CN109476485B - 稀土磷酸盐颗粒、使用其的散射性提高方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的稀土磷酸盐颗粒由聚集体颗粒形成，所述聚集体颗粒是LnPO4(式中，Ln表示选自由Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Yb和Lu组成的组中的至少一种元素)所示的稀土磷酸盐的一次颗粒多个聚集而成的。聚集体颗粒的基于激光衍射散射式粒度分布测定法的累积体积50容量％处的体积累积粒径D50为0.1μm以上且20μm以下。本发明的稀土磷酸盐颗粒被配置于基材的内部或表面而用于产生光散射。

Description

稀土磷酸盐颗粒、使用其的散射性提高方法
技术领域
本发明涉及稀土磷酸盐颗粒。而且本发明涉及使用该稀土磷酸盐颗粒的散射性提高方法。
背景技术
透明的树脂中含有无机颗粒而成的光散射片在液晶显示装置的背光组件、投影电视等的图像显示装置的屏幕、平视显示器等中使用的透明屏幕、照明器具等各种光学器件中被使用。这样的光散射片要求确保透明性且光散射性优异的特性。由此，作为无机颗粒，使用有二氧化钛、二氧化硅、氧化锆和氧化锌等折射率高的无机材料。例如专利文献1中提出了一种固化性树脂组合物，其中，包含氧化锌作为透明的高折射率材料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-138270号公报
发明内容
然而，专利文献1中记载的使用了无机颗粒的光散射片虽然具有透明性和光散射性，但是将该光散射片实际用于显示装置的情况下，不能说光散射性是充分的，因此，难以得到清晰的图像，有改善的余地。
因此，本发明的课题在于，提供一种颗粒，其在配置于基材的内部或表面的情况下，能确保该基材的透明性且提高光散射性。
本发明通过提供一种稀土磷酸盐颗粒从而解决了前述课题，所述稀土磷酸盐颗粒由聚集体颗粒形成，所述聚集体颗粒是LnPO4(式中，Ln表示选自由Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Yb和Lu组成的组中的至少一种元素)所示的稀土磷酸盐的一次颗粒多个聚集而成的，
前述聚集体颗粒的基于激光衍射散射式粒度分布测定法的累积体积50容量％处的体积累积粒径D50为0.1μm以上且20μm以下，
所述稀土磷酸盐颗粒被配置于基材的内部或表面而用于产生光散射。
而且，本发明提供一种散射性提高方法，所述方法在树脂片基材中添加前述稀土磷酸盐颗粒来提高该树脂片基材的散射性。
而且，本发明提供一种散射性提高方法，所述方法在基材的表面配置前述稀土磷酸盐颗粒来提高该基材的散射性。
具体实施方式
以下，对于本发明基于其优选的实施方式进行说明。本发明的稀土磷酸盐颗粒被配置于基材的内部或表面而用于产生光散射。详细而言，本发明的稀土磷酸盐颗粒被以均匀地分散于基材的内部的状态配置、或被以不均匀存在于基材的内部中的基材的单侧表面侧的状态配置、或被以均匀地分散在设置于基材的表面的涂布层的内部的状态配置，用于使入射至该基材的光产生散射。入射的光的散射一般包括前方散射和后方散射。关于使光散射，本发明的稀土磷酸盐颗粒用于前方散射和后方散射中的任一者或两者。以下的说明中简称为“散射”时，包含前方散射和后方散射这两者。另外，以下的说明中称为“光”时是指包含可见光的波长区域的光。
本发明的稀土磷酸盐颗粒是由LnPO4所示的稀土磷酸盐形成的一次颗粒多个聚集而成的聚集体颗粒的集合体。式中，Ln表示选自由Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Yb和Lu组成的组中的至少一种元素。以下的说明中，称为“聚集体颗粒”时，根据上下文，包括：是指作为聚集体颗粒的集合体的粉末的情况和是指构成该粉末的各聚集体颗粒的情况。
