EP0236463A1 - Protective filter against radiation - Google Patents

Protective filter against radiation

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Publication number
EP0236463A1
EP0236463A1 EP86905777A EP86905777A EP0236463A1 EP 0236463 A1 EP0236463 A1 EP 0236463A1 EP 86905777 A EP86905777 A EP 86905777A EP 86905777 A EP86905777 A EP 86905777A EP 0236463 A1 EP0236463 A1 EP 0236463A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
radiation protection
radiation
protection filter
vis
eye
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP86905777A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Maximilian F. Mutzhas
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0236463A1 publication Critical patent/EP0236463A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/02—Goggles
    • A61F9/022—Use of special optical filters, e.g. multiple layers, filters for protection against laser light or light from nuclear explosions, screens with different filter properties on different parts of the screen; Rotating slit-discs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/10—Filters, e.g. for facilitating adaptation of the eyes to the dark; Sunglasses
    • G02C7/108—Colouring materials

Definitions

  • the invention relates to a radiation protection filter for main pigmentation when exposed to the sun.
  • the pigmentation resulting from the action of certain spectral ranges not only gives a pleasantly tanned appearance that corresponds to today's cosmetic tones, but also protects the unprotected skin from harmful. Radiation.
  • the pigment storage in the skin largely protects against erythema radiation, the wavelength of which is shorter than 320 nm.
  • the invention is therefore based on the object of designing a radiation protection filter for skin pigmentation when exposed to the sun in such a way that radiation-induced eye damage is avoided.
  • the radiation protection filter is designed as tanning glasses, it should be designed such that, on the one hand, the area of skin in the vicinity of the eye covered by the glasses is sufficiently browned, but on the other hand radiation-related eye damage is avoided.
  • the radiation entering the lens of the human eye is determined by the irradiance in the pupil plane and by the pupil surface (ie the size of the eye hole in the iris).
  • the pupil area F in turn is regulated in healthy middle-aged people by the illuminance E vis present in the pupil plane . Since it is very difficult to measure the irradiance or illuminance directly in the pupil plane, the corresponding tangential values for the front of the eye (corneal irradiance or homopod illuminance) perpendicular to the visual axis are used for the calculations.
  • the invention is based on the assumption that the risk of lens damage (cataracts) from radiation of 340 to 400 nm when exposed to the sun and unprotected eyes is tolerable for a healthy person. Under this assumption, the invention ensures that when the eye is protected (ie when using a radiation protection filter) no more of this radiation (between 340 and 400 nm) can enter the lens than when the eye is unprotected. On the other hand, the invention ensures that as much radiation as possible in the region between 340 and 440 nm which is effective for skin tanning can strike the area of the skin covered by the radiation protection filter.
  • the basic requirement for the invention is therefore:
  • the irradiance E 31 with the eye protected by a radiation protection filter in the wavelength range between 340 and 400 nm
  • the irradiance E 30 with the unprotected eye and the mean transmission T 3 there is the following relationship:
  • the light transmission Tvi.s can generally be determined from the following relationship: ⁇
  • the pupil area F also has the following relationship with the corneal illuminance E vis :
  • Influencing the average transmission T 1 , as well as the light transmission vis takes place by incorporating organic, UV-absorbing substances and organic soluble dyes or pigments or inorganic pigments into the plastic material of the radiation protection filter.
  • UV-absorbing substances are benzophenones, benzotriazoles, compounds of salicylic, cinnamon and oxalic acid and compounds which are formed from these substances by modification.
  • the impact strength should be ⁇ 30 kJ ⁇ m -2 .
  • the maximum permissible pupil area F 1 of the protected eye thus results from equation (7) at 3.15 mm 2 .
  • This pupil area is therefore smaller than the maximum permissible pupil area of 3.15 mm 2 .
  • PC polycarbonate
  • the requirements regarding the transmission values can be met if the material UVASUN 103 (Mutzhasados-GmbH, Kunststoff) and the dye 205 are used as steep edge absorbers (Mutzhas principles-GmbH, Kunststoff) can be used.
  • the spectral transmission curve desired for the glasses can be calculated by changing the concentrations of UV absorber and dye. From this the values of 4 as well vis .
  • the transmission values are as follows: T 2 0.001
  • T 3 0.41
  • Filter plates for covering sun terraces are to be produced in red-violet color, with an impact strength ⁇ 40 kJ ⁇ m -2 and the following transmission values: 2 ⁇ 0.01 3 ⁇ 0.45 T 4 ⁇ 0.55
  • a filter film for covering umbrellas (awnings, tents, etc.) with the transmission values is desired:
  • Glass or plastic should be coated with a purple filter varnish, which has the following properties for glasses, vehicle sunroofs, glazing, flexible shields, etc.:
  • the validity range of equation (8) ranges from 0.005 lx. (Corresponding to an apparent pupil width, i.e. a pupil diameter visible from the outside of the eye, from 8mm and a size of the eye hole in the retina of 7.14 mm) to 50,000 lx (corresponding to one apparent pupil size of 1.5 mm and a size of the eye hole of 1.34 mm).
  • the values given for the transmission in the description are the values of the directional transmission with perpendicular radiation incidence (which is generally smaller than the scattered transmission).
