新しい優環境型赤色無機顔料の開発

• 研究課題/領域番号: 15K05643
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 増井 敏行 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (00304006)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 顔料 / 赤色 / 環境調和型 / 希土類 / アルカリ土類金属 / 複合酸化物 / 無機顔料 / 希土類元素 / コバルト / 赤色顔料 / イットリウム / セリウム / 結晶場分裂 / 酸化ビスマス / 酸化ジルコニウム / バンドギャップ

研究成果の概要

赤色無機顔料としては、カドミウム赤、鉛丹、辰砂などが知られているが、これらには、カドミウム、鉛、水銀などの強い毒性を示す金属が含まれている。本研究では、人体に有害な元素及び環境に対する負荷の大きい元素を含まない新しい赤色無機顔料の開発を目指した。種々の複合酸化物を合成し、その色彩を評価した結果、Ce3+を発色源とすると赤色を呈することを見いだした。具体的には、SrY2-xCexO4（0≦x≦1.2）を合成したところ、Ce3+濃度の増加に伴い白色から赤褐色に変化し、SrYCeO4の組成において赤色度が最も高くなることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis and characterisation of Ba(Zn1-xCox)2Si2O7 (0 ≦ x ≦ 0.50) for blue-violet inorganic pigments (2018)
  • 著者名/発表者名: Tsukimori Takashi、Shobu Yusuke、Oka Ryohei、Masui Toshiyuki
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 8 号: 16 ページ: 9017-9022
  • DOI: 10.1039/c8ra00101d
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Synthesis and characterisation of SrY2-xCexO4 as environmentally friendly reddish-brown pigments (2017)
  • 著者名/発表者名: Oka Ryohei、Shobu Yusuke、Aoyama Fumiya、Tsukimori Takashi、Masui Toshiyuki
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 7 号: 87 ページ: 55081-55087
  • DOI: 10.1039/c7ra10250j
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Perovskite-type <i>ALn</i>O₃ (<i>A</i> = Ca, Sr, Ba; <i>Ln</i> = Ce, Pr, Tb) oxides as environmentally friendly yellow pigments (2017)
  • 著者名/発表者名: OKA Ryohei、TSUKIMORI Takashi、INOUE Hiroki、MASUI Toshiyuki
  • 雑誌名: Journal of the Ceramic Society of Japan 巻: 125 号: 8 ページ: 652-656
  • DOI: 10.2109/jcersj2.17118
  • NAID: 130005878457
  • ISSN: 1348-6535, 1882-0743
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Synthesis and Characterization of Bi4Zr3O12 as an Environment-friendly Inorganic Yellow Pigment (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Tsukimori, R. Oka, and T. Masui
  • 雑誌名: Dyes and Pigments 巻: 139 ページ: 808-811
  • DOI: 10.1016/j.dyepig.2017.01.013
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis and Characterization of Black Pigments Based on Calcium Manganese Oxides for High Near-infrared (NIR) Reflectance (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Oka and T. Masui
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 6 号: 93 ページ: 90952-90957
  • DOI: 10.1039/c6ra21443f
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Novel Environment Friendly Inorganic Red Pigments Based on Bi4V2O11 (2015)
  • 著者名/発表者名: Wendusu, A. Shiraishi, N. Takeuchi, T. Masui, and N. Imanaka
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 5 号: 56 ページ: 44886-44894
  • DOI: 10.1039/c5ra04734j
  • 査読あり
• [学会発表] 環境調和型の着色無機顔料 (2017)
  • 著者名/発表者名: 増井敏行
  • 学会等名: 第75回顔料工学講座
  • 発表場所: 大阪科学技術センター
  • 年月日: 2017-03-08
  • 招待講演
• [学会発表] Calcium Manganite Black Pigments for High Near-infrared Reflectance (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Oka and T. Masui,
  • 学会等名: The 34th International Japan-Korea Seminar on Ceramics
  • 国際学会
• [学会発表] BaZn2Si2O7を母体とする新規な青紫色無機顔料の合成とその評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 月森貴史・岡 亮平・増井敏行
  • 学会等名: 2017年日本化学会中国四国支部鳥取大会
• [学会発表] ストロンチウムとイットリウムの複合酸化物からなる優環境型無機顔料 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡 亮平・青山文哉・月森貴史・増井敏行
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第30回秋季シンポジウム
• [学会発表] BaZn2Si2O7を母体とする新規な青紫色無機顔料の合成とその評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 月森貴史・増井敏行
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第30回秋季シンポジウム
• [学会発表] 環境に優しい無機顔料 (2016)
  • 著者名/発表者名: 増井敏行
  • 学会等名: 第7回セラミックスの基礎学問研修会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2016-11-24
  • 招待講演
• [学会発表] ビスマスとジルコニウムを用いた新規黄色顔料の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 月森貴史・増井敏行
  • 学会等名: 2016年日本化学会中国四国支部香川大会
  • 発表場所: 香川大学
  • 年月日: 2016-11-05
• [学会発表] カルシウムとマンガンを用いた黒色遮熱無機顔料の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡 亮平・増井敏行
  • 学会等名: 2016年日本化学会中国四国支部香川大会
  • 発表場所: 香川大学
  • 年月日: 2016-11-05
• [学会発表] ビスマスとジルコニウムを用いた新規黄色顔料の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 月森貴史・増井敏行
  • 学会等名: 2016年色材研究発表会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2016-10-13
• [学会発表] カルシウムとマンガンを用いた黒色遮熱無機顔料の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡 亮平・増井敏行
  • 学会等名: 2016年色材研究発表会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2016-10-13
• [学会発表] 希土類入門－4f電子とは？－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 増井敏行
  • 学会等名: 第19回希土類サマースクール
  • 発表場所: ホテルラングウッド新潟
  • 年月日: 2015-08-06
  • 招待講演
• [学会発表] 環境に優しい無機顔料 (2015)
  • 著者名/発表者名: 増井敏行
  • 学会等名: 第50回東海若手セラミスト懇話会夏期セミナー
  • 発表場所: アヤハレークサイドホテル
  • 年月日: 2015-06-25
  • 招待講演