JP2001107039A - 蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体の製造方法 - Google Patents

蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】発光効率が良好で、残光輝度が高い、各構成イ
オンの分散性が良好な蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体を
容易に製造可能な方法を提供する。 【解決手段】(1)アルミニウム化合物と有機酸を有機
溶媒を用いて混合して得られたスラリーと、Eu、D
y、Nd、Sr、Ca、Pb、ZnおよびBiからなる
群から選ばれる少なくとも1つ以上の陽イオン水溶液と
を混合し、該陽イオンが有機酸塩として周囲に析出した
アルミニウム化合物を分離して得られる蓄光材用アルミ
ン酸塩系蛍光体の前駆体を、焼成することを特徴とする
蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体の製造方法。 (2)上記(1)記載の製造方法によって得られた一次
粒子径が0.05μm以上5μm以下の粒子が80重量
%以上含まれることを特徴とする蓄光材用アルミン酸塩
系蛍光体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線、可視光で
励起されて長時間の残光性を示す蓄光材等に使用される
蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体の製造方法に関する。
【従来の技術】
【0002】従来、夜間表示や夜光時計用として、放射
性物質を蛍光体に添加した自発光性夜行塗料が利用され
てきた。最近に至り放射性物質を用いない長時間の残光
性を有する蓄光性蛍光体の応用が広く検討されている。
蓄光性蛍光体としては、例えば、ユーロピウム付活スト
ロンチウムアルミネイト(SrAl24:Eu等)が主
として検討されている。
【0003】蛍光体の特性は、蛍光体の構成イオンの分
散性に影響を受け、発光効率は蛍光体の構成イオンの分
散性、中でも付活剤や共付活剤の分散性が良好なほうが
高いことは良く知られている。蓄光性蛍光体においても
残光輝度は構成イオンの分散性が良好になるほど高くな
ると言われている。さらに、蛍光体の発光特性は微量不
純物に大きく影響を受けることはよく知られている。そ
のため、蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体の基体となるア
ルミネイトには高純度に精製したα−アルミナあるいは
高純度γ−アルミナ、高純度水酸化アルミニウム等の高
純度アルミニウム化合物粉末が主原料として用いられ
る。
【0004】また、アルミニウム化合物としては、主に
α−アルミナあるいはγ−アルミナ等のアルミナを用い
ることが多いが、アルミナを用いる場合、各構成イオン
の分散が良好な単一相の蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体
を得るのに、1600℃以上の高温焼成を必要とするこ
とが知られている。この場合、必要とする焼成炉等の装
置部材が高価のものに限定される。
【0005】かかる背景からして、発光効率および残光
輝度が向上する蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体を得るた
めに、構成イオンの分散がより良好な蓄光材用アルミン
酸塩系蛍光体を合成することが求められてきた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、発光
効率が良好で、残光輝度が高い、各構成イオンの分散性
が良好な蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体を容易に製造可
能な方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、係る状況
下、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ア
ルミニウム化合物が分散した有機溶媒に有機酸を添加し
て混合して得られたスラリーに、Eu、Dy、Nd、S
r、Ca、Pb、Zn、Biからなる群から選ばれる少
なくとも1つ以上の陽イオン水溶液を添加すると、有機
酸がアルミニウムと錯体を形成することなく該陽イオン
と共沈して、該陽イオンの有機酸塩をアルミニウム化合
物の周囲に析出し、これを分離して得られる蓄光材用ア
ルミン酸塩系蛍光体の前駆体を焼成すると、均一組成の
蓄光材用アルミン酸蛍光体を容易に取得できる方法を見
出し、本発明を完成するに至った。
【0008】すなわち、本発明は以下の(1)および
(2)に関するものである。 (1)アルミニウム化合物と有機酸を有機溶媒を用いて
混合して得られたスラリーと、Eu、Dy、Nd、S
r、Ca、Pb、ZnおよびBiからなる群から選ばれ
る少なくとも1つ以上の陽イオン水溶液とを混合し、該
陽イオンが有機酸塩として周囲に析出したアルミニウム