  • T 1 average transmission of the radiation protection filter from 250 - 300 nm 2 average transmission of the radiation protection filter from 300 - 340 nm
  • T 3 average transmission of the radiation protection filter from 340 - 400 nm 4 average transmission of the radiation protective filter from 340 - 440 nm

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Abstract

Un filtre protecteur contre des rayonnements est utilisé pendant le bronzage de la peau par l'exposition aux rayonnements solaires. La transmission de lumière du filtre protecteur dans la plage de longueurs d'ondes comprises entre 380 et 780 nm est calculée pour que pendant l'utilisation du filtre protecteur il pénètre au maximum dans le cristallin de l'oeil autant de rayonnements compris entre 340 et 400 nm que lorsque le filtre protecteur n'est pas utilisé. Des lésions de l'oeil provoquées par les rayonnements sont ainsi évitées.A radiation protective filter is used during tanning of the skin by exposure to solar radiation. The light transmission of the protective filter in the wavelength range between 380 and 780 nm is calculated so that during the use of the protective filter it penetrates as much as possible into the lens of the eye as much radiation between 340 and 400 nm only when the protective filter is not used. Damage to the eye caused by radiation is thus avoided.

Description

StrahlenschutzfilterRadiation protection filter
Die Erfindung betrifft einen Strahlenschutzfilter zur Hauptpigmentierung bei Sonnenbestrahlung.The invention relates to a radiation protection filter for main pigmentation when exposed to the sun.
Aus medizinischen Gründen ist es notwendig, die Haut des menschlichen Körpers zeitweise der natürlichen Sonnenbestrahlung auszusetzen. Die durch die Einwirkung bestimmter Spektralbereiche entstehende Pigmentierung gibt nicht nur ein der heutigen kosmetischen Mpde entsprechendes, angenehm gebräuntes Aussehen, sondern bewahrt auch die ungeschützte Haut vor schädlicher. Strahlung. So schützt die Pigmenteinlagerung in der Haut weitgehend vor der erythemwirksamen Strahlung, deren Wellenlänge kürzer als 320 nm ist.For medical reasons it is necessary to temporarily expose the skin of the human body to natural sunlight. The pigmentation resulting from the action of certain spectral ranges not only gives a pleasantly tanned appearance that corresponds to today's cosmetic tones, but also protects the unprotected skin from harmful. Radiation. The pigment storage in the skin largely protects against erythema radiation, the wavelength of which is shorter than 320 nm.
Um bei Sonnenbestrahlung oder bei Bestrahlung mit künstlichen Strahlungsquellen auf möglichst schnelle, angenehme und physiologisch ungefährliche Art zu bräunen, wurde vom Anmelder bereits ein Strahlenschutzfilter aus einem Kunststoff mit darin eingebettetem, Strahlung absorbierenden Material entwickelt (DE-OS 26 09 194), bei dem das Strahlung absorbierende Material alle physiologisch schädliche Strahlung, die kurzwelliger als 320 nm ist, sperrt, die Strahlung oberhalb 450 nm möglichst ausfiltert und in dem dazwischen liegenden Bereich eine möglichst hohe Transmission ergibt. Nun ist bekannt, daß Strahlung, die kurzwelliger als 340 nm ist, neben akuten Entzündungen bei längerer Einwirkung auch zu irreversiblen Trübungen (Katarakte) in der Linse des menschlichen Auges führen kann. Neuere Untersuchungen zeigten, daß auch Strahlung im Bereich von 340 bis 400 nm derartige Augenschäden hervorrufen kann. Auf der anderen Seite läßt sich mit Strahlung im Bereich von 340 bis 440 nm beim Gesunden eine Bräunung ohne Risiko für Sonnenbrand, Hautkrebs und vorzeitige Hautalterung erzielen.In order to tan as quickly as possible, pleasantly and in a physiologically harmless manner when exposed to sunlight or when irradiated with artificial radiation sources, the applicant has already developed a radiation protection filter made of a plastic with embedded radiation-absorbing material (DE-OS 26 09 194), in which the Radiation absorbing material blocks all physiologically harmful radiation which is shorter than 320 nm, filters out the radiation above 450 nm as far as possible and results in the highest possible transmission in the area in between. It is now known that radiation which is shorter than 340 nm can, in addition to acute inflammation after prolonged exposure, also lead to irreversible clouding (cataracts) in the lens of the human eye. Recent studies have shown that radiation in the range of 340 to 400 nm can also cause eye damage of this type. On the other hand, radiation in the range of 340 to 440 nm can be used to tan healthy people without the risk of sunburn, skin cancer and premature skin aging.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Strahlenschutzfilter zur Hautpigmentierung bei Sonnenbestrahlung so auszubilden, daß strahlungsbedingte Augenschädigungen vermieden werden. Soweit der Strahlenschutzfilter als Bräunungsbrille gestaltet ist, soll er so ausgebildet sein, daß zwar einerseits das durch die Brille abgedeckte Hautareal in der Umgebung des Auges ausreichend gebräunt wird, andererseits jedoch strahlungsbedingte Augenschädigungen vermieden werden.The invention is therefore based on the object of designing a radiation protection filter for skin pigmentation when exposed to the sun in such a way that radiation-induced eye damage is avoided. Insofar as the radiation protection filter is designed as tanning glasses, it should be designed such that, on the one hand, the area of skin in the vicinity of the eye covered by the glasses is sufficiently browned, but on the other hand radiation-related eye damage is avoided.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 1.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Appropriate embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Lehre beruht auf den nachstehend erläuterten Überlegungen. Bezüglich der verwendeten Formelzeichen wird dabei auf die Zu sammenstellung der Formelzeichen am Ende der Beschreibung Bezug genommen.The teaching according to the invention is based on the considerations explained below. With regard to the formula symbols used, the Zu Compilation of the formula symbols referenced at the end of the description.
