JP2018537382A - コバルトを含有する赤色および赤みがかったスミレ色の無機酸化物材料 - Google Patents

コバルトを含有する赤色および赤みがかったスミレ色の無機酸化物材料 Download PDF

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Abstract

本テクノロジーは、Y(In、M)Oの形態の六方晶系ABO構造を有する、赤色および赤みがかったスミレ色顔料を対象としており、Mで、ABO構造の三方両錐のBサイトにおけるInを置換し、Mは、Co2+および電荷補償イオンを含有する混合物であるか、または、Mは、Co2+および電荷補償イオン、ならびに他の異原子価イオンおよび等原子価イオンを含有する混合物である。

Description

開示の内容
〔背景〕
規制事項がなく、着色ガラスの調製において安定している、赤色顔料およびスミレ色顔料は、金を含んでいる「カシウス紫金」のように、非常に高価であるか、または、Fe赤、もしくはCoAl青とFe赤との混合物のように、鈍いかのどちらかである。スミレ色のコバルト含有リン酸塩顔料である、Co(PO(PV14)および(NH)CoPO(PV49)は、高温の適用では、安定せず、ましてやガラスでは安定しない。対照的に、マゼンタのY(Co,Ti,In)O顔料は、ガラスエナメルの適用において少なくとも650℃まで安定する青みがかった赤色(blue-shade red)顔料を提供する。
〔概要〕
主要な化学的性質(primary chemistry)は、赤からマゼンタの色を示すY(CoTiIn1−2x)Oの形態の、コバルトおよびチタンで置換されたイットリウムインジウム酸化物(yttrium indium oxide)である。主要なテクノロジー(primary technology)の色は、二価コバルトを三方両錐形の配位環境に組み込むことに起因すると考えられる。このテクノロジーのさらなる側面は、追加の金属置換と協調してコバルトを組み込んで他の色合いを提供することを含む。
このテクノロジーの別の側面は、式A(M,M’)Oを有する赤みがかったスミレ色顔料であるABO六方晶系構造材料であり、式中、Aは、Y、La、Sc、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、またはそれらの混合物であり、Mは、Al、Ga、In、Cr、Fe、Ni、B、Mn、またはそれらの混合物であり、M’は、M陽イオンとM陽イオンとの混合物であり、Mは、Co、Zn、Mg、Ca、Sr、Ba、Cu、Ni、またはそれらの混合物であり、Mは、Ti、Zr、Sn、Si、V、Sb、Nb、Mo、W、Ta、Bi、またはそれらの混合物であり、Mの少なくとも1つは、Coであり、陽イオンは、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近い割合で存在する。この材料は、以下の式:Y(In、M’)O;YIn1−x(Co0.5Ti0.5;YIn1−x((Co,Zn)0.5Ti0.5;Y(In、Mn)1−x(Co0.5Ti0.5;およびY(In、Mn)1−x((Co,Zn)0.5Ti0.5によってさらに定めることができ、式中、0<x≦1である。
一般的に、MおよびM’は、ABO構造の三方両錐のBサイトにある。M’は、Co2+を含有する混合物であってよく、陽イオンが、電気的に中性の六方晶系酸化物形態を作るものに近い割合で存在する。Mは、A(M,M’)O構造の三方両錐のBサイトにおけるInであってよい。さらに、この材料は、YInOの形態の六方晶系ABO構造を有し得、In3+が三方両錐のBサイトにある。この材料は、塗料、インク、ガラス、エナメル、釉薬、プラスチック、または装飾用の化粧品の顔料として使用され得る。
本テクノロジーは、式AMM’Oを有する材料として定めることもでき、式中、Aは、Sc、Y、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、In、Ga、またはそれらの混合物であり、Mは、Al、Ga、In、Cr、Fe、Ni、B、Mn、Ti、Zr、Sn、Si、V、Sb、Nb、Mo、W、Ta、Bi、またはそれらの混合物であり、M’は、Co、Zn、Mg、Cu、Ni、またはそれらの混合物であり、M’の少なくとも1つはCoであり、Coは、AMM’O構造の三方両錐のサイトに存在し、陽イオンは、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近い割合で存在し得る。材料は、AMM’Oの形態の式のYbFe構造を有するものとしてさらに定めることができる。この材料も、塗料、インク、ガラス、エナメル、釉薬、プラスチック、または装飾用の化粧品の顔料として使用され得る。さらに、MまたはM’は、Co2+を含有する混合物であってよく、陽イオンが、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近い割合で存在する。
式AMM’OおよびA(M,M’)Oの化合物は、真空下で、空気中で、または窒素、アルゴン、およびそれらの混合物を含む不活性雰囲気中で、反応混合物を加熱する工程を用いて調製され得る。合成工程は、ケイ素、一酸化ケイ素、炭素、酸化アンチモン(III)、コバルト金属から選択される還元物質で反応混合物を処理することと、反応混合物を粉砕することと、水、酸、塩基、または溶媒で反応混合物を洗浄することと、1つ以上の鉱化剤を使用することと、をさらに含み得る。
〔詳細な説明〕
本テクノロジーは、Y(In,M)Oの形態の六方晶系ABO構造を有する、赤色および赤みがかったスミレ色顔料を対象としており、Mで、ABO構造の三方両錐のBサイトにおけるInを置換し、Mは、Co2+および電荷補償イオンを含有する混合物であるか、または、Mは、Co2+および電荷補償イオン、ならびに他の異原子価イオンおよび等原子価イオンを含有する混合物である。
サンプル組成物は、従来の固体セラミック方法によって調製され得、この方法では、金属酸化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、または水酸化物などの、試薬の化学量論的な前駆混合物が、セラミックるつぼの中で、例えば800℃〜1400℃の高温で、所与の期間、例えば1〜12時間、混和およびか焼され、イオンの相互拡散、さまざまな反応、および最終生成物の形成をもたらす。混和されたサンプル前駆物質は、他の方法、例えば、沈殿、水熱、ゾルゲル、および燃焼方法を通じて、調製されることもできる。
