GSアライアンス株式会社

GSアライアンス、耐候性・耐熱性を向上させたシリカ複合蛍光色素を開発

企業動向

2026年4月23日 10:45

GSアライアンス株式会社(代表取締役：森良平、本社：兵庫県川西市)と大阪公立大学は、脱炭素・カーボンニュートラル分野における環境・エネルギー技術の研究開発の一環として、有機蛍光色素とシリカ(二酸化ケイ素：ガラスの主成分)を複合化した新規材料の開発に成功しました。

Rhodamine B(赤、左)と Fluorescein(緑、右)を加えたシリカ複合体です。上は室内の光で見た様子、下はLED(波長405 nm)を当てたときの発光の様子です。各粉末の拡大図は、複合体の構造イメージを示しています。

本技術により、有機蛍光色素が持つ鮮やかな発光特性を維持しながら、無機材料であるシリカの優れた耐久性・耐熱性・分散性を同時に付与することが可能となります。

色材(着色剤)は、素材に色を付ける物質の総称であり、これまで人類は、水や油に溶ける「染料」と、溶けずに粒子として存在する「顔料」という2種類を開発し、現代社会でも広く利用されています。

染料は水や油、溶剤に溶解して分子状となるため、耐光性などの耐久性に課題があります。一方で、顔料は水や溶剤に溶けない粒子として存在するため、染料に比べて耐候性に優れています。

しかしながら、有機蛍光色素のような鮮やかな発色は、従来の有機顔料では再現が難しく、有機蛍光色素はその高い発光特性から、現在でもプラスチック、コーティング、インク、テキスタイル、スポーツウェア、さらにはバイオ・医療用途など、幅広い分野で使用されています。

有機蛍光色素は光を吸収して可視光として再放出するため、通常の顔料と比較して、より鮮やかで明るい発色を示すという特長があります。

一方で、有機蛍光色素は耐久性が低いという課題を有しています。

本技術では、この課題に対し、有機蛍光色素をシリカ(ガラスの主成分)と複合化することで、以下のような性能向上を実現しました。

1.シリカによる酸素遮蔽効果および熱安定性の向上により、水や有機溶剤の影響を受けにくくなり、長期間にわたる発光が期待できます。

2.プラスチック成形などの高温プロセスにおいても熱分解しにくくなり、押出機、射出成形などへの適用が可能になります。

3.塗料や樹脂に添加した場合、塗膜や樹脂の硬度が向上し、耐擦傷性や機械的強度の向上が期待できます。

4.酸・アルカリ・有機溶剤・水に対する化学的安定性が向上し、機能性材料として安定した性能を発揮します。

このように、有機蛍光色素の鮮やかな発色を維持しながら、無機蛍光体に匹敵する高い耐久性(耐候性、耐熱性、化学安定性)を付与することが可能となります。

本材料により、従来の課題であった退色や劣化の大幅な改善が期待され、塗料、インク、プラスチック、樹脂、化粧品など、幅広い用途への展開が見込まれます。これまでにも、有機蛍光色素とシリカの複合化に関する研究報告は国内外で存在しますが、本技術のように、比較的低コストで大量生産が可能な実用的製造プロセスを確立した例は世界的にも多くありません。

本材料は、有機蛍光染料や有機蛍光顔料に続く、次世代色材としての展開が期待されます。

GSアライアンスでは、今後、本材料について国内外の塗料メーカー、樹脂メーカー、化粧品メーカー、研究機関などに向けたサンプル提供および共同開発を4月26日から進めていく予定です。

Rhodamine B(赤、上)と Fluorescein(緑、下)を加えたシリカ複合体をエポキシ樹脂で固めたものです。左は室内の光で見た様子、右(発光している側)はLED(波長405 nm)を当てたときの様子です。