Die in die Linse des menschlichen Auges eindringende Strahlung wird durch die Bestrahlungsstärke in der Pupillenebene und durch die Pupillenfläche (d.h. die Größe des Sehloches in der Regenbogenhaut) bestimmt. Die Pupillenfläche F wiederum wird beim gesunden Menschen mittleren Alters durch die in der Pupillenebene vorhandene Beleuchtungsstärke Evis geregelt. Da es sehr schwierig ist, die Bestrahlungs- bzw. Beleuchtungsstärke in der Pupillenebene direkt zu messen, werden die entsprechenden tangentialen Werte für die Vorderseite des Auges (Hornhautbestrahlungsstärke bzw. Homhautbeleuchtungsstärke) senkrecht zur Sehachse für die Berechnungen verwendet.The radiation entering the lens of the human eye is determined by the irradiance in the pupil plane and by the pupil surface (ie the size of the eye hole in the iris). The pupil area F in turn is regulated in healthy middle-aged people by the illuminance E vis present in the pupil plane . Since it is very difficult to measure the irradiance or illuminance directly in the pupil plane, the corresponding tangential values for the front of the eye (corneal irradiance or homopod illuminance) perpendicular to the visual axis are used for the calculations.
Die Erfindung geht nun von der Annahme aus, daß das Risiko der Linsenschädigung (Katarakte) durch Strahlung von 340 bis 400 nm bei Sonnenbestrahlung und ungeschütztem Auge für einen gesunden Menschen tolerierbar ist. Unter dieser Annahme sorgt die Erfindung dafür, daß bei geschütztem Auge (d.h. bei Verwendung eines Strahlenschutzfilters) nicht mehr von dieser Strahlung (zwischen 340 und 400 nm) in die Linse eintreten kann als bei ungeschütztem Auge. Andererseits sorgt die Erfindung dafür, daß möglichst viel Strahlung des für die Hautbräunung wirksamen Bereiches zwischen 340 und 440 nm auf das durch den Strahlenschutzfilter abgedeckte Hautareal auftreffen kann. Die für die Erfindung grundlegende Forderung lautet damit:The invention is based on the assumption that the risk of lens damage (cataracts) from radiation of 340 to 400 nm when exposed to the sun and unprotected eyes is tolerable for a healthy person. Under this assumption, the invention ensures that when the eye is protected (ie when using a radiation protection filter) no more of this radiation (between 340 and 400 nm) can enter the lens than when the eye is unprotected. On the other hand, the invention ensures that as much radiation as possible in the region between 340 and 440 nm which is effective for skin tanning can strike the area of the skin covered by the radiation protection filter. The basic requirement for the invention is therefore:
( 1 ) Φ31≤Φ30 (1) Φ 31 ≤Φ 30
Da der Strahlungsfluß dem Produkt von Bestrahlungsstärke und Pupillenfläche entspricht, lassen sich folgende weitere Gleichungen aufstellen:Since the radiation flow corresponds to the product of irradiance and pupil area, the following further equations can be set up:
(2) Φ30 = E30· F0 (2) Φ 30 = E 30 · F 0
(3) Φ31 = E31.F1 (3) Φ 31 = E 31 .F 1
(4) Ep,30 = E30·f3 (4) E p, 30 = E 30 · f 3
(5) Ep,31 = E31·f3 (5) E p, 31 = E 31 · f 3
Zwischen der Bestrahlungsstärke E31 bei durch Strahlenschutzfilter geschütztem Auge (im Wellenlängenbereich zwischen 340 und 400 nm), der Bestrahlungsstärke E30 bei ungeschütztem Auge und der mittleren Transmission T3 (für den Wellenlängenbereich zwischen 340 und 400 nm) besteht folgender Zusammenhang:Between the irradiance E 31 with the eye protected by a radiation protection filter (in the wavelength range between 340 and 400 nm), the irradiance E 30 with the unprotected eye and the mean transmission T 3 (for the wavelength range between 340 and 400 nm) there is the following relationship:
(6) E31 = E30·T 3 (6) E 31 = E 30 · T 3
Aus (2) bis (6) ergibt sich:From (2) to (6) we get:
(7) (7)
Die Lichttransmission Tvi.s läßt sich allgemein aus folgender Beziehung ermitteln: \ The light transmission Tvi.s can generally be determined from the following relationship: \
Zwischen der Hornhautbeleuchtungsstärke EVis, 1 bei mit Strahlenschutzfilter geschütztem Auge, der Hornhautbeleuchtungsstärke Evis,o bei ungeschütztem Auge und der Lichttransmission vis besteht folgender Zusammenhang:Between the corneal illuminance E Vis , 1 for an eye protected with a radiation protection filter, the corneal illuminance E vis, o for an unprotected eye and the light transmission The following relationship exists:
(9) Evis, 1 = Evis,o· Tvis (9) E vis , 1 = E vis , o T vis
Die Pupillenfläche F steht ferner mit der Hornhaut- beleuchtungsstärke Evis in folgendem Zusammenhang:The pupil area F also has the following relationship with the corneal illuminance E vis :
(1C) ' F = 0,0984 ·ln2Evis-2,8798·lnEvis+21,0625(1C) "F = 0.0984 · ln 2 E vis -2.8798 · lnE vis +21.0625
Wertet man nun die Gleichungen (7), (8 ) , (9) undNow evaluate equations (7), (8), (9) and
(10) für verschiedene Werte von 3 und Evis aus, gelangt man zu einem Zusammenhang zwischen vis und 3, der sich näherungsweise durch folgende(10) for different values of 3 and E vis , a relationship between vis and 3 , which is approximated by the following
Gleichung wiedergeben läßt: (1 1 ) z Reproduce equation: (1 1) e.g.