高温の固相反応では、溶解物、共融混合物、もしくは反応気相の形成を通じて、所望の結晶相の形成を助け、かつ/または反応種の拡散を助ける、鉱化剤もしくは融剤(fluxes)として知られる少量の添加剤を使用することが一般的である。前駆組成物の1〜5重量%の添加速度で鉱化剤を使用すると、しばしば所望の生成物相の収率が増え、かつ/または所望の生成物相を形成するのに必要なか焼温度が下がる。一般的な鉱化剤は、アルカリおよびアルカリ土類金属塩、例えば金属水酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、硫酸塩、およびリン酸塩、金属酸化物、例えばモリブデン、タングステン、バナジウム、および酸化ビスマス、ならびに酸化ホウ素、例えばホウ酸、酸化ホウ素、またはテトラホウ酸ナトリウムを含むが、これらに制限されない。
還元物質、還元剤、または還元体は、このテクノロジーの目的で、典型的には1つまたは複数の電子の提供によって酸化還元反応において他の化学種を還元させる元素または化合物として定義される。還元剤は、電子を失った場合、酸化したと言われる。さらに、この物質は、他の物質が酸化できない環境を作り出し得る。
高温の固相反応は、顔料用途に望ましいよりも大きい粒径の最終生成物をしばしばもたらす。材料の粉砕は、このテクノロジーの目的で、メディアミリング、ジェットミリング、またはロールミリングに制限されない機械的手段を通じて、燃焼されたままの合成生成物の粒径を縮小することとして定義される。
合成プロセス中、材料は、望ましくないかつ/または副生物イオンおよび塩を除去する洗浄またはクリーニング工程を必要とし得る。さまざまな酸、塩基、および溶媒が、有用な洗浄剤である。酸、塩基および溶媒は、このテクノロジーの目的で、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウムなどの塩基と合わせた、酢酸、塩酸、および硫酸などの酸の溶液を含む。溶媒は、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール、またはアセトン、メチルエチルケトン、ヘキサン、およびトルエンなどの他の有機液体を含み得る。
金属酸化物の置換固溶体は、溶質の金属酸化物の金属イオンが金属酸化物の溶媒の格子サイトに組み込まれた場合に、形成される。均一の固溶体相の形成は、金属イオンの酸化状態、イオン半径、および電気陰性度、ならびに溶質および溶媒金属酸化物の結晶構造を含む、多くの要因のバランスに依存する。いくつかの場合では、固溶体は、2つの端成分酸化物(two end member oxides)の組成範囲全体にわたって形成され得、例えばCrとAlとの反応から形成される固溶体(CrAl1−xであり、式中、xは、0〜1で変化する。他の場合では、固溶体は、xの所与の範囲内でのみ均一相を形成する。
同じ酸化状態の金属イオンによる溶媒金属酸化物のサイトでの置換は、等原子価置換である。異原子価置換の固溶体では、元の金属酸化物溶媒構造のイオンが、異なる電荷のイオンと置き換えられる。これにより、陽イオンもしくは陰イオン空格子点、または侵入的に構造中の通常空の孔(normally unpopulated holes)への電荷平衡もしくは電荷補償イオンの組み込みをもたらし得る。あるいは、2つ以上の金属イオンでの異原子価置換は、材料の電荷平衡および全体的な電気的中性を保つことができる。例えば、2つのAl3+イオンが、1つのZn2+イオンと電荷補償Ti4+イオンとで置き換えられ得る。
等原子価置換および異原子価置換ならびに固溶体の形成の両方が、溶媒金属酸化物の電子的性質に影響を及ぼし得、固溶体は、非置換の金属酸化物とは異なる特性を示し得る。例えば、固溶体のバンド構造および光吸収スペクトルは、溶質または溶媒金属酸化物のいずれかのバンド構造および光吸収スペクトルとは異なり得る。
8面体配位のコバルト(II)を有する錯体、例えば[Co(HO)]2+、は、色が赤またはピンクであることが多い。コバルトを含有するリン酸塩は、コバルト酸化状態および配位環境に起因する広範な色を示す;Co(POは、鮮やかなスミレ色であり、Coは、ピンクがかった紫色の材料であり、いずれの材料も、6配位および5配位の両方を占める二価コバルトを含有する。5配位三方両錐のサイトにコバルトを含有する、NaCoPOの準安定なリン酸塩相は、赤色であると報告された。コバルトバイオレットでは、Co(PO(PV14)コバルトが、5配位および歪んだ8面体の6配位サイトの両方に組み込まれる。同様に、紫青色の生成物は、LiMgBOホストの5配位三方両錐の配位サイトにおけるCoクロモフォアに起因する。これらの観察は、5配位形のコバルトについて赤みがかった色を示唆する。コバルトが5配位三方両錐のサイトに組み込まれると推定されるY(CoTiIn1−2x)Oを生じるために、Co2+およびTi4+でYInOを同時置換する(Co-substituting)と、明るい青みがかった赤色(マゼンタ)の生成物を生じる。
酸化コバルト(II)、CoOは、空気中で、400〜900℃で加熱されると、酸化コバルト(II,III)、Coへと酸化される。酸化コバルト(II,III)は、空気またはアルゴン中で、900℃超で加熱されると酸化コバルト(II)へと変換され;空気中で冷却されると、このように形成されたCoOは、900℃より低い温度で、酸化コバルト(II,III)、Coへと再び酸化される。にもかかわらず、Coは、高温の固相反応でCo(II)を提供する一般的な試薬である。いくつかの場合では、Co(II)は、空気中で、900℃未満で安定化され得る。例えば、さまざまな酸化状態のCoが、Alとの反応を受けると、Co(II)が最終生成物のスピネル結晶格子(spinel crystalline lattice)に組み込まれた、CoAlが形成される。
例えば空気中でか焼される場合の、Co(II)材料の酸化に対する熱安定性は、材料依存性であり、化学物質によって変化する。本テクノロジーのマゼンタレッドの色は、一酸化ケイ素、ケイ素粉末、酸化アンチモン(III)、炭素、もしくはコバルト金属などの還元剤をその他の試薬と共に使用した場合に、CoまたはCoOのいずれかを用いたアルゴン燃焼(argon firings)で観察される。
YInOは、5配位三方両錐のBサイトにIn3+を備える六方晶系のABO構造(JCPDS No:70−0133;P63cm空間群)をとっている。イットリウム、インジウム、コバルト、およびチタン試薬の均質化された出発原料混合物の高温の不活性雰囲気でのか焼下で、Yが六方晶系のABO構造のAサイトに存在し、In、Co、TiがBサイトに存在する固溶体が形成され、親であるYInOにおけるIn3+が異原子価イオンのCo2+およびTi4+と置換されている。我々の知る限り、二価コバルトは、YInOおよびYMnOファミリーにおける三方両錐形の配位では観察されていない。式AMM’Oを有するYbFe構造の材料も、MおよびM’イオンの5配位三方両錐形配位(five-fold trigonal bipyramidal coordination)を示す。YbFe構造を有する材料中のCo2+も、赤色および赤みがかったスミレ色をもたらす三方両錐形配位を示すことが予測される。