稀土磷酸盐是具有高折射率的材料。源于此，使本发明的稀土磷酸盐颗粒分散于基材的内部或表面进行配置时，产生光的较大的散射。
稀土磷酸盐一般还是具有高阿贝数的材料。关于稀土磷酸盐，对于除阿贝数以外的光学特性，本发明人进行了各种研究，结果判定：稀土磷酸盐与其他高阿贝数材料、例如氧化锆相比，折射率的波长依赖性小。即，包含各种波长的光入射的情况下，判定折射的程度的波动小。其结果，通过使用本发明的稀土磷酸盐颗粒，可以得到对比度强的散射光。
LnPO4所示的稀土磷酸盐中的稀土元素如上述，结果其中，从折射率的波长依赖性小的方面出发，优选使用选自Y、La、Gd、Yb和Lu中的至少一种稀土元素。稀土元素可以单独使用一种或组合二种以上使用。
本发明中使用的稀土磷酸盐可以为晶质或者无定形(非晶)。一般而言，利用后述的方法制造稀土磷酸盐颗粒时，可以得到晶质的稀土磷酸盐。稀土磷酸盐为晶质的情况下，从折射率变高的方面出发是优选的。
本发明的稀土磷酸盐颗粒由一次颗粒的聚集体颗粒形成。一次颗粒的聚集体颗粒一般也被称为二次颗粒。本说明书中，一次颗粒是指，从外观上的几何学的形态判断、确认为作为颗粒的最小单元的物体。一次颗粒可以为稀土磷酸盐的多晶体或单晶体。
前述聚集体颗粒由2个以上的一次颗粒聚集而构成。一次颗粒的聚集例如源自分子间力、化学键、或利用粘结剂的结合等而产生。利用后述的方法制造稀土磷酸盐颗粒时，一次颗粒彼此通过分子间力和或化学键而聚集。
聚集体颗粒有利的是，基于激光衍射散射式粒度分布测定法的累积体积50容量％处的体积累积粒径D50为0.1μm以上且20μm以下。本发明人进行了研究，结果判定：通过将聚集体颗粒的D50设定为该范围，将该聚集体颗粒配置于基材的内部或表面而产生光散射的情况下，可以维持基材的透明性，且提高散射的程度。从维持基材的透明性、且进一步增大散射的程度的观点出发，聚集体颗粒的D50进一步优选0.3μm以上且20μm以下、进一步优选0.3μm以上且10μm以下、还优选0.3μm以上且3μm以下。具有这样的粒径的聚集体颗粒例如可以通过后述的方法适合地制造。
体积累积粒径D50用如下方法测定。将稀土磷酸盐颗粒与水混合，使用一般的超声波浴进行1分钟分散处理。装置使用Beckman Coulter Inc.,制LS13320而测定。
聚集体颗粒的体积累积粒径D50只要满足上述的范围，其形状在本发明中就不是临界的形状。各聚集体颗粒中，聚集的一次颗粒的数量如果也不同，则一次颗粒的大小和形状也不同，因此，聚集体颗粒的形状为多种。一般而言，聚集体颗粒的形状越接近于球状，散射性变得越高，而且，有构成后述的树脂片基材的树脂组合物中和构成基材的表面涂布层的树脂组合物中的分散性变良好的倾向。
本发明人进行了研究，结果判定：聚集体颗粒其粒度分布越尖锐，散射性越变得更高。聚集体颗粒的粒度分布可以以D99/D50的值为尺度进行评价。D99表示基于激光衍射散射式粒度分布测定法的累积体积99容量％处的体积累积粒径。D99/D50的值越接近于1，聚集体颗粒其粒度分布变得越尖锐。本发明中，D99/D50的值优选10以下、进一步优选5以下、还优选2.5以下。D99可以用与D50同样的方法测定。
聚集体颗粒为稀土磷酸盐的一次颗粒的聚集体，因此，在一次颗粒间具有细孔。测定该细孔径的分布时，从进一步提高散射性的观点出发，判定:有利的是，聚集体颗粒在0.2μm以上且10μm以下的范围内具有1个以上的峰。特别是在该范围内仅具有1个峰时，从更进一步提高散射性的观点出发，是有利的。在该范围内仅具有1个峰、且在该范围外可以具有1个以上的峰。
