JP2746269B2 - 化学ルミネセンス組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 触媒添加過酸化水素溶液と、蛍光体溶液の反応による
化学ルミネセンス発光は公知である。蛍光体溶液中で用
いる特定の蛍光体に依存して、青、緑及び黄色の化学ル
ミネセンス光が生じる。これらの従来の化学ルミネセン
ス発光系の例は下記米国特許の１つ以上において見出す
ことができる：米国特許第3749679号;3391068号;339106
9号;3974368号;3557233号;3597362号;3775336号;388878
6号。 従来の化学ルミネセンス発光装置又は系に附随する問
題の１つは、商業的に入手することができる系は、光源
として使用するときに大部分の色を識別することができ
ないことである。すなわち、化学ルミネセンス発光装置
又は系を、対象物の確認、道路地図を読むためなどのた
めに暗所で活性化し且つ使用する場合に、確認するべき
対象物又は読む地図の色が乱されることが多い。化学ル
ミネセンス光で観察される対象物の実際の色は、昼光下
のその標準の色とは異なった色として見える。その結果
として、情報の判定又は伝達に誤まりが生じるおそれが
ある。 いくつかの商業的に入手することができる化学ルミネ
センス発光装置又は系のもう一つの欠点は、特定の使用
又は応用に対して必要な光の強度に達することができな
いことである。 それ故、活性化によって白色光を発し又は活性化によ
って高い光の強度を表わす化学ルミネセンス発光系を開
発することができるならば、古くからの要望が満足され
ることとなる。 発明の要約 ここに、過酸化水素及び溶剤の存在において活性化す
るときに、暗所で白色光を表わし、その白色光は人が色
を正確に識別することを可能にするか、あるいは現在商
業的に入手することができるものよりも高い強度の着色
光を表わす化学ルミネセンス組成物が開発された。 好適具体例を含む発明の説明 本発明は、それぞれ、可視化学ルミネセンス光を発す
るために十分な量で存在するシュウ酸エステル、蛍光体
及び可溶性ペリレン染料から成る、溶剤の存在において
過酸化水素と反応させるか又は過酸化水素によって活性
化するための組成物に関するものである。 暗所で白色光を表わすか又は高い強度の着色光を表わ
すという上記の組成物の能力は、可溶性ペリレン染料の
存在に基づく。たとえば、青の蛍光体を含有する化学ル
ミネセンス組成物に対して可溶性のペリレン染料を添加
するときは、青色光の代りに白色光を発するが、しかし
ながら、可溶性ペリレン染料の量を変えることによっ
て、青と白の間及び白と桃色の間の種々の色合いを取得
することができる。それ故、本発明の組成物において使
用する可溶性ペリレン染料の量は、組成物の全重量に基
づいて、重量で５×10^-4〜５×10^-3、好ましくは1.1×1
0^-3〜2.6×10^-3％の範囲とすることができる。比較的低
い比率においては、得られる色は、紫乃至ピンクの範囲
であり、中間的な比率においては僅かな青の色合い又は
ピンクの色合いを伴なう白色光が生じ且つ比較的高い比
率においては薄紫色と桃色の種々の色調が生じる。可溶
性ペリレン染料の使用する特定蛍光体に対するモル比
は、2.68×10^-3〜2.25×10^-2:1の範囲でなければならな
い。 本発明の組成物中のシュウ酸エステルと蛍光体の濃度
は、特に参考としてここに編入する米国特許第3749679
号に開示されているように、この分野で公知である。化
学ルミネセンス系又は装置における使用が公知である任
意のシュウ酸エステル及び／又は蛍光体を、本発明にお
いて使用することができる。好適な蛍光体は、それぞれ
可視化学ルミネセンス光を与えるために十分な既知量で
存在する、9,10−ジフエニルアントラセン、１−クロロ
−9,10−ビス（フエニルエチニル）アントラセン及び9,
10−ビス（フエニルエチニル）アントラセンであり、一
方、好適なシュウ酸エステルはシュウ酸ビス（2,4,5−
トリクロロ−６−カルボペントキシフエニル）を包含す
るが、これらの蛍光体の混合物を使用することも可能で
ある。 有用な触媒は、参考としてここに編入する、米国特許
第3775336号に開示され且つその中に記されている濃度
で存在するものを包含する。好適な触媒はサリチル酸ナ
トリウムである。 本発明において使用する有機溶剤は公知であり且つ前
記の米国特許中に開示されているものを包含する。好適
なものは、エステル、芳香族炭化水素及び塩素化炭化水
素である。もつとも好適なものはフタル酸アルキルであ
って、その中のアルキル基が１〜12炭素原子を含有する
ものである。フタル酸ジブチルはその例である。 本発明の組成物を製造するために用いる溶剤中に可溶
