JP2712106B2 - 簡易紫外線受光量測定装置及び方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、新規な簡易紫外線受光量測定装置及び方法
に関し、更に詳しくは、特定の波長の紫外線の受光によ
りその受光量に相応して変色又は退色する色剤を固体の
支持体に担持し、その変色又は退色の程度・具合により
受光された紫外線の量を検知することのできる簡便な紫
外線の受光量測定装置及び方法に関する。

背景技術 従来から紫外線測定装置としセレン光電池を検出器に
使用し、これに紫外線を透過する色フイルタガラスを組
合わせた紫外線強度計などが市販されている。しかし、
これらの測定器では測定しようとする時点における紫外
線の強度が測定できるのみで、ある時間の間受光された
紫外線の総量を積算値として測定することはできないと
いう欠点がある。

また、これら測定器に積算計と記録計を接続させて紫
外線量の積算値を測定できるようにした機種も市販され
ているが、非常に高価であり且つ容易に携帯することが
できない等の欠点があるため、一部研究用等として使用
されているに過ぎない。

さらに、農作物の栽培管理用として最近種々の簡易積
算日射計、例えばジアゾ感光紙法、シユウ酸ウラニル
法、アストラ・ベンゼン法、クロロフイル法などの化学
的手法による日射計が試作、提案されているが、これら
は主として農作物に有用な可視光線部分の光線受光量の
測定を目的としており、紫外線領域の光線の受光量を特
異的に測定することはできない。しかも、上記日射計に
使用されるジアゾ化合物、シユウ酸ウラニル、クロロフ
イル等の物質は、高温又は低温で凝固したり或いは保存
性が悪いため、使用時に調製せねばならない等の不便が
あり、さらに精度が低い、再現性に乏しい、毒性がある
等の欠点もある。

従つて、本発明は、従来技術が有している上記の如き
欠点を解消すべく開発されたものであり、特定の波長領
域の紫外線の積算受光量を測定できる簡便で且つ高精度
な測定装置及び方法を提供することを目的とするもので
ある。

発明の開示 かくして本発明によれば、少なくとも300〜360nmの範
囲内の波長を有する紫外線の受光により、その受光量に
応じて変色又は退色する色材を固定の支持体に担持させ
たことを特徴とする簡易紫外線受光量測定装置が提供さ
れる。

本発明によればさらに、上記の測定装置を日光に暴露
し、該測定装置の色材の変色又は退色をモニターするこ
とによつて少なくとも300〜360nmの範囲内の波長を有す
る紫外線の受光量を検知することを特徴とする紫外線受
光量の測定方法が提供される。

図面の簡単な説明 第１図は各種受光の分光分布図であり、第２図は本発
明の装置に用いられる色材、粗Ｂ−フイコエリスリンの
吸光分布図であり、第３図は本発明の一実施例の光受光
時間に対応した光線透過率の変化を示す図である。

