に
なるように混合し、適当な形に成形した後、自然乾燥さ
せてフォトクロミック組成物とした。得られたフォトク
ロミック組成物の240〜400nmの吸光度を測定し
た。この組成物は、紫外線の放射により、青色(青緑
色)の発色を呈した。この組成物を、ブラックライトで
照射して、繰り返し発色テストを行った。テストは、U
V強度約60W/m2 で10秒間照射後、20秒間照射
を止めるサイクルを1サイクルとして測定を行った。こ
の結果、この組成物は、少なくとも2万回サイクル照射
しても、発色を保つことがわかり、長寿命を有すること
がわかった。
Example 2 Using "SP-99" as a photochromic compound, 2% (volume) in ethanol
At a rate of The ethanol in which SP-99 was dissolved was mixed to 70% of the total volume, and vinyl acetate was mixed to 30% of the total volume, molded into an appropriate shape, and air-dried to obtain a photochromic composition. The absorbance at 240 to 400 nm of the obtained photochromic composition was measured. The composition exhibited a blue (blue-green) color due to ultraviolet radiation. This composition was irradiated with a black light to repeatedly perform a color development test. The test is U
The measurement was performed with a cycle in which irradiation was performed at a V intensity of about 60 W / m 2 for 10 seconds and then stopped for 20 seconds as one cycle. As a result, it was found that the composition maintained its color even after at least 20,000 cycles of irradiation, and had a long life.

【0034】(実施例3)フォトクロミック化合物とし
て「SP−1」を用いて、アセトンに1%(容量)の割
合で溶解させた。SP−1の溶解したアセトンを全体容
量の80%、酢酸ビニルを全体容量の20%になるよう
に混合し、適当な形に成形した後、自然乾燥させてフォ
トクロミック組成物とした。得られたフォトクロミック
組成物の240〜400nmの吸光度を測定した。この
組成物は、紫外線の放射により、赤紫色の発色を呈し
た。
Example 3 A photochromic compound "SP-1" was dissolved in acetone at a ratio of 1% (volume). Acetone in which SP-1 was dissolved was mixed so as to be 80% of the total volume, and vinyl acetate was mixed so as to be 20% of the total volume. The mixture was molded into an appropriate shape, and then naturally dried to obtain a photochromic composition. The absorbance at 240 to 400 nm of the obtained photochromic composition was measured. This composition exhibited a purple-red color due to ultraviolet radiation.

【0035】(実施例4)フォトクロミック化合物とし
て「SP−1」を用いて、トルエンに1%(容量)の割
合で溶解させた。アクリル樹脂20%とメチルエチルケ
トン80%の混合物を全容量の40%、SP−1の溶解
したトルエンを全体容量の60%になるように混合し、
適当な形に成形した後、自然乾燥させてフォトクロミッ
ク組成物とした。得られたフォトクロミック組成物の2
40〜400nmの吸光度を測定した。この組成物は、
5〜50W/m2 の紫外線の放射により、赤色の発色を
呈し、50W/m2 以上の紫外線の放射により、紫色の
発色を呈した。
(Example 4) "SP-1" was used as a photochromic compound and dissolved in toluene at a ratio of 1% (volume). A mixture of 20% of acrylic resin and 80% of methyl ethyl ketone was mixed to 40% of the total volume, and toluene in which SP-1 was dissolved was mixed to 60% of the total volume,
After being formed into an appropriate shape, it was air-dried to obtain a photochromic composition. 2 of the obtained photochromic composition
The absorbance at 40-400 nm was measured. This composition is:
The ultraviolet radiation of 5~50W / m 2, exhibited a red color, the emission of 50 W / m 2 or more UV exhibited color purple.

【0036】(実施例5)フォトクロミック化合物とし
て「SP−1」を用いて、トルエン80%、メチルエチ
ルケトン20%からなる溶媒に1%(容量)の割合で溶
解させた。SP−1の溶解したトルエンを全体容量の8
0%、アクリル樹脂を全体容量の20%になるように混
合し、適当な形に成形した後、自然乾燥させてフォトク
ロミック組成物とした。この組成物は、紫外線の放射に
より、青色の発色を呈した。
Example 5 "SP-1" was dissolved as a photochromic compound in a solvent consisting of 80% toluene and 20% methyl ethyl ketone at a ratio of 1% (volume). SP-1 dissolved toluene was added to the total volume of 8
0% and an acrylic resin were mixed so as to be 20% of the total volume, molded into an appropriate shape, and then naturally dried to obtain a photochromic composition. The composition exhibited a blue color due to ultraviolet radiation.

