JP2005330477A

JP2005330477A - アルミン酸ストロンチウム系蓄光材料及びその製造方法

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Publication number: JP2005330477A
Application number: JP2005121105A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Miyazaki; 裕光宮崎; Norihiko Saneto; 憲彦實藤
Original assignee: Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 2004-04-20
Filing date: 2005-04-19
Publication date: 2005-12-02
Anticipated expiration: 2025-04-19
Also published as: JP4829524B2

Abstract

【課題】残光輝度、残光時間が向上し、粉砕の容易なアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料を提供する。
【解決手段】賦活剤としてのユーロピウムと、共賦活剤としてのディスプロシウム及び／又はネオジウムとを含むアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料において、組成中に窒素を少なくとも０.０５０ｗｔ％含むことを特徴とする。また、さらに母体結晶がＳｒＡｌ_２Ｏ_４で表されるスタッフド・トリジマイト構造を有し、（−２１１）面の面間隔が０．３１２０〜０．３１４０ｎｍの範囲にあることを特徴とするアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料である。
【選択図】なし

Description

本発明は、残光特性に優れたアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料及びその製造方法に関する。

蛍光体の中でも、残光時間の長いものは蓄光体として知られており、生活用品、弱照明夜間標識看板、時計などの分野で広く用いられている。例えば、ユーロピウムで賦活したアルミン酸ストロンチウム（ＳｒＡｌ_２Ｏ_４）は、代表的な蓄光体であり、ディスプロシウム等の共賦活剤をさらに添加することで特性を改良して使用されている（例えば、特許文献１を参照）。また、このものを製造するには、アルミナ、炭酸ストロンチウム等の原料粉末に融剤としてホウ酸をさらに添加混合した後、混合物を高温で焼成する方法（いわゆる固相合成法）が用いられている。

特開平７−１１２５０号公報（第２−７頁）

上記共賦活剤を添加したアルミン酸ストロンチウムのより広い応用展開を図るためにはなお一層の残光特性の向上が求められている。製造時にホウ酸等の融剤を添加して焼成すると残光の輝度が大きく改善されるが、融剤によって焼結が進み焼成物は塊状になる場合がある。蓄光効果を活かした塗料、プラスチックやシートなどの用途に供する為には、通常、焼成物を粉砕し粒度を揃える必要があるが、塊状にまで焼結が進むと粉砕時にかかる大きな機械的ストレスにより格子欠陥が生じ、著しく輝度が低下してしまう。さらに機械的粉砕で得られる粉体には微細な破砕片や粗粒が残り粒度分布の広い粉末しか得られない。

本発明者らは、より一層残光特性に優れたアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料を見出すべく種々の研究を重ねたところ、組成中に窒素を含有させることで残光特性が向上すること、また窒素を含有する蓄光材料は結晶格子が通常のアルミン酸ストロンチウムと較べて縮んだ構造を有していることを見出した。また、組成中に窒素を含有させるには上記固相合成法において、混合物中に金属窒化物を含ませて加熱焼成する方法が有効であることを見出した。

さらに、原料に金属窒化物を含む場合には、融剤としてホウ酸を添加しなくとも、十分な残光特性を有する蓄光材料が得られることを見出した。得られた蓄光材料は融剤を用いる場合に較べ焼結が進まないので、機械的粉砕の負荷を軽減でき、平均粒子径の小さい粒度分布の狭い粉末を得ることができる。また粉砕の負荷を軽減できるので粉砕によって発生する結晶欠陥の量が少なくなり、粉砕による残光輝度の低下が抑えられる。

すなわち、本発明は、賦活剤としてのユーロピウムと、共賦活剤としてのディスプロシウム及び／又はネオジウムとを含むアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料であって、組成中に窒素を少なくとも０.０５０ｗｔ％含むことを特徴とするアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料である。また、さらに母体結晶がＳｒＡｌ_２Ｏ_４で表されるスタッフド・トリジマイト構造を有し、（−２１１）面の面間隔が０．３１２０〜０．３１４０ｎｍの範囲にあることを特徴とするアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料である。

