JPH1087325A - 希土類元素酸化物粒子 - Google Patents

希土類元素酸化物粒子

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JPH1087325A
JPH1087325A JP9267803A JP26780397A JPH1087325A JP H1087325 A JPH1087325 A JP H1087325A JP 9267803 A JP9267803 A JP 9267803A JP 26780397 A JP26780397 A JP 26780397A JP H1087325 A JPH1087325 A JP H1087325A
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JP
Japan
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rare earth
oxide
particles
earth element
earth elements
Prior art date
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Pending
Application number
JP9267803A
Other languages
English (en)
Inventor
Masami Kaneyoshi
正実 金吉
Tomoyuki Yamada
智之 山田
Akifumi Yoshida
紀史 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication date
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  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 粒子形状が角状で、フィッシャー法による平
均粒径が0.5 〜3μmであり、かつ比表面積が1〜25m
2/gであることを特徴とする希土類元素酸化物粒子。 【解決手段】 本発明の酸化物粒子を用いて蛍光体に加
工すれば、凝集、塗布ムラが少なく、輝度の高い蛍光体
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光灯、カラーC
RT用赤色蛍光体用原料として有用な希土類元素酸化物
粒子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の赤色蛍光体用希土類元素酸化物は
形状が不定形で、粒径も不揃いであるため、蛍光体に加
工しても形状、粒径は変わらず、蛍光体の塗布ムラの発
生や輝度(明るさ)の点で不都合を生じていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる欠点を
有しない希土類元素酸化物粒子を提供しようとするもの
である。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、従来の赤
色蛍光体用希土類元素酸化物の形状が不定形で、粒径も
不揃いである点を改善するため、希土類元素のアンモニ
ア型蓚酸複塩を対象として検討した結果本発明に到達し
たもので、その要旨とするところは、粒子形状が角状
で、フィッシャー法による平均粒径が0.5 〜3μmであ
り、かつ比表面積が1〜25m2/gであることを特徴とす
る希土類元素酸化物粒子にある。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、希土類元素酸化物粒子の形状、平均粒径、比
表面積について特定値を見出したものである。すなわ
ち、本発明で特定する粒子の形状は、図1および図2の
顕微鏡写真(5,000倍、 1,000倍)に示したような角張っ
た多面体を主体とする角状である。従来の酸化物粒子の
形状は鱗片状や不定形でこれらから作られた蛍光体はや
や角張っているのに対して本発明の角状酸化物粒子から
作られた蛍光体はより球形に近く塗布ムラの発生が少な
い点で有利である。この酸化物粒子の形状は走査型電子
顕微鏡(SEM)による観察により確認されたものである。
【0006】平均粒径は蛍光体用原料の粉体特性として
重要な因子であり、 0.5〜3μmの範囲が必要である。
本発明の希土類元素酸化物粒子の平均粒径はフィッシャ
ー法による測定では 0.5〜3μmを示すがコールターカ
ウンター法では1〜10μmに相当する。0.5 μm未満で
は蛍光体化する時に凝集塊が多くなり、3μmを越える
と蛍光体としては大き過ぎて不都合となる。このフィッ
シャー径は、フィッシャーサブシーブサイザーモデル95
(フィッシャー社製商品名)により測定して得られた値
である。
【0007】比表面積も蛍光体原料としては重要な粉体
特性であり、1 m2/g 未満では蛍光体化処理が進み難
く、25 m2/g を越えると蛍光体化処理に時間がかかるの
で1〜25 m2/g の範囲を必要とする。この比表面積はフ
ローソーブ2300型(マイクロメリテックス社製商品名)
により測定して得られた値である。
【0008】粒度分布のシャープさはQD(Quartile D
eviation) 値で示される。QD値は粒度分布の25%径
(D25)と75%径(D75)を用いて下記数式(1)のよ
うに定義される。
【0009】 QD=(D75−D25)/(D75+D25)・・・(1)
【0010】QD値は粉体特性の評価手段であり、蛍光
体原料として重要である。 0.3を越えると得られる蛍光
体の粒度分布が広くなり、塗布ムラの原因となるため
0.3以下でが望ましい。この粒度分布(QD値は表1に
示す)や電子顕微鏡写真図1、図2(夫々本発明実施例
1の5000倍、1000倍)からみても判るように粗大な凝集
粒が少なく、かつ微粉も少ない。その結果QD値が小さ
くなるので蛍光体原料として好ましい。このQD値はコ
ールターカウンターTA−II型(コールターエレクトロニ
クス社製商品名)により測定して得られた粒度分布から
数式(1)を用いて計算したものである。なお該測定試
料は超音波分散による前処理を施してはいない。
【0011】本発明の前記諸特性を有する希土類元素酸
化物は、次の工程で製造される。原料として希土類元素
酸化物を無機酸に溶解して遊離酸濃度 1.5モル/リットル 以
下、希土類元素濃度0.1 〜1.0 モル/リットル に調整した溶液
に、濃度1〜30重量%、対希土類元素2〜 2.5倍モル量
の蓚酸水溶液および対蓚酸2〜4倍モル量の28%アンモ
