JP2012007082A - 耐湿性に優れた被覆膜付き硫化物蛍光体粒子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 芯材となる硫化物蛍光体粒子の表面に、メルカプト基含有シラン有機金属化合物を吸着又は結合させて下地層を形成し、その上にシラン有機金属化合物の加水分解縮合物の被覆材を用いて被覆膜を設け、特定のノニオン系脂肪酸族の界面活性剤を含む有機溶媒により被覆膜の表面改質し、更に上記被覆材で被覆膜を積層形成した後、加熱処理することによってSiとAlとOを主成分とする非晶質無機化合物からなる被覆膜を形成する。
【選択図】 なし
Description
(ロ)シラン有機金属化合物のアルコキシシランを用い、厚さ20nm以上の非連続のガラス膜を硫化物蛍光体粒子表面に設ける方法(特許文献2参照)。
(ハ)有機シラン化合物を用いて硫化物蛍光体粉末の粒子表面にシリコーンが含まれた有機高分子被膜を形成し、この有機高分子被膜を熱処理してシリコーン酸化膜を得る方法(特許文献3参照)。
(1)硫化物蛍光体粒子の表面を、下地層としてメルカプト基含有シラン有機金属化合物で被覆する第1工程
(2)シラン有機金属化合物、アルミニウム有機金属化合物、有機溶媒及び水から重量平均分子量5,000〜20,000の加水分解縮合物を調製し、濃縮してシラン有機金属加水分解縮合物の被覆材を得る第2工程
(3)第1工程で得られた下地層付きの硫化物蛍光体粒子に、第2工程で得た被覆材を被覆する第3工程
(4)第3工程で硫化物蛍光体粒子表面に被覆した被覆材の被覆膜を、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタンラウレートから選ばれる少なくとも1種のノニオン系脂肪酸族の界面活性剤を含む有機溶媒で表面改質する第4工程
(5)第4工程で表面改質した硫化物蛍光体粒子表面の被覆材の被覆膜上に、第2工程で調整した被覆材を更に被覆して積層被覆膜を形成する第5工程
(6)第5工程で得られた被覆材の積層被覆膜を有する硫化物蛍光体粒子を大気中で加熱処理して、硫化物蛍光体粒子表面に非晶質無機酸化物の被覆膜を形成する第6工程
(2)シラン有機金属化合物、アルミニウム有機金属化合物、有機溶媒及び水から、重量平均分子量5,000〜20,000の加水分解縮合物を調製し、濃縮してシラン有機金属加水分解縮合物の被覆材を得る第2工程
(3)第1工程で得られた下地層付きの硫化物蛍光体粒子に、第2工程で得た被覆材を被覆する第3工程
(4)第3工程で硫化物蛍光体粒子表面に被覆した被覆材の被覆膜を、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタンラウレートから選ばれる少なくとも1種のノニオン系脂肪酸族の界面活性剤を含む有機溶媒で表面改質する第4工程
(5)第4工程で表面改質した硫化物蛍光体粒子表面の被覆材の被覆膜上に、第2工程で調整した被覆材を更に被覆して積層被覆膜を形成する第5工程
(6)第5工程で得られた被覆材の積層被覆膜を有する硫化物蛍光体粒子を大気中で加熱処理して、硫化物蛍光体粒子表面に非晶質無機酸化物の被覆膜を形成する第6工程
(1)第1工程は、硫化物蛍光体粒子表面にメルカプト基含有シラン有機金属化合物を吸着ないし結合させて、下地層を形成する工程である。
芯材となる硫化物蛍光体粒子として、SrS:Eu粒子(平均粒径D50=2.2μm)を用いた。この硫化物蛍光体粒子の表面に、以下の第1〜第6工程に従って非晶質無機酸化物の被覆膜を形成し、本発明による試料1の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を製造した。
ヘプタン(関東化学社製、試薬特級)2000gに、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(モメンティブ社製、A189)100gを添加混合した。この溶液中にSrS:Eu粒子(平均粒径D50=2.2μm)100gを添加し、超音波洗浄器により28kHzで5分間の処理を3回行って分散させた。この分散液を23℃で2時間撹拌混合した後、真空濾過して、下地層としてメルカプト基含有シラン化合物を吸着させた硫化物蛍光体粒子を回収した。
メチルトリメトキシシラン(東レダウコーニング社製、Z−6366)1000gに、エタノール(関東化学社製、試薬特級)680g、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート(川研ファインケミカル社製、ALCH S75P:濃度75質量%)25g、イオン交換水320gを添加し、23℃の温度に保持しながらスターラで強撹拌した。この撹拌混合を72時間続けて、シラン有機金属化合物の加水分解縮合物を含む有機溶液を得た。このときの粘度は6mPa・Sであった。この加水分解縮合物の有機溶液500gを取り出し、開封状態下にスターラで強撹拌して液量が元の質量に対して70%になるまで濃縮して、被覆材を得た。
上記第2工程で得た被覆材350gと、上記第1工程で得た下地層付き蛍光体粒子100gとを混合し、得られた混合物に48kHzの超音波振動を5分間与えて再分散させ、次に密封状態下に23℃で1時間撹拌混合し、真空濾過した後、110℃の温度で1時間加熱乾燥して、被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を得た。
イソプロピルアルコール(IPA:関東化学社製、試薬1級)50gに、ノニオン系界面活性剤のポリオキシエチレンソルビタンオレエート(日油製、OT221)0.3gを添加して混合した。この混合液中に上記第3工程で得た被覆膜付き硫化物蛍光体粒子10gを添加し、密封状態下に23℃で1時間撹拌混合した後、真空濾過を行い、表面改質した被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を得た。
上記第4工程で表面改質した被覆膜を有する被覆膜付き蛍光体粒子10gと、上記第2工程で得た被覆材50gとを混合し、得られた混合物に48kHzの超音波振動を5分間加えて再分散させた。次に、密封状態下に23℃で0.2時間撹拌混合した後、真空濾過して、積層被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を得た。
