JPS63214680A - 放射線検知組成物および放射線線量測定用シ−ト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は電子線、γ線などの放射線の積算照射線量を検
知しうる放射線検知組成物およびそれを用いた放射線線
量測定用シートに関するものである。

〈従来の技術〉 近年、電子線、γ線などの高エネルギー放射線を用いる
処理プロセスが産業の幅広い分野で用いられている。こ
れらの例としては医療器具の殺菌、食品の滅菌、馬鈴薯
などの発芽防止、電線の架橋、発泡ポリオレフィンの製
造、熱収縮チューブの製造などがある。さらに最近は放
射線の高いエネルギーによってポリマーを硬化する等の
技術が印刷インキ、塗料、エレクトロニクス、接着剤な
どの化学工業分野で開発、実用化されている。

このような放射線処理において、照射線量は最も重要な
因子であり、線量を測定する装置（以下線量計と略する
）として、従来様々な技術が公知である。例えば放射線
の透過や吸収を利用するフィルム線量計があり、具体的
にはλ＝５１０ｎｎ＋および６００ｎ−の光の透過率変
化を利用するラジオクロミックフィルムλ−２８０ｎｍ
の吸光度で測定するＣＴＡ　（三酢酸セルロース）フィ
ルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリメチ
ルメタクリレートフィルムなどの線量計がある。また、
放射線照射による色素の色調変化を利用するラベル型の
線量計も用いられている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、従来の線量計では、例えばフィルム線量
計の場合、線量の算出に分光光度計を使用するため、測
定の迅速性と簡便性に問題点がある。一方、ラベル型線
量計ではその色調変化を肉眼で観察できるため算定時間
が短く、しかも特別な付属装置を必要としないという利
点はあるが、例えば濃緑から黄緑、橙を経て赤に変化す
るというような１つの有色から別の種類の有色への色調
変化を利用するため照射線量に応じた色変化を肉眼で識
別することが必ずしも容易ではなく、特に１０メガラド
以下の照射線量を定量化することは困難であった。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は前記の従来の放射線線量計の欠点を改良して、
必要な特性を満足する新規な放射線検知材料を提供する
ものである。

本発明者は電子線、γ線などの放射線照射により発生す
る活性種の反応性に着目し、この活性種と各種化合物と
の反応性を種々検討した結果、放射線照射により遊離基
を発生する活性剤と、この活性剤の作用により可視的な
色変化を示す電子供与性有機化合物との組み合わせを用
いると放射線照射線量に応じて顕著な色変化を示す現象
を見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は放射線照射により遊離基を発生する活性
剤と、この遊離基の作用により可視的な色変化を示す電
子供与性有機化合物とを含むことを特徴とする放射線検
知組成物、および該組成物を含む層を支持体上に設ける
ことを特徴とする放射線線量測定用シートを提供するも
のである。

まず本発明の放射線検知組成物の構成について説明する
。

本発明の組成物に用いられる活性剤としてはハロゲン元
素を含む化合物が好ましく、その代表的な具体例として
は、例えば一般式（１）％式％（） （式中、Ｒはアリル、アルキル、アラルキル、アロイル
、アルケニル基、ハロゲン、水素を示し、Ｘはハロゲン
を示す）で表わされる化合物、例えば四臭化炭素、四塩
化炭素、ヘキサクロルエタン、ペンタブロモエタン、ｐ
−ニトロベンゾトリブロマイド、ブロモトリクロロメタ
ン、ヘキサブロモエタン、ペンシトリクロライド、ヨー
ドホルム、テトラクロロテトラヒドロナフタレン、クロ
ラール、プロマール、１，１．１−　トリブロモ−２−
メチル−２−プロパツール、１，１，２．２−テトラブ
ロモエタン、２，２．２−　トリブロモエタノール、ト
リクロロアセトアミド、１，１．１−　トリクロロ−ジ
メチル−２−プロパツール、α、α、α−トリクロロト
ルエンなどをあげることができる。

別の活性剤としては、一般式（ＩＩ） ｒ （式中ＲＸは１個〜５個のベンゼン環上の置換基を表わ
し、かかる置換基の具体例としては、例えばニトロ基、
ハロゲン基、アルキル基、ハロアルキル基、アセチル基
、ハロアセチル基、アルカリル基、アルコキシ基などを
あげることができ、また全ての置換基が同じものである
必要はない）で示される化合物をあげることができ１、
ががる化合物の具体例としては、０−ニトロ−α、α、
α−トリブロムアセトフェノン、ｍ−ニトロ−α、α、
α−トリブロムアセトフェノン、ｐ−ニトロ−α。

