蛍光増白剤

蛍光増白剤、蛍光増白剤( OBA )、蛍光増白剤( FBA )、または蛍光白色化剤( FWA ) は、電磁スペクトルの紫外線および紫色領域 (通常 340-370 nm)の光を吸収し、蛍光現象によって青色領域 (通常 420-470 nm) の光を再放射する化合物です。これらの添加剤は、布地や紙の色の外観を強調するためによく使用され、「白化」効果を引き起こします。これらは、材料によって反射される青色と紫色の光の不足を蛍光体の青色と紫色の光学放射で補うことにより、本質的に黄色/オレンジ色の材料を黄色/オレンジ色のように見せないようにします。^[1]

プロパティ

この特性を持つ化合物の最も一般的なクラスは、例えば4,4'-ジアミノ-2,2'-スチルベンジスルホン酸などのスチルベンです。古くからある非商用の蛍光化合物には、スペクトルの紫外線部分を吸収し、可視スペクトルの青色部分で再放射するウンベリフェロンが含まれます。蛍光増白剤で処理された白い表面は、その上に当たる光よりも多くの可視光を放射できるため、より明るく見えます。蛍光増白剤から放射される青色光は、処理された材料の減少する青色を補い、色相を黄色や茶色から白色に変化させます。^[2]

国際カラーインデックスデータベースには約400種類の光沢剤が記載されていますが^[4] 、商業的に生産されているのは90種類未満で、商業的に重要なものはほんの一握りです。カラーインデックスの一般名と構成番号は、特定の物質に割り当てることができます。ただし、製造業者が製造時にインデックス番号を申請するため、いくつかは重複しています。紙、繊維、洗剤用のOBAの世界生産は、少数のジスルホン化およびテトラスルホン化トリアゾールスチルベンと、ジスルホン化スチルベンビフェニル誘導体で占められています。スチルベン誘導体は、光学的に不活性なシススチルベンが形成されるため、紫外線に長時間さらされると退色します。また、ほとんどの染料着色剤と同様に、空気中の酸素によっても分解されます。すべての光沢剤は、電子の移動を可能にする拡張共役および/または芳香族性を持っています。一部の非スチルベン光沢剤は、合成繊維の漂白など、より永続的な用途に使用されています。

光沢剤は、高分子量ポリエチレングリコールやポリビニルアルコールなどの特定のポリオールを添加することで「増強」できます。これらの添加物は、可視青色光の放出を大幅に増加させます。光沢剤は「消光」することもできます。過剰な光沢剤は、可視スペクトルの青色領域を超えて放出が現れ始めるため、緑化効果を引き起こすことがよくあります。

一般的な用途

洗濯洗剤には、衣類をよりきれいに見せるために、一般的に光沢剤が添加されています。通常、洗濯物は黄色っぽくなり、消費者はそれを好みません。^[2]以前は同じ効果を生み出すために使用されていた青みがかった色に代わる蛍光光沢剤が使用されています。

多くの紙、特に高輝度紙には光沢剤が使用されており、紫外線照射下では強い蛍光を発します。紙の輝度は通常457 nmで測定され、これは光沢剤の蛍光活性範囲内です。^{[5]紙幣に使用される紙には蛍光剤が含まれていないため、}偽造紙幣を見分ける一般的な方法は蛍光を確認することです。

光学的増白剤は化粧品にも使用されています。1 つの用途は、白髪やブロンドの髪を洗ったり整えたりする処方です。この場合、増白剤は髪の明るさや輝きを高めるだけでなく、髪を暗くすることなく、くすんだ黄色がかった変色を修正することができます。一部の高度なフェイスパウダーやアイパウダーには、肌の影になっている部分や暗い部分、たとえば「疲れた目」を明るくする光学的増白剤の微粒子が含まれています。

蛍光増白剤の最終用途は次のとおりです。

洗剤漂白剤（ブルーイング剤の代わりに）
紙の光沢処理（内部またはコーティング）
繊維の白色化（内部、ポリマー溶融物に添加）
繊維の漂白剤（外部、布地仕上げ剤に追加）
高級化粧品（シャンプー、コンディショナー、アイメイク）の色補正または美白添加剤

