特許 5780573 蓄光性蛍光体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5780573

(24)【登録日】2015年7月24日

(45)【発行日】2015年9月16日

(54)【発明の名称】蓄光性蛍光体

(51)【国際特許分類】

   C09K 11/64 20060101AFI20150827BHJP

【ＦＩ】

   C09K11/64CPM

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-519124(P2015-519124)

(86)(22)【出願日】2015年3月9日

(86)【国際出願番号】JP2015056862

【審査請求日】2015年4月30日

(31)【優先権主張番号】特願2014-47157(P2014-47157)

(32)【優先日】2014年3月11日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】709001395

【氏名又は名称】株式会社ネモト・ルミマテリアル

(72)【発明者】

【氏名】加藤 将

(72)【発明者】

【氏名】坂口 朋也

【審査官】 馬籠 朋広

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／１５５４２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／００７９７０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／０９８４２６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−１５２２４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 EFFECT OF ALKALINE IONS ON THE PHASE EVOLUTION, PHOTOLUMINESCENCE, AND AFTERGLOW PROPERTIES OF SrAl2，Ceramics - Silikaty，２０１２年，Vol.56(4), pp.295-300

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｋ１１／００−１１／８９

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＭＡｌ_２Ｏ_４で表される化合物で、Ｍで表す金属元素は、ストロンチウム（Ｓｒ）、マグネシウム（Ｍｇ）およびバリウム（Ｂａ）からなる化合物を母結晶にすると共に、
賦活剤としてユウロピウム（Ｅｕ）を含み、
共賦活剤としてジスプロシウム（Ｄｙ）を含む蓄光性蛍光体であって、
ユウロピウム（Ｅｕ）の含有量は、モル比で０．００１≦Ｅｕ／（Ｍ＋Ｅｕ＋Ｄｙ）≦０．０５であり、
ジスプロシウム（Ｄｙ）の含有量は、モル比で０．００４≦Ｄｙ／（Ｍ＋Ｅｕ＋Ｄｙ）≦０．０６であり、
マグネシウム（Ｍｇ）の含有量は、モル比で０．０２≦Ｍｇ／（Ｍ＋Ｅｕ＋Ｄｙ）≦０．１であり、
バリウム（Ｂａ）の含有量は、モル比で０．０３≦Ｂａ／（Ｍ＋Ｅｕ＋Ｄｙ）≦０．１５であり、
かつ、リチウム（Ｌｉ），ナトリウム（Ｎａ），カリウム（Ｋ），ルビジウム（Ｒｂ）の群の少なくとも一つのアルカリ金属元素を含み、
アルカリ金属元素の含有量は、Ｍで表す金属元素とユウロピウム（Ｅｕ）とジスプロシウム（Ｄｙ）の合計の１モルに対して、０．０６ミリモル以上１０ミリモル以下であることを特徴とした蓄光性蛍光体。

【請求項2】

アルカリ金属元素は、ナトリウム（Ｎａ）であることを特徴とした、請求項１記載の蓄光性蛍光体。

【請求項3】

ホウ素（Ｂ）を、Ｍで表す金属元素とユウロピウム（Ｅｕ）とジスプロシウム（Ｄｙ）の合計の１モルに対して、０．０００４モル以上０．０２４モル以下含有することを特徴とした、請求項１または２記載の蓄光性蛍光体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄光性蛍光体に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に蛍光体の残光時間は極めて短く、外部からの刺激を停止すると速やかにその発光は減衰する。しかし、まれに外部からの刺激を停止した後もかなりの長時間（数１０分から数時間）肉眼で認められる程度の残光を有する蛍光体があり、通常の蛍光体とは区別して蓄光性蛍光体あるいは燐光体と呼称している。
この蓄光性蛍光体としては、ＣａＳ：Ｂｉ（紫青色発光）、ＣａＳｒＳ：Ｂｉ（青色発光）、ＺｎＳ：Ｃｕ（緑色発光）、ＺｎＣｄＳ：Ｃｕ（黄色−橙色発光）等の硫化物蛍光体が知られている。これらいずれの硫化物蛍光体も、化学的に不安定であったり、耐光性が劣ったりするなどの問題がある。またこの硫化亜鉛系蓄光性蛍光体を夜光時計に用いる場合であっても、肉眼でその時刻を認識可能な残光時間は約３０分から２時間程度である等、実用面での問題がある。