な任意のペリレン染料を本発明において使用することが
できる。適当なペリレン染料はN,N′−ビス（2,5−ジ−
ｔ−ブチルフエニル）−3,4,9,10−ペリレンジカルボキ
シイミドを包含する。この赤色蛍光染料は、構造式： を有しており、ここで各Ｒはｔ−ブチル基である。 本発明の新規組成物は、３つの異なる方法の何れかで
製造することができる。第一に、蛍光体−シュウ酸エス
テル系中のペリレン染料の濃厚溶液を調製し、この溶液
の一部を、ペリレン染料の蛍光体に対する望ましいモル
比が得られるように、標準的な蛍光体−シュウ酸エステ
ル系に対して加える。第二の方法においては、必要な量
のペリレン染料を、最初から望ましいペリレン染料の蛍
光体に対する比を取得するように、蛍光体−シュウ酸エ
ステル系中に溶解させる。第三の方法においては、ペリ
レン染料の必要量を溶剤中に溶解し、且つ必要量の蛍光
体とシュウ酸エステルを加えることによって最終組成物
を調製する。 化学ルミネセンス装置は、本発明の組成物を、たとえ
ば、ポリエチレン管に入れることによって、公知の装置
成分を用いて容易に調製することができる。次いで触媒
及び過酸化水素の溶剤溶液を含有する密封したガラス瓶
をポリエチレン管中のシュウ酸エステル溶液中に入れ、
その後にそれを封じる。管を折り曲げてガラス瓶を破壊
し且つ混合物を振とうすると、本発明の組成物の触媒溶
液による活性化によって化学ルミネセンスが生じる。 前記のように、本発明の組成物は冷、白色化学ルミネ
センス光の発生を可能とする。従来の系は青、緑及び黄
色の光を生じることが可能であるに過ぎなかった。 本発明の組成物は、たとえば道路地図、指示及び方角
を見るべき暗い場所又は電力が存在しない場所で白色光
を必要とする場合に有用である。これらは、活性化可能
な装置を形成させて使用するときは、水中で、釣のルア
ー、信号として、またスキユーバダイビングにおいて、
使用することができる。 以下の実施例は例証のためにのみ記すものであって、
特許請求の範囲に記すものを除いては、本発明に対する
限定とみなすべきではない。部数及び百分率は、特に他
のことわりがない限りは重量による。 実施例１ Ａ） 適当な反応器に91.3部のフタル酸ジブチルを加
え、それを150℃に加熱し且つ窒素ガスによってパージ
する。次いで攪拌しながら8.6部のシユウ酸ビス（2,4,5
−トリクロロ−６−カルボペントキシフエニル）を加
え、シユウ酸エステルを溶解させる。生成する溶液に対
して次いで0.13部の9,10−ジフエニルアントラセン（青
色蛍光剤）と0.0013部のN,N−ビス（2,5−ジ−ｔ−ブチ
ルフエニル）−3,4,9,10−ペリレンジカルボキシイミド
を加える。ジカルボキシイミドが完全に溶液となるまで
攪拌を続ける。生成する溶液を溶液Ａとする。 Ｂ） 第二の反応器に81.45部のフタル酸ジメチルと13.
32部のｔ−ブチルアルコールを加える。この混合物に対
して5.23部の90％過酸化水素と0.0091部のサリチル酸ナ
トリウムを加える。生成する溶液を溶液Ｂとする。 容量で３部の溶液Ａに対して容量で１部の溶液Ｂを加
える。その結果、白色の化学ルミネセンス発光が生じ
る。暗室中で、発生する光は、標準的な道路地図上の
赤、青、緑及び黄色の識別を可能とするために十分であ
る。 実施例２ ジカルボキシイミドの量を0.005部とするほかは、実
施例１の手順に従うときは、生じる化学ルミネセンス光
は暗所で桃色である。反応生成物を光源として用いると
きは、正確に色を識別することができる。 実施例３ 溶液Ａが88.6部のフタル酸ジブチルと11.11部のシユ
ウ酸エステルを含有するほかは、やはり実施例1Aの手順
に従がう。9,10−ジフエニルアントラセンの代りに黄色
の蛍光体（0.26部）１−クロロ−9,10−ビス（フエニル
エチニル）アントラセンを用いる。生成する溶液を溶液
Ｃとする。 容量で１部の溶液Ｂを容量で３部の溶液Ｃに加えると
きは、生じる黄色の化学ルミネセンス光は、ペリレンジ
カルボキシイミドを省いた場合よりも遥かに鮮明であ
る。 実施例４ 92.85部のフタル酸ジブチルと7.04部のシユウ酸エス
テルを用いるほかは、実施例1Aにおけると同様にして、
以下で溶液Ｄと記す溶液を調製する。9,10−ジフエニル
アントラセンの代りに0.11部の9,10−ビス（フエニルエ
チニル）アントラセン（緑色の蛍光体）を用いる。ペリ
レン−ジカルボキシイミド濃度は0.005部である。 溶液Ｂを溶液Ｄに加える（1:3）ときは、生じる化学
ルミネセンス光は白色である。 実施例５ 実施例４において用いる量の代りに0.0024部のペリレ
ン−ジカルボキシイミドを用いるときは、黄色がかった
緑の化学ルミネセンス光の発生を与える。 比較例１〜３ 可溶性のペリレン−ジカルボキシイミドの代りに、以
