特許ウォッチ

公開番号2025100348
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2024188395
出願日2024-10-25
発明の名称明るい色のフォトルミネセンス材料
出願人ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド
代理人個人
主分類G02B 5/20 20060101AFI20250626BHJP(光学)
要約【課題】良好な発光特性を有しつつ光の下で美しい明るい色を有するフォトルミネッセンス材料を得る。
【解決手段】本発明は、19.3～54.3重量%のポリマーマトリックスと、45～80重量%のフォトルミネセンス化合物と、0、5～15重量%の酸化ジルコニウムと、0.2～7重量%の蛍光増白剤とを含み、随意的に、0～5重量%の酸化アルミニウムと、0～0.3重量%の多孔質シリカ、色素系又は添加剤とを含み、色素系と添加剤の合計含有量は、0～15重量%であるフォトルミネセンス材料に関する。本発明は、さらに、全体的にこのフォトルミネッセンス材料によって作られている又は被覆されている物品に関する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
１９．３～５４．３重量％のポリマーマトリックスと、４５～８０重量％のフォトルミネセンス化合物と、０、５～１５重量％の酸化ジルコニウムと、０．２～７重量％の蛍光増白剤とを含み、
随意的に、０～５重量％の酸化アルミニウムと、０～０．３重量％の多孔質シリカ、色素系又は添加剤とを含み、
前記色素系と前記添加剤の合計含有量は、０～１５重量％である
ことを特徴とするフォトルミネセンス材料。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記ポリマーマトリックスは、２８．５～４８．５重量％含まれ、
前記フォトルミネセンス化合物は、５０～７０重量％含まれ、
酸化ジルコニウムは、１～１０重量％含まれ、
前記蛍光増白剤は、０．５～５重量％含まれる
ことを特徴とする請求項１に記載のフォトルミネセンス材料。
【請求項３】
酸化アルミニウムは、０．５～５重量％、好ましくは０．５～３重量％含まれる
ことを特徴とする請求項１に記載のフォトルミネセンス材料。
【請求項４】
前記多孔質シリカは、０．０１～１重量％、好ましくは０．０７～０．３重量％、より好ましくは０．０９～０．２重量％含まれる
ことを特徴とする請求項１に記載のフォトルミネセンス材料。
【請求項５】
前記多孔質シリカは、珪藻の骨格から得られたものである
ことを特徴とする請求項１に記載のフォトルミネセンス材料。
【請求項６】
前記フォトルミネセンス化合物は、希土類ドープされたアルミン酸アルカリ土類の誘導体である顔料を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のフォトルミネセンス材料。
【請求項７】
前記顔料は、式Ｓｒ
x
Ａｌ
y
Ｏ
z
：Ｅｕ
2+
、Ｄｙ
3+
のユーロピウム及びジスプロシウムドープされたアルミン酸アルカリ土類の誘導体である
ことを特徴とする請求項６に記載のフォトルミネセンス材料。
【請求項８】
前記顔料は、Ｓｒ
4
Ａｌ
14
Ｏ
25
：Ｅｕ
2+
、Ｄｙ
3+
である、かつ／又はＳｒＡｌ
2
Ｏ
4
：Ｅｕ
2+
、Ｄｙ
3+
である
ことを特徴とする請求項７に記載のフォトルミネセンス材料。
【請求項９】
前記フォトルミネセンス化合物は、有機又は鉱物性の透光性の殻内に封入された前記顔料によって構成している
ことを特徴とする請求項６に記載のフォトルミネセンス材料。
【請求項１０】
酸化ジルコニウムは、好ましくはイットリアによって、安定化される
ことを特徴とする請求項１に記載のフォトルミネセンス材料。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光性能が最適化された明るい色のフォトルミネッセンス材料に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
フォトルミネッセンス材料を作るために、ユーロピウム及びジスプロシウムドープされたアルミン酸ストロンチウムの蓄光顔料（Ｅｕ
