KR20190009789A - 화학 발광체 및 화학 발광 시스템, 및 화학 발광체용 깨짐성 용기, 화학 발광용 산화액 - Google Patents
화학 발광체 및 화학 발광 시스템, 및 화학 발광체용 깨짐성 용기, 화학 발광용 산화액 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190009789A KR20190009789A KR1020187036872A KR20187036872A KR20190009789A KR 20190009789 A KR20190009789 A KR 20190009789A KR 1020187036872 A KR1020187036872 A KR 1020187036872A KR 20187036872 A KR20187036872 A KR 20187036872A KR 20190009789 A KR20190009789 A KR 20190009789A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- composition
- chemiluminescent
- fluorescent substance
- container
- oxalic acid
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
- C09K11/07—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials having chemically interreactive components, e.g. reactive chemiluminescent compositions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21K2/00—Non-electric light sources using luminescence; Light sources using electrochemiluminescence
- F21K2/06—Non-electric light sources using luminescence; Light sources using electrochemiluminescence using chemiluminescence
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
- C09K2211/1011—Condensed systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
- C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
- C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
- C09K2211/1033—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with oxygen
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
형광 물질의 석출에 의한 발광 특성의 저하 등을 억제하여, 발광 휘도, 발광 시간 등의 발광 특성이 우수한 화학 발광체를 제공한다. 제1 조성물(1)과, 제2 조성물(2)을 혼합함으로써 발광하는 화학 발광체(10)로서, 상기 제1 조성물(1)이 옥살산 에스터류를 함유하는 조성물이며, 상기 제2 조성물(2)이 과산화수소와, 산화액용 용매와, 촉매와, 형광 물질을 함유하는 조성물인 화학 발광체(10). 이 화학 발광체(10)는 깨짐성 내측 용기(1)와, 깨짐성 내측 용기(3)를 내포하는 화학 발광체용 용기(4)를 갖고, 제1 조성물(1)이 깨짐성 내측 용기(3)에 넣어지고, 제2 조성물(2)이 깨짐성 내측 용기(3)와 화학 발광체용 용기(4) 사이에 넣어진 것으로 할 수 있다.
Description
본 발명은 화학 발광체 및 화학 발광 시스템, 및 화학 발광체용 깨짐성 용기, 화학 발광용 산화액에 관한 것이다.
지금까지 화학 발광을 이용한 제품이 수많이 시판되고 있으며, 옥살산 에스터류 및 형광 물질(형광 색소)을 함유하는 용액(형광액)과, 산화제(주로 과산화수소) 및 촉매 성분(예를 들면, 살리실산염)을 함유하는 용액(산화액)을 혼합함으로써, 임의의 시기에 화학 발광을 일으키게 하여, 목적에 제공하는 것이 일반적으로 행해지고 있다.
그리고, 형광액이나 산화액에는, 내용물의 농도를 조절하여, 양쪽 액 중의 반응종이 균일하게 혼합하여 반응하도록, 용매가 사용되어 비교적 점성이 낮은 용액상으로 되어 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에서 개시된 형광액에는, 용매로서는 프탈산 에스터류, 벤조산 에스터류 등의 방향족계 용매가 사용되고 있다.
한편으로, 그들 용매 자체는 화학 발광의 발광 자체에의 기여는 한정적으로 생각되므로, 특허문헌 2에서는, 옥살산 에스터가 고체인 상태에서 존재하는 조성물로 한, 화학 발광 조성물이 개시되어 있다.
화학 발광체는 촉매 존재하에서 옥살산 에스터류와 과산화수소가 반응함으로써 발생하는 산화물이 형광 물질(형광 색소)을 여기함으로써 발광한다. 따라서, 미사용 시에는 옥살산 에스터류와 과산화수소를 분리하는 것이 필수가 된다. 그리고, 이 분리하여 설계할 때, 일반적으로 「형광액」과 「산화액」이라고 불리는 것과 같은 설계로 한다. 즉, 「형광액」은 옥살산 에스터류와 형광 물질을 용매와 함께 혼합시킨 것이 기본적인 조성물이 된다. 이 형광액에 있어서의 옥살산 에스터류의 농도는 일반적인 형광액으로서 설계될 때는 약 5∼30질량% 정도이다.
한편, 「산화액」은 과산화수소와, 산화액용의 용매와 촉매를 혼합시킨 것이 기본적인 조성물이 된다. 이것은 과산화수소 자체가 반응성이 높으므로, 화학 발광에 직접 관여하는 다른 성분과 분리하는 편이 낫다고 생각되기 때문이다.
이러한 설계로부터 각 성분의 농도의 변경 등을 생각할 때, 필연적으로 형광액은 그 형광액의 조성으로부터 용매 농도의 저감을 도모한다. 예를 들면, 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이, 옥살산 에스터(옥살산 에스터류)의 농도를 올림으로써, 화학 발광체 전체로서의 용매 농도를 저감할 수 있으므로, 휘도를 증가시키거나, 발광 시간을 장시간 지속시키는 것과 같은 발광 성능의 고기능화를 기대할 수 있다. 최근, 발광의 장시간화를 실현한 이러한 조성의 발광체 제품이 황색 등의 일부에서만 주류가 되고 있다. 그러나, 대부분의 발광색에서는 이하의 이유 등으로 실현할 수 없었다. 즉, 용매 농도를 내려, 형광 물질 농도가 높아지면 형광액(또는 형광액 조성물) 중의 형광 물질이 석출되기 쉬워진다. 석출한 고형의 형광 물질은 발광에 거의 기여하지 않고, 용해도가 낮은 형광 물질에 관해서는, 산화액 용매와 접촉 후에도 용이하게 녹지 않기 때문에, 본래의 초기의 발광 성능을 만족시킬 수 없다.
이러한 상황하에, 본 발명은, 이와 같은 화학 발광의 발광 성능의 고기능화를 도모하고, 또한, 안정한 발광 휘도, 발광 시간이 우수한 화학 발광체 및 화학 발광 시스템, 및 그것들에 사용되는 깨짐성 용기나 산화액 등을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 하기의 발명이 상기 목적에 합치하는 것을 발견하고, 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명은 이하의 발명에 관한 것이다.
<1> 제1 조성물과 제2 조성물을 혼합함으로써 발광하는 화학 발광체로서, 상기 제1 조성물이 옥살산 에스터류를 함유하는 조성물이고, 상기 제2 조성물이 과산화수소와, 산화액용 용매와, 형광 물질을 함유하는 조성물인 화학 발광체.
<2> 깨짐성 내측 용기와, 상기 깨짐성 내측 용기를 내포하는 화학 발광체용 용기를 갖고, 상기 제1 조성물 또는 상기 제2 조성물 중 어느 하나가 깨짐성 내측 용기에 넣어지고, 타방의 조성물이 상기 깨짐성 내측 용기와 상기 화학 발광체용 용기 사이에 넣어진 상기 <1> 기재의 화학 발광체.
<3> 상기 깨짐성 내측 용기에 넣어지는 조성물이 제1 조성물인 상기 <2> 기재의 화학 발광체.
<4> 상기 제1 조성물에 있어서의 옥살산 에스터류의 농도가 50질량% 이상인 상기 <1>∼<3> 중 어느 하나에 기재된 화학 발광체.
<5> 상기 제2 조성물에 함유되는 형광 물질이 페릴렌계 형광 물질 및/또는 나프탈이미드계 형광 물질인 상기 <1>∼<4> 중 어느 하나에 기재된 화학 발광체.
<6> 상기 제1 조성물이 고체상인 상기 <1>∼<5> 중 어느 하나에 기재된 화학 발광체.