Sorgt man also dafür, daß die Lichttransmission vis einen durch 3 bestimmten Mindestwert besitzt, so ist gewährleistet, daß bei Anwendung des Strahlenschutzfilters höchstens so viel Strahlung im Bereich zwischen 340 und 400 nm in die Augenlinse eindringt wie bei Nichtanwendung des Strahlenschutzfilters.So you make sure that the light transmission vis one through 3 has a certain minimum value, it is ensured that when the radiation protection filter is used, at most as much radiation in the range between 340 and 400 nm penetrates into the eye lens as when the radiation protection filter is not used.
Die Beeinflussung der mittleren Transmission T1 , sowie der Lichttransmission vis erfolgt durch Einlagerung von organischen, UV-absorbierenden Substanzen und von organischen löslichen Farbstoffen bzw. Pigmenten oder anorganischen Pigmenten in das Kunststoffmaterial des Strahlenschutzfilters.Influencing the average transmission T 1 , as well as the light transmission vis takes place by incorporating organic, UV-absorbing substances and organic soluble dyes or pigments or inorganic pigments into the plastic material of the radiation protection filter.
Als UV-absorbierende Substanzen sind insbesondere geeignet Benzophenone, Benzotriazole, Verbindungen der Salicyl,- Zimt und Oxalsäure sowie Verbindungen, die durch Modifikation aus diesen Substanzen entstehen.Particularly suitable UV-absorbing substances are benzophenones, benzotriazoles, compounds of salicylic, cinnamon and oxalic acid and compounds which are formed from these substances by modification.
Ausgehend von der Reintransmission i(λ), die mit dem Reflexionsfaktor RF und der Transmission (λ) durch die Gleichung (12) verknüpft ist, kann man über das Lambert' sehe GesetzStarting from the pure transmission i (λ) with the reflection factor R F and the transmission (λ) by the equation (12) linked, one can see about Lambert's law
(13, T i,2(λ)k 1 = Ti,1(λ)k2(13, T. i , 2 (λ) k 1 = T i, 1 (λ) k 2
durch Verändern der Zuschlagkonzentration an UV-Absorbern und Farbstoffen den für den Strahlen- schutzfilter gewünschten spektralen Transmissionsverlauf berechnen. Hieraus lassen sich die Werte von sowie vis ermitteln.calculate the spectral transmission curve required for the radiation protection filter by changing the additive concentration of UV absorbers and dyes. From this, the values of as well determine vis .
Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger Beispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail below with the aid of a few examples.
Dabei wird zugrundegelegt, daß die Hornhautbeleuchtungsstärke unter Normalbedingungen beiIt is assumed that the corneal illuminance under normal conditions
Sonnenbestrahlung den Wert von Evis,o = 50 000 lx nicht überschreitet; dieser Wert wird für die folgenden Beispiele gewählt. Beispiel 1:Solar radiation does not exceed the value of E vis, o = 50,000 lx; this value is chosen for the following examples. Example 1:
Eine violette Sonnenbrille soll folgende Transmissionswerte aufweisen:Purple sunglasses should have the following transmission values:
T2≤ 0,02 Tvis≤0,35T 2 ≤ 0.02 T vis ≤0.35
T3 = 0,45 T4 = 0,55 Die Schlagfestigkeit soll ≥ 30 kJ· m-2 sein.T 3 = 0.45 T 4 = 0.55 The impact strength should be ≥ 30 kJ · m -2 .
Aus Gleichung (10) läßt sich mit EVis,o = 50 000 lx die Pupillenfläche F des ungeschützten Auges mit 1,42 mm2 ermitteln. Die maximal zulässige Pupillenfläche F1 des geschützten Auges ergibt sich damit aus Gleichung (7) zu 3,15 mm2.From equation (10) the pupil area F of the unprotected eye with 1.42 mm 2 can be determined with E Vis, o = 50,000 lx. The maximum permissible pupil area F 1 of the protected eye thus results from equation (7) at 3.15 mm 2 .
Setzt man den Wert von 3 in Gleichung (11) ein, so erhält man vis≥0,172.If you set the value of 3 in equation (11), one obtains vis ≥0.172.