悪用

2002年から2012年頃にかけて、多くの中国農家が白キノコの見た目を良くするために化学光沢剤を使用していました。この違法使用は中国農業省によってほぼ排除されました。^[6]

参考文献

^ スマルダーズ、エデュアルド;ヴォルフガング・ルイビンスキー。ソン、エリック。レーゼ、ヴィルフリート;ステバー、ジョセフ。ヴィーベル、フレデリケ。ノードスコッグ、アネット (2002)。「洗濯用洗剤」。ウルマンの工業化学百科事典。ワインハイム: ワイリー-VCH。土井：10.1002/14356007.a08_315.pub2。ISBN 978-3527306732。
^ ab Smulders, Eduard; Sung, Eric. 「洗濯用洗剤、2. 成分と製品」。Ullmann 's Encyclopedia of Industrial Chemistry。Weinheim: Wiley-VCH。doi : 10.1002 /14356007.o15_013。ISBN 978-3527306732。
^ M. Amine Fourati、Thierry Maris、WG Skene、C. Géraldine Bazuin、および Robert E. Prud'homme「蛍光体 2,5-ビス(5-tert-ブチル-ベンゾオキサゾール-2-イル)チオフェンの光物理的、電気化学的、および結晶学的研究」J. Phys. Chem. B、2011 年、第 115 巻、12362–12369。doi :10.1021/ jp207136k
^ 「Welcome to the Colour Index」。Colour Index。Society of Dyers and Colourists & American Association of Textile Chemists and Colourists 。 2021年9月3日閲覧。
^ プリンターテクニカルサービス。「用紙の明るさを理解する」(PDF)。sappi /etc。2018年11月5日閲覧。
^ Hoorfar, J.; Xing, Z.; Zhao, X. (2014). 生鮮食品の世界的な安全性: ベストプラクティス、革新的な商業ソリューション、ケーススタディのハンドブック。Woodhead Publishing 食品科学、技術、栄養シリーズ。Elsevier Science。p. 401。ISBN 978-1-78242-027-9. 2020年1月27日閲覧。

ブリタニカ百科事典の蛍光増白剤（化合物）

[Ullmann-1] スマルダーズ、エデュアルド;ヴォルフガング・ルイビンスキー。ソン、エリック。レーゼ、ヴィルフリート;ステバー、ジョセフ。ヴィーベル、フレデリケ。ノードスコッグ、アネット (2002)。「洗濯用洗剤」。ウルマンの工業化学百科事典。ワインハイム: ワイリー-VCH。土井：10.1002/14356007.a08_315.pub2。ISBN 978-3527306732。

[U2-2] Smulders, Eduard; Sung, Eric. 「洗濯用洗剤、2. 成分と製品」。Ullmann 's Encyclopedia of Industrial Chemistry。Weinheim: Wiley-VCH。doi : 10.1002 /14356007.o15_013。ISBN 978-3527306732。

[3] M. Amine Fourati、Thierry Maris、WG Skene、C. Géraldine Bazuin、および Robert E. Prud'homme「蛍光体 2,5-ビス(5-tert-ブチル-ベンゾオキサゾール-2-イル)チオフェンの光物理的、電気化学的、および結晶学的研究」J. Phys. Chem. B、2011 年、第 115 巻、12362–12369。doi :10.1021/ jp207136k

[ColourIndex2021-4] 「Welcome to the Colour Index」。Colour Index。Society of Dyers and Colourists & American Association of Textile Chemists and Colourists 。 2021年9月3日閲覧。

[5] プリンターテクニカルサービス。「用紙の明るさを理解する」(PDF)。sappi /etc。2018年11月5日閲覧。

[Hoorfar_2014_p._401-6] Hoorfar, J.; Xing, Z.; Zhao, X. (2014). 生鮮食品の世界的な安全性: ベストプラクティス、革新的な商業ソリューション、ケーススタディのハンドブック。Woodhead Publishing 食品科学、技術、栄養シリーズ。Elsevier Science。p. 401。ISBN 978-1-78242-027-9. 2020年1月27日閲覧。