化合物を分離して得られる蓄光材用アルミン酸塩系蛍光
体の前駆体を、焼成することを特徴とする蓄光材用アル
ミン酸塩系蛍光体の製造方法。 (2)上記(1)記載の製造方法によって得られた一次
粒子径が0.05μm以上5μm以下の粒子が80重量
%以上含まれることを特徴とする蓄光材用アルミン酸塩
系蛍光体。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に本発明について詳しく説明
する。本発明においてアルミニウム化合物としては、ア
ルミニウムを含む固体であれば、いかなるものを用いて
も良く、例えば、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウ
ム、硫酸アルミニウムが挙げられる。
【0010】本発明においてアルミニウム化合物と有機
酸を有機溶媒を用いて混合して得られたスラリーとする
際に用いる有機溶媒は、アルミニウム化合物を分散させ
るものならばいかなる有機溶媒であっても良く、例え
ば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロ
パノール、ブタノール等のアルコール類、クロロホル
ム、ケロシン等が挙げられる。アルミニウム化合物が分
散しやすいアルコール類が好ましい。
【0011】本発明において用いる有機酸としては、−
COOH基を有する有機酸が好ましく、例えば、シュウ
酸、蟻酸、酢酸、酒石酸等が挙げられる。特に、シュウ
酸を用いた場合、 Eu、Dy、Nd、Sr、Ca、P
b、Zn、Biの陽イオンと反応しやすく、 Eu、D
y、Nd、Sr、Ca、Pb、Zn、Bi の陽イオン
がアルミニウム化合物の周囲にシュウ酸塩として析出し
やすいため、より好ましい。また、用いる有機酸の量と
しては、好ましくはアルミニウム以外の陽イオンが有機
酸塩として析出するのに必要な化学量論量の1倍以上、
より好ましくは3倍以上である。
【0012】本発明において用いる陽イオン水溶液とし
ては、陽イオンの塩化物水溶液、陽イオンの硝酸塩水溶
液等を挙げることができる。また、構成陽イオンとして
は、例えば、ユーロピウム、ジスプロシウム付活ストロ
ンチウムアルミネイト(SrAl24:Eu、Dy)を
製造する時は、Eu、Dy、Srのイオンを用いれば良
い。
【0013】具体的な組成としては、例えば、蓄光材用
アルミン酸塩系蛍光体が、一般式xMO・zAl23
示される複合酸化物基体にユーロピウム(Eu)が付活
剤として、さらにジスプロシウム(Dy)、ネオジム
(Nd)から選ばれる少なくとも1種の金属元素が共付
活剤として添加された化合物の場合、xが0.5から
1.1、zが1の範囲にあることが好ましい。
【0014】例えば、蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体
が、一般式x1SrO・z1Al23で示される複合酸化
物基体にEuが付活剤として、さらにDyが共付活剤と
して添加された化合物の場合、x1が0.9から1.1
でかつ、z1が1、あるいはx1が3.9から4.1でか
つ、z1が7の範囲にあることが好ましい。
【0015】例えば、蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体
が、一般式x2CaO・z2Al23で示される複合酸化
物基体にEuが付活剤として、さらにNdが共付活剤と
して添加された化合物の場合、x2が0.9から1.1
でかつ、z2が1の範囲にあることが好ましい。
【0016】また、混合の方法は、いかなる方法によっ
ても良いが、例えば攪拌による混合方法が制御しやす
く、低コストであるので好ましい。
【0017】本発明において、 Eu、Dy、Nd、S
r、Ca、Pb、Zn、Bi からなる群から選ばれる
少なくとも1つ以上の陽イオンが有機酸塩として周囲に
析出したアルミニウム化合物は、通常、固液分離にて分
離し、蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体の前駆体を得る。
このときの固液分離の方法はいかなる方法によっても良
いが、例えば、濾過・乾燥する方法、スプレードライに
より顆粒化する方法、エバポレーションにより固液分離
する方法などが挙げられる。
【0018】次に、蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体の前
駆体を焼成する方法はいかなる方法によっても良いが、
例えば、前駆体をアルミナボートに充填し、所定のガス
雰囲気中で所定の温度で焼成して蓄光材用アルミン酸塩
系蛍光体を得ることができる。
【0019】また、焼成後に得られた蓄光材用アルミン
酸塩系蛍光体に、分散、水洗、乾燥、篩い分け等の処理
を行ってもよい。
【0020】本発明にて得られた蓄光材用アルミン酸塩
系蛍光体は、一次粒子径が0.05μm以上5μm以下
の粒子を80重量%以上含み、通常の方法にて得られた
アルミン酸塩系蛍光体の一次粒子径よりも小さい。この
ように、蛍光体の一次粒子径を小さくかつ粒度分布をシ
ャープにすることにより、ペースト化する際、効率良
く、蛍光体を分散することが可能となり、発光輝度の高
い樹脂組成物を作製することが可能となる。