α、α−トリブロムアセトフェノン、α、α、α−トリ
ブロムアセトフェノン、α、α、α−ｍ−テトラブロム
アセトフェノン、α、α、α−トリブロムー３，４−ジ
クロルアセトフェノン、α、α、α−ｐ−テトラブロム
−アセトフェノン、α、α、α、α゛、α−α′−ヘキ
サブロム−ｐ−ジアセチルベンゼンなどをあげることが
できる。

更に別の活性剤としては、一般式（ＩＩＩ）Ｒ−８−Ｘ
　　　　　（Ｉ［Ｉ） （式中、Ｒはアルキル基、アリル基、置換基を有するア
リル基を示し、Ｘはハロゲンを示す）で表わされる化合
物をあげることができ、そのような化合物の具体例とし
ては、２，４−ジニトロヘンゼンスルフェニルクロライ
ド、０−ニトロベンゼンスルフェニルクロライドをあげ
ることができる。

更に別の活性剤としては、一般式（ｒＶ）（式中、Ａは
異部環状化合物残基で置換されていてもよ（、Ｒ１、Ｒ
２およびＲ３は独立に水素、塩素、臭素などから選ばれ
た基を示すか、少な（とも全部が同時に水素であること
は無い）で表わされる化合物をあげることができ、かか
る化合物の具体例としてはω、ω、ω−トリブロムキナ
ルジン、ω、ω−ジブロムキナルジン、２−ω、ω、ω
−トリブロムーメチルー４−メチルキノリン、ω、ω−
ジクロルメチル−キノリン、ω−プロムレビジン、２−
ω−ブロムメチル−イソキノリン、４−ω、ω、ω−ト
リブロムメチルピリミジン、４−フェニール−６−ω、
ω、ω−トリブロムメチルピリミジン、２−ω、ω、ω
−トリクロルメチル−６−二トローペンゾチアゾール、
１−フェニル−３−ω、ω、ω−トリクロルメチルピラ
ゾール、ω、ω、ω−トリブロムレビジンブロムメチレ
ート、α−ω、ω−ジブロムメチルー４−クロル−ピリ
ジン、１−メチル−２（クロルメチル）−ベンゾイミダ
ゾール、２−５−ジトリブロムメチル−３，４−ジブロ
ムチオフエンなどをあげることができる。

更に別の活性剤としては、一般式（Ｖ）（Ｖ） （式中、Ｘｌ、Ｘ２及びＸ３はそれぞれ独立に水素、塩
素、臭素から選ばれた基であるか、全部が同時に水素で
あることは無＜、Ｒは置換又は未置換のアリール、ヘテ
ロ残基を示す）で表わされる化合物をあげることができ
、かかる化合物の具体例としてはへキサブロモジメチル
スルフォキサイド、ペンタブロモジメチルスルフォキサ
イド、ヘキサブロモジメチルスルフォン、トリクロロメ
チルフェニルスルフォン、トリブロモメチルフェニルス
ルフォン、トリクロロメチル−ｐ−クロロフェニールス
ルフォン、トリブロモルチル−ｐ−ニトロフェニールス
ルフォン、２−トリクロロメチルベンゾチアゾールスル
フォン、４，６−シメチルビリジンー２−トリブロモメ
チルスルフォン、テトラブロモジメチルスルフォン、２
．４−ジクロロフェニールトリクロロメチルスルフォン
、２−メチル−４−クロロフェニールトリクロロメチル
スルフォン、２，５−ジメチル−４−クロロフェニール
トリクロロメチルスルフォン、２−４−ジクロロフェニ
ールトリブロモメチルスルフォンなどをあげることがで
きる。