【0037】(実施例6)全容量に対してアクリル樹脂
20%、トルエン30%、メチルエチルケトン30%、
エタノール20%になるように混合し、さらに、フォト
クロミック化合物として「SP−99」を用いて、上記
混合物に2%(容量)の割合で溶解させた。適当な形に
成形した後、自然乾燥させてフォトクロミック組成物と
した。得られたフォトクロミック組成物の240〜40
0nmの吸光度を測定した。この組成物は、青色(青緑
色)を発色し、上記実施例2に示したような繰り返し発
色テストを行った結果、少なくとも2万回サイクル照射
しても、発色を保つことがわかり、長寿命を有すること
がわかった。
(Example 6) 20% of acrylic resin, 30% of toluene, 30% of methyl ethyl ketone,
Ethanol was mixed to 20%, and further dissolved in the above mixture at a ratio of 2% (volume) using "SP-99" as a photochromic compound. After being formed into an appropriate shape, it was air-dried to obtain a photochromic composition. 240 to 40 of the obtained photochromic composition
The absorbance at 0 nm was measured. This composition develops blue (blue-green) color and is subjected to repeated color development tests as described in Example 2 above. As a result, it is found that the composition retains color even after at least 20,000 cycles of irradiation, and has a long life. It was found to have

【0038】実施例1〜6の結果から明らかなように、
フォトクロミック化合物を溶媒に溶解させ、さらに樹脂
に混入させたフォトクロミック組成物は、紫外線の照射
により、その化合物の発光特性に応じて発色することが
わかった。
As is clear from the results of Examples 1 to 6,
It was found that the photochromic composition obtained by dissolving the photochromic compound in a solvent and further mixing the resin with the resin developed a color in accordance with the emission characteristics of the compound when irradiated with ultraviolet light.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明によれば、小型で美観に優れ、か
つ、耐性寿命の長い紫外線センサーを得ることができ
る。このような紫外線センサーは、日常身につけるアク
セサリー類、衣類、鞄、靴その他の多種多様な日常品に
容易に組み込むことができる。従って、本発明のセンサ
ーが示す紫外線の強度に応じて、紫外線を避けるべく、
種々の手段を取ることができる。本発明のセンサーは、
美容に関心の深い女性のみならず、太陽光線にさらされ
ることが多い、警官、屋外工事作業員などの紫外線に皮
膚へのダメージを防ぐための補助手段として有用であ
る。また、本発明のフォトクロミック化合物は、紫外線
により色調が変わることから、センサーとしての機能よ
りはむしろ、屋外での色調の変化を楽しむためとして上
記日常品に組み込むこともできる。
According to the present invention, it is possible to obtain an ultraviolet sensor having a small size, excellent aesthetics, and a long durability life. Such an ultraviolet sensor can be easily incorporated into accessories, clothes, bags, shoes, and various other everyday items worn daily. Therefore, according to the intensity of the ultraviolet light indicated by the sensor of the present invention, to avoid the ultraviolet light,
Various means can be taken. The sensor of the present invention
It is useful not only for women who are interested in beauty but also as a supplementary means to prevent skin damage from ultraviolet rays, such as policemen and outdoor construction workers who are often exposed to the sun. Further, since the color tone of the photochromic compound of the present invention changes due to ultraviolet light, it can be incorporated into the above-mentioned everyday product not for the function as a sensor but for enjoying the color tone change outdoors.

【0040】本発明の紫外線センサーは、5W/m2
度の強度の紫外線まで感知できるため、室内に入ってく
る微量な紫外線まで計測可能であり、室内における紫外
線センサーとしても使用できる。さらに、本発明の紫外
線センサーは、UV特性として、UVB〜UVC領域ま
で、計測能力があり、オゾン層の破壊等を発色で感知で
きる。
Since the ultraviolet sensor of the present invention can detect even an ultraviolet ray having an intensity of about 5 W / m 2, it can measure even a small amount of ultraviolet light entering a room and can be used as an indoor ultraviolet sensor. Furthermore, the ultraviolet sensor of the present invention has a measurement capability in the UVB to UVC range as UV characteristics, and can detect destruction of the ozone layer and the like by coloring.

【0041】また、本発明によれば、微弱な電力を利用
してフォトクロミック化合物や蛍光色素の紫外線に対す
る応答を変化させることができる。これにより、より幅
広い測定範囲をもった紫外線センサーを容易かつ安価に
得ることができる。
Further, according to the present invention, the response of a photochromic compound or a fluorescent dye to ultraviolet light can be changed by using weak electric power. This makes it possible to easily and inexpensively obtain an ultraviolet sensor having a wider measurement range.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の紫外線センサーの一例を示す。FIG. 1 shows an example of an ultraviolet sensor of the present invention.

