(57)【要約】【課題】  アクセサリーなどに加工することが可能な形態で得られ、かつ、可視光、ブラックライト（紫外線）、ＩＲライト（赤外線）の下で、それぞれ異なる色相の発光または発色が見られる装飾材料を提供すること。【解決手段】  ＲＶＯ４なる化学式で示され、前記Ｒが、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選ばれる少なくとも１種の希土類元素であり、原料を溶融することなく、元となる原料の合成により得られる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学式、ＲＶＯ４で示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、及びＬｕの内から選ばれる少なくとも１種の希土類元素であり、原料を溶融することなく、元となる原料の合成により得られることを特徴とする装飾材料。
【請求項２】
化学式、（Ｒ１−ｘＹｘ）ＶＯ４で示され、０＜ｘ＜１であり前記Ｒは、Ｓｃ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種の希土類元素であり、原料を溶融することなく、元となる原料の合成により得られることを特徴とする装飾材料。
【請求項３】
請求項１又は２の内のいずれか一つに記載の装飾材料において、粒径１００μｍ以下の粉末状で用いられることを特徴とする装飾材料。
【請求項４】
請求項１から３の内のいずれか一つに記載の装飾材料において、赤外線または紫外線による励起により、可視光下での呈色とは異なる色で、発光または発色することを特徴とする装飾材料。
【請求項５】
請求項１から３の内のいずれか一つに記載の装飾材料において、紫外線、赤外線、蛍光灯（または可視光線）下でそれぞれの色が異なること、または紫外線または赤外線を当てることで、蛍光灯（又は可視光線）下での色と異なる色を示すことを特徴とする装飾材料。
【請求項６】
請求項１から３の内のいずれか一つに記載の装飾材料において、紫外線、赤外線、可視光線等の照射光を変えた時、瞬時に色変化を起こすことを特徴とする装飾材料。
【請求項７】
請求項１から３の内のいずれかに記載の装飾材料において、紫外線、赤外線、蛍光灯下でそれぞれの色が異なること、または紫外線または赤外線を当てることで、蛍光灯下での色と異なる色を示すことを特徴とする装飾材料。
【請求項８】
請求項１から７の内のいずれか一つに記載の装飾材料において、前記装飾材料は、人工宝石、ネイルアート用材料、マニュキュア、顔料、化粧品、塗布材料、ビーズ、ガラス体、樹脂成形体、織布、不織布、及び繊維体の内の少なくとも一つの使用形態で使用されることを特徴とする装飾材料。
【請求項９】
請求項１から８の内のいずれか一つに記載の装飾材料において、前記装飾材料は、紫外線または赤外線センサーとして機能することを特徴とする装飾材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光下でも明瞭に発色し、暗中においてブラックライトまたはＩＲライトの照射により、可視光下とは異なる色で発光または発色する装飾材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
貴金属類や宝石類は、ネックレス、ピアスなどに代表されるアクセサリーや、種々のオブジェやインテリアなどの装飾材料として多用されている。しかしながら、これらの材料は、可視光下で用いられるものであり、暗中で発光することはなく、ブラックライトやＩＲライトのような、可視光とは波長が異なる電磁波を放射する光源の下でも、発光したり発色したりすることはない。
【０００３】
このような課題に対処するため、ダイヤモンドを始めとする、多くの装飾材料の結晶に、微量の他元素を添加することが検討されている。
【０００４】
しかしながら、これについても実用に供することが可能な技術が、未だに得られていないのが現状である。そして一方で、紫外線による励起で発光する材料が、特許文献１に開示されている。
【０００５】
前記特許文献１には、Ｌｎ（ＰｃＶ１−ｃ）Ｏ４・（ＭＯ２）ｄなる化学式で示される蛍光体が開示されている。ここで、ＬｎはＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌから選ばれる少なくとも１種に元素、Ｍは、ＩＶ族元素から選ばれる少なくとも１種の元素である。
【０００６】