关于聚集体颗粒的细孔，从进一步提高散射性的观点出发，优选该细孔的平均细孔径为0.2μm以上且10μm以下。特别是平均细孔径为0.2μm以上且8μm以下时，尤其为0.5μm以上且6μm以下时，散射性更进一步变高，故优选。
为了如上述设定聚集体颗粒的细孔径分布、平均细孔径，例如可以用后述的方法制造聚集体颗粒。另外，聚集体颗粒的细孔径分布、平均细孔径例如可以用如下方法测定。可以利用细孔分布测定用注汞孔率计(例如Micromeritics Instrument Corporation制、Auto Pore IV)测定。
构成聚集体颗粒的各稀土磷酸盐的一次颗粒的粒径是对聚集体颗粒的粒径等造成影响的因素之一。本发明人进行了研究，结果，一次颗粒的粒径优选10nm以上且100nm以下、进一步优选12nm以上且50nm以下、还优选12nm以上且25nm以下。本说明书中所谓一次颗粒的粒径是指，BET比表面积换算的一次粒径。
BET比表面积换算的一次粒径用如下方法测定。
BET比表面积的测定如下：使用株式会社岛津制作所制的“FlowSorb2300”，用氮气吸附法进行测定。测定粉末的量设为0.3g，预脱气条件设为在大气压下、120℃下10分钟。
然后，根据测定的BET比表面积，颗粒形状假定为球形，以下式计算一次粒径。
d＝6000/(A·ρ)
此处d为通过计算而算出的一次粒径[nm]、A为以BET一点法测定的比表面积[m2/g]、ρ为测定对象的密度[g/cm3]。
关于稀土磷酸盐的一次颗粒，从进一步提高折射率、进而进一步提高散射性的观点出发，认为有利的是，该一次颗粒的结晶性高。一次颗粒的结晶性可以以稀土磷酸盐颗粒的、微晶尺寸与BET比表面积换算的一次粒径之比即〔稀土磷酸盐颗粒的、微晶尺寸/BET比表面积换算的一次粒径〕的值为尺度来评价。该值越接近于1，稀土磷酸盐的一次颗粒其结晶性变得越高，越接近于单晶体。本发明中，〔稀土磷酸盐颗粒的、微晶尺寸/BET比表面积换算的一次粒径〕的值优选0.45以上、进一步优选0.50以上、还优选0.53以上。
稀土磷酸盐颗粒的微晶尺寸可以用如下方法测定。用X射线衍射装置(RigakuCorporation制RINT-TTR II)，在专用的玻璃支架上填充稀土磷酸盐，通过施加50kV-300mA的电压-电流而产生的Cu Kα射线，在取样角0.02°、扫描速度4.0°/分钟的条件下进行测定。使用测定结果，通过XRD解析软件JADE求出微晶尺寸。
对于由一次颗粒的聚集体颗粒形成的本发明的稀土磷酸盐颗粒，从配混于树脂的情况下包含该树脂和稀土磷酸盐颗粒的树脂组合物难以被着色的方面出发，优选的是其白色度L＊较高。具体而言，白色度L＊优选70以上、进一步优选80以上、还优选90以上。
白色度L＊例如可以使用分光测色计(Konica Minolta,Inc.制、CM-2600d)，依据JIS Z8729“基于U＊V＊W＊体系的物体颜色的表示方法”，直接测定粉体的亮度。
另外，本发明的稀土磷酸盐颗粒在不失去本发明的效果的程度下，为了使构成后述的树脂片基材的树脂组合物中和构成基材的表面涂布层的树脂组合物中的分散性良好，其表面可以进行亲油性处理。作为亲油性处理，例如可以举出利用各种偶联剂的处理等。作为偶联剂，例如可以举出有机金属化合物。具体而言，可以使用硅烷偶联剂、锆偶联剂、钛偶联剂、铝偶联剂等。