【0021】本発明による蓄光材用アルミン酸塩系蛍光
体は、構成イオンの分散が極めて良好であるために、残
光特性に優れており蓄光材として極めて有用である。
【0022】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。
【0023】実施例1 アルミニウムイソプロポキシドの加水分解反応によって
得られた水酸化アルミニウム(灼熱減量が26.3%)
6.71gをイソプロパノール100gに分散させ、攪
拌を行いながら、シュウ酸が10g溶解したイソプロパ
ノール210gを添加して、スラリーAを調製した。次
に塩化ストロンチウム6水和物、塩化ユウロピウム6水
和物、塩化ジスプロシウムそれぞれ所定量を純水20g
に溶解し、ストロンチウムイオン、ユウロピウムイオ
ン、ジスプロシウムイオンの混合水溶液を調製した。次
いで、スラリーAを攪拌しながら、混合水溶液を添加し
て、水酸化アルミニウムの周囲にストロンチウム、ユウ
ロピウム、ジスプロシウムをシュウ酸塩として析出さ
せ、エバポレーションにより固液分離を行い、蓄光材用
蛍光体の前駆体を調製した。得られた前駆体を弱還元雰
囲気中で1300℃で3時間焼成し、蓄光材用蛍光体
(Sr0.93,Eu0.02,Dy0.05)O・Al23を得
た。得られた(Sr0.93,Eu0.02,Dy0.05)O・A
23は高い残光輝度を示した。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、各構成イオンの分散が
極めて良好な蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体を容易に製
造することができ、発光効率が良好で、残光が長い蓄光
材用アルミン酸塩系蛍光体を安価にて提供することがで
きる。この蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体は工業上極め
て有用なものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G076 AA02 AA06 AA12 AA18 AB04 AB06 AB12 AB13 BA25 BA43 BB03 BB08 BC02 BC07 BE11 CA04 CA05 CA26 DA09 DA11 4H001 CA05 XA08 XA13 XA20 XA30 XA38 XA82 XA83 YA60 YA63 YA66

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルミニウム化合物と有機酸を有機溶媒を
    用いて混合して得られたスラリーと、Eu、Dy、N
    d、Sr、Ca、Pb、ZnおよびBiからなる群から
    選ばれる少なくとも1つ以上の陽イオン水溶液とを混合
    し、該陽イオンが有機酸塩として周囲に析出したアルミ
    ニウム化合物を分離して得られる蓄光材用アルミン酸塩
    系蛍光体の前駆体を、焼成することを特徴とする蓄光材
    用アルミン酸塩系蛍光体の製造方法。
  2. 【請求項2】蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体が、一般式
    xMO・zAl23で示される複合酸化物基体にEuが
    付活剤として、さらにDy、Ndから選ばれる少なくと
    も1種の金属元素が共付活剤として添加された化合物で
    あり、 MがSrあるいはCaであり、xが0.5から
    1.1、zが1であることを特徴とする請求項1記載の
    蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体の製造方法。
  3. 【請求項3】蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体が、一般式
    xMO・zAl23で示される複合酸化物基体にさらに
    Pb、ZnおよびBiから選ばれる少なくとも1種の金
    属元素を添加したことを特徴とする請求項1または2記
    載の蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体の製造方法。
  4. 【請求項4】アルミニウム化合物が水酸化アルミニウム
    または酸化アルミニウムである請求項1〜3のいずれか
    に記載の蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体の製造方法。
  5. 【請求項5】有機酸がシュウ酸、酢酸または酒石酸であ
    る請求項1〜4のいずれかに記載の蓄光材用アルミン酸
    塩系蛍光体の製造方法。
  6. 【請求項6】請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法
    によって得られた一次粒子径が0.05μm以上5μm
    以下の粒子が80重量%以上含まれることを特徴とする
    蓄光材用アルミン酸塩系蛍光体。
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