(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ土類金属アルミン酸塩を母体結晶とし、該母体結晶に賦活剤して希土類元素を含有する蓄光性蛍光体の粉末にリン酸アルミニウムを添加して成形することを特徴とする蓄光性蛍光成形体。
【請求項２】
リン酸アルミニウムは、重リン酸アルミニウムまたはメタリン酸アルミニウムである請求項１記載の蓄光性蛍光成形体。
【請求項３】
アルカリ土類金属アルミン酸塩を母体結晶とし、該母体結晶に賦活剤として希土類元素を含有する蓄光性蛍光体は、下記一般式
【化１】
0003987669.tif 000010
又は
【化２】
0003987669.tif 000011
又は
【化３】
0003987669.tif 000012
（式中、Ｍはアルカリ土類金属元素、Ｒは希土類元素を示し、０.１≦ｘ≦１、０.５≦ａ≦０.９９、１≦ｎ≦８を示す）で表される焼成体である、請求項１記載の蓄光性蛍光成形体。
【請求項４】
請求項１〜３の蓄光性蛍光成形体の表面にニス及びラッカーを塗布し、表面をコーティングすることを特徴とする蓄光性蛍光成形体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄光性蛍光成形体に関し、特に容易に且つ強固に蓄光性蛍光体粉末を成形することができ、屋内外で主に夜間表示用として利用可能な耐候性に優れると共に、極めて長時間の残光特性を有する蓄光性蛍光成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蓄光性蛍光体は、古くから工業的に生産されており、ＺｎＳ：ＣｕやＣａＳｒＳ：Ｂｉなどの硫化物蛍光体が主流である。これらの硫化物蛍光体は、塗料やインク、プラスチックなどに混練して、時計の文字盤や安全標識板などに主に利用されていた。しかし、それらは残光の発光時間が短かったり、発光が弱いことなどの欠点があるため、実用上問題点が多くあった。
そこで、残光時間を長くするために、プロメチウム（Ｐｍ）などの放射性物質を加えるなどの改良が行われているが、放射性物質を含む蓄光性蛍光体は人体に影響を及ぼしたり、廃棄処分にコストが掛かる等の問題があり、実用的な用途に関しては制限があった。
【０００３】
最近、これらの蓄光性蛍光体とは異なる、アルカリ土類金属アルミン酸塩を母体結晶とし、賦活剤としてユーロピウム（Ｅｕ）を添加した蛍光体、例えばＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕが提案されている（米国特許第3,294,699号明細書）。また、ストロンチウムアルミネートに他のアルカリ土類金属を添加した蛍光体、例えば
【化４】
0003987669.tif 000002
（式中、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｐ＝１、ｘ、ｙ、ｚの一つ又は二つは０でも良く、０.００１≦ｐ≦０．１）が提案されている（英国特許第1,190,520号明細書）。また、アルカリ土類金属アルミン酸塩に、賦活剤としてユーロピウム（Ｅｕ）を、賦活助剤としてデスプロシム（Ｄｙ）、ネオジウム（Ｎｄ）等を使用した蛍光体、例えばＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙなどが提案されている（特開平7-11250号公報）。さらに、上記化合物にフラックス剤として酸化硼素を添加したものが提案されている（特開平9-143463号公報、特開平9-143464号公報）。
これらの蓄光性蛍光体、特にフラックス剤を添加して焼成したアルカリ土類金属アルミン酸塩などは、硬く焼結しているために粉砕で得られる粉末の粒子形状は不定形で、粒度や成形するのが比較的困難である。
しかしながら、未だ簡単に且つ容易に成形する方法は、見つかっていないのが現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、耐光性及び耐候性に優れると共に、極めて長期間にわたり残光特性を維持し、容易に成形可能であり且つ堅牢度の高い蓄光性蛍光成形体を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、アルカリ土類金属アルミン酸塩を母体結晶とし、該母体結晶に賦活剤して希土類元素を含有する蓄光性蛍光体の粉末にリン酸アルミニウムを添加して成形することを特徴とする蓄光性蛍光成形体を提供するものである。