作为硅烷偶联剂，可以举出乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2-(3,4环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-2(氨基乙基)3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2(氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2(氨基乙基)3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-丁叉基)丙基胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(乙烯基苄基)-2-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷盐酸盐、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫醚、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、己基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷等。
作为钛偶联剂，可以举出钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸丁酯二聚体、钛酸四(2-乙基己基)酯、钛酸四甲酯、乙酰丙酮钛、四乙酰丙酮钛、乙酰乙酸乙酯钛、辛烷二油酸酯钛、乳酸钛、三乙醇胺钛、聚羟基硬脂酸钛等。作为锆偶联剂，可以举出正丙醇锆、正丁醇锆、四乙酰丙酮锆、单乙酰丙酮锆、双乙酰丙酮锆、单乙酰乙酸乙酯锆、乙酰丙酮锆双乙酰乙酸乙酯、乙酸锆、单硬脂酸锆等。
作为铝偶联剂，可以举出异丙醇铝、单仲丁氧基二异丙醇铝、仲丁酸铝、乙酸铝、乙酰乙酸乙酯二异丙醇铝、三(乙酰乙酸乙酯)铝、乙酰乙酸烷基酯二异丙醇铝、单乙酰丙酮铝双(乙酰乙酸乙酯)、三(乙酰丙酮)铝、铝合单异丙氧基单油酰氧基乙酰乙酸乙酯、环状铝氧化物异丙酸酯、环状铝氧化物辛酸酯、环状铝氧化物硬脂酸酯等。
以上的各种偶联剂可以单独使用1种、或组合2种以上使用。使用硅烷偶联剂作为偶联剂的情况下，稀土磷酸盐颗粒的表面成为用硅烷化合物覆盖的状态。该硅烷化合物优选具有亲油基团、例如烷基或取代烷基。烷基可以为直链或者也可以为支链。任意情况下，从与树脂的亲和性变良好的方面出发，均优选烷基的碳数为1～20。烷基被取代的情况下，作为取代基，可以使用氨基、乙烯基、环氧基、苯乙烯基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基、脲基、巯基、硫醚基、异氰酸酯基等。从与树脂的亲和性变良好的方面出发，覆盖稀土磷酸盐颗粒的表面的硅烷化合物的量相对于稀土磷酸盐颗粒质量优选为0.01～200质量％、特别优选0.1～100质量％。
本发明的稀土磷酸盐颗粒可以将其例如添加至树脂形成树脂组合物，可以用于提高该树脂组合物的散射性。对树脂组合物的形态没有特别限制，从能容易地用于光散射片的方面出发，有利的是，为树脂片的形态，即，为本发明的稀土磷酸盐颗粒分散于由树脂片形成的基材中进行配置的形态。如此，本发明的稀土磷酸盐颗粒通过将该颗粒添加至由树脂片形成的基材，从而可以提高由树脂片形成的基材的散射性。
将本发明的稀土磷酸盐颗粒添加至树脂形成光散射片的情况下，对于成为本发明的稀土磷酸盐颗粒的添加的对象的树脂的种类没有特别限制，可以使用能成型的热塑性树脂和热固化性树脂。特别是，从容易成型为片的形态的方面出发，优选使用热塑性树脂。作为热塑性树脂的例子，可以举出聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯等聚酯系树脂、聚丙烯酸或其酯、聚甲基丙烯酸或其酯等聚丙烯酸系树脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯等聚乙烯基系树脂、三醋酸纤维素等纤维素系树脂等。