発明の詳細な記述 本発明の装置に使用される色材には、少なくとも300
〜360nm、好ましくは少なくとも300〜330nm、さらに好
ましくは少なくとも30〜320nmの範囲内の波長の紫外線
の受光により、変色するか又は退色し、しかもその受光
量に相応して変色又は退色が進行し、その変色又は退色
の度合が肉眼で識別しうる色材が包含される。そのよう
な色材としては、例えば、各種の無機顔料、不溶性モノ
アゾ顔料、不溶性ジスアゾ顔料、アゾレーキ顔料、縮合
アゾ顔料、金属錯塩アゾ顔料などのアゾ顔料、銅フタロ
シアニン、ハロゲン化銅フタロシアニン、無金属フタロ
シアニン、銅フタロシアニンレーキなどのフタロシアニ
ン顔料；酸性染料レーキ、塩基性染料レーキなどの染付
けレーキ；アントラキノン系顔料、チオインジゴ顔料、
ペリノン顔料、ペリレン顔料、キナクリドン顔料、ジオ
キサジン顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔
料、イソインドリン顔料などの縮合多環顔料；ニトロソ
顔料、アリザリンレーキ、金属錯塩アゾメチン顔料、ア
ニリンブラツク、アルカリブルー、昼光蛍光顔料、天然
有機顔料などの有機顔料；アゾ系分散染料、アントラキ
ノン系分散染料、キノフタロン系分散染料、ニトロジフ
エニルアミン系分散染料、スチリル系分散染料などの分
散染料；共役カチオン型アゾ染料、非共役カチオン型ア
ゾ染料、スチリル系カチオン染料、アントラキノン系カ
チオン染料、ナフトスチリル系カチオン染料、クマリン
系カチオン染料などのカチオン染料；ビニルスルホン系
反応性染料、トリアジン系反応性染料、ピリミジン系反
応性染料、ジクロルキノキサリン系反応性染料、ホスホ
ン酸系反応性染料、ブロムアクリルアミド系反応性染
料、複合型反応性染料、二官能基反応性染料などの反応
性染料；アゾ系、キサンテン系、トリフエニールメタン
系、インジゴ系などの合成食品着色料；フイコビリン
系、ポルフイリン系、カロチノイド系、フラボノイド
系、ベタレイン系、ジケトン系、フラビン系、キノン
系、アザフイロン系などの天然食品用着色料などの中か
ら、前記要件に適合する比較的変色、退色しやすいもの
を選択して使用することができる。その適合性の試験
は、例えば、固体の支持体に担持した色材を（Ａ）少な
くとも300〜360nm、好ましくは少なくとも300〜330nm、
さらに好ましくは少なくとも300〜320nmの範囲内の波長
の紫外線を含有する光線照射条件。具体的にはハロゲン
ランプ類、蛍光ランプ類、高圧ナトリウムランプ類、メ
タルハライドランプ類、水銀ランプ類、低圧ナトリウム
ランプ類などの各種光源から発せられる人工光又は自然
光などが挙げられる：（Ｂ）（Ａ）の照射光から各種UV
カツトフイルターによつて当該波長範囲の紫外線を除去
した光線照射条件。具体的には400nm以下カツト、360nm
以下カツト、330nm以下カツト及び320nm以下カツトなど
が適する；及び（Ｃ）当該波長範囲の紫外線を主に含有
する光線照射条件。具体的には健康線用蛍光ランプ（形
名:FL20S・Ｅ、東芝電材（株））、捕虫器用蛍光ランプ
（形名:FL20S・BL、東芝電材（株））、ブラツクライト
蛍光ランプ（形名:FL20S・BLB、東芝電材（株））、ブ
ラツクライトブルー蛍光灯（形名:FL20S・BL−Ｂ、松下
電器産業（株））、複写用蛍光灯（形名:FL20BA−37、
松下電器産業（株））、青色カラー蛍光灯（形名:FL20S
・Ｂ、松下電器産業（株））、及び純青色カラード蛍光
灯（形名:FL20S・Ｂ−Ｆ、松下電器産業（株））などの
光源より発せられる人工光が挙げられる；の各光線照射
条件にそれぞれ暴露し、特定の照射量毎にその露光部分
の色材の色を色彩色差計で測定、受光した光線の特徴と
その暴露によつて生じた変色又は退色の程度・度合を比
較し、さらに受光量との相関を調べることにより当業者
は容易に行なうことができ、この試験法により、（Ｂ）
照射条件では変色又は退色が皆無もしくは僅少である
が、（Ａ）照射条件では明瞭な変色又は退色を生じ、特
に（Ｃ）照射条件で顕著な変色又は退色を示し、しかも
その程度・度合が受光量に相応して進行するものが、本
発明において有利に使用される色材といえる。

上記色材のうち、本発明において好適に用いうる色材
としては、反応性染料及び合成又は天然の食品用着色剤
が挙げられ、より具体的には、トリアジン系反応性染
料、及びフイコビリン系、カロチノイド系、フラボノイ
ド系又はベタレイン系天然食品用着色剤が包含される。

しかして、好適に使用されうるトリアジン系反応性染
料としては、例えばミカシオン・ブリリアント・オレン
ジが挙げられ、フイコビリン系天然食品用着色剤として
は、例えばフイコエリスリン、フイコシアニン、アロフ
イコシアニンなどが包含され、カロチノイド系天然食品
用着色剤としては、例えばクロシンが好適であり、フラ
ボノイド系天然食品用着色剤としてはシソニンが適して
おり、そしてベタレイン系天然食品用着色剤としてはベ
タニンが好適に使用される。これらの中でもフイコビリ
ン系天然商品用着色剤が適しており、殊にフイコエリス
リン、フイコシアニン及びアロフイコシアニンが好適で
ある。上記フイコエリスリンにはＣ−フイコエリスリ
ン、Ｂ−フイコエリスリン、Ｒ−フイコエリスリン等が
存在するが、中でもＢ−フイコエリスリンが好ましく、
またフイコシアニンにはＣ−フイコシアニン、Ｂ−フイ
コシアニン及びフイコエリスロシアニン等が存在する
が、中でもＣ−フイコシアニンが好ましい。さらにアロ
フイコシアニンにはアロフイコシアニンＢ及びアロフイ
コシアニン等が存在するが、中でもアロフイコシアニン
が好ましい。より典型的には藻類から抽出された色素、
例えばフイコッビリン系色素、殊にフイコエリスリンが
適している。