In3+を異原子価イオンCo2+およびTi4+で置換した六方晶系の固溶体Y(Co,Ti,In)Oは、非置換のYInOと比べて、可視領域を通じて追加の吸収特徴を示し、そのため、観察された色を提供する。さらに、固溶体Y(Zn,Co,Ti,In)O、Y(Co,Ti,In,Mn,)O、およびY(Zn,Co,Ti,In,Mn)Oにおいて、Y(Co,Ti,In)O中のIn3+をZn2+、Mn3+、またはその両方でさらに置換すると、Co2+/Ti4+で置換された材料と比べて、生成物の電子構造および結果として得られる吸収特徴に対して他の影響を生じ、結果として得られる顔料の色および反射特性をさらに調整する能力が提供される。
金属酸化物が理想的化学量論(perfect stoichiometry)から逸脱することは珍しいことではない;すなわち、式ABO中の元素の比率は変化し得る(A、B、Oそれぞれについて想定される1:1:3の比率は変化し得る)が、材料は依然として同じ構造を示す。これらの非化学量論的欠陥構造は、本テクノロジーの範囲内であり、明細書および特許請求の範囲全体にわたって想定されるべきことである。
以下の形態の置換は、本テクノロジーの範囲内と考えられる:六方晶系構造の形態ABOの混合酸化物であって、
1.A=三価M3+、および/または三価M3+イオンの混合物
2.A=平均酸化状態がA3+であり、電荷的中性が維持されるような比率の、三価M3+および他の金属の混合物
3.B=In3+のCo2+およびTi4+との混合物
4.B=In3+のCo2+、Ti4+、および他の二価M2+イオンとの混合物
5.B=In3+のCo2+、Ti4+、および他の三価M3+との混合物
6.B=In3+のCo2+、Ti4+、および他の五価M5+との混合物
7.B=In3+のCo2+、Ti4+、および他の六価M6+との混合物
8.B=平均酸化状態がB3+であり、電荷的中性が維持されるような比率の、In3+のCo2+および他の金属との混合物。
以下は、コバルトおよびチタンで置換されたYInO顔料の例である。以下のリストは包括的なものではない。
1.YCo0.20Ti0.20In0.60
2.YIn1−x(Co0.5Ti0.5、式中、0<x≦1
3.YIn1−x((Co,Zn)0.5Ti0.5、式中、0<x≦1
4.Y(In,Mn)1−x(Co0.5Ti0.5、式中、0<x≦1
5.Y(In,Mn)1−x((Co,Zn)0.5Ti0.5、式中、0<x≦1
6.YCoTiIn1−2x
a.X=0.01〜0.50
7.YCoTiMyIn1−2x−y
a.X=0.01〜0.50
b.Y=0.00〜0.98、ただし、y≦1−2x
c.M=三価M3+イオン、またはAl、Ga、Mnを含む三価イオンの混合物
8.YCoTix−2yIn1−2x+y
a.X=0.01〜0.667
b.Y=0.00〜0.333、ただし、y≦x/2
c.M=五価M5+イオン、またはSb、V、Nb、Biを含む五価イオンの混合物
9.YCoTix−3yIn1−2x+2y
a.X=0.01〜0.75
b.Y=0.00〜0.25、ただし、y≦x/3
M=六価M6+イオン、またはMo、Wを含む六価イオンの混合物
10.YCoTix+yIn1−2x−2y
a.X=0.01〜0.50
b.Y=0.00〜0.49、ただし、x+y≦0.5
c.M=二価M2+イオン、またはMg、Ca、Sr、Ba、Znを含む二価イオンの混合物
11.YCoTix+yIn1−2x−2y−z
a.X=0.01〜0.50
b.Y=0.00〜0.49、ただし、x+y≦0.5
c.Z=0.00〜0.98、ただし、0<z≦1−2x−2y
d.M=二価M2+イオン、またはMg、Ca、Sr、Ba、Znを含む二価イオンの混合物
e.N=三価M3+イオン、またはAl、Ga、Mnを含む三価イオンの混合物
12.ACoTix+yIn1−2x−2y−z
a.X=0.01〜0.50
b.Y=0.00〜0.49、ただし、x+y≦0.5
c.Z=0.00〜0.98、ただし、0<z≦1−2x−2y
d.M=二価M2+イオン、またはMg、Ca、Sr、Ba、Znを含む二価イオンの混合物
e.N=三価M3+イオン、またはAl、Ga、Mnを含む三価イオンの混合物
f.A=三価M3+イオン、またはY、La、Sc、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luを含む三価イオンの混合物
〔実施例〕
実施例1
還元剤なしで空気燃焼された(Air-fired)YCo0.2Ti0.2In0.6。148.4gの酸化イットリウム(Y)、109.5gの酸化インジウム(In)、21.0gの酸化チタン(TiO)、21.1gの酸化コバルト(II,III)(Co)の混合物で、モル比がY:In:Co:Ti=1.00:0.60:0.20:0.20のものを、均質化し、実施例1〜6で使用された原材料ブレンドを生じた。この原材料ブレンド10gを、空気中、1200℃で6時間か焼し、暗褐色の固体を得た。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。粉末X線回折データについては表5を参照。反射スペクトルについては図1を参照。
実施例2
還元剤Siと共に空気燃焼されたYCo0.2Ti0.2In0.6。実施例1からの原材料ブレンド24.92gと、0.08gのケイ素粉末との混合物を、均質化して、実施例2および実施例6で使用された原材料ブレンドを生じた。この原材料ブレンド10gを、空気中、1200℃で6時間か焼し、暗褐色の固体を得た。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。粉末X線回折データについては表5を参照。反射スペクトルについては図1を参照。
実施例3
還元剤Cと共に空気燃焼されたYCo0.2Ti0.2In0.6。実施例1からの原材料ブレンド199.16gと、0.84gの炭素粉末との混合物を、均質化して、実施例3および実施例7で使用された原材料ブレンドを得た。この原材料ブレンド10gを、空気中、1200℃で6時間か焼して、暗褐色の固体を得た。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。粉末X線回折データについては表5を参照。反射スペクトルについては図1を参照。
実施例4
還元剤なしでアルゴン燃焼されたYCo0.2Ti0.2In0.6。実施例1からの原材料ブレンド10gを、流動アルゴン中、1200℃で6時間か焼して、赤みを帯びた褐色の固体を得た。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。粉末X線回折データについては表5を参照。反射スペクトルについては図1を参照。
実施例5
還元剤Siと共にアルゴン燃焼されたYCo0.2Ti0.2In0.6。実施例2からの原材料ブレンド10gを、流動アルゴン中、1200℃で6時間か焼して、赤みを帯びた褐色の固体を得た。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。粉末X線回折データについては表5を参照。反射スペクトルについては図1を参照。