将本发明的稀土磷酸盐颗粒添加至树脂形成光散射片的情况下，该光散射片中所含的稀土磷酸盐颗粒的比率考虑透射性与光散射性的均衡性，相对于该光散射片的总质量，优选设为0.05质量％以上且10质量％以下、进一步优选设为0.1质量％以上且10质量％以下、还优选设为0.1质量％以上且5质量％以下。如果考虑光散射性、操作性等，则光散射片的厚度优选设为20μm以上且3000μm以下、还优选设为50μm以上且200μm以下。
为了得到由包含本发明的稀土磷酸盐颗粒和树脂的树脂组合物构成的光散射片等，例如可以在熔融状态的树脂中混炼本发明的稀土磷酸盐颗粒后，通过吹胀法、T模头法、溶液流延法和压延法等公知的片成型方法进行成型。
另外，本发明的稀土磷酸盐颗粒通过将该颗粒配置于基材的表面，也可以提高基材的散射性。将本发明的稀土磷酸盐颗粒配置于基材的表面的方法例如可以将包含本发明的稀土磷酸盐颗粒、有机溶剂和粘结剂树脂的组合物混合制作涂布液，用辊、喷枪等将该涂布液涂覆或喷雾于基材的表面。上述情况下，可以得到涂布层设置于基材表面而成的光散射构件，所述涂布层是由包含本发明的稀土磷酸盐颗粒和树脂的树脂组合物构成的。另外，作为将本发明的稀土磷酸盐颗粒配置于基材的表面的其它方法，也可以利用溅射等，在基材的表面直接配置本发明的稀土磷酸盐颗粒而不使用树脂等粘结剂。
将由包含本发明的稀土磷酸盐颗粒和树脂的树脂组合物构成的涂布层设置于基材的表面形成光散射构件(例如，在片状的基材的表面设有涂布层的光散射构件)的情况下，对涂布层中所含的树脂的种类没有特别限制，可以使用作为粘结剂树脂的一般的树脂。作为这样的树脂的例子，可以举出聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯等聚酯系树脂、聚丙烯酸或其酯或聚甲基丙烯酸或其酯等聚丙烯酸系树脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯等聚乙烯基系树脂、三醋酸纤维素等纤维素系树脂等。
如上述，形成在基材的表面设有涂布层的光散射构件的情况下，涂布层中所含的稀土磷酸盐颗粒的比率考虑透射性与光散射性的均衡性，相对于该涂布层的总质量，优选设为0.01质量％以上且90质量％以下、进一步优选设为0.1质量％以上且65质量％以下。
由这样的方法得到的光散射片、光散射构件例如可以适合作为显示器、照明用构件、窗用构件、电饰构件、导光板构件、投影仪的屏幕、平视显示器等中使用的透明屏幕、塑料大棚等农业物资等而制造。另外，也可以将光散射片装入光学器件而使用。作为这样的光学器件，例如可以举出液晶TV、个人电脑、平板电脑、智能手机等移动设备等。
接着，对本发明的稀土磷酸盐颗粒的适合的制造方法进行说明。制造本发明的稀土磷酸盐颗粒时，首先，将包含1种或2种以上的稀土元素源的水溶液与包含磷酸根的水溶液混合，产生1种或2种以上的稀土磷酸盐的沉淀。例如通过在包含1种或2种以上的稀土元素源的水溶液中添加包含磷酸根的水溶液，从而产生稀土磷酸盐的沉淀。作为适于本发明的制造方法的一例，将前述沉淀物通过喷雾干燥等进行干燥后，进行焙烧，从而可以合成期望的形状的颗粒。进而，在加热状态下实施得到前述沉淀的工序，从而可以得到期望的形状、且非常高结晶性的颗粒。稀土磷酸盐颗粒中有时残留水，因此，为了去除该水，优选将稀土磷酸盐颗粒在较低温下进行加热。具体的加热温度例如优选80℃以上且800℃以下。包含稀土元素源的水溶液的加热程度优选设为50℃以上且100℃以下、进一步优选设为70℃以上且95℃以下。以在该温度范围内加热了的状态进行反应，从而可以得到具有期望的D50和一次粒径的聚集体颗粒。另外，可以得到具有期望的一次颗粒的结晶性、细孔径分布、平均细孔径和白色度的聚集体颗粒。