特に藻類植物の細胞から抽出されるフイコエリスリン
（phycoerythrin）の場合、紅色のフイコエリスリン色
素を濾紙等に吸着・担持させ乾燥させたものに、少なく
とも300〜360nmの範囲内の波長をもつ紫外線を強度10μ
w/cm²以上の強さで受光すると、その受光量に応じて退
色が進み、受光前の紅色からピンク→無色透明へと順次
退色が進行する。同様に、フイコシアニン（phycocyani
n）は、青色から無色透明へと、そしてアロフイコシア
ニン（allphycocyanin）は水色から無色透明へと受光量
に応じて順次退色が進行する。

上記の色材は本発明においては各種の固体支持体に担
持させて使用される。支持体としては例えば、紙、濾
紙、フイルター、繊維、織布、不織布、植物組織、植物
器官、天然高分子、合成高分子、樹脂、油脂、シリカゲ
ル、アルミナ、ガラス、チタン、金属、セラミクス、プ
ラスチツク類等が挙げられ、中でも紙、濾紙、フイルタ
ー、繊維、織布、不織布、シリカゲル、セラミクス及び
プラスチツク類が好ましい。

色材をこれらの固体支持体に担持させる方法として
は、含浸、濾過、浸漬、接着、塗布、コーテイング、印
刷、吹付け、封入、重合、キヤステイング等の通常の任
意の方法を用いることができる。

また、前記の如き色材をゼリー、寒天、ポリビニルア
ルコール、ポリメタクリル酸メチル、酢酸ビニル系樹
脂、塩化ビニル系樹脂などの熱可塑性樹脂と混合、混練
し、得られる混合物をフイルム状、シート状、ビーズ
状、カプセル状、ボタン状、人形状、装飾品状などの任
意所望の形状に成形することができ、中でもフイルム状
及びシート状に成形するのが好ましい。

また、前記色材は固体支持体に対する担持量を調節し
たり、或いは紫外線吸収剤、抗酸化剤などの各種添加物
を適宜添加することにより、紫外線を受光した際の変色
又は退色の度合を用途に応じた最適の程度に調節するこ
とができる。

以上の如くして色材を固体支持体に担持させたものか
らなる本発明の測定装置は、その用途に応じて、適当な
形態に加工して用いることができる。例えば、本発明の
測定装置は、人体の適当な部位に取付けて人が日光浴中
に受ける紫外線の量を検知し、それによつて過度の日光
浴を回避するのに利用することができる。そのような用
途に対しては、本発明の測定装置はそれ自体既知の方法
で人体に装着しやすい形態に加工することができ、例え
ば、シール、ワツペン、レツテル、指輪、ブレスレツ
ド、時計、ネツクレス、ペンダント、ブローチ、ボタ
ン、テープ、ヘアバンド、サンバイザー、サングラス、
帽子、髪飾り、ベルト、オモチヤ、マスコツト、置物、
日傘、敷物、小物入、バツグ、タオル、表示板、衣類な
ど多様な形態に加工することができるが、好ましい形態
はシール、ワツペン、レツテル、ブレスレツト、ペンダ
ント、ブローチ、テープ、サンバイザー、サングラス、
帽子、髪飾り、マスコツト及び表示板であり、特に好ま
しくはシール、ワツペン、ペンダント、ブローチ、髪飾
り、マスコツト及び表示板などである。

本発明の簡易紫外線受光量測定装置の受光部、すなわ
ち色材を固体支持体に担持させた部分の形状は特に制限
されるものではなく、円形、だ円形、多角形、四角形、
三角形、記号形、文字形、絵柄形などの種々の形状にす
ることができ、また受光面は平面に限らず、球形、半球
形、ドーム形、カマボコ形、円錐形、角錐形、凹形など
の立体構造であつてもよい。

さらに、受光部、すなわち色材を固体支持体に担持さ
せた部分に到達する少なくとも300〜360nmの範囲内の波
長をもつ紫外線の量を制御する目的で、該部分前面に各
種の紫外線透過量調節フイルター、減光フイルター、着
色フイルター、偏光フイルター、寒冷紗などのネツトを
単独で又は組み合わせて使用することもでき、中でも紫
外線透過量調節フイルター、減光フイルター、着色フイ
ルター及びネツトが好ましく、紫外線透過量調節フイル
ターが特に好ましい。