【0003】

これらの問題を解決するため、上記硫化物蛍光体より化学的に安定であり、耐光性に優れ、かつ長時間の残光を有するアルミン酸塩系蓄光性蛍光体が提案された。すなわち、ＭＡｌ_２Ｏ_４で表される化合物で、Ｍはカルシウム、ストロンチウム、バリウムからなる群から選ばれる少なくとも１つ以上の金属元素からなる化合物を母結晶にした蓄光性蛍光体が提案された（例えば、特許文献１参照。）。

【0004】

さらに、例えば屋内用の避難誘導用安全標識などの、低照度環境において使用した場合に高い残光輝度を有する蓄光性蛍光体（例えば、特許文献２および３参照。）や、屋外用途の安全標識などの、太陽光により日中から日没までの間励起された場合に長時間後に高い残光輝度を有する蓄光性蛍光体（例えば、特許文献４参照。）のように、様々な使用状況にあわせた蓄光性蛍光体が提案された。また、高温における残光特性に着目した蓄光性蛍光体が提案された（例えば、特許文献５参照。）。
しかしながら、さらなる残光輝度の向上が求められていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第２５４３８２５号公報

【特許文献2】特許第４５９７８６５号公報

【特許文献3】特許第４６２８９５７号公報

【特許文献4】国際公開第２０１１／１５５４２８号公報

【特許文献5】特許第４９３２１８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、優れた残光輝度を有する蓄光性蛍光体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

発明者らは、種々の蓄光性蛍光体を検討した結果、マグネシウムおよびバリウムを含み、かつナトリウムやカリウムなどのアルカリ金属元素を少量含む蓄光性蛍光体が好ましいことを見出した。

【0008】

第１の発明に係る蓄光性蛍光体は、ＭＡｌ_２Ｏ_４で表される化合物であり、Ｍで表す金属元素は、ストロンチウム（Ｓｒ）、マグネシウム（Ｍｇ）およびバリウム（Ｂａ）からなる化合物を母結晶にすると共に、賦活剤としてユウロピウム（Ｅｕ）を含み、共賦活剤としてジスプロシウム（Ｄｙ）を含む蓄光性蛍光体であって、ユウロピウム（Ｅｕ）の含有量は、モル比で０．００１≦Ｅｕ／（Ｍ＋Ｅｕ＋Ｄｙ）≦０．０５であり、ジスプロシウム（Ｄｙ）の含有量は、モル比で０．００４≦Ｄｙ／（Ｍ＋Ｅｕ＋Ｄｙ）≦０．０６であり、マグネシウム（Ｍｇ）の含有量は、モル比で０．０２≦Ｍｇ／（Ｍ＋Ｅｕ＋Ｄｙ）≦０．１であり、バリウム（Ｂａ）の含有量は、モル比で０．０３≦Ｂａ／（Ｍ＋Ｅｕ＋Ｄｙ）≦０．１５であり、かつ、リチウム（Ｌｉ），ナトリウム（Ｎａ），カリウム（Ｋ），ルビジウム（Ｒｂ）の群の少なくとも一つのアルカリ金属元素を含み、アルカリ金属元素の含有量は、Ｍで表す金属元素とユウロピウム（Ｅｕ）とジスプロシウム（Ｄｙ）の合計の１モルに対して、０．０６ミリモル以上１０ミリモル以下であることを特徴としている。アルカリ金属元素の含有量を０．０６ミリモル以上１０ミリモル以下とすることを特徴としている。上記組成の蓄光性蛍光体が、マグネシウムとバリウムと前記アルカリ金属元素とを同時に含むことで、高い残光輝度を有する蓄光性蛍光体となる。