作为包含稀土元素源的水溶液，该水溶液中的稀土元素的浓度优选使用0.01～1.5mol/升、特别是0.01～1mol/升、尤其0.01～0.5mol/升。该水溶液中，稀土元素优选成为三价的离子的状态、或成为三价的离子配位有配体的配位离子的状态。为了制备包含稀土元素源的水溶液，例如可以在硝酸水溶液中添加稀土氧化物(例如Ln2O3等)并使其溶解。
包含磷酸根的水溶液中，优选将该水溶液中的磷酸化学物质的合计浓度设为0.01～3mol/升、特别是0.01～1mol/升、尤其0.01～0.5mol/升。为了调节pH，也可以添加碱物质。作为碱物质，例如可以使用氨、碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠、碳酸钠、乙基胺、丙基胺、氢氧化钠、氢氧化钾等碱性化合物。
从效率良好地得到沉淀产物的方面出发，优选的是，将包含稀土元素源的水溶液和包含磷酸根的水溶液以磷酸根离子/稀土元素离子的摩尔比成为0.5～10、特别是1～10、尤其1～5的方式进行混合。
如以上，得到由聚集体颗粒形成的稀土磷酸盐颗粒后，将其依据常规方法进行固液分离后，进行1次或多次水洗。水洗优选进行直至液体的电导率例如成为2000μS/cm以下。
实施例
以下，根据实施例对本发明进一步进行详细说明。然而，本发明的范围不限定于这些实施例。只要没有特别限定，“％”和“份”分别是指“质量％”和“质量份”。
〔实施例1〕
本实施例中，制造由磷酸镧形成的聚集体颗粒。制造的步骤如以下所述。
在玻璃容器1中计量水600g，添加60％硝酸(和光纯药工业株式会社制)61.7g、La2O3(Nippon Yttrium Company制)26.6g，加温至80℃使其溶解。在另一玻璃容器2中添加水600g、85％磷酸18.8g。
向玻璃容器1添加玻璃容器2的内容物，进行1小时熟化。对所得沉淀物通过倾析清洗进行清洗直至上清液的电导率成为100μS/cm以下。清洗后，用减压过滤进行固液分离，在大气中进行120℃×5小时干燥后，在大气中进行450℃×3小时焙烧。
〔实施例2〕
本实施例中，制造由磷酸钆形成的聚集体颗粒。制造的步骤除在实施例1中使用29.6g的Gd2O3(Nippon Yttrium Company制)代替La2O3之外，与实施例1同样地操作。
〔实施例3〕
本实施例中，制造由磷酸钇形成的聚集体颗粒。制造的步骤除在实施例1中使用18.8g的Y2O3(Nippon Yttrium Company制)代替La2O3之外，与实施例1同样地操作。
〔实施例4〕
实施例3中，将大气中的焙烧温度由450℃变更为800℃，除此之外，使制造的步骤与实施例3同样地操作。
〔实施例5〕
本实施例中，制造由磷酸钇形成的聚集体颗粒。如下示出制造的步骤。与实施例4同样地操作，得到由磷酸钇形成的聚集体颗粒。然后，将磷酸钇10g与纯水20g混合，将由此得到的浆料用油漆搅拌器、经5小时进行磷酸钇的粉碎。粉碎后，进行固液分离，将所得滤饼进行真空干燥。
〔实施例6〕
本实施例中，制造由磷酸镥形成的聚集体颗粒。制造的步骤除在实施例3中使用33.1g的Lu2O3(Nippon Yttrium Company制)代替Y2O3之外，与实施例3同样地操作。
〔实施例7〕
本实施例中，制造由磷酸镱形成的聚集体颗粒。制造的步骤除在实施例3中使用32.8g的Yb2O3(Nippon Yttrium Company制)代替Y2O3之外，与实施例3同样地操作。
〔实施例8〕