【０００６】
また、本発明は、リン酸アルミニウムは、重リン酸アルミニウムまたはメタリン酸アルミニウムである前記記載の蓄光性蛍光成形体を提供するものである。
【０００７】
更に、本発明は、アルカリ土類金属アルミン酸塩を母体結晶とし、該母体結晶に賦活剤として希土類元素を含有する蓄光性蛍光体は、下記一般式
【化５】
0003987669.tif 000003
又は
【化６】
0003987669.tif 000004
又は
【化７】
0003987669.tif 000005
（式中、Ｍはアルカリ土類金属元素、Ｒは希土類元素を示し、０.１≦ｘ≦１、０.５≦ａ≦０.９９、１≦ｎ≦８を示す）で表される焼成体である、前記記載の蓄光性蛍光成形体を提供するものである。
【０００８】
また、本発明は、前記記載の蓄光性蛍光成形体の表面をニス及びラッカーを塗布し、表面をコーティングすることを特徴とする蓄光性蛍光成形体を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明は、蓄光性蛍光体の粉末をリン酸アルミニウムをバインダーとして配合することによって成形体を作成するものであるが、その成形体の基材原料となるアルカリ土類金属アルミン酸塩を母体結晶とし、該母体結晶に賦活剤として希土類元素を含有する蓄光性蛍光体とは、
【化８】
0003987669.tif 000006
で表される化合物を母体結晶とし、この母体結晶に賦活剤として希土類元素を添加してなるものである。
【００１０】
本発明において基材原料として使用される蓄光性蛍光体は、さらに具体的には、特開平7-11250号公報、特開平9-143463号公報及び特開平9-143464号公報に開示されている蓄光性蛍光体が好ましく、例えば以下の一般式
【化９】
0003987669.tif 000007
又は
【化１０】
0003987669.tif 000008
又は
【化１１】
0003987669.tif 000009
（式中、Ｍはアルカリ土類金属元素、Ｒは希土類元素を示し、０.１≦ｘ≦１、０.５≦ａ≦０.９９、１≦ｎ≦８を示す）で表される焼成体である。
【００１１】
上記一般式中、Ｍは、アルカリ土類金属であり、例えばカルシウム、ストロンチウム、バリウムからなる少なくとも１種以上から選ばれる金属元素である。また、賦活剤は、１種又は２種以上の希土類元素であるが、これらは例えばランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｓｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリウム（Ｇｄ）、テリビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エリビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、イットリウム（Ｙ）、スカンジウム（Ｓｃ）、プロメチウム（Ｐｍ）等が挙げられる。これらのうち賦活剤としては、ユーロピウム（Ｅｕ）が最も好ましい。
なお、基材原料として使用される蓄光性蛍光体は、さらにその賦活助剤としてジスプロシウム（Ｄｙ）、ネオジム（Ｎｄ）等を併用した蓄光性顔料が特に好ましい。
【００１２】
基材原料として使用される蓄光性結晶は、フラックス剤として酸化硼素又は硼酸等の硼素化合物が添加されているものが、工業的に有利である。
基材原料として使用される蓄光性蛍光体は、何れにおいても、長残光性及び高輝度という特性を有するものであるが、具体的には、ストロンチウム等のアルカリ土類金属の酸化物又は炭酸塩と、アルミニウムの酸化物、賦活剤としてユーロピウムの酸化物、賦活助剤としてジスプロシウム、ネオジム等の希土類酸化物、フラックス剤として酸化硼素又は硼酸などの硼素化合物などを、必要に応じて混合し、還元焼成して製造されるものである。