<7> 깨짐성 용기에 봉입된 제1 조성물과, 상기 깨짐성 용기를 내포하는 화학 발광체용 용기 내에 상기 제1 조성물과 분리하여 봉입된 제2 조성물을 혼합함으로써 발광하는 화학 발광체에 사용되는, 제1 조성물이 봉입된 깨짐성 용기로서,
상기 제1 조성물이 옥살산 에스터류를 50질량% 이상 함유하는 조성물인 깨짐성 용기.
<8> 옥살산 에스터류를 함유하는 조성물과 혼합함으로써 화학 발광을 일으키는 산화액으로서, 과산화수소수와, 산화액용 용매와, 형광 물질을 함유하는 조성물인 산화액.
<9> 제1 조성물과 제2 조성물을 혼합함으로써 발광하는 화학 발광 시스템으로서, 상기 제1 조성물이 옥살산 에스터류를 함유하는 조성물이며, 상기 제2 조성물이 과산화수소와, 산화액용 용매와, 형광 물질을 함유하는 조성물인 화학 발광 시스템.
본 발명에 의해, 안정하게 발광 휘도, 발광 시간이 우수한 화학 발광체 및 화학 발광 시스템, 및 그것들에 사용되는 조성물이나 앰플 등을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 화학 발광체의 실시형태를 나타내는 도면으로, (a)는 본 발명에 따른 화학 발광체의 제1 실시형태이며, (b)는 제2 실시형태이다.
도 2는 본 발명에 따른 화학 발광 시스템의 실시형태를 나타내는 도면으로, (a)는 반응 전의 제1 조성물의 배치를 도시하는 도면이며, (b)는 제2 조성물과 접촉하여 발광한 상태를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 의한 발광 휘도의 평가결과를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 화학 발광 시스템의 실시형태를 나타내는 도면으로, (a)는 반응 전의 제1 조성물의 배치를 도시하는 도면이며, (b)는 제2 조성물과 접촉하여 발광한 상태를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 의한 발광 휘도의 평가결과를 나타내는 그래프이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하에 본 발명의 실시형태를 상세하게 설명하지만, 이하에 기재하는 구성요건의 설명은 본 발명의 실시태양의 일례(대표예)이며, 본 발명은 그 요지를 변경하지 않는 한, 이하의 내용에 한정되지 않는다. 또한, 본 명세서에 있어서 「∼」라고 하는 표현을 사용하는 경우, 그 전후의 수치를 포함하는 표현으로서 사용한다.
본 발명은 제1 조성물과 제2 조성물을 혼합함으로써 발광하는 화학 발광체로서, 상기 제1 조성물이 옥살산 에스터류를 함유하는 조성물이며, 상기 제2 조성물이 과산화수소와, 산화액용 용매와, 촉매와, 형광 물질을 함유하는 조성물인 화학 발광체에 관한 것이다.
이러한 화학 발광체로 함으로써, 화학 발광체 내에서 조성물을 혼합함으로써 안정한 발광이 일어난다. 보다 구체적으로는, 화학 발광체를 구부리거나, 치는 등 하여 화학 발광체용 용기 내의 깨짐성 내측 용기를 깨뜨려 화학 발광체용 용기 내에서 화학 발광체용의 조성물을 혼합시켰을 때, 제1 조성물에서의 옥살산 에스터류의 농도가 높아, 형광 물질의 석출을 방지할 수 있으므로, 발광 휘도가 높고, 발광 시간을 장시간화 할 수 있다.
또한, 본 발명은 제1 조성물과 제2 조성물을 혼합함으로써 발광하는 화학 발광 시스템으로서, 상기 제1 조성물이 옥살산 에스터류를 함유하는 조성물이며, 상기 제2 조성물이 과산화수소와, 산화액용 용매와, 촉매와, 형광 물질을 함유하는 조성물인 화학 발광 시스템에 관한 것이다.
이러한 화학 발광 시스템으로서, 화학 발광을 일으키려고 할 때, 제1 조성물과, 제2 조성물을 반응시킨다. 이때, 제1 조성물에서의 옥살산 에스터류의 농도가 높고, 형광 물질이 제2 조성물에 함유됨으로써 제1 조성물 중에서의 석출을 방지할 수 있으므로, 안정한 발광이 일어난다.
본 발명자들은 형광액(형광 조성물)의 조성을 변경시켜, 액 중에 형광 물질의 고체를 남기거나, 형광 조성물을 분말 형상으로 하여, 화학 발광체로서 혼합했을 때에, 혼합되기 어려운 덩어리(소위 멍울 모양)가 생기는 원인을 검토했다. 그 결과, 형광 조성물에 포함되는 형광 물질의 석출의 영향이 큰 것을 발견했다. 그리고, 이 형광 물질을 일반적으로는 불안정하게 된다고 생각하여 피하는 산화액측의 조성물에 혼합하는 것을 검토했다.
도 1은 본 발명에 관한 대표적인 화학 발광체의 구조를 도시하는 도면이다. 본 발명은 도 1(a)에 도시하는 화학 발광체(10)의 실시형태로 할 수 있다. 이 실시형태는 깨짐성 내측 용기(3)에 봉입된 제1 조성물(1)과, 깨짐성 내측 용기(3)를 내포하는 화학 발광체용 용기(4) 내에 제1 조성물(1)과 분리하여 봉입된 제2 조성물(2)을 갖는 화학 발광체(10)에 관한 것이다. 이 화학 발광체(10)는 사용시에, 화학 발광체용 용기(4) 내에서 깨짐성 내측 용기(3)를 깨뜨려, 제1 조성물(1)과 제2 조성물(2)을 혼합함으로써 화학 발광한다.
이 도 1(a)에 도시하는 화학 발광체(10)의 태양에 기초하여, 제1 조성물(1)로서 옥살산 에스터(CIPO)를 분말상이며 단독으로 봉입하고, 제2 조성물(2)로서 산화액용 용매(DMP 및 t-BuOH의 혼합 용매), 과산화수소, 촉매(SS) 및 형광 물질(루모겐(등록상표)F 레드)의 혼합물을 사용하여 제조했다. 이 화학 발광체를 구부려 깨짐성 내측 용기(3)를 깨뜨리고, 가볍게 흔듦으로써 형광 물질의 석출은 보이지 않고, 또한 신속하게 혼합되어 안정한 발광이 일어났다.
또한, 본 발명은 도 1(b)에 도시하는 화학 발광체(11)의 실시형태로 할 수 있다. 이 실시형태는 깨짐성 내측 용기(3)에 봉입된 제2 조성물(2)과, 깨짐성 내측 용기(3)를 내포하는 화학 발광체용 용기(4) 내에 제2 조성물(2)과 분리하여 봉입된 제1 조성물(1)을 갖는 화학 발광체(11)에 관한 것이다. 이 화학 발광체(11)는, 화학 발광체(10)에 있어서의, 제1 조성물과 제2 조성물이 넣어지는 형태를 변경한 것이다. 이 화학 발광체(11)는, 화학 발광체(10)와 마찬가지로, 사용시에, 화학 발광체용 용기(4) 내에서 깨짐성 내측 용기(3)를 깨뜨려, 제1 조성물(1)과, 제2 조성물(2)을 혼합함으로써 화학 발광한다.
또한, 본 발명은 도 2에 도시하는 화학 발광 시스템의 실시형태로 할 수 있다. 이 실시형태에서는, 우선, 도 2(a) 부직포(5)에 제1 조성물(6)을 함침시킨 것을 준비했다. 이 때, 제1 조성물은 실질적으로 옥살산 에스터류만으로 이루어지는 구성이나, 실질적으로 옥살산 에스터류와 용매 등뿐인 구성을 취할 수 있으므로, 무색이며, 어디에 제1 조성물이 배치되어 있는지 시인하기 어려운 상태(도 2 (a) 중에서 점선으로 나타내는 부)로 되어 있다.