さらに、本発明は上記アルミン酸ストロンチウム系蓄光材料を製造する方法であって、ストロンチウム化合物、アルミニウム化合物、ユーロピウム化合物並びにディスプロシウム化合物及び／又はネオジウム化合物を含む原料を混合した後、非酸化性雰囲気で加熱焼成してアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料を製造する方法において、原料に少なくとも一つの金属窒化物を含むことを特徴とするアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料の製造方法である。

本発明のアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料は、蓄光特性（残光輝度、長残光時間）に優れている。また、本発明の製造方法は、通常の固相合成法において、原料の一部に金属窒化物を用いることを特徴としており、特殊な装置を必要としないことから、工業的に有利な製造方法である。さらに、融剤を用いなくとも十分な残光特性を有する蓄光材料を得ることができ、しかも、粒子径の小さい蓄光材料を得ることのできる製造方法である。

本発明は、賦活剤としてのユーロピウムと、共賦活剤としてのディスプロシウム及び／又はネオジウムとを含むアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料、好ましくは粉末であって、組成中に窒素を少なくとも０.０５０ｗｔ％、好ましくは０．０５０〜５．０ｗｔ％含むことを特徴とする。組成中に窒素を含ませることにより、蓄光特性が著しく向上する。窒素のより好ましい含有量は少なくとも０．０８０ｗｔ％である。また母体結晶となるアルミン酸ストロンチウムの組成は、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４、Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５、ＳｒＡｌ_１２Ｏ_１９、ＳｒＡｌ_４Ｏ_７等が挙げられるが、蓄光特性の点でスタッフド・トリジマイト構造を有するＳｒＡｌ_２Ｏ_４が好ましい。スタッフド・トリジマイト構造を有するＳｒＡｌ_２Ｏ_４の（−２１１）面の面間隔は０．３１４４ｎｍであることが知られている（ＰＤＦ＃７４−０７９４）が、本発明のように組成中に窒素を含むものは、（−２１１）面の面間隔が０．３１２０〜０．３１４０ｎｍの範囲にあり、結晶格子が縮んだ構造をとっており、そのことにより、アルミン酸ストロンチウムの蓄光特性がより一層向上したものと考えられる。

本発明において賦活剤として含まれるユーロピウムの量並びに共賦活剤として含まれるディスプロシウム及び／又はネオジウムの量は、それぞれストロンチウムに対して０．００２〜２０モル％が好ましい。上記範囲より賦活剤及び共賦活剤の量が少ないと、長残光性を付与することが困難であり、また、上記範囲より多くても、更なる長残光性の改良を期待することができず、むしろ結晶構造を維持することが困難となる。

次の本発明は、上記アルミン酸ストロンチウム系蓄光材料、好ましくは粉末の製造方法であって、ストロンチウム化合物、アルミニウム化合物、ユーロピウム化合物並びにディスプロシウム化合物及び／又はネオジウム化合物を含む原料を混合した後、非酸化性雰囲気で加熱焼成してアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料、好ましくは粉末を製造する方法において、原料に少なくとも一つの窒化物、好ましくは金属窒化物を含むことを特徴とする。用いることのできる金属窒化物としては、ストロンチウム、アルミニウム、ユーロピウム、ディスプロシウム、ネオジウム、ガリウム等の金属の窒化物が挙げられる。好ましくは、ストロンチウム、アルミニウム、ユーロピウム、ディスプロシウム、ネオジウムから選ばれる少なくとも一種の金属の窒化物であり、より好ましくは窒化アルミニウムである。通常、アルミン酸ストロンチウム系蓄光粉末は、炭酸ストロンチウム、酸化アルミニウム、酸化ユーロピウム並びに酸化ディスプロシウム及び／又は酸化ネオジウムの各粉末、さらには融剤を乾式で混合した後、加熱焼成して得られる。本発明においては、原料として用いる上記ストロンチウム化合物、アルミニウム化合物、ユーロピウム化合物並びにディスプロシウム化合物及び／又はネオジウム化合物の少なくとも一つの化合物に関し、それらの窒化物を用いる、あるいは原料に他の金属の窒化物を含ませることにより、加熱焼成により得られるアルミン酸ストロンチウムは、結晶格子の縮んだものとなり、より一層蓄光特性が向上する。