本発明の簡易紫外線受光量測定装置を用いて少なくと
も300〜360nmの範囲内の波長を有する紫外線の受光量を
測定する方法としては、（ａ）本発明の測定装置を用い
て予め検知すべき300〜360nmの範囲内の波長をもつ紫外
線の受光量と変色又は退色した色調の関係を調べて受光
量に相応する変色又は退色色調の色見本表を用意してお
き、この色見本表と実際の測定に供した測定装置の変色
又は退色色調を対比して紫外線の受光量を検知する方
法；（ｂ）比較的弱い受光量しで退色して無色透明化す
るように調製した受光部（色材を固体支持体に担持させ
た部分）を大きさや形（数字、記号、文字、絵柄など）
を徐々に変えて幾層かに重ね、受光量の増加に伴つて段
階的に大きさや形が変化するようにし、その大きさや形
によつて、受光量を簡易に検知する方法；（ｃ）退色前
には全く見ることができないが、退色が進むに従い、受
光量に応じて受光部に数字、記号、文字、絵柄などのイ
メージが現れるように予め受光部の下地にこれらイメー
ジの印刷を施しておき、これらイメージに出現の有無に
より受量を簡易に検知する方法；（ｄ）段階的に予め設
定した受光量で、それぞれ完全に変色又は退色するよう
に調製した受光部を並べ、これらの変色又は退色の有無
により受光量を簡易的に検知する方法；及び（ｅ）これ
らの方法の組合せなどが挙げられるが、これらに限られ
るものではなく、該簡易紫外線受光量測定装置が少なく
とも300〜360nmの範囲内の波長を有する紫外線の受光に
より、その受光量に応じて変色又は退色することを利用
・応用した方法であれればいかなる方法も本発明の範囲
に包含される。

かくして、本発明の測定装置を用いることにより、自
然光（日光）及び人口光等に含まれる、照射強度が少な
くとも0.1μw/cm²、好ましくは１μw/cm²以上、さらに
好ましくは10μw/cm²以上、より一層好ましくは100μw/
cm²以上の、300〜360nmの範囲内の波長の紫外線の受光
量を簡便に検知することができる。

以上述べた本発明の装置は、300〜360nmという狭い波
長領域の紫外線の受光量を積算値として高精度に測定す
ることができる、間欠測定も可能である、測定に際して
準備操作や特別な操作を一切必要とせず誰でもが熟練を
要することなく簡単に測定できる、別に高価な測定器等
を必要としない、受光量を色で検知することができる、
受光量を常時把握できる、極めて軽量・コンパクトであ
り運搬性に優れている、測定場所や測定時の気象条件に
影響されない、使い捨てができる、極めて安価であるな
どの種々の優れた利点を有している。

発明を実施するための好適な態様 以下に実施例及び比較例を掲げて、本発明をさらに具
体的に説明する。

実施例１〜７及び比較例１〜９ 東洋濾紙（株）製のクロマトグラフイー用濾紙No.514
（40cm×40cm）を一辺の長さ12cmの正四角形に複数枚切
断した。次に表−１に示す天然品及び合成品の各種色材
を粉末の場合には色材1gを蒸留水10mlに良く溶解して、
また溶液の場合には原液10mlを無希釈のまま、縦16.5cm
×横21cmのステンレス製バツト内に注入して広げた。そ
こへ前述の切断した濾紙を濾紙表面が下を向く様に浸漬
して、充分に色材を吸着させ、室温で１晩乾燥させた。
乾燥後濾紙の縁を幅1cmずつ除去し、残つた部分を横2cm
×縦10cmの短冊状に切断した。この様にして得た色材吸
着濾紙を表−２及び第１図に示す各種光受光条件下に置
いて露光させた。露光は色材吸着濾紙を遮光フイルムで
覆い、この遮光フイルムを１時間毎に2cmずつ移動させ
て、最長４時間の露光を行つた。従つて、露光を終了し
た状態では、端から４時間露光、３時間露光、２時間露
光、１時間露光及び未露光部分は幅2cm間隔で並んだ状
態になつている。この各露光部分及び未露光部分の色彩
を色彩色差計マクベスMS2020（マクベス社製）で測定
し、露光１時間目から４時間目までのC.I.E.系の色差△
Ｅを測定した。その結果を表−３に示す。

表−３の結果から明らかな如く、実施例１〜７は、陽
光ランプ、SE光及びBL−Ｂ光等少なくとも300〜320nmの
紫外線を含む光の受光下で、該波長を含まない330nm以
下カツト陽光ランプ光及び380nm以下カツト陽光ランプ
光受光下と比べて著しく強い変・退色を示すことが分か
る。しかも、その変・退色の程度が受光時間（＝受光
量）に相応して増強している。