Aus Gleichung (9) folgt dann Evis ,1 = 8600 lx.E vis, 1 = 8600 lx then follows from equation (9).
Setzt man diesen Wert in Gleichung (10) ein, so erhält man F1 = 3,05 mm2.Using this value in equation (10), we get F 1 = 3.05 mm 2 .
Diese Pupillenfläche ist damit kleiner als die maximal zulässige Pupillenfläche von 3,15 mm2.This pupil area is therefore smaller than the maximum permissible pupil area of 3.15 mm 2 .
Um die geforderte Schlagfestigkeit zu erzielen, wird als Grundmaterial des Strahlenschutzfilters Polycarbonat (PC) mit einer Dicke von 1,5 mm gewählt.In order to achieve the required impact resistance, polycarbonate (PC) with a thickness of 1.5 mm is selected as the base material of the radiation protection filter.
Die Forderungen hinsichtlich der Transmissionswerte können erfüllt werden, wenn als Steilkantenabsorber das Material UVASUN 103 (Mutzhas Produktions-GmbH, München) sowie der Farbstoff 205 (Mutzhas Produktions-GmbH, München) verwendet werden.The requirements regarding the transmission values can be met if the material UVASUN 103 (Mutzhas Produktions-GmbH, Munich) and the dye 205 are used as steep edge absorbers (Mutzhas Produktions-GmbH, Munich) can be used.
Es wird die gerichtete spektrale Transmission folgender Materialien im Bereich von 250 bis 780 nm ermittelt:The directional spectral transmission of the following materials in the range from 250 to 780 nm is determined:
- Polycarbonat, frei von UV-Absorbern und Farbstoffen,- polycarbonate, free of UV absorbers and dyes,
- Polycarbonat mit UV-Absorber 103,- polycarbonate with UV absorber 103,
- Polycarbonat mit Farbstoff 205.- Polycarbonate with dye 205.
Ober das bereits genannte Lambert 'sehe GesetzSee the law about the already mentioned Lambert
(Gleichung 13) kann durch Verändern der Konzentrationen von UV-Absorber und Farbstoff der für die Brille gewünschte spektrale Transmissionsverlauf berechnet werden. Aus diesem ergeben sich die Werte von 4 sowie vis.(Equation 13), the spectral transmission curve desired for the glasses can be calculated by changing the concentrations of UV absorber and dye. From this the values of 4 as well vis .
Für das Spritzgußgranulat zur Herstellung der Brille ergibt sich dann folgende Rezeptur:The following recipe then results for the injection molding granulate for the manufacture of the glasses:
97,5% Polycarbonatgranulat 2,2% UV-Absorber 103 0,3% Farbstoff 205.97.5% polycarbonate granulate 2.2% UV absorber 103 0.3% dye 205.
Die violette Brille hat dabei ein T vis = 0,31 (was deutlich über dem Mindestwert von 0,172 liegt), wenn T3 = 0,45 und T4 = 0,55 sind. Damit ergibt sich Φ1 : Φ0 = 0,77.The purple glasses have a T vis = 0.31 (which is significantly above the minimum value of 0.172) if T 3 = 0.45 and T 4 = 0.55. In order to we get Φ 1 : Φ 0 = 0.77.
Unter diesen Bedingungen dringen bei Anwendung der Brille - verglichen mit dem ungeschützten Auge - nur 77% der Strahlung zwischen 340 und 400 nm in die Augenlinse ein.Under these conditions, when using glasses - compared to the unprotected eye - only 77% of the radiation between 340 and 400 nm penetrates into the eye lens.
Beispiel 2:Example 2:
Gewünscht wird eine Brille in blauer Farbe mit den Werten:Glasses in blue with the values:
T2 ≤0,001 Tvis≤0,3 T3≥3,4 T4 ≥ 0, 5T 2 ≤0.001 T vis ≤0.3 T 3 ≥3.4 T 4 ≥ 0.5
Schlagzähigkeit > 12 kJ·m-2 Impact strength> 12 kJm -2
•Wird als Material schlagzähes Polymethylmethacrylat (PMMA mit Butylacrylat) von 2,5 mm Dicke verwendet, so ergibt sich bei Anwendung der im Beispiel 1 beschriebenen Methode folgende Rezeptur:• If impact-resistant polymethyl methacrylate (PMMA with butyl acrylate) 2.5 mm thick is used as the material, the following recipe results when using the method described in Example 1:
98,5% Polymethylmethacrylat-Granulat, schlagzäh, 1,4% UV-Absorber 105 (Mutzhas Produktions- GmbH), 0,1% Farbstoff 214 (Mutzhas Produktions- GmbH).98.5% polymethyl methacrylate granules, impact resistant, 1.4% UV absorber 105 (Mutzhas Produktions-GmbH), 0.1% dye 214 (Mutzhas Produktions-GmbH).