【図2】本発明のフォトクロミック組成物の応用例を示
す。
FIG. 2 shows an application example of the photochromic composition of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 紫外線センサー 2 セル(小室) 3 太陽電池 4 昇圧回路 5 金属枠 6 ガラス板 7 フォトクロミック組成物 REFERENCE SIGNS LIST 1 UV sensor 2 cell (small chamber) 3 solar cell 4 booster circuit 5 metal frame 6 glass plate 7 photochromic composition

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶媒と、該溶媒に溶解したフォトクロミ
ック化合物と、樹脂とを含んでなる硬化フォトクロミッ
ク組成物。
1. A cured photochromic composition comprising a solvent, a photochromic compound dissolved in the solvent, and a resin.
【請求項2】 請求項1に記載のフォトクロミック組成
物を納め、硬化させてなる紫外線センサー。
2. An ultraviolet sensor containing the photochromic composition according to claim 1 and curing the composition.
【請求項3】 フォトクロミック化合物、溶媒、樹脂、
及びそれらの濃度がほぼ同一である少なくとも1種の請
求項1に記載のフォトクロミック組成物を納めて硬化さ
せた少なくとも一の小室と、該小室の各々に設けられた
少なくとも2個の電極と、該電極を通じて各小室毎に電
圧を印加するための電源部と、各小室に印加される電圧
を制御する制御部とを含んでなる紫外線センサー。
3. A photochromic compound, a solvent, a resin,
And at least one chamber containing and curing at least one photochromic composition according to claim 1 having substantially the same concentration, and at least two electrodes provided in each of the chambers. An ultraviolet sensor including a power supply unit for applying a voltage to each small chamber through an electrode, and a control unit for controlling a voltage applied to each small chamber.
【請求項4】 フォトクロミック化合物、溶媒、樹脂、
及びそれらの濃度のうち少なくとも一が異なる少なくと
も2種の請求項1に記載のフォトクロミック組成物を納
めて硬化させた複数の小室と、該小室の各々に設けられ
た少なくとも2個の電極と、該電極を通じて各小室毎に
印加する電圧を制御する制御部と、該制御部に電力を供
給する電源とを含んでなる紫外線センサー。
4. A photochromic compound, a solvent, a resin,
And a plurality of chambers containing and curing at least two photochromic compositions according to claim 1 having at least one of different concentrations, and at least two electrodes provided in each of the chambers. An ultraviolet sensor including a control unit that controls a voltage applied to each small chamber through an electrode, and a power supply that supplies power to the control unit.
【請求項5】 特定周波数域の紫外線を透過するフィル
ターを有する、該特定周波数域の紫外線のみに反応する
ことを特徴とする請求項2〜4のいずれか一に記載の紫
外線センサー。
5. The ultraviolet sensor according to claim 2, further comprising a filter that transmits ultraviolet light in a specific frequency range, and responsive to only the ultraviolet light in the specific frequency range.
【請求項6】 溶媒と、該溶媒に溶解したフォトクロミ
ック化合物と、樹脂とを含むフォトクロミック組成物
を、塗装可能な濃度にまで該溶媒で希釈してなることを
特徴とする紫外線発色性塗料。
6. An ultraviolet-color-forming coating, characterized in that a photochromic composition comprising a solvent, a photochromic compound dissolved in the solvent, and a resin is diluted with the solvent to a concentration at which the composition can be applied.
【請求項7】 フォトクロミック化合物を溶解させ、さ
らに、フォトクロミック化合物を溶解した溶媒を硬化性
樹脂に混入し、この樹脂混合物を硬化させる硬化フォト
クロミック組成物の製造方法。
7. A method for producing a cured photochromic composition in which a photochromic compound is dissolved, a solvent in which the photochromic compound is dissolved is mixed into a curable resin, and the resin mixture is cured.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7188776B2 (en) * 2000-09-29 2007-03-13 Orga Systems Gmbh Method and device for personalizing luminescent marks of authenticity
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JP2009014689A (en) * 2007-07-09 2009-01-22 Saitama Univ Device for measuring intensity of ultraviolet ray with the use of photochromic compound
KR101043878B1 (en) 2011-02-25 2011-06-22 경북대학교 산학협력단 A disposable light-exposure detection kit and a preparation method thereof
CZ303426B6 (en) * 2005-12-29 2012-09-05 Technická univerzita v Liberci Sun and/or other luminous radiation sensitive sensor

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