実施例6
還元剤Cと共にアルゴン燃焼されたYCo0.2Ti0.2In0.6。実施例3からの原材料ブレンド70.7gを、流動アルゴン中、1200℃で6時間か焼して、鮮やかなマゼンタレッドの固体を得た。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。粉末X線回折データについては表5を参照。反射スペクトルについては図1を参照。
実施例7
還元剤なしでアルゴン燃焼されたYCo0.2Ti0.2In0.6。1.99gの酸化イットリウム(Y)、1.47gの酸化インジウム(In)、0.28gの酸化チタン(TiO)、0.26gの酸化コバルト(II)(CoO)の混合物を、均質化し、流動アルゴン中、1240℃でか焼し、赤みを帯びた褐色の固体を得た。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。粉末X線回折データについては表5を参照。反射スペクトルについては図2を参照。
実施例8
還元剤Coと共にアルゴン燃焼されたYCo0.2Ti0.2In0.6。2.00gの酸化イットリウム(Y)、1.48gの酸化インジウム(In)、0.28gの酸化チタン(TiO)、0.13gの酸化コバルト(II)(CoO)、0.11gの粉状のコバルト金属の混合物を、均質化し、流動アルゴン中、1240℃でか焼して、鮮やかなマゼンタレッドの固体を得た。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。粉末X線回折データについては表5を参照。反射スペクトルについては図2を参照。
実施例9〜18
実施例9〜18では、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化マンガン(Mn)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。結果として得られるブレンドを、1150℃〜1300℃の範囲の温度で、アルゴンまたは不活性雰囲気下で燃焼した。結果として得られる生成物は、赤褐色から暗紫色までさまざまな色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。
実施例19〜28
実施例19〜28では、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化マンガン(Mn)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。ケイ素(m)を、結果として得られるブレンドに0.3wt%で加え、めのう乳鉢内で乳棒によりすりつぶした。結果として得られる、ケイ素を含むブレンドを、1150℃〜1300℃の範囲の温度で、アルゴンまたは不活性雰囲気下で燃焼した。結果として得られる生成物は、マゼンタレッドから赤紫色までさまざまな色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。
実施例29〜33
実施例29〜33では、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化アルミニウム(Al)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。結果として得られる、ケイ素を含むブレンドを、1150℃〜1300℃の範囲の温度で、アルゴンまたは不活性雰囲気下で燃焼した。結果として得られる生成物は、マゼンタレッドから赤紫色までさまざまな色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。
実施例34〜38
実施例34〜38では、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化アルミニウム(Al)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。ケイ素(m)を、結果として得られるブレンドに0.3wt%で加え、めのう乳鉢内で乳棒によりすりつぶした。結果として得られる、ケイ素を含むブレンドを、1150℃〜1300℃の範囲の温度で、アルゴンまたは不活性雰囲気下で燃焼した。結果として得られる生成物は、マゼンタレッドから赤紫色までさまざまな色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。
実施例39〜48
実施例39〜48では、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。ケイ素(m)を、結果として得られるブレンドに0.3wt%で加え、めのう乳鉢内で乳棒によりすりつぶした。結果として得られる、ケイ素を含むブレンドを、1150℃〜1300℃の範囲の温度で、アルゴンまたは不活性雰囲気下で燃焼した。結果として得られる生成物は、マゼンタレッドから赤紫色までさまざまな色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。
実施例49〜58
実施例39〜48では、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。ケイ素(m)を、結果として得られるブレンドに0.3wt%で加え、めのう乳鉢内で乳棒によりすりつぶした。結果として得られる、ケイ素を含むブレンドを、1150℃〜1300℃の範囲の温度で、アルゴンまたは不活性雰囲気下で燃焼した。結果として得られる生成物は、マゼンタレッドから赤紫色までさまざまな色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。
実施例59〜64
実施例59〜64では、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、酸化第二スズ(SnO)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。結果として得られる、ケイ素を含むブレンドを、1150℃〜1300℃の範囲の温度で、アルゴンまたは不活性雰囲気下で燃焼した。結果として得られる生成物は、マゼンタレッドから灰色がかったピンク色までさまざまな色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表2を参照。色データについては表4を参照。
実施例65〜70
実施例65〜70では、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、酸化第二スズ(SnO)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。ケイ素(m)を、結果として得られるブレンドに0.3wt%で加え、めのう乳鉢内で乳棒によりすりつぶした。結果として得られる、ケイ素を含むブレンドを、1150℃〜1300℃の範囲の温度で、アルゴンまたは不活性雰囲気下で燃焼した。結果として得られる生成物は、マゼンタレッドから黄褐色の灰色(tan-grey)までさまざまな色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表2を参照。色データについては表4を参照。