【0010】

第２の発明に係る蓄光性蛍光体は、第１の発明の蓄光性蛍光体において、アルカリ金属元素は、ナトリウム（Ｎａ）であることを特徴としている。アルカリ金属元素をナトリウムとすることで、高い残光輝度を有する蓄光性蛍光体となる。
第３の発明に係る蓄光性蛍光体は、第１または第２の発明の蓄光性蛍光体において、ホウ素（Ｂ）を、Ｍで表す金属元素とユウロピウム（Ｅｕ）とジスプロシウム（Ｄｙ）の合計の１モルに対して、０．０００４モル以上０．０２４モル以下含有することを特徴としている。ホウ素の量を上記の範囲とすることで、高い残光輝度を有するとともに、粒子形状が角張らず、収率も高い優れた蓄光性蛍光体となる。

【発明の効果】

【0011】

本発明の蓄光性蛍光体によれば、マグネシウム、バリウムおよびアルカリ金属元素を同時に含有することで、高い残光輝度を有する蓄光性蛍光体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の試料１−（５）の蓄光性蛍光体の粒度分布を示すグラフである。

【図2】本発明の試料１−（５）の蓄光性蛍光体の粉末Ｘ線回折図形である。

【図3】本発明の試料１−（５）の蓄光性蛍光体の励起スペクトルおよび発光スペクトルを示すグラフである。

【図4】本発明の試料１−（５）の蓄光性蛍光体の粒子形状を示す顕微鏡写真である。

【図5】本発明の蓄光性蛍光体の粒子形状を示す顕微鏡写真である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

次に、本発明の一実施形態として、蓄光性蛍光体を製造する工程を説明する。

【0014】

蛍光体原料は、ストロンチウム（Ｓｒ）の原料として例えば炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_３）と、マグネシウム（Ｍｇ）の原料として例えば酸化マグネシウム（ＭｇＯ）や塩基性炭酸マグネシウム等と、バリウム（Ｂａ）の原料として例えば炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３）と、アルミニウム（Ａｌ）の原料として例えばアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）と、賦活剤としてのユウロピウム（Ｅｕ）の原料として例えば酸化ユウロピウム（Ｅｕ_２Ｏ_３）と、共賦活剤としてのジスプロシウム（Ｄｙ）の原料として例えば酸化ジスプロシウム（Ｄｙ_２Ｏ_３）と、アルカリ金属元素として例えばナトリウム（Ｎａ）やカリウム（Ｋ）の原料として例えば炭酸ナトリウム（Ｎａ_２ＣＯ_３）や炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）とを用意する。
これら蛍光体原料と、フラックスとして例えばホウ酸（Ｈ_３ＢＯ_３）を所定量秤量し、ボールミル混合等を用いて充分に混合し、蛍光体原料の混合粉末を得る。
この際、アルカリ金属元素のナトリウム（Ｎａ）やカリウム（Ｋ）の原料である炭酸ナトリウム（Ｎａ_２ＣＯ_３）や炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）は、水溶液にした状態で所定量を添加してもよい。

【0015】

得られた混合粉末をアルミナるつぼ等の耐熱性容器に充填し、電気炉に入れて１２００℃以上１８００℃以下の温度範囲、好ましくは１３００℃以上１６００℃以下の温度範囲にて、２時間以上１８時間以下、好ましくは５時間以上１５時間以下、還元雰囲気中で焼成する。
還元雰囲気としては、例えば窒素（Ｎ_２）＋水素（Ｈ_２）混合ガス、一酸化炭素（ＣＯ）ガス等が挙げられる。また、蛍光体原料の混合粉末に活性炭またはグラファイト等の炭素粉末を加えて焼成を行うことで還元雰囲気をつくってもよい。
焼成後、室温まで２時間から１０時間かけて冷却する。得られた焼成物を粉砕し、篩別して所定の粒径の蓄光性蛍光体を得る。

【0016】

なお、蛍光体原料として炭酸塩や酸化物を例示したが、この他に高温で分解して酸化物になる化合物であれば、蛍光体原料として用いることができる。また、フラックスとしてホウ酸を例示したが、ホウ酸以外のホウ素化合物を用いることもできる。フラックスとしてのホウ酸の量は適宜選択できるが、過剰であれば焼成物が硬くなる。例えば蛍光体原料の１質量％を超えると焼成物が硬くなることで収率が著しく下がる。また硬くなった焼成物を粉砕する際に、粒子の形状が角張りやすく、塗面に加工した際や、樹脂と混合して成形した場合に外観がざらつくなど美観や品質の低下を招く。このため、フラックスとしてのホウ酸は蛍光体原料の０．０５〜０．３質量％程度添加して用いることは、収率向上や粒子形状の球状維持等の効果を発揮するため、より好ましい。また、焼成温度を高温にしたり、原材料に例えば球状のアルミナを選択したり、するなどの条件を選択すれば、フラックスを添加しなくとも、ほぼ同等の性能を有する蓄光性蛍光体が製造可能である。