Die Transmissionswerte sind wie folgt: T2 0,001 The transmission values are as follows: T 2 0.001
T3=0,41 T4=0,53 vis = 0,26 Φ1 : Φ0=0,75T 3 = 0.41 T 4 = 0.53 vis = 0.26 Φ 1 : Φ 0 = 0.75
Beispiel 3:Example 3:
Gewünscht wird eine Brille in grauer Farbe mit folgenden Daten:Glasses in gray color with the following data are required:
T2 ≤ 0,01 T Vis≤ 0,4 T3 ≥ 0,35 T4 ≥ 0,45T 2 ≤ 0.01 T. Vis ≤ 0.4 T 3 ≥ 0.35 T 4 ≥ 0.45
Schlagzähigkeit > 60 kJ·m-2 Impact strength> 60 kJm -2
Wird als Material schlagzähes Zellulosepropionat (CP) von 2,0 mm verwendet, so ergibt sich bei der im Beispiel 1 beschriebenen Methode folgende Rezeptur:If impact-resistant cellulose propionate (CP) of 2.0 mm is used as the material, the following recipe results in the method described in Example 1:
98 % Zellulosepropionat-Granulat, schlagzäh, 1,8% UV-Absorber 106 (Mutzhas Produktions-GmbH), 0,2% Farbstoff 249 (Mutzhas Produktions-GmbH).98% cellulose propionate granules, impact resistant, 1.8% UV absorber 106 (Mutzhas Produktions-GmbH), 0.2% dye 249 (Mutzhas Produktions-GmbH).
Die hiermit erzielten Daten der Brille sind wie folgt: T2 0,001 T3 = 0,36 T4 = 0,46The data of the glasses obtained hereby are as follows: T 2 0.001 T 3 = 0.36 T 4 = 0.46
T vis = 0,35T vis = 0.35
Φ1 : Φ2 =0,59.Φ 1 : Φ 2 = 0.59.
Beispiel 4:Example 4:
Es sollen Filterplatten zur Abdeckung von Sonnenterrassen (Lichtkuppeln, Fenster, Land- und Wasserfahrzeugverglasungen usw.) in rotvioletter Farbe, mit einer Schlagzähigkeit ≥ 40 kJ·m-2 und folgenden Transmissionswerten hergestellt werden: 2≤0,01 3 ≥0,45 T4≥0,55Filter plates for covering sun terraces (skylight domes, windows, land and watercraft glazing, etc.) are to be produced in red-violet color, with an impact strength ≥ 40 kJ · m -2 and the following transmission values: 2≤0.01 3 ≥0.45 T 4 ≥0.55
T vis≤0'25T vis ≤0'25
Wird al s Material schlagzähes Acrylnitrilmethylmethacrylat (AMMA) von 4 mm Dicke verwendet, so ergibt sich folgende Rezeptur:If impact-resistant acrylonitrile methyl methacrylate (AMMA) of 4 mm thickness is used as the material, the following recipe results:
99 % Acrylnitrilmethylmethacrylat 0,8% UV-Absorber 102 (Mutzhas Produktions-GmbH), 0,2% Farbstoff 204 (Mutzhas Produktions-GmbH).99% acrylonitrile methyl methacrylate 0.8% UV absorber 102 (Mutzhas Produktions-GmbH), 0.2% dye 204 (Mutzhas Produktions-GmbH).
Damit werden folgende Daten erreicht: T2 = 0,001The following data are thus achieved: T 2 = 0.001
T3 = 0,46 T4 = 0,56 T vis = 0,20 Φ1 :Φ0=0,93. Beispiel 5:T 3 = 0.46 T 4 = 0.56 T vis = 0.20 Φ 1 : Φ 0 = 0.93. Example 5:
Gewünscht wird eine Filterfolie zur Bespannung von Schirmen (Markisen,Zelten usw.) mit den Transmissionswerten:A filter film for covering umbrellas (awnings, tents, etc.) with the transmission values is desired:
T2≤0,001T 2 ≤0.001
T3≥0,3 T4≥0,4 T 3≥0.3 T 4 ≥0.4
T vis<0,15T vis <0.15
Farbe violett, flexible Folie.Color violet, flexible film.
Wird als Material Weich-PVC-Folie in einer Dicke von 0,3 mm verwendet, so ergibt sich nach dem erläuterten Rechenschema folgende Rezeptur:If soft PVC film with a thickness of 0.3 mm is used as the material, the following formula results from the calculation scheme explained:
95 % Weich-PVC 4,5% UV-Absorber 101 (Mutzhas Produktions-GmbH), 0,5% Farbstoff 206 (Mutzhas Produktions-GmbH).95% soft PVC 4.5% UV absorber 101 (Mutzhas Produktions-GmbH), 0.5% dye 206 (Mutzhas Produktions-GmbH).
Die Daten der Folie sind dann wie folgt: r2 = 0,001 T3 = 0,36 T4 = 0,48 Tvis = 0,1The data of the slide are then as follows: r 2 = 0.001 T 3 = 0.36 T 4 = 0.48 T vis = 0.1
Φ1 : Φ0 = 0,93.Φ 1 : Φ 0 = 0.93.
Beispiel 6:Example 6:
Glas bzw. Kunststoff soll mit einem violetten Filterlack überzogen werden, der für Brillen, Sonnendächer von Fahrzeugen, Verglasungen, flexible Abschirmungen usw. folgende Eigenschaften aufweist:Glass or plastic should be coated with a purple filter varnish, which has the following properties for glasses, vehicle sunroofs, glazing, flexible shields, etc.:
T2 ≤ 0,01T 2 ≤ 0.01
T3 ≥ 0,35 T4 ≥ 0,45T 3 ≥ 0.35 T 4 ≥ 0.45
T vis ≤ 0,20.T vis ≤ 0.20.