実施例71〜76
実施例71〜76では、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。炭素を、結果として得られるブレンドに、C:Coのモル比2:5、1.5:5、または1:5のいずれかで加え、めのう乳鉢内で乳棒によりすりつぶした。結果として得られる、炭素を含むブレンドを、1150℃〜1300℃の範囲の温度で、アルゴンまたは不活性雰囲気下で燃焼した。結果として得られる生成物は、マゼンタレッドからのさまざまな色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。
実施例77〜80
実施例77〜80では、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(Co)、二酸化チタン(TiO)、および酸化亜鉛(ZnO)、酸化マンガン(Mn)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。ケイ素(m)を、実施例77の結果として得られるブレンドに、Si:Coのモル比(mole ration)1:7.5で加え、めのう乳鉢内で乳棒によりすりつぶした。炭素を、実施例78の結果として得られるブレンドに、C:Coのモル比1:2.5で加え、めのう乳鉢内で乳棒によりすりつぶした。すべての実施例は、アルゴンまたは不活性雰囲気下で、1150℃〜1300℃の範囲の温度で燃焼された。結果として得られる生成物は、マゼンタレッドから黄褐色の灰色までさまざまな色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。ガラスエナメルにおける実施例79および80の色価については表6を参照。
実施例81〜84
実施例81〜84では、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化マンガン(Mn)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。ケイ素(m)を、実施例77の結果として得られるブレンドに、Si:Coのモル比1:7.5で加え、めのう乳鉢内で乳棒によりすりつぶした。炭素を、実施例78の結果として得られるブレンドに、C:Coのモル比1:2.5で加え、めのう乳鉢内で乳棒によりすりつぶした。すべての実施例を、空気中、1150℃〜1300℃の範囲の温度で燃焼した。結果として得られる生成物は、マゼンタレッドから黄褐色の灰色までさまざまな色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。
実施例85〜89
実施例85〜89では、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。ケイ素(m)を、結果として得られるブレンドに0.3wt%で加え、めのう乳鉢内で乳棒によりすりつぶした。結果として得られる、ケイ素を含むブレンドを、1150℃〜1300℃の範囲の温度で、アルゴンまたは不活性雰囲気下で燃焼した。結果として得られる生成物は、マゼンタレッドから赤紫色までさまざまな色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。
実施例90〜96
実施例90〜96では、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(CoO)、コバルト金属(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。Co(m)とCoOとのモル比は、1:4で一定に維持した。結果として得られるブレンドを、1150℃〜1300℃の範囲の温度で、アルゴンまたは不活性雰囲気下で燃焼した。結果として得られる生成物は、マゼンタレッドから赤紫色までさまざまな色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。
実施例97〜105
実施例97〜105では、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(CoO)、コバルト金属(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化マンガン(Mn)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。Co(m)とCoOとのモル比は、やはり1:4で一定に維持した。結果として得られるブレンドを、1150℃〜1300℃の範囲の温度で、アルゴンまたは不活性雰囲気下で燃焼した。結果として得られる生成物は、マゼンタレッドから赤紫色までさまざまな色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。
実施例106〜114
電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(CoO)、コバルト金属(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化マンガン(Mn)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。Co(m)とCoOとのモル比は、やはり1:1で一定に維持した。結果として得られるブレンドを、1150℃〜1300℃の範囲の温度で、アルゴンまたは不活性雰囲気下で燃焼した。結果として得られる生成物は、マゼンタレッドから赤紫色までさまざまな色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。実施例106〜110の反射スペクトルについては図3を参照。
実施例115〜123
電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(CoO)、コバルト金属(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化マンガン(Mn)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。Co(m)とCoOとのモル比は、やはり1:1で一定に維持した。結果として得られるブレンドを、1150℃〜1300℃の範囲の温度で、アルゴンまたは不活性雰囲気下で燃焼した。結果として得られる生成物は、マゼンタレッドから赤紫色までさまざまな色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。
実施例124〜132