【0017】

次に、上記一実施の形態の実施例として、本発明の蓄光性蛍光体とその特性について説明する。

【実施例1】

【0018】

原料として、１２６．２３ｇの炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_３）（Ｓｒとして０．８５５モル）、４．７２ｇの塩基性炭酸マグネシウム（ＭｇＯ含有率４２．７％のロットを仕様）（Ｍｇとして０．０５モル）、９．８７ｇの炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３）（Ｂａとして０．０５モル）、１０１．９６ｇのアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）（Ａｌとして２モル）、２．６４ｇの酸化ユウロピウム（Ｅｕ_２Ｏ_３）（Ｅｕとして０．０１５モル）、５．５９ｇの酸化ジスプロシウム（Ｄｙ_２Ｏ_３）（Ｄｙとして０．０３モル）を秤量する。さらにフラックスとして０．２５ｇのホウ酸（Ｈ_３ＢＯ_３）（原料質量の約０．１％、Ｂとして約０．００４モル）を秤量する。さらに５．３ｇの炭酸ナトリウム（Ｎａ_２ＣＯ_３）（Ｎａとして０．１モル）を水に溶解し１００ｍｌとして、Ｎａとして１ミリモル／ｍｌの炭酸ナトリウム水溶液を調製する。これら原料とフラックスに、前記炭酸ナトリウム水溶液１．５ｍｌ（Ｎａとして１．５ミリモル分）を添加し、ボールミルを用いて充分によく混合する。

【0019】

この混合物をアルミナ製るつぼに充填し、窒素（Ｎ_２）ガス９７％＋水素（Ｈ_２）ガス３％の混合ガス（流量：２５リットル毎時）による還元雰囲気中にて、１５００℃、５時間焼成する。その後室温まで約８時間かけて冷却し、得られた焼成体を、粉砕工程、篩別工程（ナイロンメッシュ＃３８０通過）を経て、目的の蓄光性蛍光体を得た。これを試料１−（５）とした。

【0020】

同様に、加える炭酸ナトリウム水溶液の量を、適宜変化させて合成し、併せて試料１−（１）ないし試料１−（８）とした。次に炭酸ナトリウム水溶液を添加しない試料を比較例１として、さらにマグネシウムとバリウムも含まない試料を比較例２として合成した。
得られた試料１−（１）ないし試料１−（８）について、まず酸分解後にフレーム光度法を用いてナトリウムの含有量を測定した。その結果を表１に示す。

【0021】

【表1】

【0022】

次に、試料１−（５）についてレーザー回折式粒度分布測定装置（型式：ＳＡＬＤ−２１００ 島津製作所製）で粒度分布を測定した。この結果を図１に示す。さらに、試料１−（５）についてＸ線回折装置（型式：ＸＲＤ−６１００ 島津製作所製）により、Ｃｕ管球を用いて粉末Ｘ線回折分析を行った。その結果である粉末Ｘ線回折図形を図２に示す。この図２より、母結晶がＳｒＡｌ_２Ｏ_４結晶であることがわかる。さらに、試料１−（５）について分光蛍光光度計（型式：Ｆ−４５００ 日立製作所製）で励起スペクトルと発光スペクトルを測定した。この結果を図３に示す。

【0023】

また、粒子形状を確認するため、デジタルマイクロスコープで試料１−（５）を撮影した。比較のため、ホウ酸の添加量を３ｇ（約１．２質量％、ホウ素Ｂとして約０．０４８モル）とした以外は試料１−（５）と同様に試料を作成し、これも同様に粒子形状を撮影し、試料１−（５）とともに図４に示す。図４から、試料１−（５）である図４（ａ）は略球状でなめらかな粒子形状であるが、比較してホウ酸が過剰な図４（ｂ）は硬くなった焼成物を粉砕したため、角張っていることがわかる。なお、ホウ酸を０．７５ｇ（約０．３質量％）とした場合においても、図４（ａ）と同様の粒子形状が維持されていることを確認した。