上記第5工程で得た積層被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を、110℃の温度で1時間加熱乾燥した後、250℃の温度で1時間熱処理することにより、非晶質無機酸化物の被覆膜を有する硫化物蛍光体粒子を得た。
芯材となる硫化物蛍光体粒子として、SrGa2S4:Eu粒子(平均粒径D50=5.6μm)を用いた。この硫化物粒子の表面に、以下の第1工程〜第6工程に従って非晶質無機酸化物の被覆膜を形成し、本発明による試料2の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を製造した。
ヘプタン(関東化学社製、試薬特級)2000gに、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(モメンティブ社製、A189)100gを添加して混合した。この溶液中にSrGa2S4:Eu粒子(平均粒径D50=5.6μm)200gを添加し、超音波洗浄器により28kHzで5分間の処理を3回行って分散させた。この分散液を23℃で2時間撹拌混合した後、真空濾過して、下地層としてメルカプト基含有シラン化合物を吸着させた硫化物蛍光体粒子を回収した。
メチルトリメトキシシラン(東レダウコーニング社製、Z−6366)1000gに、エタノール(関東化学社製、試薬特級)680g、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート(川研ファインケミカル社製、ALCH S75P:濃度75質量%)25g、イオン交換水320gを添加して、23℃の温度に保持しながらスターラで強撹拌した。この撹拌混合を72時間続けて、シラン有機金属化合物の加水分解縮合物を含む有機溶液を得た。このときの粘度は6mPa・Sであった。この加水分解縮合物の有機溶液500gを取り出し、開封状態下にスターラで強撹拌して液量が元の質量に対して70%になるまで濃縮して、被覆材を得た。
上記第2工程で得た被覆材350gと、上記第1工程で得た下地層付き蛍光体粒子100gとを混合し、得られた混合物に48kHzの超音波振動を5分間与えて再分散させ、次に密封状態下に23℃で1時間撹拌混合し、真空濾過した後、110℃の温度で1時間加熱乾燥して、被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を得た。
イソプロピルアルコール(IPA:関東化学社製、試薬1級)50gに、ノニオン系界面活性剤のポリオキシエチレンソルビタンオレエート(日油製、OT221)0.3gを添加して混合した。この混合液中に上記第3工程で得た被覆膜付き硫化物蛍光体粒子10gを添加し、密封状態下に23℃で1時間撹拌混合した後、真空濾過を行い、表面改質した被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を得た。
上記第4工程で表面改質した被膜を有する被覆膜付き蛍光体粒子10gと、上記第2工程で得た被覆材50gとを混合し、得られた混合物に48kHzの超音波振動を5分間加えて再分散させた。次に、密封状態下に23℃で0.2時間撹拌混合した後、真空濾過して、積層被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を得た。
上記第5工程で得た積層被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を、110℃の温度で1時間加熱乾燥した後、250℃の温度で1時間熱処理することにより、非晶質無機酸化物の被覆膜を有する硫化物蛍光体粒子を得た。
上記第4工程で、ノニオン系界面活性剤であるポリオキシエチレンソルビタンオレエート(日油製、OT221)の添加量を0.6gとした以外は上記実施例1と同様にして、試料3の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を得た。得られた試料3の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を上記実施例1と同様に評価し、得られた結果を下記表1に示した。
上記第4工程で、ノニオン系界面活性剤であるポリオキシエチレンソルビタンオレエート(日油製、OT221)の添加量を0.6gとした以外は上記実施例2と同様にして、試料4の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を得た。得られた試料4の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を上記実施例1と同様に評価し、得られた結果を下記表1に示した。
上記第4工程で、ノニオン系界面活性剤としてポリオキシエチレンソルビタンオレエート(日油製、OT221)0.3gとポリオキシエチレンソルビタンラウレート(日油製、LT221)0.05gの2種を混合して使用した以外は上記実施例1と同様にして、試料5の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を得た。得られた試料5の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を上記実施例1と同様に評価し、得られた結果を下記表1に示した。
第4工程で、ノニオン系界面活性剤としてポリオキシエチレンソルビタンオレエート(日油製、OT221)0.3gとソルビタンオレエート(日油製、OP80R)0.05gの2種を混合して使用した以外は上記実施例2と同様にして、試料6の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を得た。得られた試料6の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を上記実施例1と同様に評価し、得られた結果を下記表1に示した。
第4工程のみを実施しなかった以外は上記実施例1と同様にして、試料7の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を得た。得られた試料7の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を上記実施例1と同様に評価し、得られた結果を下記表1に示した。