一方比較例では、比較例１、２の如く受光光の種類に
かかわり無く強い退色を示すもの、比較例３、５、６、
７の如く受光光の種類にかかわらずほとんど変・退色を
起こさないもの、及び比較例４、８、９の如く実施例１
〜７とは逆に陽光ランプ330nm以下カツト陽光ランプ光
及び380nm以下カツト陽光ランプ光受光下で、SE光及びB
L−Ｂ光と比べて強い変・退色を示すものなどがあり、
色材の種類によつて各種光受光による変化が多様であ
る。これらのことから実施例１〜７は他の色材と異な
り、少なくとも300〜320nmの紫外線の照射により、その
受光量に応じて変・退色する特異的な色材を固体の支持
体に担持させたものであることが分る。

なお、実施例１のフイコエリスリンは次のようにして
得たものを用いた。即ち、紅藻類であるポルフイルデイ
ウム・クルエンタム（Porphylidium crentum）を表−４
に示す培養液中で、温度28℃に維持しつつ、炭酸ガスを
３％添加した空気を常時バブリング供給し、７日間培養
した。増殖した藻体を遠心分離し、次いで表−５に示す
リン酸カリウムバツフアー溶液（pH6.7）に懸濁させ、
超音波細胞破壊機により藻体膜を破壊し、さらに破壊さ
れた藻体膜を遠心分離した。得られた上澄液に硫酸アン
モニウムが30％になる様に添加し、塩析、沈殿した粗Ｂ
−フイコエリスリンを遠心分離した。得られた粗Ｂ−フ
イコエリスリンを表−５に示すリン酸バツフアー溶液
（pH6.7）に溶解し、セルロースチユーブに入れて100倍
に希釈した表−２液で充分に透析して粗Ｂ−フイコエリ
スリン0.54％水溶液を得た。得られた粗Ｂ−フイコエリ
スリン溶液の吸光特性を第２図に示す。

この吸光度特性は文献（Chemistry and Biochemistry
of Plant Pigments.Edited by T.W.Goodwin.Volumel 3
28p〜350p）記載のＢ−フイコエリスリン溶液の吸光度
特性と一致した。

また、実施例２、３のフイコシアニン及びアロフイコ
シアニンは次のようにして得たものを用いた。即ち、ら
ん藻類であるスピルリナ（Spirulina）の乾燥藻体に藻
体の10倍量のリン酸カルシウムバツフアー溶液（表−
５、pH6.7）を添加して懸濁させ、凍結融解処理を３回
繰り返した後遠心分離して上清液を得た。この上清液に
硫酸アンモニウムを50％あるいは65％になる様に添加し
て粗Ｃ−フイコシアニンあるいは粗アロフイコシアニン
の塩析物を得た。この塩析物をフイコエリスリンの場合
と同様の方法で充分透析して、粗Ｃ−フイコシアニン、
粗アロフイコシアニンの水溶液を得た。

なお、表−２の「紫外光の割合」は、東芝電材（株）
及び松下電器産業（株）より入手したカタログと分光分
布図をもとにして、それぞれの照射光の全面積（但し80
0nmまで）に対する該当波長範囲の面積の割合を計算し
て得た値を用いた。また、可視光及び紫外光の受光強度
は次の測定器を用いて測つた。

可視光：スペクトラ・フオトメーター／ラジオメーター
モデル301型、フオト・リサーチ社製 紫外光：紫外線強度計UVR−365形、東京光学機械
（株） モデル65Aラジオメーター、YSI−KETTERING
社製 実施例８、９及び比較例10、11 実施例１〜７と同一の方法で各２枚づつのフイコエリ
スリン吸着濾紙及びフイコシアニン吸着濾紙を調製し、
その内のそれぞれ１枚ずつに380nm以下カツトフイルム
（近紫外線除去濃ビフイルム“ハイエスビニール”日本
カーバイド工業（株）製）を被覆した（比較例10、1
1）。

これらの色材吸着濾紙を４月25日午前10:00より午後
2:00までの間、富山県魚津市本新751の日本カーバイド
工業（株）魚津研究所内の屋外露光台に設置し、実施例
１〜７と同様に遮光フイルムで被いながら、これを１時
間毎に2cmずつ移動させて最長４時間まで自然光の露光
を行つた。この各露光部分及び未露光部分の色彩を色彩
色差計で測定し、露光１時間目から４時間目までのC.I.
E.系の色差△Ｅを測定した。その結果を表−６に示す。
また、当日の時間毎の天候、光線強度及び温度（露光台
面）を表−７に示す。