【0024】

次に、試料１−（１）ないし試料１−（８）および比較例１、比較例２の残光輝度特性を調べた。
蓄光性蛍光体が実際に多く使われる形態の一つである、塗膜サンプルを作成して残光輝度特性を評価した。すなわち、蓄光性蛍光体の試料と透明スクリーンインキ（ＶＧスクリーンインキ；０００メジウム 帝国インキ製造製）を１０：７の質量比で混合したものを、基材である蛍光増白剤を使用しない紙（無蛍光紙）の上にアプリケーター（ＹＡ型 ヨシミツ精機製）で塗布し、自然乾燥させ、蓄光性蛍光体塗膜を形成する。塗膜の蓄光性蛍光体含有量は、単位面積当たりの蓄光性蛍光体質量で表して、約１８０ｇ／ｍ^２となるように形成した。
得られた各塗膜サンプルを暗所にて約９０℃で約２時間加熱し残光を消去する。まず第１の励起条件として、励起用光源に標準光源Ｄ６５を用い照度５００ｌｘの光を１０分間、残光を消去した各塗膜サンプルに照射する。照射終了後１０分後、１時間後、５時間後の残光輝度を輝度計（色彩輝度計ＢＭ−５Ａ トプコン製）を用いて測定する。その結果を、比較例１の残光輝度を１００として、相対輝度を表２に示す。

【0025】

【表2】

【0026】

表２に示す結果において、ナトリウムを添加した試料１−（１）ないし試料１−（７）は、ナトリウムを含まない比較例１と比較して、各々残光輝度が向上していることがわかる。また、マグネシウム、バリウム、ナトリウムを含まない比較例２と比較しても、同様に残光輝度が向上していることがわかる。なお、１０ミリモルを超えてナトリウムを過剰に添加した試料１−（８）は、残光輝度が低下していることがわかる。

【0027】

次に、第２の励起条件として、励起用光源にキセノンランプを用い、紫外線放射強度計（紫外線強度計 ＵＭ−１０ コニカミノルタ製）（受光部：ＵＭ−４００）が４００μＷ／ｃｍ^２の値を示す照度の光を６０分間、再度残光を消去した上記各塗膜サンプルに照射する。上記第１の励起条件時と同様に照射終了後１０分後、１時間後、５時間後の残光輝度を測定し、その結果を、比較例１の残光輝度を１００として、相対輝度を表３に示す。

【0028】

【表3】

【0029】

表３に示す結果において、第２の励起条件時においても、ナトリウムを添加した試料１−（１）ないし試料１−（７）は、ナトリウムを含まない比較例１と比較して、各々残光輝度が向上していることがわかる。また、マグネシウム、バリウム、ナトリウムを含まない比較例２と比較しても、同様に残光輝度が向上していることがわかる。なお、ナトリウムを１０ミリモルを超えて過剰に添加した試料１−（８）は、残光輝度が低下していることがわかる。

【0030】

このように、マグネシウムとバリウムとナトリウムとを同時に添加した本発明の蓄光性蛍光体は、上記比較例１および比較例２と比較して、優れた残光輝度を有していることがわかる。特に、ナトリウムの量が０．１ミリモルから３．２ミリモルの範囲の試料１−（２）ないし試料１−（６）において、より高い残光輝度を有していることがわかる。

【0031】

次に、上記一実施の別の形態の実施例として、アルカリ金属元素としてカリウム、リチウム、ルビジウムを添加した例を示す。

【実施例2】

【0032】

アルカリ金属元素の炭酸塩として炭酸ナトリウムに代わり、炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）、炭酸リチウム（Ｌｉ_２ＣＯ_３）、炭酸ルビジウム（Ｒｂ_２ＣＯ_３）を用いて適宜添加した他は、実施例１の試料１−（５）と同様の製造方法にて試料を合成し、それぞれ試料２−（１）ないし試料２−（７）とした。各々のアルカリ金属元素の含有量は、実施例１と同様にフレーム光度法により測定した。