여기에, 도 2(b)에 도시하는 바와 같이, 제2 조성물(7)을 용기(71)로부터 부직포(5) 위에 접촉시킨다. 그러면, 이 접촉에 의해, 부직포(5)에 함침되어 있는 제1 조성물(6)과 제2 조성물(7)이 반응하여, 화학 발광부(100)가 생성된다. 이와 같이, 본 발명의 화학 발광 시스템은, 비접촉(혼합) 상태에서는, 무색의 제1 조성물을 숨김 문자와 같은 형태로 배치하고, 사용시에 화학 발광이 일어나는 것과 같은, 화학 발광 시스템으로 할 수 있다.
[제1 조성물]
본 발명에 사용하는 제1 조성물은 옥살산 에스터류를 함유하는 조성물이다. 이러한 조성물로 하면, 옥살산 에스터류를 함유하므로, 상세하게는 후술하는 제2 조성물과 혼합되었을 때, 화학 발광이 일어난다.
본 발명에 사용하는 제1 조성물은 그 화학 발광에 기여하는 주된 성분으로서 옥살산 에스터류를 함유한다. 여기에서 사용되는 옥살산 에스터류는 이것을 함유하는 제1 조성물과 제2 조성물을 혼합했을 때 화학 발광을 개시할 수 있는 것을 적당히 사용할 수 있다. 구체적인 옥살산 에스터류로서는, 예를 들면, 비스(2,4,5-트라이클로로-6-카보뷰톡시페닐)옥살레이트, 비스(2,4,5-트라이클로로-6-카보펜톡시페닐)옥살레이트 등을 들 수 있다.
본 발명에 사용하는 제1 조성물은 옥살산 에스터류를 통상의 형광액보다도 고농도로 함유하는 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써, 화학 발광시의 발광 특성의 개선을 행할 수 있다. 옥살산 에스터류의 농도가 높을수록 기본적으로는 화학 발광의 발광 특성이 보다 개선된다.
이 제1 조성물은 옥살산 에스터류를 고농도 함유함으로써 제1 조성물은 고체상 혹은 페이스트상, 슬러리상의 조성물이 된다. 또한, 옥살산 에스터류의 농도가 낮은 경우, 다른 용매 등을 다량으로 포함하는 설계가 되어, 형광 물질의 석출은 발생하기 어렵고 종래의 형광액의 조성으로 하는 편이 과산화수소에 의한 형광 물질에 대한 영향을 고려하지 않고 설계하기 쉽다고 하는 것이 종래의 사상이었다.
옥살산 에스터류의 농도가 높을수록, 발광 특성이 개선되기 쉽기 때문에, 제1 조성물 중에서의 옥살산 에스터류의 농도는 50질량% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 80질량% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 90질량% 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 옥살산 에스터류의 농도를 80질량% 이상으로 하면, 실질적으로 그 성상은 옥살산 에스터 단독의 것 상당으로서 취급할 수 있는 점에서도 우수하다. 또한, 본 발명에서 제1 조성물은 실질적으로 옥살산 에스터류 단독으로 해도 되고, 옥살산 에스터류 단독의 경우도 포함하는 개념으로서 제1 조성물로 표현한다.
본 발명에 사용하는 상기 제1 조성물은 고체상인 것이 바람직하다. 본 발명에 사용하는 제1 조성물은, 옥살산 에스터류 이외에, 후술하는 임의 성분으로서 첨가하는 것도 상온에서 고체상의 것을 채용하여, 제1 조성물 전체가 분상체나 입상체와 같은 고체상의 혼합물로 할 수도 있다. 특히, 분상체나 입상체로 함으로써 화학 발광할 때, 그 분상체나 입상체의 간극에 액상의 제2 조성물이 침입하기 쉬워진다고 생각되어, 혼합성이 향상되어, 발광 특성이 좋아진다.
또한, 이 제1 조성물은 일반적으로 화학 발광체의 내측의 깨짐성 내측 용기 내에 봉입되는 경우가 많다. 이 깨짐성 내측 용기는 화학 발광체의 크기에 따라서는 극히 가는 직경으로 되기 때문에, 여기에 봉입하기 쉽도록 비교적 유동성이 높은 분상체나 입상체로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1 조성물은 실질적으로 옥살산 에스터류 단독으로 할 수도 있지만, 다른 성분을 혼합해도 된다. 예를 들면, 제2 조성물측에 함유되는 것이 바람직한 촉매를 제1 조성물측에 함유시켜도 된다. 제1 조성물측에도 촉매를 함유시킴으로써 보다 안정하게 화학 발광의 반응이 일어난다. 또한 제2 조성물과의 혼합성이나 석출의 영향이 적은 형광 물질을 함유시켜도 된다. 예를 들면, 안트라센계의 형광 물질은 용해성이 높아 석출이 일어나기 어려우므로, 제1 조성물측에 사용해도 된다. 이러한 형광 물질로서, 보다 구체적으로는, 이미 어느 정도 실용화되어 있는 황색 형광 물질의 1-클로로-9,10-비스(페닐에틴일)안트라센(2-Et-BPEA)을 들 수 있다. 또한 이외에도, 적당히 산화방지제나, 안정화제, 용매 등을 함유시켜도 된다.
본 발명에 사용하는 제1 조성물은, 상기한 바와 같이, 옥살산 에스터류를 주로 하여 고체상의 설계로 할 수 있다. 한편, 슬러리상 등으로 설계하는 경우, 용매를 함유해도 되고, 용매로서는 일반적으로 아세틸시트르산 트라이뷰틸(ATBC), 벤조산 벤질(BeB), 다이프로필렌글라이콜다이메틸에터(DMM) 등이 단독으로 혹은 혼합하여 사용된다.
한편, 본 발명에 사용하는 제1 조성물은 제1 조성물의 용액에 용해성이 낮은 성분을 저감하는 것이 바람직하다. 이러한 성분의 전형적인 것으로서, 형광 물질을 들 수 있고, 그 중에서도 페릴렌계 형광 물질이나 나프탈이미드계 형광 물질 등은 용매 등이 적어 유동성이 낮은 제1 조성물 중에 함유되면 석출이 생기기 쉬워, 화학 발광 특성이 저하되기 쉽다. 따라서, 제1 조성물에서의 페릴렌계 형광 물질 및 나프탈이미드계 형광 물질의 함유량은 0.5질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.2질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.1질량% 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 이들 함유량은 조성물의 원료로서 사용하지 않아, 포함하지 않는(0질량%) 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 화학 발광체에 사용되는 제1 조성물을 넣는 깨짐성 내측 용기는 화학 발광체의 화학 발광체용 용기 내에서, 그 깨짐성 내측 용기만이 우선적으로 깨져, 화학 발광체용 용기 내에서, 넣어져 있던 제1 조성물이 분산되는 용기이다. 예를 들면, 유리나 수지제의 앰플 형상의 것이나, 알루미늄제나 PP제의 백 형상의 것 등의 구성을 들 수 있다.
본 발명은 깨짐성 용기에 봉입된 제1 조성물과, 상기 깨짐성 용기를 내포하는 화학 발광체용 용기 내에 상기 제1 조성물과 분리하여 봉입된 제2 조성물을 혼합함으로써 발광하는 화학 발광체에 사용되는, 제1 조성물이 봉입된 화학 발광체용 깨짐성 용기로서, 상기 제1 조성물이 옥살산 에스터류를 50질량% 이상 함유하는 조성물인 화학 발광체용 깨짐성 용기로 할 수 있다.