電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化マンガン(Mn)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。結果として得られるブレンドを、1150℃〜1300℃の範囲の温度で、アルゴンまたは不活性雰囲気下で焼成した。結果として得られる生成物は、赤紫色からスミレ色までさまざまな色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。実施例124、126、128、130、132の反射スペクトルについては図4を参照。
実施例133〜141
電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化マンガン(Mn)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。結果として得られるブレンドを、1150℃〜1300℃の範囲の温度で、アルゴンまたは不活性雰囲気下で焼成した。結果として得られる生成物は、赤紫色からスミレ色までさまざまな色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。
実施例142〜159
電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(CoO)、コバルト金属(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化アルミニウム(Al)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。Co(m)とCoOとのモル比は、やはり1:1で一定に維持した。結果として得られるブレンドを、1150℃〜1300℃の範囲の温度で、アルゴンまたは不活性雰囲気下で燃焼した。結果として得られる生成物は、マゼンタレッドから赤紫色までさまざまな色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表1を参照。実施例142〜150の色データについては表4を参照。
実施例160〜168
電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(CoO)、コバルト金属(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。Co(m)とCoOとのモル比は、やはり1:1で一定に維持した。結果として得られるブレンドを、1150℃〜1300℃の範囲の温度で、アルゴンまたは不活性雰囲気下で燃焼した。結果として得られる生成物は、マゼンタレッド色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。実施例160、162、164の反射スペクトルについては図5を参照。
実施例169〜177
電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(CoO)、コバルト金属(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)の混合物を、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。Co(m)とCoOとのモル比は、やはり1:1で一定に維持した。結果として得られるブレンドを、1150℃〜1300℃の範囲の温度で、アルゴンまたは不活性雰囲気下で燃焼した。結果として得られる生成物は、マゼンタレッドから黄赤色までさまざまな色を示した。それらの粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。
実施例178〜186
電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(Co)、コバルト金属(Co)、二酸化チタン(TiO)、炭酸カルシウム(CaCO)、炭酸ストロンチウム(SrCO)、炭酸バリウム(BaCO)、酸化ランタン(La)の混合物を、完全にブレンドした。CoからのCo(m)とCoのモル比は、1:1で一定に維持した。結果として得られるブレンドを、1300℃でアルゴン下で燃焼した。結果として得られる生成物は、マゼンタレッドから黄赤色までさまざまな色を示した。反応条件および組成データについては表3を参照。色データについては表4を参照。
実施例187〜189
電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いさまざまな割合での、酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(CoO)、二酸化チタン(TiO)、酸化アンチモン(III)(Sb)の混合物を、完全にブレンドした。結果として得られるブレンドを、1300℃でアルゴン下で燃焼した。結果として得られる生成物は、マゼンタレッドであった。反応条件および組成データについては表3を参照。色データについては表4を参照。
実施例190
酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化チタン(TiO)、酸化コバルト(II,III)(Co)、炭素(C)の混合物で、モル比がY:In:Co:Ti=1.00:0.60:0.0.20:0.20:0.08であるものを、均質化し、1240℃でアルゴン下で燃焼した。マゼンタレッドの粉末は、15.4μmのD50%粒径を有していた。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。ガラスエナメルにおける色価については表6を参照。
実施例191
実施例190の一部を、ジェットミリングして、粒径を縮小し、D50%粒径が3.91μmの実施例191を生じた。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。ガラスエナメルにおける色価については表6を参照。
実施例192
酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化チタン(TiO)、酸化コバルト(II,III)(Co)、炭素(C)の混合物で、モル比がY:In:Co:Ti=1.00:0.60:0.0.15:0.20:0.06のものを、均質化し、1240℃でアルゴン下で燃焼した。マゼンタレッドの粉末は、14.35μmのD50%粒径を有した。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。ガラスエナメルにおける色価については表6を参照。
実施例193
実施例192の一部を、ジェットミリングして、粒径を縮小し、D50%粒径が3.90μmの実施例193を生じた。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。ガラスエナメルにおける色価については表6を参照。