前記の材料は、紫外線により励起され、組成を変化させることで、種々の色相の蛍光を発するものである。前記材料は、所定の組成の原料粉末を焼成することで得られ、形状が粉末であるものの、組成ＲＶＯ４で前記Ｒは、Ｓｃ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、及びＬｕの内から選ばれる少なくとも１種の希土類元素である材料を得ることは困難である。
【０００７】
また、前記特許文献１以外にも、蛍光体を得る技術が開示されているが、用途としては、プラズマディスプレイの蛍光体薄膜や、ガラス容器の装飾などに限定されているのが実情である。
【特許文献１】特開２００１−１０７０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の技術的課題は、ブラックライトやＩＲライトの照射により、可視光下とは異なる色で発光または発色し、しかもアクセサリー、ネイルアート、マニュキュア、ビーズ、樹脂成型物、ガラス製品、化粧品、塗料、繊維、織布、不織布等の用途を目的に、各種粉末に分散・含有・加工することができる程度の大きさを有する、装飾材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題解決のため、酸化バナジウムと希土類元素の酸化物を原料とする、単結晶を検討した結果なされたものである。
【００１０】
即ち、本発明は、化学式、ＲＶＯ４で示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、及びＬｕの内から選ばれる少なくとも１種の希土類元素であり、原料を溶融することなく、元となる原料の合成により得られることを特徴とする装飾材料が得られる。
【００１１】
また、本発明によれば、化学式、（Ｒ１−ｘＹｘ）ＶＯ４で示され、０＜ｘ＜１であり前記Ｒは、Ｓｃ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種の希土類元素であり、原料を溶融することなく、元となる原料の合成により得られることを特徴とする装飾材料が得られる。
【００１２】
また、本発明によれば、前記いずれか一つの装飾材料において、粒径１００μｍ以下の粉末状で用いられることを特徴とする装飾材料が得られる。
【００１３】
また、本発明は、前記いずれか一つの装飾材料において、赤外線または紫外線による励起により、可視光下での呈色とは異なる色で、発光または発色することを特徴とする装飾材料である。
【００１４】
また、本発明によれば、前記いずれか一つの装飾材料において、紫外線、赤外線、蛍光灯（又は可視光線）下でそれぞれの色がことなること、または紫外線または赤外線を当てることで、蛍光灯（又は可視光線）下での色と異なる色を示すことを特徴とする装飾材料である。
【００１５】
また、本発明は、前記いずれか一つの装飾材料において、紫外線、赤外線、可視光線等の照射光を変えた時、瞬時に色変化を起こすことを特徴とする装飾材料である。
【００１６】
また、本発明は、前記いずれか一つの装飾材料において、紫外線、赤外線、蛍光灯下でそれぞれの色が異なること、または紫外線または赤外線を当てることで、蛍光灯下での色と異なる色を示すことを特徴とする装飾材料である。
【００１７】
また、本発明は、前記いずれか一つの装飾材料において、前記装飾材料は、人工宝石、ネイルアート用材料、マニュキュア、顔料、化粧品、塗布材料、ビーズ、ガラス体、樹脂成形体、織布、布織布、繊維体であることを特徴とする装飾材料である。
【００１８】
また、本発明は、前記いずれか一つの装飾材料において、前記装飾材料は、紫外線または赤外線センサーとして機能することを特徴とする装飾材料である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による装飾材料は、従来の可視光下で用いられてきた装飾材料と同様に、白昼においても明瞭に発色し、ブラックライトやＩＲライトの下においても、発光または発色が見られる。しかも、可視光、ブラックライト（紫外線）、ＩＲライト（赤外線）の下では、それぞれ異なる色相を発現させることも可能である。
【００２０】
このような特性から、本発明は装飾材料は、使用範囲が従来よりも格段に広汎になり、ネックレス、ピアス、眼鏡フレームなどを始めとするアクセサリーや、時計などを始めとするインテリアやオブジェの他に、化粧品、繊維状のものに付着させて用いられる等、上述のような様々な新規装飾用途が創出されることが期待できる。さらに、紫外線や赤外線の有無や強度を検知するセンサー機能を有する製品としても広く利用できる。
【００２１】