이 화학 발광체용 깨짐성 용기는 전술한 제1 조성물을 함유하는 깨짐성 내측 용기에 상당하는 구성으로 할 수 있다. 이 화학 발광체용 깨짐성 용기는 제2 조성물과 반응함으로써 화학 발광체로서 우수한 혼합성으로 혼합되어 우수한 발광 특성을 발휘하기 위해 사용된다. 또한, 이 화학 발광체용 깨짐성 용기는 화학 발광체의 전체로서의 화학 발광체용 용기에 내포되는 점에서 비교적 작고 그 직경도 작은 직경의 가늘고 긴 통 형상의 앰플로 하는 경우가 많다.
이러한 앰플에는, 그 속에 봉입하는 조성물의 유동성에 따라서는 봉입이 어려운 경우도 있고, 조성물의 조성을 바꿀 때마다 행해지는 봉입 조건의 조정이 어려운 경우가 있다. 그러나, 본 발명에 따른 앰플 설계의 경우, 그 내용물이 되는 제1 조성물은 화학 발광의 색을 지배적으로 결정하는 형광 물질을 함유시키지 않고, 화학 발광체로서 널리 공통하여 사용할 수 있는 표준화한 앰플로 할 수도 있다. 이 앰플에는, 발광 특성의 색 조정시에 영향이 적고, 실질적으로 분체나 슬러리상으로 해도, 산화액과의 혼합성이 저하되기 어려운 황색 형광 물질(예를 들면, 1-클로로-9,10-비스(페닐에틴일)안트라센(2-Et-BPEA))을 함유시켜 둘 수도 있다.
[제2 조성물]
본 발명에 사용하는 제2 조성물은 과산화수소와, 산화액용 용매와, 형광 물질을 함유하는 조성물이다. 이러한 제2 조성물로서 액상의 조성물을 조제하여 사용함으로써, 화학 발광체로서 사용할 때 전술한 제1 조성물과의 우수한 혼합성으로 혼합되어 안정한 화학 발광이 생긴다. 이것은 제2 조성물측에 형광 물질을 함유시켜 둠으로써 고체나 슬러리상 등의 제1 조성물과, 산화액과의 혼합성이나 용해성의 문제에 기인하는 문제가 발생하기 어려워지기 때문이다.
본 발명에 사용하는 제2 조성물은 과산화수소를 함유한다. 제2 조성물은 산화제인 과산화수소를 필수 성분으로 하고, 이 과산화수소의 농도를 조정하여, 제1 조성물과의 상용성(혼합성)을 향상시키고, 더욱이 발광 효율을 향상시키기 위해 첨가되는 살리실산염 등의 용해도를 향상시키기 위한 용매를 함유한다. 제2 조성물에서의 과산화수소의 농도의 기준으로서는 1∼10질량% 정도이다.
본 발명에 사용하는 제2 조성물은 산화액용 용매를 함유한다. 본 발명에서의 산화액에 포함되는 용매의 구체예로서는 시트르산 에스터류, 프탈산 에스터류, 벤조산 에스터류, 트라이멜리트산 에스터류, 아디프산 에스터류, 세박산 에스터류, 아젤라산 에스터류, 글라이세린 에스터류, 락톤류, 글라이콜류, 알킬글라이콜에터류 등의 유기계의 용매를 포함하는 용매가 바람직하게 사용된다. 이들 용매로부터, 안정성의 관점에서는, 인화점이 60℃ 이상의 것을 주된 용매로서 사용하고, 전체로서의 인화점이 70℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 용매의 선택에 있어서, 주된 용매란 인화점이 본 발명이 목적으로 하는 온도를 달성할 수 있도록 배합량을 조정할 때, 인화점의 높음과 배합비율의 많음으로부터 설계시의 중심이 되는 용매를 가리킨다. 또한, 용매는 주된 용매 단독의 용매이어도 된다. 제2 조성물에서의 산화액용 용매의 양은 제2 조성물에 함유되는 과산화수소나 촉매, 형광 물질 등의 다른 성분의 잔부가 된다.
본 발명에 사용하는 제1 조성물 및 제2 조성물의 적어도 일방에는, 촉매를 함유하는 것이 바람직하다. 이 촉매는 용매를 사용하는 제2 조성물에 함유되는 것이 바람직하다. 한편, 촉매를 제1 조성물에만 함유시켜도 된다. 또한, 쌍방의 조성물에 함유시키면, 일부 전술한 바와 같이, 보다 신속한 발광이나 안정한 발광에 기여할 수 있다. 통상, 촉매 성분으로서, 예를 들면, 살리실산 리튬, 살리실산 암모늄, 살리실산 소듐, 살리실산 테트라알킬암모늄염 등의 살리실산 및 그 유도체를 소량(통상, 산화액에 대하여 0.1mmol/L로부터 10mmol/L) 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명에 사용하는 제2 조성물은 형광 물질을 함유한다. 이 형광 물질을 용매를 사용하는 제2 조성물측에 함유시킴으로써, 제1 조성물 중의 옥살산 에스터 농도를 높여 형광 물질을 종래대로 함유시켰을 때 발생하는 혼합성의 문제가 생기지 않는다. 따라서, 제1 조성물과, 제2 조성물이 신속하게 혼합되어, 옥살산 에스터, 과산화수소, 촉매, 형광 물질과 같은 화학 발광에 필수적인 성분이 적절한 존재 상태가 되는 반응의 장이 화학 발광체 내에 안정하게 얻어진다. 이것에 의해, 초기 발광 강도나, 발광 시간의 향상과 같은 효과가 얻어진다. 제2 조성물에서의 형광 물질의 농도의 기준은 0.01∼5질량% 정도이며, 색, 강도, 시간 등의 발광 성능이나 혼합성 등에 의해 설정된다. 이 농도는 용해성(석출 방지 등)의 관점에서는, 복수의 형광 물질을 사용하는 경우, 그 합계량으로서의 농도의 기준으로서, 상기 범위로 하는 것이 바람직하다. 상기 형광 물질의 농도의 하한은 발광시의 발색성을 높이기 위해 0.05질량% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 상기 형광 물질의 농도의 상한은 과잉으로 형광 물질을 혼합해도 발색성 등은 포화되는 경우가 있고, 화학 발광에 기여하는 성분 농도를 상대적으로 올리기 쉽고, 또한 형광 물질의 석출 등이 발생하기 어렵게 하기 때문에 2질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
형광 물질로서는 300∼1200nm에 스펙트럼 발광을 갖고, 또한, 산화액 용매에 적어도 부분적으로 가용한 형광 화합물이면 특별히 제한은 없다. 이것들의 형광 화합물로서는 안트라센, 치환 안트라센, 벤조안트라센, 페난트렌, 치환 페난트렌, 나프타센, 치환 나프타센, 펜타센, 치환 펜타센, 페릴렌, 치환 페릴렌, 비올란트론, 치환 비올란트론, 나프탈이미드, 치환 나프탈이미드 등의 축합환을 갖는 공액 다환 방향족 화합물이 예시된다. 상기 화합물의 치환기로서는 발광 반응을 방해하지 않는 한에 있어서 특별히 제한은 없고, 페닐기, 저급 알킬기, 클로로기, 브로모기, 사이아노기, 알콕시기, 페닐나프틸기 등이 예시된다. 이것들 중에서도, 페릴렌, 치환 페릴렌 등의 페릴렌계 형광 물질이나, 나프탈이미드, 치환 나프탈이미드 등의 나프탈이미드계 형광 물질은 옥살산 에스터를 주성분으로 하는 제1 조성물 중에 함유시키면 석출이 발생하기 쉬워, 발광 특성이 불안정한 원인이 되기 쉽다. 따라서, 본 발명에 있어서, 제2 조성물에 함유되는 형광 물질은 페릴렌계 형광 물질 및/또는 나프탈이미드계 형광 물질로 하는 것이 바람직하다. 이들 페릴렌계 형광 물질 및 나프탈이미드계 형광 물질은, 제2 조성물 중에서도 장시간 안정한 점에서도 바람직하다.