本発明で使用される電子供与性有機化合物は通常無色ま
たは淡色で、遊離基の作用で発色する性質を有する。代
表的な化合物としてはトリフェニルメタンフタリド類、
フルオラン類、フェノチアジン類、インドリルフタリド
類、ロイコオーラミン類、ローダミンラクタム類、ロー
ダミンラクトン類、インドリン類、トリアリールメタン
類、アザフタリド類等であり、これらの化合物の同種ま
たは異種のものを２つ以上組み合わせて使用してもよい
。次に具体例を示すと、クリスタルバイオレットラクト
ン、マラカイトグリーンラクトン、ミヒラーズヒドロー
ル、３−ジエチルアミノ−７−クロロフルオラン、３−
メチルアミノ−６−クロロフルオラン、３−ジメチルア
ミノ−α−ベンゾフルオラン、３−ジエチルアミノ−６
−アミノフルオラン、３，６−シメトキシフルオラン、
３−ジエチルアミノ−７−ジベンジルアミノフルオラン
、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−クロロフルオ
ラン、３−Ｎ−メチル−Ｎ−ｎ−プロピルアミノ−６−
メチル−７−アニリノフルオラン、３−Ｎ−エチル−Ｎ
−イソペンチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフル
オラン、３−ピロリジノ−６−メチル−７−アニリノフ
ルオラン、Ｎ−（２，３−ジクロロフェニル）−ロイコ
オーラミン、Ｎ−ベンゾイルオーラミン、Ｎ−フェニル
オーラミン、ローダミンＢラクタム、ローダミンＢラク
トン、２−（フェニルイミノエタンジリデン）−３，３
’−ジメチルインドリン、ｐ−二Ｉ・ロベンジルロイコ
メチレンブルー、ベンゾイルロイコメチレンブルー、３
．７−ビス（ジメチルアミノ）−１０−ベンゾイルフェ
ノチアジン、３，７−ピスジメチルアミノー１０−　（
４’−アミノベンゾイル〉フェノチアジン、３，７−ビ
スジメチルアミノ−ｌ〇−（４′−ピリジノベンゾイル
）フェノチアジン、３，７−ビスジメチルアミノ−ＩＱ
−（４’−ビス（４″、４″−ジメチルアミノフェニル
）メチルアミノベンゾイル〕フェノチアジン、ビス（４
−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタ
ン、トリス（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル
）メタン、ビス（４−ジエチルアミノ−２−フルオロフ
ェニル）フェニルメタン、ビス（４−ジエチルアミノ−
２−メトキシフェニル）フェニルメタン、ビス（４−ジ
エチルアミノ−２−メチルフェニル）（４−ジエチルア
ミノフェニル）メタン、ビス（４−ジエチルアミノ−２
−メチルフェニル）（４−カルボキシフェニル）メタン
、ビス（４−ジベンジルアミノ−２−メチルフェニル）
フェニルメタン、ビス（４−ジベンジルアミノ−２−メ
チルフェニル）（４−ジベンジルアミノフェニル）メタ
ン、ビス〔４−ジ（ｐ−トリル）アミノ−２−メチルフ
ェニル〕フェニルメタン、１．３．５−　トリフェニル
−２−ピラゾリン、１−フェニル−３，５−ジ−ｐ−ト
リル−２−ピラゾリン、１−フェニル−３，５−ビス（
ｐ−メトキシフェニル）−２−ピラゾリン、１−フェニ
ル−３−スチリル−５−フェニル−２−ピラゾリン、１
−フェニル−３−（ｐ−メトキシスチリル）−５＝（ｐ
−メトキシフェニル）−２−ピラゾリン、１−フェニル
−３−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−５（ｐ−ジメ
チルアミノフェニル）−２−ピラゾリン、１−フェニル
−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジ
エチルアミノフェニル）−２−ピラゾリンなどがある。

本発明の組成物において活性剤と電子供与性有機化合物
の使用割合は活性剤１重量部に対し、電子供与性有機化
合物が０．０１〜１０００重量部、好ましくは０．１〜
１００重量部である。

次に本発明の放射線検知組成物を用いた放射線線量測定
用シートについて説明する。

本発明でいう放射線線量測定用シートは、前記構成より
なる放射線検知組成物を被膜形成性のある適当な高分子
バインダーと共に溶媒に溶解し、支持体上に塗布するこ
とにより得ることができる。かかる高分子バインダーと
しては、例えばエチルセルロース、酢酸セルロース、ヒ
ドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロ
ースナトリウム塩などのセルロース誘導体、塩化ビニル
、酢酸ビニル等のビニル系重合体、ポリアクリル酸エス
テル、ポリメタクリル酸エステルおよびこれらの共重合
体等のアクリル樹脂、シリコーン、アルキッド、ポリア
ミド、線状ポリエステルのような塗料用樹脂、ポリか−
ボネート、ボリアリレート、ポリスルホン、芳香族ポリ
エステルのような溶剤可溶性エンジニアリングプラスチ
ックス、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ア
クリル酸共重合体などの共重合体などがあり、又、溶媒
としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロパ
ツール、ベンゼン、トルエン、キシレン、酢酸エチル、
酢酸イソブチル、アセトン、２−ブタノン、４−メチル
−２−ペンタノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、
塩化メチレン、クロロホルム、ｌ、１．１−トリクロル
エタン、クロルベンゼン、ジメチルアセトアミド、ジメ
チルスルホオキシド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなど
が適用される。