実施例194
酸化イットリウム(Y)、酸化インジウム(In)、酸化コバルト(CoO)、コバルト金属(Co)、二酸化チタン(TiO)、酸化亜鉛(ZnO)の混合物で、モル比が、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近いY:In:Co:Zn:Ti=1:0.50:0.125:0.125:0.25のものを、めのう乳鉢内で乳棒により完全にすりつぶした。Co(m)とCoOとのモル比は、やはり1:1で一定に維持した。結果として得られるブレンドを、1250℃の温度で、アルゴンまたは不活性雰囲気下で燃焼した。結果として得られる生成物は、マゼンタレッド色を示した。その粉末X線回折パターンで観察された優位相または唯一の相は、六方晶系のYInOのものであった。反応条件および組成データについては表1を参照。色データについては表4を参照。ガラスエナメルにおける色価については表6を参照。
Figure 2018537382
Figure 2018537382
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Figure 2018537382
Figure 2018537382
粉末X線回折データ:粉末X線回折測定を、Rigaku X−ray diffractometerを用いて、1°/分で10°から75°まで40kVおよび40mAのCuKα線により室温で行った。粉末回折測定を、実施例1〜8で行った。実施例1〜8で示された支配的構造は、ピークをYInOパターンと比較することにより特定された、予測された六方晶系のYInOであった。微量相(Trace phases)は、YTiO、YTiO、およびコバルト金属を含んだ。表3は、実施例1〜8の観察された相組成を示す。
Figure 2018537382
ガラス適用。ビスマスベースの融剤:顔料を、15〜20%の装填量でビスマスベースの融剤と組み合わせた。水溶性溶媒を、粘度が18〜20,000cPになるまで加えた。フィルムが、5milの湿潤フィルム厚さ(wet film thickness)でアプリケータにより印刷され、乾燥され、その後、エナメルが6mmの透明ガラス上で多孔性でなくなるまで数分間、537℃〜704℃で燃焼された。
Figure 2018537382
〔実施の態様〕
(1) 式A(M,M’)Oを有するABO材料において、
式中、Aは、Y、La、Sc、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、またはそれらの混合物であり、
Mは、Al、Ga、In、Cr、Fe、Ni、B、Mn、またはそれらの混合物であり、
M’は、M陽イオンとM陽イオンとの混合物であり、
は、Co、Zn、Mg、Ca、Sr、Ba、Cu、Ni、またはそれらの混合物であり、
は、Ti、Zr、Sn、Si、V、Sb、Nb、Mo、W、Ta、Bi、またはそれらの混合物であり、
の少なくとも1つはCoであり、
陽イオンは、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近い割合で存在する、材料。
(2) 実施態様1に記載の材料において、
前記式は、
YIn1−x(Co0.5Ti0.5
YIn1−x((Co,Zn)0.5Ti0.5
Y(In,Mn)1−x(Co0.5Ti0.5
Y(In,Mn)1−x((Co,Zn)0.5Ti0.5
から選択され、
式中、0<x≦1である、材料。
(3) 実施態様1に記載の材料において、
MおよびM’は、前記ABO構造の三方両錐のBサイトにある、材料。
(4) 実施態様1に記載の材料において、
M’は、Co2+を含有する混合物であり、陽イオンは、前記電気的に中性の六方晶系酸化物形態を作るものに近い割合で存在する、材料。
(5) 実施態様1に記載の材料において、
Y(In,M’)Oの形態の六方晶系ABO構造を有する、赤みがかったスミレ色顔料である、材料。
(6) 実施態様1に記載の材料において、
Mは、前記A(M,M’)O構造の三方両錐のBサイトにあるInである、材料。
(7) 実施態様1に記載の材料において、
YInOの形態の六方晶系ABO構造を有し、In3+が前記三方両錐のBサイトにある、材料。
(8) 実施態様1に記載の材料において、
塗料、インク、ガラス、エナメル、釉薬、プラスチック、または装飾用の化粧品の顔料として使用される、材料。
(9) 式AMM’Oを有する材料において、
式中、Aは、Sc、Y、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、In、Ga、またはそれらの混合物であり、
Mは、Al、Ga、In、Cr、Fe、Ni、B、Mn、Ti、Zr、Sn、Si、V、Sb、Nb、Mo、W、Ta、Bi、またはそれらの混合物であり、
M’は、Co、Zn、Mg、Cu、Ni、またはそれらの混合物であり、
M’の少なくとも1つはCoであり、
陽イオンが、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近い割合で存在する、材料。
(10) 実施態様9に記載の材料において、
前記材料は、AMM’Oの形態の式のYbFe構造を有する、材料。
(11) 実施態様9に記載の材料において、
Coは、前記AMM’O構造の三方両錐のサイトに存在する、材料。
(12) 実施態様9に記載の材料において、
塗料、インク、ガラス、エナメル、釉薬、プラスチック、または装飾用の化粧品の顔料として使用される、材料。
(13) 実施態様9に記載の材料において、
MまたはM’は、Co2+を含有する混合物であり、
陽イオンは、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近い割合で存在する、材料。
(14) 実施態様1に記載の材料を調製する方法において、
真空下で、空気中で、または窒素、アルゴン、およびそれらの混合物を含む不活性雰囲気中で、反応混合物を加熱する工程を含む、方法。
(15) 実施態様14に記載の方法において、
ケイ素、一酸化ケイ素、炭素、酸化アンチモン(III)、およびコバルト金属から選択される還元物質で前記反応混合物を処理する工程を含む、方法。
(16) 実施態様15に記載の方法において、
前記反応混合物を粉砕する工程をさらに含む、方法。
(17) 実施態様14に記載の方法において、
水、酸、塩基、または溶媒で前記反応混合物を洗浄する工程をさらに含む、方法。
(18) 実施態様14に記載の方法において、
合成反応は、1つ以上の鉱化剤を含む、方法。
(19) 実施態様9に記載の材料を調製する方法において、
真空下で、空気中で、または窒素、アルゴン、およびそれらの混合物を含む不活性雰囲気中で、反応混合物を加熱する工程を含む、方法。
(20) 実施態様19に記載の方法において、
ケイ素、一酸化ケイ素、炭素、酸化アンチモン(III)、およびコバルト金属から選択される還元物質で前記反応混合物を処理する工程を含む、方法。