전술한 형광 물질의 구체적인 것으로서는 2-클로로-9,10-비스(4-메틸에틴일)안트라센, 9,10-비스(페닐에틴일)안트라센, 1-메톡시-9,10-비스(페닐에틴일)안트라센, 1,5-다이클로로-9,10-비스(페닐에틴일)안트라센, 1,8-다이클로로-9,10-비스(페닐에틴일)안트라센, 모노클로로 및 다이클로로 치환 9,10-비스(페닐에틴일)안트라센, 5,12-비스(페닐에틴일)테트라센, 9,10-다이페닐안트라센, 16,17-다이헥실옥시비올란트론, 2-메틸-9,10-비스-(페닐에틴일)안트라센, 9,10-비스-(4-메톡시페닐)-2-클로로안트라센, 9,10-비스-(4-에톡시페닐)-2-클로로안트라센, 5,12-비스-(페닐에틴일)나프타센, 5,6,11,12-테트라페닐나프타센(루브렌), 페릴렌, 및 이것들의 혼합물이 예시된다.
본 발명의 제2 조성물에 함유되는 형광 물질은 페릴렌계 형광 물질인 것이 바람직하다. 페릴렌계 형광 물질이란 페릴렌 또는 치환 페릴렌의 골격을 갖는 형광 물질이다. 페릴렌이란 하기 식 (1)로 표시되는 구조이며, 페릴렌계 형광 물질은 이 구조를 골격으로서 갖는다. 이러한 페릴렌계 형광 물질은 특히 소위 산화액이 되는 제2 조성물에 함유시켜도 장시간 안정하며, 장기 보관성도 우수하다.
이들 페릴렌계 형광 물질 중에서도, 페릴렌다이카복시이미드계 형광 물질이 특히 바람직하다. 이 페릴렌다이카복시이미드계 형광 물질의 구체적인 제품으로서는, 예를 들면, 루모겐 레드(LUMOGEN RED, 적색을 발하는 페릴렌다이카복시이미드 형광제, BASF사, 상품명), 루모겐 옐로(LUMOGEN YELLOW, 황색을 발하는 페릴렌다이카복시이미드 형광제, BASF사, 상품명), 루모겐 오렌지(LUMOGEN ORANGE, 오렌지색을 발하는 페릴렌다이카복시이미드 형광제, BASF사, 상품명)를 들 수 있다.
본 발명의 제2 조성물에 함유되는 형광 물질은 나프탈이미드계 형광 물질인 것이 바람직하다. 나프탈이미드계 형광 물질로서 사용되는 화합물은 나프탈이미드 골격을 갖는 화합물이며, 화학 발광에 있어서의 형광 물질로서 사용할 수 있는 것이 사용된다. 나프탈이미드 골격은 치환기를 가져도 된다. 나프탈이미드 골격은 하기 식 (2)로 표시된다.
상기 식 중의 질소 원자는, 예를 들면, 수소 원자; 산소 원자, 질소 원자, 유황 원자와 같은 헤테로 원자를 가질 수도 있는 탄화수소기와 결합할 수 있다. 탄화수소기는 상기와 동의이다. 나프탈이미드 골격을 갖는 화합물의 시판품으로서는, 예를 들면, 루모겐 F Violet 570(BASF사제)을 들 수 있다.
본 발명에 사용하는 제2 조성물에는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 그 밖의 성분을 함유시킬 수도 있다. 예를 들면, 제2 조성물 중의 과산화수소 등을 보관시에 안정시키기 위해 산화방지제를 가할 수 있다.
본 발명은 깨짐성 내측 용기에 봉입된 제1 조성물과, 상기 깨짐성 내측 용기를 내포하는 화학 발광체용 용기 내에 상기 제1 조성물과 분리하여 봉입된 산화액이 되는 제2 조성물을 혼합함으로써 발광하는 화학 발광체에 사용되는 산화액으로서, 과산화수소수와, 산화액용 용매와, 촉매와, 형광 물질을 함유하는 조성물인 산화액으로 할 수 있다. 이 산화액은 전술한 본 발명에 사용되는 제2 조성물에 상당한다.
이 산화액은 깨짐성 내측 용기의 외부에 봉입되는 등의 이용이 된다. 또한, 이 산화액의 형광 물질을 변경함으로써 화학 발광체로서의 색을 바꾸기 쉽다. 또한, 전술한 바와 같이 깨짐성 내측 용기에 사용되는 앰플 쪽이 작은 직경이며 내용물을 충전하기 어려운 한편, 이 산화액이 충전되는 화학 발광체용 용기는 보다 확장된 직경으로 설계되기 때문에, 액의 충전을 행하기 쉽다. 또한, 이 산화액과 조합하여 사용하는 경우, 앰플측의 설계는 표준화하여 미리 정한 것으로서 제조해 두어도, 산화액의 형광 물질의 색을 변경하는 것만으로 임의의 발색을 나타내는 화학 발광체를 효율적으로 제조할 수 있다.
본 발명에 사용하는 화학 발광체용 용기로서는 화학 발광체로서 사용되는 임의의 형상을 채용할 수 있다. 또한 그 화학 발광체의 용도에 따라, 색, 크기, 발광 강도·시간 등을 내포되는 깨짐성 내측 용기 등과의 조합이 적당하게 조정된다. 예를 들면, 낚시 도구용의 소형의 화학 발광체나 라이트 스틱 형상의 콘서트 라이트나, 경고등, 비상등으로 해도 된다. 또는, 마스크 형상의 용기를 채용하여 발광하는 이벤트용의 발광체로 해도 되고, 별 형태나 하트 형태 등의 완구의 형상으로 해도 된다.
본 발명에 따른 화학 발광 시스템은 제1 조성물이나 제2 조성물을 임의의 장소에서 접촉시켜 반응시키는 것이다. 이 때문에, 제1 조성물과, 제2 조성물의 화학 발광용 세트로 할 수 있다. 또한, 본 발명은 제1 조성물과 제2 조성물을 혼합함으로써 발광하는 화학 발광 방법으로서, 상기 제1 조성물이 옥살산 에스터류를 함유하는 조성물이며, 상기 제2 조성물이 과산화수소와, 산화액용 용매와, 형광 물질을 함유하는 조성물인 화학 발광 방법으로 할 수도 있다.
예를 들면, 전술의 실시형태에서 개시한 바와 같이, 미리 일방의 조성물을 배치(함침)시킨 곳에, 별도로, 타방의 조성물을 접촉시켜, 그 형상이나, 함침시킨 상태의 문자, 도형 등의 발광을 생기게 해도 된다. 이것은 본 발명의 화학 발광 시스템에 따른 제1 조성물에 착색을 나타내는 형광 물질의 함유량을 극히 미량, 또는 실질적으로 함유시키지 않는 구성으로 할 수 있으므로, 미리 배치하는 조성물을 제1 조성물로 해두고, 제2 조성물이 접촉하기 전은 무색으로 해둘 수 있다. 또한, 사용시에는 그 무색이며 제1 조성물이 배치되어 있던 장소가 발광하므로, 숨김 문자와 같은 이용이 가능하다.
