蛍光増白剤

紫外線下で蛍光を発する洗濯洗剤

蛍光増白剤、蛍光増白剤（OBA）、蛍光増白剤（FBA）、または蛍光増白剤（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ある。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。これらの添加剤は、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発光で補うことにより、本質的に黄色/オレンジ色の材料を目立たなくします。^{[ 1 ]}

プロパティ

この特性を持つ化合物の中で最も一般的なものは、スチルベン類（例えば、4,4′-ジアミノ-2,2′-スチルベンジスルホン酸）です。古くからある非市販の蛍光化合物には、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あります。蛍光増白剤で処理された白い表面は、その表面に照射される光よりも多くの可視光を放射するため、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、処理された材料の青色の減少を補い、色相を黄色や茶色から白色へと変化させます。^{[ 2 ]}

4,4′-ジアミノ-2,2′-スチルベンジスルホン酸は、よく使われる蛍光増白剤です。

4,4'-ビス(ベンゾオキサゾリル)-シス-スチルベンと2,5-ビス(ベンゾオキサゾール-2-イル)チオフェン（ここに示す）も蛍光性が強く、例えば洗濯用洗剤などの蛍光増白剤として使用されています。^{[ 3 ]}

国際カラーインデックスデータベースには約 400 種類の光沢剤が掲載されていますが^{[ 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、重複しているものもあります。紙、繊維、洗剤用の OBA の世界的な生産は、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 cis-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ます。

増白剤は、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「ブースト」することができます。これらの添加剤は、可視光線の青色発光を大幅に増加させます。また、増白剤は「消光」することもあります。増白剤を過剰に添加すると、可視光線の青色領域を超える発光が現れ始め、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、衣類をより清潔に見せるために、一般的に光沢剤が添加されています。通常、洗濯した衣類は黄色っぽく見え、消費者はそれを好みません。 ^{[ 2 ]} 蛍光増白剤は、かつて同じ効果を得るために使用されていた 青みがかった色付けに取って代わりました。

多くの紙、特に高輝度紙には蛍光増白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、これは蛍光増白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増白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の有無を確認することです。

蛍光増白剤は化粧品にも使用されています。例えば、白髪やブロンドの髪を洗ったりコンディショニングしたりする製品に蛍光増白剤が配合されています。この製品は、髪の輝きとツヤを高めるだけでなく、髪の色を暗くすることなく、くすんだ黄色みを補正することができます。一部の高性能なフェイスパウダーやアイパウダーには、蛍光増白剤の微粒子が配合されており、「疲れ目」など、肌の影になっている部分や暗い部分を明るくします。

蛍光増白剤の最終用途は次のとおりです。

1. 洗剤漂白剤（青みがかった色の代わりに）
2. 紙の光沢処理（内部またはコーティング）
3. 繊維の白色化（内部、ポリマー溶融物に添加）
4. 繊維の漂白（外部、布地仕上げに添加）
5. 高度な化粧品処方（シャンプー、コンディショナー、アイメイク）における色補正または美白添加剤

悪用

2002年から2012年頃にかけて、多くの中国の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部によってほぼ撤廃されました。^{[ 6 ]}

参考文献

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 978-3-527-30673-2。
2. スマルダース、エドゥアルド、サン、エリック. 「洗濯用洗剤 第2章 成分と製品」.ウルマン工業化学百科事典. ワインハイム: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.o15_013 . ISBN 978-3-527-30673-2。
3. M. Amine Fourati, Thierry Maris, WG Skene, C. Géraldine Bazuin, 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学的、電気化学的、結晶学的研究」J. Phys. Chem. B, 2011, 第115巻, 12362–12369. doi : 10.1021/jp207136k
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. 「用紙の明るさについて」（PDF） . sappi/etc . 2018年11月5日閲覧。
6. Hoorfar, J.; Xing, Z.; Zhao, X. (2014).生鮮農産物のグローバル安全性：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 Series in Food Science, Technology and Nutrition. 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）