JP6495169B2 - 化学発光体用酸化液およびそれを含んでなる化学発光システム - Google Patents
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Description
<1> シュウ酸エステルおよび蛍光物質を含有する蛍光液と混合した際に化学発光現象を生じる、過酸化水素および溶媒を含有する化学発光体用酸化液であって、前記酸化液の引火点が60℃以上であり、前記酸化液に酸化防止剤が含有される化学発光体用酸化液。
<2> 前記酸化防止剤が、フェノール系酸化防止剤である前記<1>記載の化学発光体用酸化液。
<3> 前記フェノール系酸化防止剤が、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシノール、tert−ブチルヒドロキノン、ブチルヒドロキシアニソール、ヒドロキノンモノメチルエーテルおよびジ−t−ブチル−p−クレゾールから選択される少なくとも1種以上の酸化防止剤である前記<2>記載の化学発光体用酸化液。
<4> 前記酸化防止剤の濃度が、酸化液全体に対して、0.05mmol/L以上、10mmol/L以下である前記<1>〜<3>のいずれかに記載の化学発光体用酸化液。
<5> 前記溶媒が、フタル酸エステル類、クエン酸エステル類、安息香酸エステル類、トリメリット酸エステル類、アジピン酸エステル類、セバシン酸エステル類、アゼライン酸エステル類、グリセリンエステル類、ラクトン類、グリコール類、アルキルグリコールエーテル類から選ばれた少なくとも2種以上の混合物であることを特徴とする前記<1>〜<4>のいずれかに記載の化学発光体用酸化液。
<6> 前記<1>〜<5>のいずれかの項に記載の化学発光体用酸化液とシュウ酸エステルおよび蛍光物質を含有する蛍光液とを含んでなることを特徴とする化学発光システム。
ヘキシレングリコール、プロピレングリコール、ブチロラクトン、トリエチレングリコール、トリアセチン(グリセリントリアセタート)、ジエチレングリコールジメチルエーテル、3-メトキシ-3-メチルブタノール、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルおよびジプロピレングリコールジメチルエーテルから選ばれた少なくとも1種以上の溶媒(溶媒B)との混合物であることが好ましい。
被発光基材を使用した場合は、触媒成分や蛍光物質をこれらの被発光基材に担持させ、それ以外の溶液を接触させる化学発光システムとすることができる。
本発明の酸化液およびそれを使用した化学発光システムは、優れた化学発光性能を有し、安全性の高いシステムを提供することができる。また、その安全性を保持する期間が非常に長く、長期保管にも適している。この化学発光システムの具体的な態様としては、セレモニーやイベントのように開放系で用いられるものや、コンサート時や警告灯として用いられる密閉系の化学発光体などが挙げられる。
使用した溶媒および下記の表1における各溶媒の略号は以下の通りである。
クエン酸トリエチル(TEC)
フタル酸ジメチル(DMP)
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(別称エチルジグリコール:EDG)
ジメチレングリコールモノエチルエーテル(別称メチルジグリコール:MDG)
ジ−t−ブチル−p−クレゾール(DBPC)
ハイドロキノン(HQ)
[発光輝度の測定方法(単位:cd/m2)]
発光輝度の計測は、輝度計(コニカミノルタ社製:LS−100)を使用し、次の方法により測定した。
暗室内で、輝度計の計測視野を満たす距離に透明容器を設置し、これに蛍光液1mLと酸化液1mLを混合し、小型撹拌型ホモジナイザを使用して強撹拌する。このときの最も強度の高い値を反応開始直後の発光輝度とした。その後、透明容器と試料を静置し5分後に再度発光輝度を計測した。
引火点は、引火点試験器(33000−0形)(田中科学機器製作所製)を使用し、JIS K2265−2(迅速平衡密閉法)に準じセタ密閉式により測定した。
過酸化水素の量を、以下の測定条件のHPLCを用いて測定した。
・測定条件
検出器:Waters 2487
ポンプ:日立 6000
オートサンプラー:日立 AS−2000
カラムオーブン:JASCO CO−965
カラム:ODS 4.6×250mm+ODS 4.6×150mm
フロー:流量0.8mL/min
移動相:MeOH:水:リン酸=1500:500:0.8
検出法:UV(310nm)