下の市販の不溶性ペリレン染料、レッドBPT（比較例
１）、ペリンドレッド（比較例２）およびインドバット
ブリリアントスカーレットＲ（比較例３）を用いるとき
は、色の変化又は鮮明化効果は認められず、それによっ
て可溶性染料の必要が確認される。 実施例６ 蛍光体が9,10−ジフエニルアントラセンと１−クロロ
−9,10−ビス（フエニルエチニル）アントラセンの混合
物であるほかは、やはり実施例１の手順に従がう。生成
する白色光は全480〜540波長にわたって発光し、従来の
青、黄又は緑色の化学ルミネセンス光の特色を有してい
ない。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．可視化学ルミネセンス光を発するために有機溶剤の
   存在において過酸化水素と反応させるための組成物であ
   って、 （１） シュウ酸エステル、 （２） 蛍光体、 および （３） 組成物の全重量に基いて、５×10^-4ないし５×
   10^-3重量パーセントの可溶性ペリレンジカルボキシイミ
   ド染料、 の溶剤溶液を含有し、かつ 該ペリレンジカルボキシイミド染料対該蛍光体のモル比
   が2.68×10^-3ないし2.25×10^-2対１であることを特徴と
   する組成物。 ２．ペリレンジカルボキシイミド染料はN,N′−ビス
   （2,5−ジ−ｔ−ブチルフエニル）−3,4,9,10−ペリレ
   ンジカルボキシイミドである、特許請求の範囲第１項記
   載の組成物。 ３．該蛍光体は9,10−ジフエニルアントラセンである、
   特許請求の範囲第１項記載の組成物。 ４．該シュウ酸エステルはシュウ酸ビス（2,4,5−トリ
   クロロ−６−カルボアルコキシフエニル）である、特許
   請求の範囲第１項記載の組成物。 ５．さらに、塩基性触媒を含有する、特許請求の範囲第
   １項記載の組成物。 ６．さらに、有機溶剤を含有する、特許請求の範囲第１
   項記載の組成物。 ７．該溶剤はエステル、芳香族炭化水素又は塩素化炭化
   水素である、特許請求の範囲第６項記載の組成物。 ８．該溶剤はフタル酸ジアルキルであり、アルキル基は
   包括的に１〜12炭素原子を含有する、特許請求の範囲第
   ７項記載の組成物。 ９．該触媒はサリチル酸ナトリウムである、特許請求の
   範囲第５項記載の組成物。 １０．該蛍光体は１−クロロ−9,10−ビス（フエニルエ
   チニル）アントラセンである、特許請求の範囲第１項記
   載の組成物。 １１．該蛍光体は9,10−ジフエニルアントラセンと１−
   クロロ−9,10−ビス（フエニルエチニル）アントラセン
   の混合物である、特許請求の範囲第１項記載の組成物。 １２．該蛍光体は9,10−ビス（フェニルエチニル）アン
   トラセンである、特許請求の範囲第１項記載の組成物。 １３．該蛍光体は9,10−ジフェニルアントラセン； １−クロロ−9,10−ビス（フェニルエチニル）アントラ
   セン； 9,10−ジフェニルアントラセンと１−クロロ−9,10−ビ
   ス（フェニルエチニル）アントラセンの混合物；および
   9,10−ビス（フェニルエチニル）アントラセンからなる
   群から選択される、特許請求の範囲第２項記載の組成
   物。 １４．該シュウ酸エステルはシュウ酸ビス（2,4,5−ト
   リクロロ−６−カルボアルコキシフエニル）である、特
   許請求の範囲第13項記載の組成物。 １５．該蛍光体は9,10−ジフェニルアントラセンであ
   る、特許請求の範囲第13項記載の組成物。 １６．該蛍光体は9,10−ビス（フエニルエチニル）アン
   トラセンである、特許請求の範囲第13項記載の組成物。 １７．該蛍光体は9,10−ジフェニルアントラセンと１−
   クロロ−9,10−ビス（フェニルエチニル）アントラセン
   の混合物である、特許請求の範囲第13項記載の組成物。 １８．該蛍光体は１−クロロ−9,10−ビス（フェニルエ
   チニル）アントラセンである、特許請求の範囲第13項記
   載の組成物。 １９．可視化学ルミネセンス光を発するために有機溶剤
   の存在において過酸化水素と反応させるための組成物で
   あって、 （１） シュウ酸エステル、 （２） 蛍光体、 および （３） 組成物の全重量に基いて、５×10^-4ないし５×
   10^-3重量パーセントの可溶性ペリレンジカルボキシイミ
   ド染料、 の溶剤溶液を含有し、かつ 該ペリレンジカルボキシイミド染料対該蛍光体のモル比
   が2.68×10^-3ないし2.25×10^-2対１である組成物に過酸
   化水素と塩基性触媒の溶液を添加することを特徴とする
   化学ルミネセンス光を生ぜしめるための方法。