(21) 実施態様20に記載の方法において、
前記反応混合物を粉砕する工程をさらに含む、方法。
(22) 実施態様19に記載の方法において、
水、酸、塩基、または溶媒で前記反応混合物を洗浄する工程をさらに含む、方法。
(23) 実施態様19に記載の方法において、
合成反応は、1つ以上の鉱化剤を含む、方法。
実施例1〜6の圧粉の反射スペクトルのオーバーレイである(反射率(%)対nm)。空気中でか焼された実施例1〜3は、褐色である。アルゴン中で還元剤なしでか焼された実施例4は、赤褐色である。アルゴン中で還元剤としてのケイ素と共にか焼された実施例5は、実施例4よりわずかに赤かった。アルゴン中で還元剤としての炭素と共にか焼された実施例6は、マゼンタレッドであった。 実施例7および8の圧粉の反射スペクトルのオーバーレイである(反射率(%)対nm)。実施例7および実施例8のいずれも、アルゴン中でか焼され、酸化コバルト(II)であるCoOと共に調製された。還元剤なしで調製された実施例7は、赤褐色であった。コバルト源として、また還元剤としての粉状のコバルト金属と共に調製された実施例8は、マゼンタレッドであった。 実施例106〜110の圧粉の反射スペクトルのオーバーレイである(反射率(%)対nm)。 実施例124、126、128、130、132の圧粉の反射スペクトルのオーバーレイである(反射率(%)対nm)。 実施例160、162、164の圧粉の反射スペクトルのオーバーレイである(反射率(%)対nm)。

Claims (23)

  1. 式A(M,M’)Oを有するABO材料において、
    式中、Aは、Y、La、Sc、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、またはそれらの混合物であり、
    Mは、Al、Ga、In、Cr、Fe、Ni、B、Mn、またはそれらの混合物であり、
    M’は、M陽イオンとM陽イオンとの混合物であり、
    は、Co、Zn、Mg、Ca、Sr、Ba、Cu、Ni、またはそれらの混合物であり、
    は、Ti、Zr、Sn、Si、V、Sb、Nb、Mo、W、Ta、Bi、またはそれらの混合物であり、
    の少なくとも1つはCoであり、
    陽イオンは、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近い割合で存在する、材料。
  2. 請求項1に記載の材料において、
    前記式は、
    YIn1−x(Co0.5Ti0.5
    YIn1−x((Co,Zn)0.5Ti0.5
    Y(In,Mn)1−x(Co0.5Ti0.5
    Y(In,Mn)1−x((Co,Zn)0.5Ti0.5
    から選択され、
    式中、0<x≦1である、材料。
  3. 請求項1に記載の材料において、
    MおよびM’は、前記ABO構造の三方両錐のBサイトにある、材料。
  4. 請求項1に記載の材料において、
    M’は、Co2+を含有する混合物であり、陽イオンは、前記電気的に中性の六方晶系酸化物形態を作るものに近い割合で存在する、材料。
  5. 請求項1に記載の材料において、
    Y(In,M’)Oの形態の六方晶系ABO構造を有する、赤みがかったスミレ色顔料である、材料。
  6. 請求項1に記載の材料において、
    Mは、前記A(M,M’)O構造の三方両錐のBサイトにあるInである、材料。
  7. 請求項1に記載の材料において、
    YInOの形態の六方晶系ABO構造を有し、In3+が前記三方両錐のBサイトにある、材料。
  8. 請求項1に記載の材料において、
    塗料、インク、ガラス、エナメル、釉薬、プラスチック、または装飾用の化粧品の顔料として使用される、材料。
  9. 式AMM’Oを有する材料において、
    式中、Aは、Sc、Y、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、In、Ga、またはそれらの混合物であり、
    Mは、Al、Ga、In、Cr、Fe、Ni、B、Mn、Ti、Zr、Sn、Si、V、Sb、Nb、Mo、W、Ta、Bi、またはそれらの混合物であり、
    M’は、Co、Zn、Mg、Cu、Ni、またはそれらの混合物であり、
    M’の少なくとも1つはCoであり、
    陽イオンが、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近い割合で存在する、材料。
  10. 請求項9に記載の材料において、
    前記材料は、AMM’Oの形態の式のYbFe構造を有する、材料。
  11. 請求項9に記載の材料において、
    Coは、前記AMM’O構造の三方両錐のサイトに存在する、材料。
  12. 請求項9に記載の材料において、
    塗料、インク、ガラス、エナメル、釉薬、プラスチック、または装飾用の化粧品の顔料として使用される、材料。
  13. 請求項9に記載の材料において、
    MまたはM’は、Co2+を含有する混合物であり、
    陽イオンは、電気的に中性の六方晶系酸化物を作るものに近い割合で存在する、材料。
  14. 請求項1に記載の材料を調製する方法において、
    真空下で、空気中で、または窒素、アルゴン、およびそれらの混合物を含む不活性雰囲気中で、反応混合物を加熱する工程を含む、方法。
  15. 請求項14に記載の方法において、
    ケイ素、一酸化ケイ素、炭素、酸化アンチモン(III)、およびコバルト金属から選択される還元物質で前記反応混合物を処理する工程を含む、方法。
  16. 請求項15に記載の方法において、
    前記反応混合物を粉砕する工程をさらに含む、方法。
  17. 請求項14に記載の方法において、
    水、酸、塩基、または溶媒で前記反応混合物を洗浄する工程をさらに含む、方法。
  18. 請求項14に記載の方法において、
    合成反応は、1つ以上の鉱化剤を含む、方法。
  19. 請求項9に記載の材料を調製する方法において、
    真空下で、空気中で、または窒素、アルゴン、およびそれらの混合物を含む不活性雰囲気中で、反応混合物を加熱する工程を含む、方法。
  20. 請求項19に記載の方法において、
    ケイ素、一酸化ケイ素、炭素、酸化アンチモン(III)、およびコバルト金属から選択される還元物質で前記反応混合物を処理する工程を含む、方法。
  21. 請求項20に記載の方法において、
    前記反応混合物を粉砕する工程をさらに含む、方法。
  22. 請求項19に記載の方法において、
    水、酸、塩基、または溶媒で前記反応混合物を洗浄する工程をさらに含む、方法。
  23. 請求項19に記載の方法において、
    合成反応は、1つ以上の鉱化剤を含む、方法。
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