또는, 본 발명에 따른 화학 발광 시스템의 일례로서, 세레모니 등의 연출용으로, 임의의 용기에 일방의 조성물을 넣어 두고, 사용시에 개구부 등으로부터 타방의 조성물을 가하면서 발광시켜도 된다. 이때는 숨김 문자에 상당하는 것과 같은 구성으로의 발광도 가능하고, 상이한 색으로 각 조성물을 설치해 두고 이것들을 혼합하여, 새로운 색으로서 발광하는 것으로 할 수 있다.
또한, 이러한 화학 발광 시스템에서는, 제1 조성물의 옥살산 에스터류의 농도를 저감해 둘 수도 있다. 구체적으로는, 옥살산 에스터류의 농도를 3질량% 이상으로 할 수 있다. 또한, 숨김 문자용으로서는, 제1 조성물에 형광 물질의 착색이 없는 편이 좋으므로, 그 함유량을 저감하여, 0.1질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.05질량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 이때, 형광 물질의 함유량의 하한은 원료로서 사용하지 않고 0질량%이다.
또는, 보관시에 분리되어 있는 각 조성물의 상태를 고려하여, 제2 조성물인 산화액에 있어서의 안정성을 감안하여, 제2 조성물에는 페릴렌계 형광 물질 및/또는 나프탈이미드계 형광 물질을 함유시키고, 제1 조성물에는 다른 앞에 예시한 형광 물질을 함유시켜 둘 수 있다. 이 설계에 의해, 형광 물질의 종류에 따라, 제1 조성물과, 제2 조성물에 각각의 착색을 시행하여, 사용 시에는 그것들이 혼합된 색을 발색하는 것과 같은 연출도 가능하게 된다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 변경하지 않는 한 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[평가 항목]
[휘도]
"휘도계 LS-100(클로우즈업 렌즈 No.122)"(코니카 미놀타)을 사용하여 휘도를 측정했다.
[HPLC]
하기 장치를 사용하여 HPLC 시험을 행했다.
·HPLC 흡광 검출기: "SPD-10A vp"(시마즈 세이사쿠쇼)
·HPLC 송액 유닛: "LC-10AT"(시마즈 세이사쿠쇼)
·컬럼 오븐: "CTO-10A"(시마즈 세이사쿠쇼)
·데이터 처리 장치: "크로마트팩C-R6A"(시마즈 세이사쿠쇼)
[시험용 시약 등]
DMP: 프탈산 다이메틸
t-BuOH: tert-Butanol(tert-뷰탄올)(토쿄카세이고교 가부시키가이샤)
ATBC: 아세틸시트르산 트라이뷰틸(토쿄카세이고교 가부시키가이샤)
BeB: 벤조산 벤질(토쿄카세이고교 가부시키가이샤)
H2O2: 과산화수소(과산화수소수(와코쥰야쿠고교)를 탈수 처리하여 사용)
SS: 살리실산 소듐(칸토카가쿠 가부시키가이샤)
CIPO: 비스(2,4,5-트라이클로로-6-i-펜톡시카보닐페닐)옥살레이트(토쿄카세이고교 가부시키가이샤)
CPPO: 비스[2,4,5-트라이클로로-6-(펜틸옥시카보닐)페닐]옥살레이트(토쿄카세이고교 가부시키가이샤)
[실시예 1]
제2 조성물이 되는 산화액 중에 색소(형광 물질)가 들어 있는 경우와, 제1 조성물이 되는 분말 중에 색소(형광 물질)가 들어 있는 경우의 발광의 차이를 명확하게 하기 위해 발광 특성의 비교를 행했다.
형광 물질(a): 하기 식 (3)으로 표시되는 페릴렌계 형광 물질을 사용했다. 또한, 후술하는 시험 방법에 있어서, 각 시험에서의 발광 휘도에 기여하는 성분의 양을 전체량은 동일한 것으로 하기 위해, 각각의 산화액 중과 분말 중의 형광 물질량은 동일하게 되도록 조제했다.
「시험 방법 1. 제1 조성물(분말)측에 형광 물질을 함유시킨 실험(분말중)」
(1) 산화액(조성 개요: DMP 81.6질량%, t-BuOH 13.4질량%, H2O2 5질량%, SS 0.04질량%)을 조제했다.
(2) CIPO 9.85g과 형광 물질(a) 0.15g을 칭량하여 취하고, 유발을 사용하여 혼합했다.
(3) 4mL의 샘플관병에 (1)의 혼합 분말을 0.14g 칭량하여 취했다.
(4) (1)의 산화액을 (3)의 샘플관병 속에 0.43mL 가하여 발광시켰다.
(5) 호모지나이저(25M 핸드 믹서+215A형 마이크로호모지나이저)로 10초간 교반했다(용기 바닥면을 교반하여 분말을 산화액 중에 확산시켰다).
(6) 교반 종료시를 기준의 0점(초기)으로 하여, 하기 소정의 측정 시마다 마루엠 용기의 상부로부터 발광 휘도를 측정했다.
측정 시간: 30초, 1분, 5분, 15분
「시험 방법 2. 제2 조성물(산화액)측에 형광 물질을 함유시킨 실험(산화액 중)」
(1) 산화액(조성 개요: DMP 81.6질량%, t-BuOH 13.4질량%, H2O2 5질량%, SS 0.04질량%)을 조제했다.
(2) (1) 산화액을 100g 칭량하여 취하고, 거기에 형광 물질을 0.5g(0.5질량%) 가하고, 상온에서 교반하여 용해시켰다.
(3) 4ml의 샘플관병에 CIPO 분말을 0.14g 칭량하여 취했다.
(4) (2)의 형광 물질이 들어 있는 산화액을 (3)의 샘플관병 속에 0.43ml 가하여 발광시켰다.
(5) 호모지나이저로 10초간 교반했다(용기 바닥면을 교반하여 분말을 산화액 중에 확산시킴).
(6) 교반 종료시를 기준의 0점(초기)으로 하여, 하기 소정의 측정 시마다 마루엠 용기의 상부로부터 발광 휘도를 측정했다.
측정 시간: 30초, 1분, 5분, 15분
「실험결과」 휘도 측정
도 3과 표 1에, 분말 중과, 산화액 중의, 각각에 형광 물질(a)을 함유시켰을 때의, 발광 휘도 곡선, 시간마다의 발광 휘도를 각각 나타낸다. 또한, 각각의 조건으로 2회씩 시험을 행했다.
분말 중(제1 조성물)에 형광 물질을 함유시킨 경우와, 산화액 중(제2 조성물)에 형광 물질을 함유시킨 경우에서, 1분 후까지의 초기의 발광에 차이가 발생하여, 발광 개시 초기의 휘도에 차이가 있었다. 분말측에 형광 물질을 가하면, 형광 물질의 용해성이 낮아 석출하기 때문에, 혼합해도 바로 분말과 산화액이 혼합된 액 중에 용해되어 분산되지 않아, 초기의 발광이 나빠진다고 생각된다.
[실시예 2]
산화액 조성물 중에서의, 형광 물질의 안정성에 대해 시험을 행했다.