窒化物以外の原料として用いることのできるストロンチウム化合物としては、炭酸ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、塩化ストロンチウム、硫酸ストロンチウム、硝酸ストロンチウム、酢酸ストロンチウム、蓚酸ストロンチウム、クエン酸ストロンチウム、酸化ストロンチウム、アルミン酸ストロンチウム、ストロンチウムアルコキシドなどが挙げられ、潮解性もなく、化学的に安定な炭酸ストロンチウムの使用が好ましい。また、アルミニウム化合物としては、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、蓚酸アルミニウム、クエン酸アルミニウム、アルミン酸ストロンチウム、アルミニウムアルコキシドなどが挙げられ、潮解性もなく、化学的に安定な酸化アルミニウムの使用が好ましい。さらに、ユーロピウム化合物としては、酸化ユーロピウム、塩化ユーロピウム、蓚酸ユーロピウム、硫化ユーロピウム、硫酸ユーロピウム、硝酸ユーロピウム、ユーロピウムアルコキシドなどが挙げられる。ディスプロシウム化合物としては、酸化ディスプロシウム、塩化ディスプロシウム、蓚酸ディスプロシウム、硫化ディスプロシウム、硫酸ディスプロシウム、硝酸ディスプロシウム、ディスプロシウムアルコキシドなどが挙げられる。ネオジウム化合物としては、酸化ネオジウム、塩化ネオジウム、蓚酸ネオジウム、硫化ネオジウム、硫酸ネオジウム、硝酸ネオジウムなどが挙げられる。

本発明においては、上記各原料として少なくとも一つの金属窒化物を含むことを特徴としている。例えば、アルミニウム化合物として、酸化アルミニウムを主成分とし、このものに一部窒化アルミニウムを混合して用いたりする。窒化物の使用量は、窒化物中に含まれる窒素を原料の総量に対して０．０５〜１０重量％にすることが好ましい。窒化物の量が、上記範囲より少ないと生成するアルミン酸ストロンチウムの蓄光性をより一層向上させることが困難となり、一方、上記範囲より多く窒化物を使用しても、更なる蓄光性の向上は望み難い。

次いで、窒化物を含む上記原料を混合した後、非酸化性雰囲気で加熱焼成してユーロピウムで賦活されたアルミン酸ストロンチウム系蓄光粉末を得る。加熱焼成の雰囲気は非酸化性であって、例えば、窒素、アルゴン、ネオン、クリプトン等の不活性雰囲気や、それらと水素やアンモニアとを、混合した還元性雰囲気が挙げられる。なかでも、水素：窒素（モル比）で０：１〜１：０の不活性雰囲気若しくは還元性雰囲気が好ましく、より好ましくは０．００１：０．９９９９〜０．５：０．５の還元性雰囲気である。また、加熱焼成温度は、６００℃〜１７００℃の温度であればよいが、好ましくは９００℃〜１６００℃、より好ましくは１１００℃〜１５００℃の温度である。

本発明の製造方法において、上記原料に、更に融剤としてのホウ素化合物を含むものを用いると、加熱焼成時に粒子成長が促進され、生成するアルミン酸ストロンチウムの蓄光特性をより一層向上させることができる。用いることのできるホウ素化合物としては、ホウ酸、酸化ホウ素等が挙げられる。融剤として用いるホウ素化合物の使用量は、原料の総量に対して多くても２０重量％が好ましく、１０重量％より少ないとより好ましい。融剤の添加量が多いと焼結が進み塊状粒子となるため、粉砕の負荷を上げる必要があり、粉砕による残光輝度の低下を招くことになるので、本発明品において、できるだけ融剤の添加量は少ないことが望ましい。