本实施例中，制造由磷酸镝形成的聚集体颗粒。制造的步骤除在实施例3中使用31.1g的Dy2O3(Nippon Yttrium Company制)代替Y2O3之外，与实施例3同样地操作。
〔实施例9〕
本实施例中，制造由磷酸铕形成的聚集体颗粒。制造的步骤除在实施例3中使用29.3g的Eu2O3(Nippon Yttrium Company制)代替Y2O3之外，与实施例3同样地操作。
〔比较例1〕
本比较例中，制造由磷酸镥形成的聚集体颗粒。制造的步骤如以下所述。
在玻璃容器1中计量水370g，加温至80℃，添加60％硝酸(和光纯药工业株式会社制)14.4g。进而，添加Lu2O3(Nippon Yttrium Company制)7.4g，使其完全溶解。接着，在另一玻璃容器2中添加水390g、85％磷酸5.3g、25％氨水9.3g。将玻璃容器1的溶液和玻璃容器2的溶液分别以10mL/分钟送入均化器，同时添加在均化器中并混合。均化器的转速设定为20000rpm。混合结束后，对沉淀物通过倾析清洗进行清洗直至上清液的电导率成为100μS/cm以下。清洗结束后，用减压过滤进行固液分离。使所得沉淀物在大气中进行120℃×5小时干燥，进而在大气中进行800℃×5小时焙烧。
需要说明的时，实施例1的制造方法与比较例1的制造方法的主要差异在于，得到稀土磷酸盐的沉淀物的方法、和固液分离后的沉淀物的焙烧条件。
〔比较例2〕
本比较例中，制造由磷酸钇形成的聚集体颗粒。制造的步骤除在实施例1中使用4.2g的Y2O3代替Lu2O3之外，与实施例1同样地操作。
〔比较例3〕
本比较例中，使用和光纯药工业株式会社制的氧化锆颗粒。
〔比较例4〕
本比较例中，使用和光纯药工业株式会社制的氧化钛(锐钛矿型)。
〔评价〕
对于实施例和比较例中得到的聚集体颗粒，用以下的方法测定D50、D99/D50、微晶尺寸、一次粒径、白色度L＊、细孔径分布的峰位置和平均细孔径。另外，用以下的方法评价散射性和透射性。将这些结果示于以下的表1。
〔D50和D99的测定以及D99/D50的算出〕
将稀土磷酸盐颗粒0.1g与水10ml混合，用超声波分散器(As One Corporation制、ASU-10)进行1分钟分散处理。装置使用Beckman Coulter Inc.,制LS13 320，测定D50和D99，算出D99/D50。
〔微晶尺寸的测定〕
用X射线衍射装置(Rigaku Corporation制RINT-TTR II)，在专用的玻璃支架上填充稀土磷酸盐，通过施加50kV-300mA的电压-电流而产生的Cu Kα射线，在取样角0.02°、扫描速度4.0°/分钟的条件下进行测定。使用测定结果，通过XRD解析软件JADE求出微晶尺寸。
〔一次粒径的测定〕
测定BET比表面积换算的一次粒径。
BET比表面积的测定如下：用株式会社岛津制作所制的“FlowSorb 2300”，用氮气吸附法进行测定。测定粉末的量设为0.3g，预脱气条件设为大气压下、在120℃下设为10分钟。
然后，根据测定的BET比表面积，颗粒形状假定为球形，用下式计算一次粒径。
d＝6000/(A·ρ)
此处d为通过计算算出的一次粒径[nm]、A为以BET一点法测定的比表面积[m2/g]、ρ为测定对象的密度[g/cm3]。
〔白色度的测定〕
用分光测色计(Konica Minolta,Inc.制、CM-2600d)，依据JIS Z8729“基于U＊V＊W＊体系的物体颜色的表示方法”，直接测定粉体的亮度。
〔细孔径分布的峰位置和平均细孔的测定〕
通过细孔分布测定用注汞孔率计(Micromeritics Instrument Corporation制、Auto Pore IV)进行测定。记载有2个数值的例子是指，观察到2个峰。
〔散射性和透射性的评价〕