【００１３】
本発明の特徴は、上記のような蓄光性蛍光体の粒子に重リン酸アルミニウムやメタリン酸アルミニウム等を添加して混合することである。
成形方法は、蓄光性蛍光体に重リン酸アルミニウムやメタリン酸アルミニウム等の液体を添加して混練し、通常、造粒するような方法、例えばプレートの様なものの上で造粒するこにより、簡単に所望の成形体を得ることができる。
また、その他の成形方法は、予め作成された形枠に前記混練物を入れて成形してもよい。また、成形は加圧によってもよい。
【００１４】
使用する重リン酸アルミニウム又はメタリン酸アルミニウムは、通常市販されているものであり、例えば重リン酸アルミニウムは、化学式Ａｌ（Ｈ2ＰＯ4）3で強い酸性の粘ちょうな液体であり、 Ａｌ（Ｈ2ＰＯ4）3として５０％のものである。メタリン酸アルミニウムは、Ａｌ2Ｏ3１８．５％以上のものであり、モル比３．００〜３．１０程度のものである。
蓄光性蛍光体粉末に添加するリン酸アルミニウムの量は、成形できる量を添加すれば特に制限されるものではないが、０.１〜３０重量％、好ましくは、１〜２０重量％である。
【００１５】
本発明の蓄光性蛍光成形体の形状は、球状、楕円状、柱状、棒状などの形状や動物や車等の乗り物などデザイン的なものなど、その用途と目的に応じて成形されるものであり、特に制限されるものでない。
本発明の成形作用は、特に明らかではないが、蓄光性蛍光体粉末にリン酸アルミニウム又はメタリン酸アルミニウムを添加し混錬すると、その過程で混合粉末が反応して、発熱をする。発熱が終了すると、成形体は硬い造粒物となる。即ち、混合するだけで反応が生じ、特別な硬化剤や加熱（乾燥、焼成）を必要することなく成形できることである。
【００１６】
また、本発明の成形体は、加熱しなくても耐水性に優れており、加熱しないために蓄光性粉末の蛍光性、残光性を損なうことがない。
係る方法により成形された蓄光性蛍光成形体は、蓄光性蛍光体粉末を樹脂等に添加するよりも、紫外線照射後の残光は極めて強い発光をするものである。
また、本発明の蓄光性蛍光成形体は、その成形体の表面にニスやラッカー等の表面つやだし液を薄く塗布することにより、表面に光沢やツヤを出すことができる。
この光沢やツヤを出すことにより、デザイン性も有するようになり、成形体として利用する分野を広げることができる。
【００１７】
【実施例】
以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に説明する。
【００１８】
実施例１
基材原料であるＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙの組成を有する蓄光性蛍光体粒子１０重量部を重リン酸アルミニウム液（日本化学工業社製）１重量部と混練し、成形用のプレート上に置き、球状に成形した。
その径は、約１〜５ｍｍ程度であった。
この成形体に蛍光を照射した後、暗室でその蓄光性を調べたところ、かなり強い発光をしているのを確認した。
【００１９】
実施例２
基材原料であるＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙの組成を有する蓄光性蛍光体粒子１０重量部をメタリン酸アルミニウム（日本化学工業社製）１重量部と混練し、実施例１と同様な操作を行った結果、 直径、約１〜５ｍｍ程度の成形体を得、その成形体に蛍光を照射した後、暗室でその蓄光性を調べたところ、かなり強い発光をしているのを確認した。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の蓄光性蛍光成形体は、蓄光性蛍光体粉末にリン酸アルミニウム又はメタリン酸アルミニウムを添加し混錬するだけ、特別な硬化剤や加熱（乾燥、焼成）を必要することなく成形できることである。
また、本発明の蓄光性蛍光成形体は、加熱しなくても耐水性に優れており、加熱しないために蓄光性粉末の蛍光性、残光性を損なうことがない。
本発明によれば、耐光性及び耐候性に優れると共に、極めて長期間にわたり残光特性を維持し、且つ耐水性に優れ、堅牢度の高い蓄光性蛍光成形体を提供することができる。