融剤による焼結を嫌って融剤を用いないで焼成すると焼結が進まないので軽い粉砕で粒度の揃った粉体を得ることができるが、残光の輝度が低く実用に供することができない。しかしながら、本発明に従い焼成前に窒化物を添加するとその蓄光特性が大きく向上し、融剤を添加しなくても実用上有用なレベルの蓄光特性を有する微粒子のアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料を得ることができる。しかも、この場合は、融剤による焼結が発生しないので、軽い粉砕のみで蓄光材料として粒子径が小さく粒度の揃ったもの（例えば、２μｍより小さいもの）が容易に得られ、樹脂系、塗料系での分散性に有利な粒子径を有する蓄光材料を製造することができる。

加熱焼成によって得られた本発明のアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料は、使用目的に応じて、適宜、公知の方法により粉砕処理して粒度を整えることができる。例えば、ピンミル粉砕、ボールミル粉砕、ジェットミル粉砕、バンタムミル粉砕等、一般的な粉砕方法を採用することができる。また、融剤を用いることなく原料粉末の混合物を加熱焼成して蓄光材料を得る場合は、加熱焼成時の粒子成長は抑制されているため、解砕程度の弱い粉砕条件に設定することも可能である。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はそれら実施例に限定されるものではない。先ず、共賦活剤としてディスプロシウムを用い、融剤を使用しなかった例を示す。

実施例１
５．７９ｇの炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_３）、０．０７０４ｇの酸化ユーロピウム（Ｅｕ_２Ｏ_３）、０．０７４６ｇの酸化ディスプロシウム（Ｄｙ_２Ｏ_３）、４．０４ｇの酸化アルミニウム（α−Ａｌ_２Ｏ_３）及び０．０３２８ｇの窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を、自動メノウ乳鉢を用いて１０分間、粉砕・混合した。原料粉末の配合割合は、モル比で表してＳｒ：Ｅｕ：Ｄｙ：Ａｌ＝０．９８：０．０１：０．０１：２である。また、窒化物（窒化アルミニウム）の配合量は、窒化物中の窒素を原料の総量に対して０．１１重量％含む量であり、酸化アルミニウムと窒化アルミニウムの配合割合は、モル比で表してＡｌ_２Ｏ_３：ＡｌＮ＝９９：２である。次いで、得られた混合物をアルミナ製の坩堝に入れ、水素：窒素＝３体積％：９７体積％の弱還元性雰囲気下、１４００℃の温度で２時間加熱焼成した。焼成物を乳鉢で５分間粉砕して、本発明の蓄光材料（試料Ａ）を得た。

実施例２
酸化アルミニウムと窒化アルミニウムの配合割合を、モル比で表してＡｌ_２Ｏ_３：ＡｌＮ＝９７：６とした以外は、全て実施例１と同様に処理して、本発明の蓄光材料（試料Ｂ）を得た。

実施例３
酸化アルミニウムと窒化アルミニウムの配合割合を、モル比で表してＡｌ_２Ｏ_３：ＡｌＮ＝９６：８とした以外は、全て実施例１と同様に処理して、本発明の蓄光材料（試料Ｃ）を得た。

実施例４
酸化アルミニウムと窒化アルミニウムの配合割合を、モル比で表してＡｌ_２Ｏ_３：ＡｌＮ＝９５：１０とした以外は、全て実施例１と同様に処理して、本発明の蓄光材料（試料Ｄ）を得た。

実施例５
酸化アルミニウムと窒化アルミニウムの配合割合を、モル比で表してＡｌ_２Ｏ_３：ＡｌＮ＝９４：１２とした以外は、全て実施例１と同様に処理して、本発明の蓄光材料（試料Ｅ）を得た。