对于丙烯酸类树脂(Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制、品名：DianalLR-167)的固体成分100份添加实施例和比较例的颗粒100份，用由甲苯和1-丁醇形成的混合溶剂稀释使得固体成分率成为50％，在油漆搅拌器中混合60分钟，制备涂覆液。
接着，将该涂覆液用棒涂机(#3)涂覆于聚碳酸酯片(Takiron公司制、厚度：2mm)，以80℃干燥5分钟，得到由光散射层和聚碳酸酯基材层形成的光散射片。
该光散射片的散射性如下：向光散射片照射激光指针，根据下述基准、通过目视评价光散射片上映出的点图像的清晰性。
[散射性的评价基准]
○：点图像清晰。
×：点图像模糊、不清晰。
另外，该光散射片的透明性根据下述基准通过目视进行评价。
[透明性的评价基准]
○：透明
×：白浊或半透明
[表1]
Figure GDA0001947210450000151
由表1所示的结果明确判定：如果使用各实施例中得到的稀土磷酸盐的聚集体颗粒，则与以往已知的作为高折射率材料的氧化锆、二氧化钛相比，可以在不有损透射性的情况下提高散射性。因此判定：本发明的稀土磷酸盐颗粒作为要求优异的透射性和散射性的透明屏幕用途是有用的。
产业上的可利用性
根据本发明的稀土磷酸盐颗粒，通过将该颗粒配置于基材的内部或表面，可以确保该基材的透明性且提高光散射性。

Claims (12)

1.一种稀土磷酸盐颗粒，其由聚集体颗粒形成，所述聚集体颗粒是LnPO4所示的稀土磷酸盐的一次颗粒多个聚集而成的，式中，Ln表示选自由Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Yb和Lu组成的组中的至少一种元素，
所述聚集体颗粒的基于激光衍射散射式粒度分布测定法的累积体积50容量％处的体积累积粒径D50为0.1μm以上且20μm以下，
所述稀土磷酸盐颗粒被配置于基材的内部或表面而用于产生光散射，
在细孔径分布中，在0.2μm以上且10μm以下的范围内具有1个以上的峰，
其中，所述聚集体颗粒的基于激光衍射散射式粒度分布测定法的累积体积99容量％处的体积累积粒径D99与所述D50之比即D99/D50的值为10以下。
2.根据权利要求1所述的稀土磷酸盐颗粒，其BET比表面积换算的一次粒径为10nm以上且100nm以下。
3.根据权利要求1或2所述的稀土磷酸盐颗粒，其中，所述稀土磷酸盐颗粒的、微晶尺寸/BET比表面积换算的一次粒径的值为0.45以上。
4.根据权利要求1或2所述的稀土磷酸盐颗粒，其中，白色度L＊为70以上。
5.根据权利要求1或2所述的稀土磷酸盐颗粒，其中，在细孔径分布中，在0.2μm以上且10μm以下的范围内仅具有1个峰。
6.根据权利要求1或2所述的稀土磷酸盐颗粒，其平均细孔径为0.2μm以上且10μm以下。
7.一种散射性提高方法，所述方法在树脂片基材中添加权利要求1至6中任一项所述的稀土磷酸盐颗粒来提高该树脂片基材的散射性。
8.一种散射性提高方法，所述方法在基材的表面配置权利要求1至6中任一项所述的稀土磷酸盐颗粒来提高该基材的散射性。
9.一种树脂组合物，其包含权利要求1至6中任一项所述的稀土磷酸盐颗粒和树脂。
10.一种光散射片，其由包含权利要求1至6中任一项所述的稀土磷酸盐颗粒和树脂的树脂组合物构成。
11.一种光散射构件，其在基材的表面设有由包含权利要求1至6中任一项所述的稀土磷酸盐颗粒和树脂的树脂组合物构成的涂布层。
12.一种光学器件，其具备权利要求10所述的光散射片或权利要求11所述的光散射构件。
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