これらの組成物を調整した塗液を用いて、従来公知の塗
工方法によって塗工・乾燥すればよい。

この際、必要に応じて本発明の効果を害しない程度で酸
化防止剤、紫外線吸収剤、チタン白、アルミナなどの隠
ぺい剤、シリカ粉末などの増粘剤、染料、顔料などの色
調調整剤等を塗液に配合することができる。

また、支持体としては紙、プラスチックフィルム、金属
フィルム、金属フィルムを貼り合わせた紙またはプラス
チックフィルム、金属あるいは金脱酸化物、金属硫化物
などを真空蒸着、スパッタ蒸着させた紙またはプラスチ
ックフィルム、ガラス板、金属板など任意のものを使用
することができる。

また、本発明の放射線線量測定用シートにおいて接着層
を設けることによって、該測定用シートはラベル等とし
て簡便に使用することができる。

ここで接着層としては、例えば粘着剤層（通常セパレー
タを表面に貼着する）や再湿接着剤層などが適用される
。なお、接着層は支持体側、放射線検知組成物を含む層
の側、のどちら側に設けても良い。

く作　用〉 本発明による放射線検知組成物は、例えば８　Ｇ　ｃｏ
から放射されるγ線あるいは工業用電子線照射装置から
放射される電子線などの放射線によって鮮明な色の変化
を示す。この場合、本発明の放射線検知組成物は放射線
の照射線量に応じて無色または淡色から鮮明な色調への
色変化をおこすものであり、これにより色の変化による
放射線の照射線量の測定を可能にしたものである。

〈実施例〉 次に本発明を実施例によって説明する。これらは本発明
の範囲を限定するものではない。実施例中の部は重量部
である。

実施例１ 上記の組成にて撹拌溶解してえた溶液をポリエステルシ
ート上に乾燥時の塗膜重量が５ｇ／＋Ｊになるように塗
工して、本発明の放射線線量測定用シートを得た。

実施例２ 上記の組成にて攪拌溶解してえた溶液を、ポリエステル
シート上に乾燥時の塗膜重層が４ｇ／ｊになるように塗
工して、本発明の放射線線量測定用シートを得た。

実施例３ 上記の組成にて撹拌溶解してえた溶液を、ポリエステル
シート上に乾燥時の塗膜重量が６　ｇ／ｄになるように
塗工して、本発明の放射線線量測定用シートを得た。

実施例４ 上記の配合にて撹拌溶解してえた溶液を、ポリエステル
シート上に乾燥時の塗膜重量が５　ｇ／ｄになるように
塗工して、本発明の放射線線量測定用シートを得た。

以上の実施例１〜４にて得られた放射線線量測定用シー
トを、加速電圧１７５ＫＶの電子線照射装置により電子
線を照射し、照射線量と色の関係を検討した。電子線の
照射線量はＣＴＡフィルム線量計で測定し、色差は照射
線量０の時の色を基準にしてＬＡＢ座標系で計算した。

その結果を表１に示す。

表１の結果から明らかなように本発明に係る放射線感受
性組成物は、照射前は無色であるが、照射線量が増すに
従ってその色相が変化する。そして照射線量Ｏの試料と
の色差は照射線量に比例して増加する。従って、照射線
量と色の変化の標準を作成してお（ことにより、照射線
量を熟練技術がなくても容易に測定することができた。

〈発明の効果〉 本発明の放射線検知組成物およびそれを用いた放射線線
量測定用シートは放射線照射線量に応じた色変化を生じ
るので、あらかじめ放射線の照射線量と色の変化の標準
を作成してお（ことにより、特に熟練技術および特別の
装置を必要とすることな（極めて容易に放射線照射線量
を測定できるものである。また、分光光度計、色差計、
反射濃度計などを用いて色の分析を行えば、更に精度よ
く放射線の照射線量を測定することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）放射線照射により遊離基を発生する活性剤およびこ
   の遊離基の作用により可視的な色変化を示す電子供与性
   有機化合物を含むことを特徴とする放射線検知組成物。 ２）支持体上に放射線照射により遊離基を発生する活性
   剤およびこの遊離基の作用により可視的な色変化を示す
   電子供与性有機化合物を含む層を設けることを特徴とす
   る放射線線量測定用シート。