実施例６
酸化アルミニウムと窒化アルミニウムの配合割合を、モル比で表してＡｌ_２Ｏ_３：ＡｌＮ＝９２．５：１５とした以外は、全て実施例１と同様に処理して、本発明の蓄光材料（試料Ｆ）を得た。

実施例７
酸化アルミニウムと窒化アルミニウムの配合割合を、モル比で表してＡｌ_２Ｏ_３：ＡｌＮ＝９０：２０とした以外は、全て実施例１と同様に処理して、本発明の蓄光材料（試料Ｇ）を得た。

実施例８
弱還元性雰囲気を、アンモニア：窒素＝３体積％：９７体積％とし、１４００℃の温度で２時間加熱焼成した以外は、全て実施例１と同様に処理して、本発明の蓄光材料（試料Ｈ）を得た。

比較例１
実施例１において、酸化アルミニウム４．０４ｇ及び窒化アルミニウム０．０３２８ｇの使用に代えて、４．０８ｇの酸化アルミニウムを使用した以外は、実施例１と同様に処理して比較試料の蓄光材料（試料Ｉ）を得た。なお、原料粉末の配合割合は、実施例１と同様、Ｓｒ：Ｅｕ：Ｄｙ：Ａｌ＝０．９８：０．０１：０．０１：２である。

実施例２、４及び７で得られた試料Ｂ、Ｄ及びＧについては以下の方法で窒素量の測定を行った。
（窒素の分析方法）
黒鉛ルツボを抽出炉にセットし、ヘリウムガス雰囲気中で電流を通じ、ジュール熱により黒鉛ルツボを空焼し脱ガスを行った。次に試料を脱ガスした黒鉛ルツボに入れ、高温で加熱融解させた。試料中の含有窒素は窒素ガスとなり、このガスを熱伝導度検出器に導いて窒素ガス濃度を検出した。分析結果を表１にまとめて示す。
尚、装置は不活性ガス搬送融解熱伝導度法測定装置（ＬｅｃｏＴＣ-４３６ＡＲ：Ｌｅｃｏ社製）を用いた。

また実施例１〜８及び比較例１で得られた試料Ａ〜ＩをＸ線回折分析測定装置（ＲＩＮＴ１０００：株式会社リガク製）を用いて、粉末Ｘ線回折分析したところ、何れの試料もスタッフド・トリジマイト構造を有しているものの、（−２１１）面の面間隔は、本発明の試料Ａ〜Ｈでは０．３１２０ｎｍ〜０．３１４０ｎｍの範囲にあったのに対し、比較試料Ｉでは０．３１４４ｎｍであった。測定結果を表１にまとめて示す。

さらに、実施例１〜８及び比較例１で得られた試料Ａ〜Ｉの蓄光特性（残光輝度）を以下のようにして評価した。
（残光輝度の測定方法）
Ｄ６５ランプを用い、２００ルクスの照度で試料を３分間光照射し、その後光照射を停止し１０分後の輝度を、ホトセンサ−を用いて測定した。その結果、比較試料Ｉの残光輝度を１００とする相対強度で表すと、本発明の試料Ａ〜Ｈの残光輝度は２８０以上となった。測定結果を表１にまとめて示す。

上記のとおり、ディスプロシウムで共賦活した場合について、本発明のユーロピウムで賦活されたアルミン酸ストロンチウムは格子が縮んだスタッフド・トリジマイト構造を有しており、また、窒化物の使用量が増加するにしたがって残存窒素量も増加し、それに起因して蓄光特性が向上し、高輝度で長残光を示すことがわかった。