【0033】

【表4】

【0034】

得られた試料２−（１）ないし試料２−（７）について、実施例１と同様の方法で蓄光性蛍光体塗膜サンプルを作成し、実施例１と同様の方法で、第１の励起条件（Ｄ６５光源／５００ｌｘ／１０分）を用いて残光輝度を測定した。その結果を、比較例１の残光輝度を１００として、相対輝度を表４に示す。

【0035】

【表5】

【0036】

表５に示す結果において、比較例１と比較して、カリウム、リチウム、ルビジウムのいずれのアルカリ金属元素を添加した場合において、いずれも残光輝度が向上していることがわかる。なお、試料２−（７）の他、上記アルカリ金属元素を複数組み合わせた場合についても実験したところ、例示はしていないものの同様の残光輝度向上効果を確認した。

【0037】

次に、マグネシウム、バリウム、ユウロピウム、ジスプロシウムの量を変化させた蓄光性蛍光体の例を示す。

【実施例3】

【0038】

アルカリ金属元素として、ナトリウムを添加し、マグネシウム、バリウム、ユウロピウム、ジスプロシウムの添加量を表６に示す通りに変化させた他は、実施例１の試料１−（５）と同様の製造方法にて試料を合成し、それぞれ試料３−（１）ないし試料３−（４）とした。ナトリウムの含有量は、実施例１と同様にフレーム光度法により測定した。さらに、ナトリウムを添加しない他は、前記試料３−（１）ないし試料３−（４）と同じ組成で試料を合成し、それぞれ比較例３−（１）ないし比較例３−（４）とした。

【0039】

【表6】

【0040】

得られた試料３−（１）ないし試料３−（４）、および対応する比較例３−（１）ないし比較例３−（４）について、実施例１と同様の方法で蓄光性蛍光体塗膜サンプルを作成し、実施例１と同様の方法で、第１の励起条件（Ｄ６５光源／５００ｌｘ／１０分）を用いて残光輝度を測定した。その結果を、それぞれ対応する比較例の残光輝度を１００として、相対輝度を表７に示す。

【0041】

【表7】

【0042】

表７に示す結果において、いずれの試料においても、対応するナトリウムを含まない比較例と比較して、残光輝度が向上していることがわかる。

【0043】

次に、フラックスとして用いるホウ酸の添加量を変化させた蓄光性蛍光体の例を示す。

【実施例4】

【0044】

フラックスとして用いるホウ酸（Ｈ_３ＢＯ_３）の添加量を表８に示す通りに変化させた他は、実施例１の試料１−（５）と同様の製造方法にて試料を合成し、それぞれ試料４−（１）ないし試料４−（５）とした。また、比較のため特許文献１中の実施例４０に相当する組成として、マグネシウムおよびバリウムを含まず、ユウロピウムの量は０．０１モル、ジスプロシウムの量は０．０２モルとし、ナトリウムを１０ミリモル添加し、ホウ酸を０．０８モル（ホウ素（Ｂ）として０．０８モル）添加した試料を合成し、比較例４とした。ナトリウムの含有量は、実施例１と同様にフレーム光度法により測定した。

【0045】

【表8】

【0046】

得られた試料４−（１）ないし試料４−（５）、および比較例４について、実施例１と同様の方法で蓄光性蛍光体塗膜サンプルを作成し、実施例１と同様の方法で、第１の励起条件（Ｄ６５光源／５００ｌｘ／１０分）を用いて残光輝度を測定した。その結果を、比較例１の残光輝度を１００として、相対輝度を表９に示す。なお、添加したホウ酸の量をホウ素元素のモル数で表現した。また、各々の粒子形状を確認するため、デジタルマイクロスコープで各試料を撮影した。この結果を図５に示す。