表−６の結果から明らかなように、少なくとも300〜3
20nmの紫外線を含む自然光に露光させた実施例８、９で
は、顕著な退色を示し、しかも露光時間（＝露光量）に
相応して退色度合が増強している。しかし、380nm以下
の紫外線を全て除去した自然光に露光させた比較例10、
11では退色は著しく少なく、しかも露光時間に相応した
退色度合の増加が極めて少ない。

実施例10〜14 実施例１〜７と同一の方法で各３枚ずつのフイコエリ
スリン吸着濾紙及びフイコシアニン吸着濾紙を調製し、
SE光を強度1.0、0.1及び0.04mW/cm²（測定器：モデル65
Aラジオメーター）で照射している光条件下にそれぞれ
１枚ずつ置いた。露光は実施例１〜７と同様に遮光フイ
ルムで被いながら、これを強度1.0mW/cm²受光条件では
１時間に2cmずつ、強度0.1及び0.04mW/cm²受光条件では
２時間に2cmずつ移動させて露光し、この露光部分及び
未露光部分の色彩を色彩色差計で測定してC.I.E.系の色
差系△Ｅを測つた。その結果を表−８に示した。

表−８の結果から明らかな如く、フイコエリスリンは
受光強度0.04mW/cm²の微弱なSE光に対しても退色反応を
示す為、その微弱な光の受光量の測定にも使用できるこ
とが分る。同様にフイコシアニンは受光強度が0.04mW/c
m²より強い光の受光量の測定に使用できることが分る。

実施例15、16、比較例13、14及び参考例１ ガラスフイルター（東洋フイルター製、GB100R、直径
55mm）を吸引濾過器にセツトし、粗Ｂ−フイコエリスリ
ン150ppm溶液200mlを吸引濾過した。濾過後ガラスフイ
ルター部分を取り外して乾燥させ、このフイルター表面
に透明粘着フイルム（台湾・地球社製、商品名:OPP）を
接着して良く押え付けた。その後、接着したフイルター
を裏面側より少しずつはがし、色素が多量に吸着してい
る最表層のみがフイルムに接着した状態にした。

この様にして調製した淡赤紫色のフイコエリスリン吸
着フイルムを、予め用意しておいた厚手の白布の上に貼
り付けた。この白布には縦・横5cm四方の四角い穴が２
つ並んで開いており、フイコエリスリン吸着フイルムは
具体的にはこれら２つの穴のすぐ上の白布上に貼り付け
た。この穴開き白布を水着姿の被検者（男性）の腹部に
のせ、２つの穴が被検者の両肩の中央とへそを結ぶ線の
左右対照位置に来て、しかもフイコエリスリン吸着フイ
ルムにも穴部と同様に太陽光線が当たる様にセツトし
た。なお、穴部以外の腹部は白布で被つて太陽光線を遮
蔽してある。この様にして８月９日午前11:00より富山
県黒部市石田の石田浜海水浴場で日光浴試験を実施し
た。当日は晴れの天気であつたが、時々雲が太陽を遮る
ことがあつた。日光浴開始約１時間後には、フイコエリ
スリン吸着フイルムが淡桃色に変化した（実施例15）の
で、一方の穴（右側）を白布で被つて塞ぎ、さらに日光
浴を続けた。日光浴開始約１時間30分後には、フイコエ
リスリン吸着フイルムが白色に変化した（比較例13）の
でもう一方の穴（左側）も白布で塞ぎ日光浴を終了し
た。その時のフイコエリスリン吸着フイルムの色（L^*a^*
b^*と肉眼）とその翌日の穴の部分の皮膚の状態を表−９
に示した。

即ち、フイコエリスリン吸着フイルムが淡赤紫色から
淡桃色に変化した時点で日光浴を中止した場合には、皮
膚は翌日正常状態であつたが、色白まで変化した時点で
日光浴を中止した場合には皮膚は翌日には紅斑を生じ
た。従つて、この被検者にとつてフイコエリスリン吸着
フイルムが淡桃色に変化した時点までの日光浴は皮膚に
紅斑を起こさず、白色まで変化した時点では紅斑を発生
させることが判明した。そこで、６日後の８月15日午後
11:00から前回と同じ石田浜海水浴場で同一被検者によ
つて前回同様の日光浴試験を行つた。今回は前回の試験
で日光を受けていない前回よりもわずかに上に位置する
腹部を供試し、穴と日光浴時間の組合せも前回と逆にし
て行つた。当日は晴時々曇りの天気であつたが、日光浴
開始やく１時間30分後にはフイコエリスリン吸着フイル
ムが淡桃色に変わつた（実施例16）ので、一方の穴（左
側）を白布で被つて塞ぎ、さらに日光浴を続けた。日光
浴開始約２時間15分後には、フイコエリスリン吸着フイ
ルムが白色に変化した（比較例14）ので、もう一方の穴
（右側）も白布で塞いで日光浴を終了した。この時の試
験結果を表−10に示す。