次に、共賦活剤としてネオジウムを用い、融剤を使用しなかった例を示す。

実施例９
５．７９ｇの炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_３）、０．０７０４ｇの酸化ユーロピウム（Ｅｕ_２Ｏ_３）、０．０６７３ｇの酸化ネオジウム（Ｎｄ_２Ｏ_３）、３．９６ｇの酸化アルミニウム（α−Ａｌ_２Ｏ_３）及び０．０９８４ｇの窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を、自動メノウ乳鉢を用いて１０分間、粉砕・混合した。原料粉末の配合割合は、モル比で表してＳｒ：Ｅｕ：Ｎｄ：Ａｌ＝０．９８：０．０１：０．０１：２である。また、窒化物（窒化アルミニウム）の配合量は、窒化物中の窒素を原料の総量に対して０．３４重量％含む量であり、酸化アルミニウムと窒化アルミニウムの配合割合は、モル比で表してＡｌ_２Ｏ_３：ＡｌＮ＝９７：６である。次いで、得られた混合物をアルミナ製の坩堝に入れ、水素：窒素＝３体積％：９７体積％の弱還元性雰囲気下、１４００℃の温度で２時間加熱焼成した。焼成物を乳鉢で５分間粉砕して、本発明の蓄光材料（試料Ｊ）を得た。

比較例２
実施例９において、酸化アルミニウム３．９６ｇ及び窒化アルミニウム０．０９８４ｇの使用に代えて、４．０８ｇの酸化アルミニウムを使用した以外は、実施例９と同様に処理して比較試料の蓄光材料（試料Ｋ）を得た。なお、原料粉末の配合割合は、実施例１と同様、Ｓｒ：Ｅｕ：Ｄｙ：Ａｌ＝０．９８：０．０１：０．０１：２である。

実施例９及び比較例２で得られた試料Ｊ及びＫについて、先に示した方法で、（−２１１）面の面間隔の測定と残光輝度の測定を行った。測定結果を表２にまとめて示す。残光輝度は、試料Ｋの値を１００とする相対強度で表す。

上記のとおり、ネオジウムで共賦活した場合について、本発明のユーロピウムで賦活されたアルミン酸ストロンチウムは格子が縮んだスタッフド・トリジマイト構造を有しており、それに起因して蓄光特性が向上し、高輝度で長残光を示すことがわかった。

さらに、共賦活剤としてディスプロシウムを用い、融剤としてホウ酸を添加した場合について示す。

実施例１０
５．６７ｇの炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_３）、０．１４１ｇの酸化ユーロピウム（Ｅｕ_２Ｏ_３）、０．１４９ｇの酸化ディスプロシウム（Ｄｙ_２Ｏ_３）、４．００ｇの酸化アルミニウム（α−Ａｌ_２Ｏ_３）及び０．０６５６ｇの窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を、自動メノウ乳鉢を用いて１０分間、粉砕・混合した。その際０．１９８ｇの硼酸を融剤として添加した。原料粉末の配合割合は、モル比で表してＳｒ：Ｅｕ：Ｄｙ：Ａｌ＝０．９６：０．０２：０．０２：２である。窒化物（窒化アルミニウム）の配合量は、窒化物中の窒素を原料の総量に対して０．２２重量％含む量であり、酸化アルミニウムと窒化アルミニウムの配合割合は、モル比で表してＡｌ_２Ｏ_３：ＡｌＮ＝９８：４である。また硼酸は、炭酸ストロンチウム対するモル比で０．０８である。次いで得られた混合物をアルミナ製の坩堝に入れ、水素：窒素＝３体積％：９７体積％の弱還元性雰囲気下、１４００℃の温度で２時間加熱焼成した。焼成物を乳鉢で５分間粉砕して、本発明の蓄光材料（試料Ｌ）を得た。

実施例１１
原料に含まれるストロンチウムとユーロピウム、ディスプロシウム、アルミニウムの配合割合を、モル比で表してＳｒ：Ｅｕ：Ｄｙ：Ａｌ＝０．９４：０．０２：０．０４：２とした以外は、全て実施例９と同様に処理して、本発明の蓄光材料（試料Ｍ）を得た。