2+
、Ｄｙ
3+
：ＳｒＡｌ
2
Ｏ
4
）が頻繁に用いられている。このような緑色ないし青色を発光する顔料は、黄色気味であることが多く、このことによって、特定の明るい色を得ることが難しくなっている。結晶格子にカルシウムのようなドーパントを加えることによって顔料を白くすることかできるが、これをすると、発光性能に深刻な悪影響を及ぼす。
【０００３】
色素顔料を含むフォトルミネッセンス材料に用いられる特定の化合物に、ルミネッセンス性質を抑制する性質があることが認識されている。蓄光材料の発光は、フォトルミネッセンス材料の化合物の間の物理化学的相互作用の結果として発生する。
【０００４】
したがって、色づけ性能と発光性能を一緒に最適化することは難しい。組成物を開発するために、本発明の発明者らは、ＴｉＯ
2
、ＣａＣＯ
3
、ＺｎＯ、ＢａＳＯ
4
、ＳｉＯ
2
及びＡｌ
2
Ｏ
3
のような鉱物化合物を用いて発光材料を白くする試験を行った。鉱物系化合物を、６０重量％のユーロピウム及びジスプロシウムドープされたアルミン酸ストロンチウム（Ｅｕ
2+
、Ｄｙ
3+
：ＳｒＡｌ
2
Ｏ
4
）のタイプの蓄光顔料に加えた。これらの鉱物系化合物が発光特性に悪影響を与えることが試験によってわかった。したがって、光の下で感じる色とフォトルミネセンスの間で、最適なものを常に見つける必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、良好な発光特性を有しつつ、光の下で美しい明るい色を得ることを可能にする、白色、より一般的には、明るい色、のための新規な組成物からなる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような状況で、本発明は、組成物に、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ
2
）、特に、安定化ジルコニア、を加えること、さらに具体的には、４～５モル％のイットリア安定化ジルコニアと、蛍光増白剤と、随意的に、酸化アルミニウム（Ａｌ
2
Ｏ
3
）を加えることを提案するものである。この組み合わせによって、白色度と発光性能の間で最良の妥協点を得て、希土類ドープされたアルミン酸アルカリ土類から得られた顔料の黄色味を抑えることができる。この色は、随意的に、色素系を加えることによって、より明るい陰に調整することができる。
【０００７】
具体的には、本発明は、１９．３～５４．３重量％のポリマーマトリックスと、４５～８０重量％のフォトルミネセンス化合物と、０、５～１５重量％の酸化ジルコニウムと、０．２～７重量％の蛍光増白剤とを含み、随意的に、０～５重量％の酸化アルミニウムと、０～０．３重量％の多孔質シリカ、色素系又は添加剤とを含み、前記色素系と前記添加剤の合計含有量は、０～１５重量％であるフォトルミネセンス材料に関する。
【０００８】
この蛍光増白剤は、輝く白色を達成するために有用である。なぜなら、近紫外線可視領域において光を吸収し青色領域において再発光するからである。特に、この蛍光増白剤は、蓄光顔料の黄色味を抑える。
【０００９】
Ａｌ
2
Ｏ
3
が加えられれば、組成物を、より強く白色化することができる。Ａｌ
2
Ｏ
3
を単独で加えると、発光が急速に消光してしまう。この問題に対処するために、Ａｌ
2
Ｏ
3
をジルコニアと組み合わせて使う必要がある。
【００１０】
随意的に、前記フォトルミネセンス材料は、さらに、発光特性を高めるために藻類から得られた多孔質シリカを含む。前記多孔質シリカは、珪藻の骨格から得られたものである。これらの珪藻の骨格は、シリカ骨格を有する単細胞生物である微細藻類である。実際に、最新の生物学的研究によると、プランクトンを構成する単細胞藻類である珪藻は、暗い深海においても太陽光を非常に高い効率で吸収して効率的に光合成することができるシリカナノセルによって構成している。フォトルミネッセンス材料に対して１重量％以下の限られた割合の多孔質シリカを加えることのおかげで、発光特性を向上させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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