[형광 물질]
[페릴렌계 형광 물질]
·"Lumogen F Red 305": 1,6,7,12-테트라페녹시-N,N'-비스(2,6-다이아이소프로필페닐)페릴렌다이카복시이미드
·"Lumogen F Yellow 083": 4,10-다이사이아노-3,9-페릴렌다이카복실산 다이아이소뷰틸 에스터
·"Lumogen F Orange 240":
2,9-비스(2,6-다이아이소프로필페닐)-1,2,3,8,9,10-헥사하이드로안트라[2,1,9-def:6,5,10-d'e'f']다이아이소퀴놀린-1,3,8,10-테트론
[나프탈이미드계 형광 물질]
·"Lumogen F Violet 570"
[안트라센계 형광 물질]
[옐로 색소]
·"1-ClBPEA": 1-클로로-9,10-비스(페닐에틴일)안트라센
·"1,8-dClBPEA": 1,8-다이클로로-9,10-비스(페닐에틴일)안트라센
[그린 색소]
·"2-EtBPEA": 2-에틸-9,10-비스(페닐에틴일)안트라센
[블루 색소]
·"2-ClBMPA": 2-클로로-9,10-비스(4-메톡시페닐)안트라센
·"DPA": 9,10-다이페닐안트라센
[나프타센계 형광 물질]
[오렌지 색소]
·"BPEN": 5,12-비스(페닐에틴일)나프타센
·"Rubrene: 5,6,11,12-테트라페닐나프타센
[실험 조작]
1.시험 시료의 준비
(1) 산화액(조성 개요: DMP 81.6질량%, t-BuOH 13.4질량%, H2O2 5질량%, SS 0.04질량%)을 조제했다.
(2) 상기 (1)의 산화액을 100g 칭량하여 취하고, 거기에 형광 물질을 0.15g(약 0.15질량%) 가하고, 상온에서 교반하여 용해시켰다.
(3) 상기 (2)의 산화액을 스크루관에 작게 나누고, 항온고 60℃ 속에서 가속처리 시험을 행했다.
(4) 항온고 60℃ 속에서 가속 처리 시험을 행하고 있는 것을 1주일 후에 꺼냈다.
(5) 가속 처리 시험 전과 가속 처리 시험 후의 시료에 대하여, 형광 물질(색소)의 석출이 남아있는 것에 관해서는, 초음파 세정기를 사용하여 모두 용해시킨 후, 측정을 행했다.
2. HPLC 측정
(1) 이하의 조건으로, 상기 시험 시료의 준비 공정에서 준비한, 산화액 중의 형광 물질의 안정성을 HPLC 측정에 의한 시험으로 평가했다.
측정 조건
희석 조작: 시료 10μL에 4mL의 아세토나이트릴을 가했다
검출 파장: 254nm
이동상: 아세토나이트릴 100%, 컬럼 오븐: 40℃
유속: 0.7mL/min, 주입량: 5μL, 검출 시간: 20분
3. 휘도 측정
(1) 옥살산 에스터 함유 조성물인 공백액(空白液)(용질: CPPO, 용매: ATBC, BeB) 2.0mL를 마루엠 용기에 가했다.
(2) 각 형광 물질을 함유시킨 산화액을 1.0mL 칭량하여 취하여, 상기 (1)에 가하고, 발광을 개시시켰다.
(3) 호모지나이저로 10초간 교반했다.
(4) 교반 종료 시를 0초로 하여, 발광 휘도를 측정했다.
[실험 결과]
[실험 결과 1. HPLC 측정]
상기 실험 조작에 의해, HPLC 시험을 행했을 때의 각 형광 물질 피크의 데이터의 측정 결과를 표 2에 나타낸다. 표 2(형광 물질 피크의 데이터(AREA비))에 있어서, 가속 처리 시험을 행하기 전의 것을 「가속 전」, 가속 처리 시험을 1주일 행한 후의 것을 「가속 1주일 후」, 가속 처리 시험을 2주일 행한 후의 것을 「가속 2주일 후」로 나타낸다. 또한 「1주일 후의 잔존량」, 「2주일 후의 잔존량」은 모두, 가속 전을 100%로 하여 비교한 것이다.
HPLC 시험의 결과로서, 페릴렌계, 나프탈이미드계의 형광 물질에는 가속 처리 시험 전후에서 큰 열화는 보이지 않았다. 그 밖의 형광 물질에서는 BPEN, Rubrene이 대폭 열화(HPLC 시험의 결과, 명확한 피크를 확인할 수 없기 때문에 표 중에서는 「없음」이라고 표기)되었고, 다른 형광 물질에서도 피크값이 저하되었다.
[실험결과 2. 발광 휘도의 측정 결과]
각 형광 물질을 함유하는 산화액을 사용한 휘도 측정의 결과를 하기 표에 나타낸다. 또한, 이하의 표에서, 가속 처리 시험 전을 「가속 전」, 가속 시험 처리를 1주일 행한 후를 「가속 1w」 (휘도 측정 온도 22℃), 가속 시험 처리를 2주일 행한 후를 「가속 2w」(휘도 측정 온도 23℃)로 나타낸다. 또한 「가속 1w 후의 휘도」는 가속 전을 100%로 했을 때가 것이다. 표 중의 발광 휘도의 수치의 단위는 「cd/m2」이다.
Lumogen F Red의 시험 결과를 표 3(1주), 표 4(2주)에 나타낸다.
Lumogen F Yellow 083의 시험 결과를 표 5(1주), 표 6(2주)에 나타낸다.
Lumogen F Orange 240의 시험 결과를 표 7(1주), 표 8(2주)에 나타낸다.
Lumogen F Violet 570의 시험 결과를 표 9(1주), 표 10(2주)에 나타낸다.
1-ClBPEA의 시험 결과를 표 11(1주), 표 12(2주)에 나타낸다.
1,8-dClBPEA의 시험 결과를 표 13(1주), 표 14(2주)에 나타낸다.
2-EtBPEA의 시험 결과를 표 15(1주), 표 16(2주)에 나타낸다.
2-ClBMPA의 시험 결과를 표 17(1주), 표 18(2주)에 나타낸다.
DPA의 시험 결과를 표 19(1주), 표 20(2주)에 나타낸다.
BPEN의 시험 결과를 표 21(1주), 표 22(2주)에 나타낸다.
Rubrene의 시험 결과를 표 23(1주), 표 24(2주)에 나타낸다.
휘도 측정의 시험의 결과, 어느 화학 발광체에서도, 가속 시험 전의 초기 발광의 발광 휘도는 석출의 문제 등이 발생하지 않고, 발광했다. 한편, 가속 시험 후에 그 안정성에 차가 보였다.
페릴렌계 및 나프탈이미드계의 형광 물질은 가속 시험 전후에서, 그 발광 휘도에 큰 열화는 보이지 않았다. 그 밖의 형광 물질을 사용한 산화액에서는, 페릴렌계 및 나프탈이미드계의 형광 물질을 사용한 것과 비교하면 열화가 보였고 발광 휘도가 저하되어 있었다. 특히 1,8-dClBPEA, BPEN, Rubrene에 대해서는 발광시에 육안으로 변화를 알 수 있을 정도로 색이 연해져 있었다.
(산업상의 이용가능성)
본 발명에 의하면, 안정하게 발광 휘도, 발광 시간이 우수한 화학 발광체 및 화학 발광 시스템이 제공된다. 예를 들면, 이 화학 발광체는 콘서트 라이트 등의 이벤트용이나, 낚시 도구에 사용되는 발광체, 방재용 간이 라이트, 표지등, 경고등과 같이 여러 용도에 이용할 수 있어 산업상 유용하다.
1, 6 제1 조성물
2, 7 제2 조성물
3 깨짐성 내측 용기
4 화학 발광체용 용기
5 부직포
71 용기
10, 11 화학 발광체
100 화학 발광부
2, 7 제2 조성물
3 깨짐성 내측 용기
4 화학 발광체용 용기
5 부직포
71 용기
10, 11 화학 발광체
100 화학 발광부
Claims (9)
- 제1 조성물과 제2 조성물을 혼합함으로써 발광하는 화학 발광체로서, 상기 제1 조성물이 옥살산 에스터류를 함유하는 조성물이며, 상기 제2 조성물이 과산화수소와, 산화액용 용매와, 형광 물질을 함유하는 조성물인 화학 발광체.
