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| YInMnブルー | |
|---|---|
 YInMn 青色粉末顔料 | |
 色座標 | |
| 六角形のトリプレット | #306AC0 |
| sRGB B ( r、g、b ) | （48、106、192） |
| HSV ( h , s , v )は、 | (216°、75%、75%) |
| CIELCh uv ( L、C、h ) | （45、80、255°） |
| ソース | [1] [2] [a] |
| ISCC-NBS記述子 | ディープブルー |
| B : [0–255] (バイト)に正規化 | |
 YInMnブルーの結晶構造 | |
| 識別 | |
|---|---|
| 式 | YIn1 − xMnxO3の |
| 結晶系 | 六角 |
| 結晶の対称性 | P6 3センチ |
| 単位セル | a = 6.24 Å; c = 12.05 Å |
| 色 | 明るい青から濃い青 |
YInMnブルー（/jɪnmɪn/;化学記号Yはイットリウム、Inはインジウム、Mnはマンガンの略）は、オレゴンブルーまたはマスブルーとしても知られ、2009年にオレゴン州立大学のマス・スブラマニアンと彼の（当時の）大学院生アンドリュー・スミスによって発見された無機の 青色顔料です。 [1] [3]この顔料は、鮮やかでほぼ完璧な青色と、異常に高いNIR反射率で注目されています。[2]この化合物は、三方両錐配位の三価マンガンイオンが観察される強烈な青色の原因である、ユニークな結晶構造を持っています。最初の発見以来、色彩科学の基本原理は、オレゴン州立大学のスブラマニアン研究チームによって広範囲に研究され、三方両錐配位環境に発色団を意図的に追加することで、合理的に設計された幅広い新しい緑、紫、オレンジ色の顔料につながりました。[4] [5]
歴史的な顔料
最初の合成青色顔料であるエジプシャンブルー（CaCuSi 4 O 10）の発見は、芸術に使用するための新しい顔料の創造を後援したエジプトのファラオによって促進されました。 [6]他の文明では、有機材料と鉱物材料を組み合わせて、マヤブルー[ 1]のような紺碧から、中国の漢王朝によって開発され、明るい青色や暗い青色を生み出すために操作された漢青（BaCuSi 4 O 10 ）まで、さまざまな青色顔料が作られました。 [7]
青色を与えるために、多くの顔料が使用されています。コバルトブルー（CoAl 2 O 4）は1777年に初めて説明されました。これは非常に安定しており、伝統的に陶磁器の着色剤として使用されてきました。[1] [8] [9] [10]ウルトラマリン（Na 7 Al 6 Si 6 O 24 S 3 ）は、非常に高価なラピスラズリを粉末に粉砕して作られていましたが、1826年にフランスの実業家ジャン・バティスト・ギメによって、1828年にドイツの化学者クリスチャン・グメランによって、より安価な合成形態が発明されました。[11]プルシアンブルー（Fe4 [Fe(CN) 6 ] 3 ）は、1708年にドイツの博学者ヨハン・レオンハルト・フリッシュとプロイセン科学アカデミー会長ゴットフリート・ヴィルヘルム・ライプニッツによって初めて記述されました。 [12] [13]アズライト（Cu3 (CO3 ) 2 ( OH) 2 ）は、銅鉱床の風化によって生成される柔らかい深青色の銅鉱物です。古代から使用されており、1世紀のローマの作家大プリニウスによって初めて記録されました。[14]フタロシアニンブルーBNは1927年に初めて調製され、幅広い用途に使用されています。
既知の顔料のほとんどは、健康や環境に悪影響を及ぼしたり、耐久性に問題があったりする。コバルトブルーは、吸入または摂取するとコバルト中毒を引き起こす。 [15]プルシアンブルーは、特定の酸性条件下ではシアン化水素を放出することが知られている。 [16]ウルトラマリンとアズライトは、特に高温および酸性条件下では安定せず、さらに、ウルトラマリンの製造には大量の有毒な二酸化硫黄の排出が伴う。[1]新しいフタロシアニンブルーBNは生分解性がなく、孵卵中の卵に直接注入すると、発育中の鶏の胚に神経解剖学的欠陥を引き起こすことがわかっている。[17] [18]
マンガン（五価の酸化状態で四面体配位）が発色団である無機青色顔料は中世以来使用されてきた（例えば、アパタイト構造と同構造の歯石の化石骨）。[19] [20]硫酸マンガン酸バリウム（またはマンガンブルー、1907年に開発され1935年に特許を取得）などの合成代替品は、安全性と規制上の懸念から産業的に段階的に廃止された。 [ 21] [22]そのため、YInMnブルーは、従来使用されてきた青色顔料に代わる無機で環境に安全な代替品というニッチな市場を満たし、耐久性のある濃い青色を提供する。[1]