Wird Acryllack verwendet, so ergibt sich bei einer Trockenschichtdicke von 0,01 mm folgende Rezeptur:If acrylic lacquer is used, the following recipe results with a dry layer thickness of 0.01 mm:
91% Acryllack (50% Festkörperanteil), 8% UV-Absorber 104 (Mutzhas Produktions-GmbH), 1% Farbstoff 207 (Mutzhas Produktions-GmbH).91% acrylic paint (50% solids), 8% UV absorber 104 (Mutzhas Produktions-GmbH), 1% dye 207 (Mutzhas Produktions-GmbH).
Dabei werden folgende Daten erreicht: 2 = 0,001 T3 = 0,40 T4 = 0,53 Tvis = 0,15The following data are achieved: 2 = 0.001 T 3 = 0.40 T 4 = 0.53 T vis = 0.15
Φ : Φ0 = 0,90Φ: Φ 0 = 0.90
Abschließend sei noch auf zwei Gesichtspunkte hingewiesen:Finally, two points should be noted:
Der Gültigkeitsbereich der Gleichung (8) reicht von 0,005 lx .(entsprechend einer scheinbaren Pupillenweite, d. h. einem von außen am Auge sichtbaren Pupillendurchmesser, von 8mm und einer Großes des Sehloches in der Netzhaut von 7,14 mm) bis 50 000 lx (entsprechend einer scheinbaren Pupillenweite von 1,5 mm und einer Größe des Sehloches von 1,34 mm).The validity range of equation (8) ranges from 0.005 lx. (Corresponding to an apparent pupil width, i.e. a pupil diameter visible from the outside of the eye, from 8mm and a size of the eye hole in the retina of 7.14 mm) to 50,000 lx (corresponding to one apparent pupil size of 1.5 mm and a size of the eye hole of 1.34 mm).
Die in der Beschreibung für die Transmission genannten Werte sind jeweils die Werte der gerichteten Transmission bei senkrechtem Strahlungseinfall (die im allgemeinen kleiner als die gestreute Transmission ist). The values given for the transmission in the description are the values of the directional transmission with perpendicular radiation incidence (which is generally smaller than the scattered transmission).
Zusammenstellung der Formelzeichen: (λ) spektraler Transmissionsgrad des StrahlenschutzfiltersCompilation of the symbols: (λ) spectral transmittance of the radiation protection filter
T1 mittlere Transmission des Strahlenschutzfilters von 250 - 300 nm 2 mittlere Transmission des Strahlenschutzfilters von 300 - 340 nmT 1 average transmission of the radiation protection filter from 250 - 300 nm 2 average transmission of the radiation protection filter from 300 - 340 nm
T3 mittlere Transmission des Strahlenschutzfilters von 340 - 400 nm 4 mittlere Transmission des Strahlen¬ schutzfilters von 340 - 440 nmT 3 average transmission of the radiation protection filter from 340 - 400 nm 4 average transmission of the radiation protective filter from 340 - 440 nm
Ti(λ) Reintransmission bei Wellenlänge T i (λ) pure transmission at wavelength
Ti , 1 ( λ ) bekannte Reintransmission des Strahlen- schutzfilters bei Wellenlänge λbund Zuschlagkonzentration k1 T i, 1 (λ) known pure transmission of the radiation protection filter at wavelength λbund aggregate concentration k 1
Ti ,2(λ) gesuchte Transmission des Strahlenschutz filters bei Wellenlänge λ und Zuschlagkonzentration k2 vis Lichttransmission des Strahlenschutzfilters zwischen 380 - 780 nmT i , 2 (λ) wanted radiation protection transmission filters at wavelength λ and aggregate concentration k 2 vis light transmission of the radiation protection filter between 380 - 780 nm
RF Reflexionsfaktor des Strahlenschutzfilters Φ30 Strahlungsfluß von 340 - 400 nm, der in die Linse bei ungeschütztem Auge eindringt [μW]R F reflection factor of the radiation protection filter Φ 30 radiation flux of 340 - 400 nm, which penetrates into the lens when the eye is unprotected [μW]
Φ31 Strahlungsfluß von 340 - 400 nm, der in die Linse bei durch Strahlenschutzfilter geschütztem Auge eindringt [μW]Φ 31 Radiation flow from 340 - 400 nm that penetrates the lens when the eye is protected by a radiation protection filter [μW]
E (λ ) spektrale Energieverteilung der GlobalStrahlung (näherungsweise darzustellen durch die CIE Normlichtfarben D 65 oder C)E (λ) spectral energy distribution of global radiation (to be approximated by the CIE standard light colors D 65 or C)
Ep ,30 Bestrahlungsstärke im Bereich von 340 - 400 nm in der Pupillenebene bei ungeschütztem Auge [Wm-2]E p, 30 irradiance in the range of 340-400 nm in the pupil plane with the eye unprotected [Wm -2 ]
Ep,31 Bestrahlungsstärke im Bereich vonE p, 31 irradiance in the range of
340 - 400 nm in der Pupillenebene bei durch Strahlenschutzfilter geschütztem Auge [Wm-2]340 - 400 nm in the pupil plane with the eye protected by radiation protection filters [Wm -2 ]
f3 Hornhaut-Pupillenfaktor für Bestrahlungsstärke im Bereich 340 - 400 nmf 3 corneal pupil factor for irradiance in the range 340 - 400 nm