- 제1항에 있어서, 깨짐성 내측 용기와, 상기 깨짐성 내측 용기를 내포하는 화학 발광체용 용기를 갖고, 상기 제1 조성물 또는 상기 제2 조성물 중 어느 하나가 깨짐성 내측 용기에 넣어지고, 타방의 조성물이 상기 깨짐성 내측 용기와 상기 화학 발광체용 용기 사이에 넣어진 것을 특징으로 하는 화학 발광체.
- 제2항에 있어서, 상기 깨짐성 내측 용기에 넣어지는 조성물이 제1 조성물인 것을 특징으로 하는 화학 발광체.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 조성물에서의 옥살산 에스터류의 농도가 50질량% 이상인 것을 특징으로 하는 화학 발광체.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 조성물에 함유되는 형광 물질이 페릴렌계 형광 물질 및/또는 나프탈이미드계 형광 물질인 것을 특징으로 하는 화학 발광체.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 조성물이 고체상인 것을 특징으로 하는 화학 발광체.
- 깨짐성 용기에 봉입된 제1 조성물과, 상기 깨짐성 용기를 내포하는 화학 발광체용 용기 내에 상기 제1 조성물과 분리하여 봉입된 제2 조성물을 혼합함으로써 발광하는 화학 발광체에 사용되는, 제1 조성물이 봉입된 화학 발광체용 깨짐성 용기로서, 상기 제1 조성물이 옥살산 에스터류를 50질량% 이상 함유하는 조성물인 화학 발광체용 깨짐성 용기.
- 옥살산 에스터류를 함유하는 조성물과 혼합함으로써 화학 발광을 일으키는 산화액으로서, 과산화수소수와, 산화액용 용매와, 형광 물질을 함유하는 조성물인 화학 발광용 산화액.
- 제1 조성물과 제2 조성물을 혼합함으로써 발광하는 화학 발광 시스템으로서, 상기 제1 조성물이 옥살산 에스터류를 함유하는 조성물이며, 상기 제2 조성물이 과산화수소와, 산화액용 용매와, 형광 물질을 함유하는 조성물인 화학 발광 시스템.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017005366 | 2017-01-16 | ||
JPJP-P-2017-005366 | 2017-01-16 | ||
PCT/JP2017/045977 WO2018131421A1 (ja) | 2017-01-16 | 2017-12-21 | 化学発光体および化学発光システム、ならびに化学発光体用破割性容器、化学発光用酸化液 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190009789A true KR20190009789A (ko) | 2019-01-29 |
KR102156615B1 KR102156615B1 (ko) | 2020-09-16 |
Family
ID=62840369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020187036872A KR102156615B1 (ko) | 2017-01-16 | 2017-12-21 | 화학 발광체 및 화학 발광 시스템, 및 화학 발광체용 깨짐성 용기, 화학 발광용 산화액 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6621120B2 (ko) |
KR (1) | KR102156615B1 (ko) |
CN (1) | CN109415626B (ko) |
TW (1) | TWI751259B (ko) |
WO (1) | WO2018131421A1 (ko) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4726237Y1 (ko) | 1968-07-20 | 1972-08-12 | ||
JPS59146394A (ja) * | 1983-02-09 | 1984-08-22 | 樽井 常一 | 緊急用位置報知方法 |
JP2002138278A (ja) | 2000-11-06 | 2002-05-14 | Omniglow Japan Co Ltd | 化学発光システム |
JP2011529124A (ja) * | 2008-07-23 | 2011-12-01 | キャルメ テクノロジーズ、インコーポレイテッド | 秘密裏の侵入検知に有用な圧力起動可能な化学発光システム |
US20130001485A1 (en) * | 2011-06-28 | 2013-01-03 | Weiwei Li | Chemiluminescent Compositions and Methods of Making and Using Thereof |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4186426A (en) * | 1977-12-19 | 1980-01-29 | American Cyanamid Company | Emergency lighting device |
GR72790B (ko) * | 1977-12-19 | 1983-12-05 | American Cyanamid Co | |
JPS5666258U (ko) * | 1979-02-14 | 1981-06-02 | ||
JPS5653500U (ko) * | 1979-03-30 | 1981-05-11 | ||
JPS56154506U (ko) * | 1980-04-21 | 1981-11-18 | ||
US5597517A (en) * | 1996-04-30 | 1997-01-28 | Jame Fine Chemicals, Inc. | Two-component chemiluminescent composition |
EP2652085A1 (en) * | 2010-12-17 | 2013-10-23 | Cyalume Technologies, Inc | Viscous chemiluminescrent components and dispensing means |
-
2017
- 2017-12-21 JP JP2018561897A patent/JP6621120B2/ja active Active
- 2017-12-21 KR KR1020187036872A patent/KR102156615B1/ko active IP Right Grant
- 2017-12-21 WO PCT/JP2017/045977 patent/WO2018131421A1/ja active Application Filing
- 2017-12-21 CN CN201780037862.3A patent/CN109415626B/zh active Active
-
2018
- 2018-01-05 TW TW107100441A patent/TWI751259B/zh active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4726237Y1 (ko) | 1968-07-20 | 1972-08-12 | ||
JPS59146394A (ja) * | 1983-02-09 | 1984-08-22 | 樽井 常一 | 緊急用位置報知方法 |
JP2002138278A (ja) | 2000-11-06 | 2002-05-14 | Omniglow Japan Co Ltd | 化学発光システム |
JP2011529124A (ja) * | 2008-07-23 | 2011-12-01 | キャルメ テクノロジーズ、インコーポレイテッド | 秘密裏の侵入検知に有用な圧力起動可能な化学発光システム |
US20130001485A1 (en) * | 2011-06-28 | 2013-01-03 | Weiwei Li | Chemiluminescent Compositions and Methods of Making and Using Thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109415626A (zh) | 2019-03-01 |
TWI751259B (zh) | 2022-01-01 |
KR102156615B1 (ko) | 2020-09-16 |
CN109415626B (zh) | 2021-12-17 |
JP6621120B2 (ja) | 2019-12-25 |
WO2018131421A1 (ja) | 2018-07-19 |
JPWO2018131421A1 (ja) | 2019-11-07 |
TW201831654A (zh) | 2018-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0403809B2 (en) | Chemiluminescent solution based on substituted perylene | |
EP0061558B1 (en) | Chemiluminescent device | |
KR950003705B1 (ko) | 화학발광 조성물 및 화학발광 광 생산방법 | |
US4508642A (en) | Method of obtaining greater lifetime duration from chemiluminescent systems | |
JPS61254688A (ja) | 化学ルミネセンス組成物 | |
KR101432555B1 (ko) | 화학 발광용 산화액 및 그것을 함유하여 이루어지는 화학 발광 시스템 | |
US6267914B1 (en) | Variable chemiluminescent process and product | |
KR100893034B1 (ko) | 화학발광 조성물 | |
US8540905B2 (en) | Chemiluminescent compositions and methods of making and using thereof | |
US7964119B2 (en) | Chemiluminescent powders and methods of making and using thereof | |
KR102156615B1 (ko) | 화학 발광체 및 화학 발광 시스템, 및 화학 발광체용 깨짐성 용기, 화학 발광용 산화액 | |
JP2011137134A (ja) | 化学発光用組成物 | |
WO2012101848A1 (ja) | 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 | |
EP3004286A1 (en) | Broad temperature performance chemiluminescent systems and methods | |
JP6495169B2 (ja) | 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 | |
KR100514062B1 (ko) | 분말형 케미컬라이트 | |
JP2006104266A (ja) | 化学発光体用蛍光液および化学発光体用酸化液ならびに化学発光システム | |
JP2002265939A (ja) | 化学発光組成物 | |
JP2012031336A (ja) | 化学発光用酸化液 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |