[发明专利]光致变色物质及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光致变色物质及其制造方法。更详细而言，涉及一种毒性较低，且在可见光区域表现有优异的感光性，且变色较深(反射率较低)、退色速度较慢(变色保持能力较高)，且具有化学稳定性及热稳定性而耐久性优异的光致变色物质及其制造方法。

背景技术

目前，业界正期待着将表现出光致变色的物质应用于例如光盘(超高密度存储器)、光开关、光印刷用油墨、显示器、太阳眼镜、调光玻璃等各种工业制品中。这里所谓光致变色，是一种能表现出可逆现象的性质。例如对物质照射光则变色，反之若对变色的物质照射其他光或者进行加热，则退色返回成原颜色。将表现出这种性质的物质称为光致变色物质。

关于所述光致变色物质，已知有含有机物的光致变色物质、及含无机物的光致变色物质。关于含有机物的光致变色物质，所已知的例如有偶氮苯、螺吡喃、二芳基乙烯等。然而，含有机物的光致变色物质有耐热稳定性较低，因反复异构化而易发生化学劣化等的问题。

因此，具有化学稳定性及热稳定性的含无机物的光致变色物质正受到关注。关于含无机物的光致变色物质，已知的例如有氧化钼、氧化钨、氧化铌、氧化钛、及这些氧化物的混合物、或封入有卤化银的玻璃等。然而在本质上，这些物质仅在有害于人体的紫外光区域表现出感光性。另外，还存在市售的发出紫外光的小型光源的种类较少，且这些物质的应用领域受局限的问题。

正因为如此，近年来业界正积极研究能配合小型半导体激光器或LED等光源而使用的光致变色物质。特别是为了能研发例如小型的光盘(超高密度存储器)，业界正积极研究在可见光区域表现出感光性的含无机物的光致变色物质。

例如在专利文献1中记载了一种在可见光下表现出光致变色现象的含五氧化二钒的光致变色物质。然而，专利文献1中记载的以往的含无机物的光致变色物质具有耐久性不充分，且响应速度较慢的问题。另外，经数次光照后，变色后的物质变得无法退色，所以还存在缺乏可逆性的问题。另外还有五氧化二钒毒性较强的问题。

对此，专利文献2中记载了一种能通过在还原性环境下制备硅酸钡镁盐来制得且在可见光区域表现出优异感光性的光致变色物质。专利文献2中还记载了通过在硅酸钡镁盐中添加特定的金属元素来更提高光致变色的方案。

图3是以添加在硅酸钡镁盐中的每种金属元素为分类的、经波长365nm光照射后的对波长523nm光的反射率(改变Ba₂Mg_2.5Si₂O_8.25:M_0.001中的M时的反射率)的图表。如图3所示可知，尤其是添加有铁(Fe)或铕(Eu)的硅酸钡镁盐的反射率可得到抑制而表现出较高的光致变色特性。并且，与铕(Eu)等稀土元素(稀土类)不同，铁(Fe)容易获取且价格便宜，因此可通过使用铁(Fe)来抑制光致变色物质的制造成本。

[现有技术文献]

专利文献1：日本国专利申请公开；特开2001-303033号公报(2001年10月31日公开)。

专利文献2：日本国专利申请公开；特开2011-132493号公报(2011年7月7日公开)。

发明内容

[本发明所要解决的问题]

然而，专利文献2中记载的光致变色物质虽在可见光区域下表现出优异的感光性，但具有变色较浅(反射率较高)、退色速度较快且耐久性不充分的问题。正因为如此，业界要求一种毒性较低，且在可见光区域表现出优异的感光性，且变色较深(反射率更低)、退色的速度较慢(变色的保持能力较高)，且还具有化学稳定性及热稳定性而耐久性优异的光致变色物质。

本发明是鉴于所述问题而完成的，主要目的在于提供一种毒性较低，且在可见光区域表现出优异的感光性，且变色较深(反射率更低)、退色的速度较慢(变色保持能力较高)，且还具有化学稳定性及热稳定性而耐久性优异的光致变色物质及其制造方法。

[解决问题的技术手段]

本发明者为了解决所述问题而进行努力研究，结果发现：通过向硅酸钡镁盐既添加具有可提高光致变色特性的效果的铁(Fe)，又添加铝(Al)及/或铕(Eu)，就能使该硅酸钡镁盐的光致变色特性进一步提高。即，发现通过向硅酸钡镁盐不仅添加铁(Fe)还添加铝(Al)及/或铕(Eu)，就可获得毒性较低，且在可见光区域表现出优异的感光性，且变色较深(反射率更低)、退色速度较慢(变色保持能力较高)，且还具有化学稳定性及热稳定性而耐久性优异的光致变色物质。

即，为了解决所述问题，本发明的光致变色物质的特征在于：具有下述式(1)所表达的组分。