発見
2008 年、マス・スブラマニアン氏は、電子機器用途の新素材を研究するため、全米科学財団の助成金を受けました。このプロジェクトで、彼は特に、マンガン酸化物に基づくマルチフェロイックの合成に興味を持っていました。彼は、研究室の最初の大学院生であるアンドリュー・E・スミス氏を指導し、 YInO 3 (強誘電体) とYMnO 3 (反強磁性体)の酸化物固溶体を 1,093 °C (2,000 °F) で研究させました。スミス氏が合成した結果の化合物は、偶然にも鮮やかな青色の物質でした。スブラマニアン氏はデュポン社での経験から、この化合物が青色顔料として使用できる可能性があることに気付き、2 人でこの発明に関する特許を出願しました。その結果を公表した後、シェパード カラー カンパニーは、商品化に向けた協力の可能性についてスブラマニアン氏に連絡を取ることに成功しました。[23] [24]無機色素化学への顕著な貢献により、スブラマニアン氏は2019年に染色家協会からパーキンメダルを受賞しました。 [25]
この顔料は、鮮やかでほぼ完璧な青色 と、異常に高いNIR反射率で注目に値します。[1] [2]色は、顔料の基本式YIn 1− x Mn x O 3のIn/Mn比を変えることで調整できますが、最も青い顔料であるYIn 0.8 Mn 0.2 O 3は、標準的なコバルトブルーCoAl 2 O 4顔料に匹敵する色です。 [2]
特性と準備
YInMnブルーは化学的に安定しており、色褪せせず、無毒です。ウルトラマリンやプルシアンブルーなどの他の青色顔料よりも耐久性があり、油や水の中で鮮やかな色を保ちます。また、発がん性の疑いがありコバルト中毒を引き起こす可能性のあるコバルトブルーよりも安全です。[26]
この顔料は硝酸などの酸に耐性があり、燃えにくい。YInMnブルーが燃えると、インジウム原子に起因する紫色に燃える。[27]
YInMnブルーは赤外線を強く反射するため、省エネでクールなコーティングに適しています。[28]イットリウム、インジウム、マンガンの酸化物を約1,200℃（2,200℉）の温度に加熱することで製造できます。[29]
商業化
大衆文化において
スブラマニアン、スミス、その他の同僚が研究結果を発表した後、企業から商業利用について問い合わせが寄せられ始めた。シェパードカラー社は最終的に2015年5月にこの顔料の商業化ライセンスを獲得した。 [23] [24] [28] [30] AMDやクレヨラなど多くの企業が急いでこの新しい顔料名を製品発表やプレスリリースで使用した。YInMnブルーの最初の商業利用が消費者市場にいつ届いたかは不明である。
AMDは2016年7月に、近赤外線反射特性から得られるエネルギー効率のため、この顔料が新しいRadeon Pro WXおよびPro SSGプロフェッショナルGPUに使用されると発表しました。 [31] [32]
アメリカの画材会社クレヨラは、2017年5月に販売終了となったダンデライオン色（黄色）をYInMnに「インスパイアされた」新色に置き換える予定であると発表した。新色にはYInMnは含まれていない。[30]クレヨラはより発音しやすい名前のアイデアを募集するコンテストを開催し、 2017年9月14日に新色名「ブルーティフル」を発表した。 [33] [34] [35]新色のクレヨンは2017年後半に発売された。
芸術家の顔料
2016年6月、オーストラリアの会社デリバンは、自社のアーティスト向け製品（マティスアクリル）にYInMnを使用した実験結果を発表し[36]、その後、この顔料を販売開始した[30] 。
2021年4月現在、ゴールデンペイントはシェパードカラーカンパニーから顔料の商業ライセンスを取得し、調達している。ゴールデンによると、原料顔料の供給は非常に限られているという。[37]シェパードカラーカンパニーは2020年に米国で顔料を販売するために必要な環境および安全の承認を取得した。[38]
ガンブリン・アーティスト・カラーズは2020年11月にYInMnブルーの最初の限定版バッチを製造した。[39]
参照
注記
- ^色座標は、 YIn 0.8 Mn 0.2 O 3の組成を持つ最適な青色顔料について、Smith et al. 2016から取得しました。CIELAB座標（表1のL = 34.6、a = 9.6、b = −38.9）は、オンラインツールを使用して変換しました。
参考文献
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- ^ 「ガンブリン YInMn ブルー」。
外部リンク
- 米国特許 8282728: 「三方両錐配位の材料およびその製造方法」
- シェパードカラーカンパニーのYInMnブルー
- YInMnBlue とマス・スブラマニアン博士のメダル