注入量:5μL
[酸化液(1)の調製]
TEC60重量部とEDG40重量部を混合し溶媒(1)を作成した。この溶媒(1)に、H2O2の濃度が5wt%、SSの濃度が0.5mmol/Lとなるようにそれぞれ混合し、酸化液(1)とした。この酸化液(1)の調製直後の引火点は、110℃であった。
混合直後のイニシャルにあたる酸化液(1)では、H2O2、SSともに大きなピークがみられるが、本発明の酸化剤を添加しない比較例1にかかる液では、特にH2O2の減少が顕著であり、ピークがほとんど見られなくなった。また、実施例1および実施例3にかかる液ではH2O2の減少がみられるものの、十分に残存しているものであり、十分に酸化液として機能するものであった。
[酸化液(2)の調製]
DMP70重量部とMDG30重量部を混合し溶媒(2)を作成した。この溶媒(2)に、H2O2濃度が5wt%、SS濃度が0.5mmol/Lとなるようにそれぞれ混合し、酸化液(2)とした。この酸化液(2)の調製直後の引火点は、114℃であった。
[酸化液(3)の調製]
DMP70重量部とEDG30重量部を混合し溶媒(3)を作成した。この溶媒(3)に、H2O2濃度が3wt%、SS濃度が0.5mmol/Lとなるように混合し、酸化液(3)とした。この酸化液(3)の調製直後の引火点は、112℃であった。
アセチルクエン酸トリブチル(ATBC)70容量%に安息香酸ベンジル(BeB)20容量%と、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(DMM)10容量%を加え、100℃に加温しながらチッソ曝気を施し、更にこれを継続しながらビス(2,4,5−トリクロロ−6−カルボペントキシフェニル)オキサレート(CPPO)2mmol/L相当量を添加し全量を溶解した。更に、蛍光物質として9,10−ビス(フェニルエチニル)アントラセン(BPEA)を10mmol/L添加し全量を溶解した。これを放冷した後、カラムに充填したモレキュラーシーブに通液した。このようにして得られた溶液を蛍光液(緑色発光)とした。
上記蛍光液(緑色発光)と酸化液(3)を攪拌混合し、前記発光輝度の測定方法に従い、発光輝度の経時変化を測定した。また、比較例3、実施例7、実施例8にかかる加速試験を行った後の酸化液と上記蛍光液(緑色発光)とを攪拌混合し、前記発光輝度の測定方法に従い、発光輝度の経時変化を測定した。これらの発光輝度を測定した結果を表4および図2に示す。
Claims (6)
- シュウ酸エステルおよび蛍光物質を含有する蛍光液と混合した際に化学発光現象を生じる、過酸化水素および溶媒を含有する化学発光体用酸化液であって、
前記酸化液の引火点が60℃以上であり、
前記酸化液に酸化防止剤が含有され、
前記溶媒が、フタル酸エステル類、クエン酸エステル類、安息香酸エステル類、トリメリット酸エステル類、アジピン酸エステル類、セバシン酸エステル類、アゼライン酸エステル類、グリセリンエステル類、およびアルキルグリコールエーテル類から選ばれる溶媒を含有することを特徴とする化学発光体用酸化液。 - 前記酸化防止剤が、フェノール系酸化防止剤である請求項1記載の化学発光体用酸化液。
- 前記フェノール系酸化防止剤が、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシノール、tert−ブチルヒドロキノン、ブチルヒドロキシアニソール、ヒドロキノンモノメチルエーテルおよびジ−t−ブチル−p−クレゾールから選択される少なくとも1種以上の酸化防止剤である請求項2記載の化学発光体用酸化液。
- 前記酸化防止剤の濃度が、酸化液全体に対して、0.05mmol/L以上、10mmol/L以下である請求項1〜3のいずれかに記載の化学発光体用酸化液。
- 前記溶媒が、フタル酸エステル類、クエン酸エステル類、安息香酸エステル類、トリメリット酸エステル類、アジピン酸エステル類、セバシン酸エステル類、アゼライン酸エステル類、グリセリンエステル類、ラクトン類、グリコール類、およびアルキルグリコールエーテル類から選ばれた少なくとも2種以上の混合物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の化学発光体用酸化液。
- 請求項1〜5のいずれかの項に記載の化学発光体用酸化液とシュウ酸エステルおよび蛍光物質を含有する蛍光液とを含んでなることを特徴とする化学発光システム。
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