【0047】

【表9】

【0048】

表９に示す結果において、ホウ素の量が０．０００４モル以上あれば、比較例１を上回る残光輝度を有することがわかる。特にホウ素の量が０．００２モル以上の試料で特に優れた残光輝度を有することがわかる。また、特許文献１中の実施例４０に相当する比較例４は比較例１に対して著しく残光輝度が低いことがわかる。
また、図５および前述の図４に示す結果において、ホウ素の量が０．０００４モル以上０．０２４モル以下である試料４−（１）ないし試料４−（４）および試料１−（５）（図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）、図５（ｄ）および図４（ａ）に相当）は、いずれも粒子形状が略球状であり、特にホウ素の量が０．０００４モル以上０．０１２モル以下である試料４−（１）ないし試料４−（３）および試料１−（５）では、なめらかな粒子形状を有しており、より好ましい。一方、ホウ素の量が０．０２４モルを超え、０．０４モルないし０．０８モルである試料４−（５）、比較例４および図４（ｂ）の試料はホウ素が過剰なため、硬くなった焼成物を粉砕したことにより粒子形状が角張っていることがわかる。

【0049】

蓄光性蛍光体の粒子形状は、蓄光性蛍光体を産業上利用する上で重要な要素の一つである。略球状や、表面がなめらかな粒子形状を有する蓄光性蛍光体であれば、例えば蓄光性蛍光体を用いたインキで塗膜を形成した場合に、得られる塗膜の外観は平滑であり美観を備えたものとなるため、時計を始め様々な用途で利用可能となる。一方、角張った粒子形状を有する蓄光性蛍光体であれば、同様に塗膜を形成した場合に、得られる塗膜の外観は粗くざらつき、美観を損なったものとなるため、さまざまな製品に具備して使用する際に問題となる。特に時計などのような外観が重要な要素を占める製品には使用できない問題を有する。これら塗膜以外に、例えば樹脂に混練して成形品を作製する場合でも、略球状でなめらかな粒子形状を有する蓄光性蛍光体に比較して、角張った粒子形状を有する蓄光性蛍光体を用いた場合は、得られた成形品の外観が悪くなるため、実際の製品としては使用できない問題を有する。また、別の観点から、ホウ素の量が多すぎる場合は焼結体が硬く固まってしまうため、これを粉砕して所定の粒径の蓄光性蛍光体を得ることが困難となり、製品の収率も低下する問題がある。
これらの結果から、ホウ酸の添加量は、ホウ素の含有量として、０．０００４モル以上０．０２４モル以下が好ましく、０．００２モル以上０．０１２モル以下が、高い残光輝度を有し、かつ略球状でなめらかな粒子形状を有する蓄光性蛍光体となるため、特に好ましいことがわかる。

【0050】

以上のとおり、本発明の蓄光性蛍光体は、マグネシウムおよびバリウムを含み、かつナトリウムやカリウムなどのアルカリ金属元素を含むことで、高い残光輝度を有する、優れた蓄光性蛍光体を提供するものである。

【産業上の利用可能性】

【0051】

本発明の蓄光性蛍光体は、様々な用途に利用可能であるが、特に長時間後にも所定の水準以上の残光輝度を要求される時計用途に好適に利用できる。また、案内標識、安全標識や誘導標識等にも好適に利用できる。

【要約】

高い残光輝度を有する蓄光性蛍光体を提供する。蓄光性蛍光体は、ＭＡｌ_２Ｏ_４で表される化合物であり、Ｍで表す金属元素は、Ｓｒ、ＭｇおよびＢａからなる化合物を母結晶にすると共に、賦活剤としてＥｕを含み、共賦活剤としてＤｙを含み、Ｅｕの含有量は、モル比で０．００１≦Ｅｕ／（Ｍ＋Ｅｕ＋Ｄｙ）≦０．０５であり、Ｄｙの含有量は、モル比で０．００４≦Ｄｙ／（Ｍ＋Ｅｕ＋Ｄｙ）≦０．０６であり、Ｍｇの含有量は、モル比で０．０２≦Ｍｇ／（Ｍ＋Ｅｕ＋Ｄｙ）≦０．１であり、Ｂａの含有量は、モル比で０．０３≦Ｂａ／（Ｍ＋Ｅｕ＋Ｄｙ）≦０．１５であり、かつ、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂの群の少なくとも一つのアルカリ金属元素を含む。ＭｇとＢａとアルカリ金属元素を同時に含むことで、高い残光輝度を有する優れた蓄光性蛍光体となる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】