第4工程のみを実施しなかった以外は上記実施例2と同様にして、試料8の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を得た。試料8の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を上記実施例1と同様に評価し、得られた結果を下記表1に示した。
第4工程で、ノニオン系界面活性剤としてポリオキシエチレンオレイルエーテル(日油製、E−212)0.3gを用いた以外は上記実施例1と同様にして、試料9の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を得た。得られた試料9の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を上記実施例1と同様に評価し、得られた結果を下記表1に示した。
第4工程で、ノニオン系界面活性剤としてポリオキシエチレンステアリルエーテル(花王製、エマルゲン320P)0.3gを用いた以外は上記実施例1と同様にして、試料10の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を得た。試料10の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を上記実施例1と同様に評価し、得られた結果を下記表1に示した。
第2工程で、メチルトリメトキシシラン、エタノール、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、イオン交換水の撹拌混合時間を2時間とした以外は上記実施例1と同様にして、試料11の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を得た。尚、このときの粘度は1.4mPa・Sであった。試料11の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を上記実施例1と同様に評価し、得られた結果を下記表1に示した。
第2工程で、メチルトリメトキシシラン、エタノール、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、イオン交換水の撹拌混合時間を150時間とした以外は上記実施例1と同様にして、試料12の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を得た。尚、このときの粘度は12mPa・Sであった。試料12の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子を上記実施例1と同様に評価し、得られた結果を下記表1に示した。
硫化物蛍光体粒子のSrS:Eu(D50=2.2μm)を、被覆処理することなく、そのまま250℃の温度で1時間焼成処理した。得られた試料13の硫化物蛍光体粒子を上記実施例1と同様に評価し、得られた結果を下記表1に示した。
硫化物蛍光体粒子のSrGa2S4:Eu(D50=9.7μm)を、被覆処理することなく、そのまま250℃の温度で1時間焼成処理した。得られた試料14の硫化物蛍光体粒子を上記実施例1と同様に評価し、得られた結果を下記表1に示した。
Claims (6)
- 下記(1)〜(6)の各工程を含むことを特徴とする被覆膜付き硫化物蛍光体粒子の製造方法。
(1)硫化物蛍光体粒子の表面を、下地層としてメルカプト基含有シラン有機金属化合物で被覆する第1工程
(2)シラン有機金属化合物、アルミニウム有機金属化合物、有機溶媒及び水から重量平均分子量5,000〜20,000の加水分解縮合物を調製し、濃縮してシラン有機金属加水分解縮合物の被覆材を得る第2工程
(3)第1工程で得られた下地層付きの硫化物蛍光体粒子に、第2工程で得た被覆材を被覆する第3工程
(4)第3工程で硫化物蛍光体粒子表面に被覆した被覆材の被覆膜を、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタンラウレートから選ばれる少なくとも1種のノニオン系脂肪酸族の界面活性剤を含む有機溶媒で表面改質する第4工程
(5)第4工程で表面改質した硫化物蛍光体粒子表面の被覆材の被覆膜上に、第2工程で調整した被覆材を更に被覆して積層被覆膜を形成する第5工程
(6)第5工程で得られた被覆材の積層被覆膜を有する硫化物蛍光体粒子を大気中で加熱処理して、硫化物蛍光体粒子表面に非晶質無機酸化物の被覆膜を形成する第6工程 - 前記第1工程で用いるメルカプト基含有シラン有機金属化合物は、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシランから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする、請求項1に記載の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子の製造方法。
- 前記第2工程で用いるアルミニウム有機金属化合物は、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、オクチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロプレート、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子の製造方法。
- 前記第2工程で用いるシラン有機金属化合物は、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子の製造方法。
- 前記第6工程の加熱処理は、200〜300℃の温度で0.5〜2.0時間行うことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子の製造方法。
- 前記非晶質無機酸化物の被覆膜はSi、Al、Oを主成分とし、膜厚が50〜200nmであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の被覆膜付き硫化物蛍光体粒子の製造方法。
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