表−10からも明かな如く、この被検者は天候にかかわ
らずフイコエリスリン吸着フイルムの退色が淡桃色まで
ならば皮膚は正常状態であり、白色まで退色が進んだ場
合には紅斑を生じることが分かる。従つて、この被検者
はフイコエリスリン吸着フイルムの色が淡桃色に変化す
るまでの間の日光浴を心掛けていれば紅斑症を生ずるこ
と無く、正常な皮膚状態を維持した日光浴が可能とな
る。

実施例17、18 白色粘着フイルム（“ハイエスカル5010"日本カーバ
イド工業（株））に白色インク（セリコールVKT611、
白、帝国インキ（株））をスクリーン印刷して、90℃で
30分間乾燥させ、一次印刷フイルムを得た。次に表−11
に示すスクリーン印刷用インクを調製し、それに前述の
粗Ｂ−フイコエリスリン2.52％水溶液6mlを添加し、よ
く撹拌した後撹拌脱泡装置内で脱泡させた。このインク
を前述の一次印刷フイルム上にスクリーン印刷（メツシ
ユサイズ:180メツシユ）して、室温で乾燥させた。乾燥
後、横2cm×縦10cmの短冊状に２枚切断し、これに実施
例１〜７で用いたと同じ陽光ランプ（実施例17）及びSE
光（実施例18）を露光した。露光は実施例１〜７の場合
と同様に行い、露光部分及び未露光の色彩を色彩色差計
で測定してC.I.E.系の色差△Ｅを測つた。その結果を表
−12に示す。

表−12の結果から明らかな如く、実施例17、18は少な
くとも300〜320nmの紫外線を含む光によつて顕著な退色
を示し、しかもその光の受光時間（＝受光量）に相応し
て退色度合が増強されているのが分る。

実施例19〜21 予め、変性ポリビニルアルコール（日本合成化学株式
会社製、商品名：ゴーセランL1−3266）7.5g及びポリビ
ニールアルコール（株式会社クラレ製、商品名：ポバー
ルPVA−205）7.5gを蒸留水30mlに溶解し、消泡剤（信越
化学株式会社製、商品名：信越シリコーンKS496A）を３
滴添加した後、前述の粗Ｂ−フイコエリスリン0.54％水
溶液7mlを添加して良く撹拌した。これを撹拌消泡装置
（大和精機株式会社製、商品名:KD−５型撹拌脱泡装
置）内で脱泡させた後、ガラス板にセロフアンテープで
張り伸したポリエチレンテレフタレートフイルム上に10
00μｍの厚みになるように調節したアプリケーターでキ
ヤステイングし、20℃の乾燥器内で１晩乾燥して、平均
厚み約200μｍの赤紫色の透明フイルムを得た。このフ
イルムを縦40mm×横15mmの長方形のフイルム片に切断
し、分光光度計（株式会社島津製作所製、商品名：島津
ダブルビーム分光光度計UV−180）の４連装セルホルダ
ー（本体より取り外し可能）の４つの測光路の窓のうち
の３つの窓に、１枚のフイルム片（実施例19）、２枚重
ねにしたフイルム片（実施例20）及び３枚重ねにしたフ
イルム片（実施例21）をそれぞれ張り付けた。この４連
装セルホルダーを可視光線を強度90mM/cm²（測定装置：
フオト・リサーチ社製、スペクトラ・フオトメーター／
ラジオメーターモデル301型）及び紫外光線を強度12mW/
cm²（測定装置：東京光学機械株式会社製、紫外線強度
計UVR−365型９で照射しているHL−ネオハライドランプ
400Wランプ（東芝電材株式会社製、形名:M400・Ｌ−J/B
U）照射下にフイルム側が照明に向く様に置き、斜め上
方から扇風機で風を送つて、フイルム片及び４連装セル
ホルダーを冷却した。この様にして人工照明下で30時間
光を当てながら（受光しながら）５時間毎に４連装セル
ホルダーごと分光光度計の資料室にセツトし、各フイル
ム片の波長550nmの光線透過率を測定した。なお、測定
は対照測光路をエアブランクにして行つた。その結果を
表−13及び第３図に示す。