E30 Hornhaut-Bestrahlungsstärke vonE 30 corneal irradiance of
340 - 400 nm bei ungeschütztem Auge [Wm-2]340 - 400 nm with unprotected eye [Wm -2 ]
E31 Hornhaut-Bestrahlungsstärke vonE 31 corneal irradiance of
340 - 400 nm bei durch Strahlenschutzfilter geschütztem Auge [Wm-2] Evis Hornhautbeleuchtungsstärke [lx]340 - 400 nm with eye protected by radiation protection filter [Wm -2 ] E vis corneal illuminance [lx]
Evis,o Hornhautbeleuchtungsstärke bei ungeschütztem Auge [lx]E vis, o corneal illuminance with unprotected eye [lx]
Evis, 1 Hornhautbeleuchtungsstärke bei mit Strahlenschutzfilter geschütztem Auge [lx]E vis, 1 corneal illuminance with eye protected with radiation protection filter [lx]
F Pupillenfläche (Größe des Sehloches in der Regenbogenhaut) [mm2]F pupil area (size of the eye hole in the iris) [mm 2 ]
F0 Pupillenfläche (Größe des Sehloches in der Regenbogenhaut) bei ungeschütztem Auge [mm3]F 0 pupil area (size of the eye hole in the iris) with the unprotected eye [mm 3 ]
F1 Pupillenfläche (Größe des Sehloches in der Regenbogenhaut) bei durch Strahlenschutzfilter geschütztem Auge [mm2]F 1 pupil area (size of the eye hole in the iris) with the eye protected by radiation protection filter [mm 2 ]
v(λ) spektraler Hellempfindlichkeitsgrad für das Tagessehen v (λ) spectral brightness sensitivity for day vision

Claims

Patentansprüche: Claims:
1. Strahlenschutzfilter zur Hautpigmentierung bei Sonnenbestrahlung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:1. Radiation protection filter for skin pigmentation when exposed to the sun, characterized by the following features:
a) im Wellenlängenbereich zwischen 300 und 340 nm beträgt die mittlere Transmission (T 2) des Strahlenschutzfilters höchstens 0,1, vorzugsweise höchstens 0,01, weiter vorzugsweise höchstens 0,001;a) in the wavelength range between 300 and 340 nm, the mean transmission (T 2 ) the radiation protection filter at most 0.1, preferably at most 0.01, more preferably at most 0.001;
b) im Wellenlängenbereich zwischen 340 und 400 nm liegt die mittlere Transmission ( 3) des Strahlenschutzfilters zwischen 0,35 und 0,55;b) the mean transmission lies in the wavelength range between 340 and 400 nm ( 3 ) the radiation protection filter between 0.35 and 0.55;
c) im Wellenlängenbereich zwischen 340 und 440 nm liegt die mittlere Transmission ( ) des Strahlenschutzfilters zwischen 0,45 und 0,7;c) the mean transmission lies in the wavelength range between 340 and 440 nm ( ) the radiation protection filter between 0.45 and 0.7;
d) im Wellenlängenbereich zwischen 380 undd) in the wavelength range between 380 and
780 nm ist die Lichttransmission ( vis) cles Strahlenschutzfilters so bemessen, daß bei Anwendung des Strahlenschutzfilters höchstens so viel Strahlung im Be reich zwischen 340 und 400 nm in die Augenlinse eindringt wie bei Nichtanwendung des Strahlenschutzfilters.780 nm is the light transmission ( vis ) cles radiation protection filter so dimensioned that when using the radiation protection filter at most as much radiation in the loading penetrates between 340 and 400 nm into the eye lens as if the radiation protection filter was not used.
2. Strahlenschutzfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichttransmission2. Radiation protection filter according to claim 1, characterized in that the light transmission
(T vis) des Strahlenschutzfilters mindestens dem Wert(T vis ) of the radiation protection filter at least the value
entspricht. equivalent.
3. Strahlenschutzfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichttransmission3. Radiation protection filter according to claim 1, characterized in that the light transmission
( vis) des Strahlenschutzfilters höchstens 0,5, vorzugsweise höchstens 0,45, weiter vorzugsweise höchstens 0,4, weiter vorzugsweise höchstens 0,35 beträgt.( vis ) of the radiation protection filter is at most 0.5, preferably at most 0.45, more preferably at most 0.4, more preferably at most 0.35.
4. Strahlenschutzfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Transmission (T 1 ) des Strahlenschutzfilters im Wellenlängenbereich zwischen 250 und 300 nm höchstens gleich der mittleren Transmission (T 2 ) im Wellenlängenbereich zwischen 300 und 340 nm ist. 4. Radiation protection filter according to claim 1, characterized in that the mean transmission (T 1 ) the radiation protection filter in the wavelength range between 250 and 300 nm is at most equal to the mean transmission (T 2 ) is in the wavelength range between 300 and 340 nm.
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