本発明においては、粗原料を熱合成することで、作製された粉末は、単結晶粒の集合からだとなっており、その表面の平滑性が高い。結果として、単結晶塊を粉砕したものに比較し、光の反射が大きくなり、発光または発色現象が鮮明となり、装飾材料として優れた特性を示すことがわかった。さらに、粉末の粒径が１００μｍ以上の場合は、単結晶粒の集合体数が増加し、光の散乱が大きくなり、本減少の実現が困難であった。発光又は発色現象が鮮明となるには、粉末の粒径は１００μｍ以下が適当であることがわかった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明を更に詳細に説明する。
【００２３】
本発明による装飾材料は、４０．０〜６０．０モル％の酸化バナジウムと４０．０〜６０．０モル％の希土類元素から構成されていることを特徴とし、一般的な粉末の作製方法によって得られる。つまり、それぞれの原料の粉末を、硝酸塩、塩化物、硫酸塩、又は酸化物とし、湿式又は乾式で十分に混合したものを仮焼成し、粉砕後に本焼結する。その後、未反応の酸化バナジウムをアルカリ洗浄し、濾過および乾燥後に再度焼成し、必要な粒度に篩い分けし、最終粉末が得られる。
【００２４】
ここで、本発明の装飾材料に用いられる粉末の熱合成には、大気雰囲気、酸素雰囲気、不活性ガスと酸素の混合雰囲気が用いられる。そして、本発明の材料の特性は、主に組成に依存するものの、発光または発色する際の色相は、作成雰囲気によって異なるので、材料の種類により、育成雰囲気を適正に制御する必要がある。
【００２５】
また、得られた粉末は、熱処理することで、単結晶性、特に屈折率均一性が改善され、より高特性の装飾材料を得ることができる。従って、粉末作製後の熱処理についても適正な条件を検討し、設定することが必要である。
【００２６】
上記の処理を行った粉末材料は、従来にない発色、変色現象を示す、アクセサリー、ネイルアート製品、マニュキュア、ガラス製品、樹脂成形体、化粧製品、織布、不織布、及び繊維体等を作成することができる。
【００２７】
尚、本発明において、「装飾材料」とは粉末を単体で使用したもの、他の原材料に分散したもの、本体の一部に配したもの、繊維状のものに付着させて用いるものなどを呼ぶ。
【００２８】
以下に述べる本発明の具体例においては、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）と、１種または２種以上の希土類元素の酸化物の合計を、それぞれ４０．０〜６０．０モル％となるように秤量して硝酸塩、塩化物、硫酸塩とし湿式混合するか、または、酸化物として乾式混合する。ついで、その混合物を４００〜６００℃で仮焼し、粉砕後に、１１００〜１５００℃で本焼成した。
【００２９】
（第１の例）
本発明の第１の例では、原料として、Ｖ２Ｏ５、酸化エルビウム（Ｅｒ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）を用いた例を示す。まず。Ｖ２Ｏ５が４０．０〜６０．０モル％、Ｅｒ２Ｏ３が０．３〜７．０モル％、Ｇｄ２Ｏ３が３８．０〜５４．７モル％となるように、それぞれ原料を秤量した。
【００３０】
この原料を用い、前記の方法で粉末を作製した。この粉末は、可視光下では、桃色を呈しているが、ブラックライト下では、黄緑色の発光が見られた。
【００３１】
（第２の例）
次に、本発明の第２の例として、原料として、Ｖ２Ｏ５、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、Ｇｄ２Ｏ３を用いた例を示す。まず、Ｖ２Ｏ５が４５．０〜５５．０モル％、Ｙ２Ｏ３が０〜５５．０モル％（０を含まない）、Ｇｄ２Ｏ３が０〜５５．０モル％（０を含まない）となるように、それぞれ原料を秤量した。
【００３２】
この原料を用い、前記の方法で粉末を作製した。この粉末は、可視光下では、無色であるが、ブラックライト下では、青白色の発光が見られた。
【００３３】
（第３の例）
さらに、本発明の第３の例として、原料として、Ｖ２Ｏ５、酸化ユーロピウム（Ｅｕ２Ｏ３）、酸化ネオジウム（Ｎｄ２Ｏ３）、酸化ガドリウム（Ｇｄ２Ｏ３）を用いた例を示す。まず、Ｖ２Ｏ５が４５．０〜５５．０モル％、Ｅｕ２Ｏ３が０．１〜８．０モル％、Ｎｄ２Ｏ３が０．１〜１０．０モル％、Ｇｄ２Ｏ３が２７．０〜５４．８モル％となるように、それぞれ原料を秤量した。
【００３４】