なお、フイルム色の判定はフイルム透過光の色を肉眼
で観察して行つた。

表−13及び第３図より、本実施例では少なくとも300
〜320nmの紫外線を含む光線の受光により、波長550nmの
光線透過率が増加し、しかも受光時間（＝受光量）の増
加に相応してほぼ直線的に増加して最終的には実施例19
にみられる様にほぼ透明な状態まで到達することが分
る。また、これらの変化はフイルムの色の変化として肉
眼で識別し、把握して行けるものであることが分る。

なお、本実施例で調製したフイルムは完全退色しても
透明ではあるがやや白濁した状態となるフイルムであ
り、波長550nmの光線透過率も40％強までにしか達しな
いものであつた。

産業上の利用可能性 本発明の紫外線受光量素材の用途は、特に制限される
ものではなく、上記波長領域の紫外線が存在する光質雰
囲気中であれば良く、屋内及び屋外で使用され、医療
用、美容用及び学術研究用として、利用され、特に、医
療用が好ましい。医療用としては、例えば、皮膚炎症発
生予防又は警報器としてまた、細菌性皮膚病の治療用紫
外線ランプの被光量計として、使用することができる。
人間の皮膚は、上記波長領域の紫外線によつて、著しく
破損を受けることは、従来から知られている。例えば、
佐藤吉昭編、昭和58年10月20日、第１版、金原出版
（株）発行、「光線過敏症」全員、特に第５〜47頁及び
1988年５月No.376カネボウ化粧品本部発行「BELL」第３
〜７頁、第12〜15頁に記載されている通り、紫外線は10
0nm〜400nmの波長領域の電磁波であり、100nm〜190nm、
191nm〜290nm、291nm〜320nm、321nm〜360nm及び361nm
〜400nmの各波長領域の紫外線は各々真空紫外線、UVC、
UVB、UVA−Ｉ及びUVA−IIと称されている。皮膚炎症はU
VA−Ｉ領域より短波長光により誘発され、雪やけは主に
UVA−Ｉ領域、紅斑（日焼）は主にUVB領域で発生すると
言われている。紅斑は、発生して１〜２日後炎症が最高
となり、更に３日後メラニンの沈着により皮膚が黒化
し、シミ、ソバカス等が生じ、さらに皮膚が厚化し、更
にUVBを優性的に被光すること、人によつては皮膚がん
が発生する。皮膚がんの発生を予防する方法としては、
日光に極力当らない様にし、紅斑の発生を未然に防ぐこ
とが効果的であるとされている。

しかしながら、人種的にも個人的にも紅斑が発生する
UVB量は異つている為、効果的な予防策は無い状態にあ
る。また、紅斑は、UVBの被光後、直ちに発生するので
はなく、４〜５時間経過した後に徐々に発生する為、UV
Bの被光時には紅斑が発生するものか否か判らないこと
もあり、紅斑の発生を未然に防ぐ、手段は無かつた。

本紫外線受光量素材をUVB被光雰囲気下に携帯するこ
とにより、予め試験してある紅斑が発生する最小UVB量
に達する前に被光を中止することができ、紅斑の発生を
未然に防ぐことができる。この様にして、魚釣、テニ
ス、散歩、日光浴及び海水浴等屋外スポーツ、レジヤー
を実施する際に有効に利用できる。

美容用としては、UVB〜UVA−１領域の紫外線を発光す
る人工ランプ（例えば、松下電器産業（株）製、健康線
用蛍光灯FL−SE）により、人工的に日焼を行う際、過度
の日焼を防ぐ目的で、使用され、学術研究用としては、
例えば紫外線を利用した化学反応に於て、その受光量を
制御しつつ反応を行う場合にも有効に使用される。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも300〜360nmの範囲内の波長を有
   する紫外線の受光により、その受光量に応じて変色又は
   退色する藻類から抽出された色素を固体の支持体に担持
   させたことを特徴とする簡易紫外線受光量測定装置。
2. 【請求項２】紫外線が少なくとも300〜330nmの範囲内の
   波長を有する請求の範囲第１項記載の簡易紫外線受光量
   測定装置。
3. 【請求項３】紫外線が少なくとも300〜320nmの範囲の波
   長を有する請求の範囲第２項記載の簡易紫外線受光量測
   定装置。
4. 【請求項４】該色素がフイコビリン系色素である請求の
   範囲第１項記載の簡易紫外線受光量測定装置。
5. 【請求項５】該色素がフエイコエリスリンである請求の
   範囲第４項記載の簡易紫外線受光量測定装置。
6. 【請求項６】請求の範囲第１項記載の測定装置を日光に
   暴露し、該測定装置の色素の変色又は退色をモニターす
   ることによって少なくとも300〜360nmの範囲内の波長を
   有する紫外線の照射量を検知することを特徴とする紫外
   線照射量の測定方法。