比較例３
実施例１０において、酸化アルミニウム４．００ｇ及び窒化アルミニウム０．０６５６ｇの使用に代えて、４．０８ｇの酸化アルミニウムを使用した以外は、実施例１０と同様に処理して比較試料の蓄光材料（試料Ｎ）を得た。なお、原料粉末の配合割合は、実施例１０と同様、Ｓｒ：Ｅｕ：Ｄｙ：Ａｌ＝０．９６：０．０２：０．０２：２である。

実施例１０、１１及び比較例３で得られた試料Ｌ〜Ｎについて、先に示した方法で、（−２１１）面の面間隔の測定と残光輝度の測定を行った。測定結果を表３に示す。残光輝度は、試料Ｎの値を１００とする相対強度で表す。

上記のとおり、融剤として硼酸を添加した場合にも、ディスプロシウムで共賦活した場合について、本発明のユーロピウムで賦活されたアルミン酸ストロンチウムは、格子が縮んだスタッフド・トリジマイト構造を有しており、それに起因して蓄光特性が向上し、高輝度で長残光を示すことがわかった。

さらに、実施例及び比較例で得られた試料について、比表面積測定装置（ＭＳ−１８：クウォンタムクローム社製）を用いた比表面積の測定や、走査型電子顕微鏡（Ｓ−３２００Ｎ：株式会社日立製作所製）による観察を行った。融剤を用いずに作成した場合は、実施例、比較例ともに比表面積は１．０ｍ^２／ｇ程度であったのに対し、融剤を用いた場合は０．３ｍ^２／ｇ程度であった。また、電子顕微鏡観察では、融剤を用いずに作成した試料は、粒度分布が狭く、何れも１．０μｍ程度の平均粒子径を有していた。一方、融剤を用いた場合は、１０μｍ程度の大粒子がメインであることがわかった。

本発明のアルミン酸ストロンチウム系蓄光粉末は、より一層高輝度で長残光性を有しているため、これまでの生活用品、弱照明夜間標識看板、時計などの分野で広く用いることができる。更に、融剤を添加しない場合には、粒度の整った微細な粒子を得ることができるため、塗料化し易く、平滑性にも優れた塗膜を得ることが期待される。

試料Ｍの粒子形状を示す走査型電子顕微鏡写真（倍率３０００倍）である。試料Ｎの粒子形状を示す走査型電子顕微鏡写真（倍率３０００倍）である。

Claims

賦活剤としてのユーロピウムと、共賦活剤としてのディスプロシウム及び／又はネオジウムとを含むアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料であって、窒素を少なくとも０.０５０ｗｔ％含むことを特徴とするアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料。
母体結晶がＳｒＡｌ_２Ｏ_４で表されるスタッフド・トリジマイト構造を有し、（−２１１）面の面間隔が０．３１２０〜０．３１４０ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料。
賦活剤をストロンチウムに対して０．００２〜２０モル％含むことを特徴とする請求項１に記載のアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料。
共賦活剤をストロンチウムに対して０．００２〜２０モル％含むことを特徴とする請求項１に記載のアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料。
ストロンチウム化合物、アルミニウム化合物、ユーロピウム化合物並びにディスプロシウム化合物及び／又はネオジウム化合物を含む原料を混合した後、非酸化性雰囲気で加熱焼成してアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料を製造する方法において、原料に少なくとも一つの金属窒化物を含むことを特徴とするアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料の製造方法。
金属窒化物が、ストロンチウム、アルミニウム、ユーロピウム、ディスプロシウム及びネオジウムから選ばれる少なくとも一種の金属の窒化物であることを特徴とする請求項５に記載のアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料の製造方法。
窒化物が窒化アルミニウムであることを特徴とする請求項５に記載のアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料の製造方法。
窒化物中に含まれる窒素を原料の総量に対して０．０５〜１０ｗｔ％含むことを特徴とする請求項５に記載のアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料の製造方法。
原料に更にホウ素化合物を含むことを特徴とする請求項５に記載のアルミン酸ストロンチウム系蓄光材料の製造方法。