この原料を用い、前記の方法で粉末を作製した。この粉末は、可視光下では、青色を呈しているが、ブラックライト下では、赤桃色の発光が見られ、赤外線下では粉末粒度により異なり、粒度が小さくなるに従って紫色発色から白色化への変化が見られた。同一材料で可視光下、ブラックライト下、そして赤外線下でそれぞれ異なる色を呈するものとなる。
【００３５】
（第４の例）
また、第３の例と同様な原料を用い、前記の方法で粉末を作製した。単結晶粉末を、市販のマニュキュアとともに爪に塗布、貼付し装飾ネイルアート用材料として用いた。
【００３６】
この材料は、可視光下、ブラックライト下、そして赤外線下で色が異なり、個性的な、ネイルアート用材料として用いることができることを確認した。
【００３７】
（第５の例）
さらに、第３の例と同様な原料を用い、前記の方法で粉末を作製した。粉末を、ガラス素材として用い、ガラス製品を作製した。
【００３８】
ガラス内部に散在し、異なる光が当たるに応じて変色が見られた。従来製品と異なり、蛍光灯下、太陽光下、紫外線下で相異なる色を呈する製品ができた。単結晶材料の融点がガラス溶融温度より高い為、またガラスとの反応性が無いため、素材の特徴が保存された。
【００３９】
また、このガラスを用いて手芸用ビーズを作成し、同様の視覚効果が得られることを確認した。
【００４０】
（第６の例）
同様に、第３の例と同様な原料を用い、前記の方法で粉末を作製した。粉末を、樹脂成形用着色素材として用い、樹脂成形品を作製した。
【００４１】
成形品内部に散在し、異なる光が当たるに応じて変色が見られた。従来製品と異なり、蛍光灯下、太陽光下、紫外線下で相異なる色を呈する製品ができた。単結晶材料の融点が樹脂溶融温度より高い為、また樹脂との反応性が無いため、素材の特徴が保存された。
【００４２】
また、この手法を用いて樹脂性手芸用ビーズを作成し、同様の視覚効果が得られることを確認した。
【００４３】
（第７の例）
第３の例と同様な原料を用い、前記の方法で粉末を作製した。粉末をガラス内に分散させ、赤外線および紫外線に対するセンサーを作成した。
【００４４】
可視光下で青色を呈し、紫外線又は赤外線照射により瞬時に赤色又は紫色〜白色に変色する材料を用いることで、照射された光の種類、強さを可視光色変化で瞬時に察知することができる。
【００４５】
（第８の例）
第３の例と同様な原料を用い、前記の方法で粉末を作製した。粉末を、化粧品原料として、他原料とともに混合、一般処理等をし、照射光下で色合いの異なる化粧品を作製した。
【００４６】
本材料を用い作製したファンデーション、アイシャドー、フェイスカラー、マスカラ、アイブローを肌に塗り、紫外線、赤外線、そして蛍光灯下での発色を確認した。各光源下で色合いが異なり、状況に応じた化粧効果を出すことができた。
【００４７】
（第９の例）
第３の例と同様な原料を用い、前記の方法で粉末を作製した。粉末を、マニュキュア原料として、他原料とともに混合、一般処理等をし、照射光下で色合いの異なるマニュキュアを作製した。
【００４８】
本マニュキュアを爪に塗り、紫外線、赤外線、そして蛍光灯下での発色を確認した。各光源下で色合いが異なり、状況に応じた化粧効果を出すことができた。
【００４９】
（第１０の例）
第３の例と同様の原料を用い、前記の方法で粉末を作製した。粉末を、繊維体に付着させ、これを織布および不織布に成形した。
【００５０】
これらの布製品は可視光、紫外光、そして赤外光で異なる発色をすることを確認した。可視光、赤外光では無色透明であるが、紫外線を当てることで模様が浮き出る衣類、可視光で青色の布が赤外光で紫、紫外線でピンク〜赤色を示すもの、本材料を複数用いることで、当てる光の種類で全く異なる色柄を持つ衣類等を作成することができた。即ち、紫外線を当てることで、青、緑、ピンク、赤を基色とした色柄である。
【００５１】
以上、本発明装飾材料の様々な具体例を述べたが、本材料は、装飾効果を有する上述以外の日用品、洋服、かばん、小物を含む衣料品、壁紙、包み紙などの紙製品、ガラス板、樹脂板などの建材他に広く応用できることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の装飾材料は、使用範囲が従来よりも格段に広汎になり、ネックレス、ピアス、ブレスレット、眼鏡フレーム等をはじめとするアクセサリー類や、時計、キーホルダー、携帯機器等の日用品、雑貨や小物類、家具、大型の時計をはじめとするインテリアやオブジェの他に、化粧品、文房具、食器類、紙や布を含む繊維状のもの等に埋め込み、分散、付着させて用いられる等、様々な新規装飾用途に適している。さらに、本発明の装飾材料では、紫外線や赤外線の有無や強度を検知するセンサー機能を有する製品にも広く適用できる。