ニア水を撹拌しながら混合する。ここで溶液の添加順序
を特定する必要はない。また、アンモニウム蓚酸複塩の
生成は粉末X線回折により容易に確認できる。次いで晶
出した蓚酸複塩の沈殿を反応母液と濾別する。晶出粒子
を温水で洗浄する温水の温度は30〜100 ℃、好ましくは
50〜 100℃が良い。水温が30℃未満では蓚酸複塩の成長
および角状化の速度は遅く、また大粒子が生成する。10
0 ℃を越えると角状の程度が悪くなる。洗浄温水量は該
蓚酸複塩(ドライ換算)の1〜 100倍量を数回に分割し
て該蓚酸複塩に掛け流せば良い。洗浄時間は総計では洗
浄水温度により異なり、低温では長時間を要し、高温で
は1時間未満で良く、1〜8時間が望ましい。洗浄を終
了した該蓚酸複塩は必要に応じて乾燥した後焼成する。
焼成温度および時間も重要な要因で、蓚酸複塩を完全に
酸化物に変換し、比表面積を所定の範囲に収めるために
は800 〜1,000 ℃で1〜4時間とするのが良い。
【0012】本発明における希土類元素の適用範囲はY
を含むLa,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,
Tm,YbおよびLuから選択される1種または2種以上の混
合希土類元素酸化物である。特に赤色蛍光体用酸化物と
しては主成分としてEuを含むものとする。
【0013】
【実施例】以下、本発明の希土類元素酸化物粒子の製造
の実施例を挙げて説明するが、これらに限定されるもの
ではない。 (実施例1)94.5g のY2O3と 5.5g の Eu2O3を 200mlの
濃硝酸に溶解し、水で希釈して3.3L(リットル)の溶液とし
た。一方6.6Lの水に、(COOH)2・2H2O 240gと28%アンモ
ニア水290mlを加え十分撹拌した。この溶液に先に調整
したY-Eu溶液を撹拌しながら20分間かけて加え、更に10
分間撹拌した。生じた沈殿をブフナー漏斗で濾別し、60
℃の温水8L を30分間で掛け流して洗浄した。この沈殿
を 900℃で2時間焼成したところ、平均粒径1.58μmの
角状Y-Eu酸化物粒子が得られた。このY-Eu酸化物粒子の
顕微鏡写真を図1(5,000倍)および図2(1,000倍)に、
その物性を表1に示す。
【0014】(実施例2、3)洗浄用の温水温度を変え
た以外は実施例1と同様の条件で製造した。製造条件と
粒子の物性を表1に示した。
【0015】(実施例4、5)焼成温度を変えた以外は
実施例1と同様の条件で製造して、その製造条件と粒子
の物性を表1に示した。
【0016】(実施例6)151.4gのGd2O3 と5.5gのEu2O
3 を 200mlの濃硝酸に溶解し、水で希釈して3.3L(リットル)
の溶液とした。一方6.6Lの水に、(COOH)2・2H2O 240g と
28%アンモニア水290mlを加え充分撹拌した。この溶液
に先に調整したGd-Eu 溶液を撹拌しながら20分間かけて
加え、更に10分間撹拌した。生じた沈殿をブフナー漏斗
で濾別し、20℃の水2L で洗浄後、さらに80℃の温水8
L で30分間掛け流して洗浄した。得られた沈殿を 900℃
で2時間焼成したところ、平均粒径1.42μmの角状粒子
から成るGd-Eu 酸化物が得られた。製造条件と粒子の物
性を表1に示す。
【0017】(実施例7)洗浄用の温水温度を変えた以
外は実施例6と同様の条件で製造し、その条件と粒子の
物性を表1に併記した。
【0018】
【表1】
【0019】(比較例1)実施例1と同様に晶出、濾別
後、得られた蓚酸複塩を洗浄することなく、100℃で12
時間乾燥後、 900 ℃で2時間焼成した。得られたY-Eu
酸化物は1〜数mmの凝集粒となった。解砕後電子顕微鏡
写真を撮影し、図3(5,000 倍)に示したた。
【0020】(比較例2)実施例1と同様に晶出、濾別
後、得られた蓚酸複塩を4L の20℃の水で洗浄し、100
℃で12時間乾燥後、 900 ℃で2時間焼成した。得られた
Y-Eu 酸化物は角状も含むが凝集が多く見られた。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、角状で粒径、比表面積
および粒度分布の揃った希土類元素酸化物が得られ、こ
れを用いて蛍光体に加工すれば凝集、塗布ムラが少な
く、輝度の高い蛍光体が得られ、産業上その利用価値は
極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られた希土類元素酸化物の形状を
示す電子顕微鏡写真図(5,000倍)である。
【図2】実施例1で得られた希土類元素酸化物の形状を
示す電子顕微鏡写真図(1,000倍)である。
【図3】従来法(比較例1)による希土類元素酸化物の
形状を示す電子顕微鏡写真図(5,000 倍)である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粒子形状が角状で、フィッシャー法によ
    る平均粒径が0.5 〜3μmであり、かつ比表面積が1〜
    25m2/gであることを特徴とする希土類元素酸化物粒
    子。
  2. 【請求項2】 粒度分布のQD値が 0.3以下である請求
    項1記載の希土類元素酸化物粒子。
JP9267803A 1997-09-12 1997-09-12 希土類元素酸化物粒子 Pending JPH1087325A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1247786A1 (en) * 2001-04-06 2002-10-09 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Thermal spray particles and sprayed components

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1247786A1 (en) * 2001-04-06 2002-10-09 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Thermal spray particles and sprayed components
US6596397B2 (en) 2001-04-06 2003-07-22 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Thermal spray particles and sprayed components

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