WO2022185648A1 - 粉体、フィラー、組成物、フィラーの製造方法 - Google Patents

粉体、フィラー、組成物、フィラーの製造方法 Download PDF

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圭史 芦▲高▼
直也 三輪
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Definitions

  • the present invention relates to powders, fillers, compositions, and methods for producing fillers.
  • Patent Document 1 as inorganic particles useful for blending into a light scatterer (sheet), a nucleus containing silica as a main component and an oxide of a metal of Group 4 or Group 14 of the periodic table other than silica and silicon and a coating layer of a silica-based composite oxide containing as a main component, and inorganic oxide particles formed by a coating layer.
  • the inorganic oxide particles have an average particle diameter of 1.1 to 10 ⁇ m and a circularity of 0.8 or more as determined from an electron microscope image.
  • the coating layer has a thickness of 0.03 ⁇ m or more and contains 22 to 70 mol % of oxides of metals of Groups 4 and 14 of the periodic table other than silicon.
  • Patent Document 2 discloses a light-extracting resin composition capable of sufficiently increasing the light-extraction efficiency of a light-emitting device.
  • a light extraction resin composition capable of forming a light extraction layer capable of the use of a filler having an average particle size of 0.5 to 50 ⁇ m is described.
  • Patent Document 3 for the purpose of providing a film containing intercalation compound particles having excellent adhesiveness at the interface with a matrix polymer, a film comprising a layered substance and an organic substance, wherein the organic substance is intercalated between the layers of the layered substance, is disclosed.
  • 0.01% to 80% by mass of intercalation compound particles containing 1% to 15% by mass, having an average particle size of 5 ⁇ m or less and having a proportion of coarse particles of 10 ⁇ m or more being 10% or less by mass;
  • a containing film is described.
  • the intercalation compound is a compound in which an organic substance exists between layers of a layered material.
  • methods for obtaining a layered compound having a fine particle size include a method using an ordinary pulverization method and a sizing method, and that the intercalation compound obtained by synthesis has fine particles. It is described that the intercalation compound particles can be easily obtained, and that the particle shape of the intercalation compound particles may be spherical, plate-like, irregular, or the like, but it is preferable that the intercalation compound particles are as close to spherical as possible.
  • An object of the present invention is to provide a powder with high transmittance that is suitable as an optical material or resin filler that requires transparency.
  • a first aspect of the present invention consists of crystalline plate-like titanium phosphate particles, and the proportion of particles having a particle size of 0.52 ⁇ m or more and 0.87 ⁇ m or less is 7.0% by mass or less.
  • a second aspect of the present invention is a method for producing a filler comprising a powder of crystalline plate-like titanium phosphate particles, wherein the ratio of particles having a particle size of 0.52 ⁇ m or more and 0.87 ⁇ m or less in the powder is 7.0 ⁇ m or more.
  • a method for producing a filler including a step of confirming that the content is 0% by mass or less.
  • FIG. 1 is a graph showing the relationship between the total light transmittance and the proportion of particles having a particle size of 0.52 ⁇ m or more and 0.87 ⁇ m or less for samples Nos. 1 to 9.
  • FIG. 1 is a graph showing the relationship between the total light transmittance and the proportion of particles having a particle size of 0.52 ⁇ m or more and 0.87 ⁇ m or less for samples Nos. 1 to 9.
  • the filler of this embodiment is a powder composed of crystalline plate-like titanium phosphate particles, and in this powder, the proportion of particles having a particle size of 0.52 ⁇ m or more and 0.87 ⁇ m or less is 7.0% by mass or less. .
  • the aspect ratio of the crystalline plate-like titanium phosphate particles is 5 or more.
  • This filler can be obtained, for example, by the following method. First, an aqueous solution of titanyl sulfate and an aqueous solution of phosphoric acid are mixed at a ratio [P]/[Ti] of the molar concentration of phosphorus [P] to the molar concentration of titanium [Ti] of 5 or more and 21 or less to obtain a mixed solution. obtain. Next, this mixed liquid is placed in a sealed container, the temperature is maintained at a value within the range of 100° C. or higher and 160° C. or lower, and the mixture is reacted for a predetermined time (for example, 5 hours or longer). That is, hydrothermal synthesis is performed. The pressure inside the sealed container is higher than the atmospheric pressure, which is naturally determined by the pressurization temperature. Thus, a slurry containing crystal particles of titanium phosphate is obtained.
  • the solid content (titanium phosphate crystal particles) is separated from the slurry.
  • the obtained solid content is washed with a washing liquid consisting of water or ammonia water (ammonium hydroxide), and then dried. Thereby, a powder of crystalline plate-like titanium phosphate is obtained.
  • the particle size distribution of the obtained crystalline plate-like titanium phosphate powder was measured. Since it can be expected to have a high total light transmittance, it is used as it is as a filler.
  • the particle size distribution of the powder of the obtained crystalline plate-like titanium phosphate shows that the ratio of particles having a particle size of 0.52 ⁇ m or more and 0.87 ⁇ m or less exceeds 7.0% by mass, the particle size is 0.52 ⁇ m.
  • Powders of crystalline plate-like titanium phosphate having different particle size distributions are mixed so that the ratio of particles having a diameter of 0.87 ⁇ m or less is 7.0% by mass or less.
  • a powder of crystalline plate-like titanium phosphate in which the proportion of particles having a particle size of 0.52 ⁇ m or more and 0.87 ⁇ m or less is 7.0 mass % or less is used as a filler.
  • the method for producing a filler according to this embodiment is a method for producing a filler composed of a powder of crystalline plate-like titanium phosphate particles, and the powder has a particle size of 0.52 ⁇ m or more and 0.87 ⁇ m or less. A step of confirming that the ratio is 7.0% by mass or less is included. Therefore, a filler having a high total light transmittance can be produced.
  • the lid was opened and the slurry in the container was cooled to room temperature, then taken out from the container and filtered to separate the solid content from the slurry. After the solid content was washed with water, it was dried (at a temperature of 105° C. and left for 24 hours) to obtain a powder.
  • the particles constituting the powder were crystalline titanium phosphate having a structural formula of Ti(HPO 4 ) 2 ⁇ H 2 O. It could be confirmed.
  • the obtained powder was observed with a scanning electron microscope, it was confirmed that the particles constituting the powder had a plate-like shape, and included many hexagonal plate-like particles.
  • the volume D50% thickness was 0.29 ⁇ m
  • the CV value was 0.45
  • the volume D50% thickness was 0.030 ⁇ m.
  • the aspect ratio of the crystal grains constituting the obtained powder was 10 by calculation (0.29/0.030) using the measured values of the volume D50% thickness and volume D50% diameter. Further, using the same analysis software, the proportion of particles having a particle size in the range of 0.52 ⁇ m to 0.87 ⁇ m was examined, and found to be 5.82% by mass.
  • the total light transmittance was measured by the following method, it was 89.5%.
  • the powder was dispersed in a cyclopentasiloxane solution of (acrylates/dimethicone) copolymer (KP-545 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) to prepare a 10% by mass slurry, and this slurry was applied to a slide having a thickness of 1 mm.
  • a test sample was obtained by coating on glass to form a coating film having a thickness of 25 ⁇ m and drying it.
  • the resulting test sample was subjected to a haze meter "Haze Guard i" manufactured by BYK-Chemie Japan Co., Ltd. to measure the total light transmittance under C light source in accordance with ASTM standard "D 1003".
  • the lid was opened and the slurry in the container was cooled to room temperature, then taken out from the container and filtered to separate the solid content from the slurry. After the solid content was washed with water, it was dried (at a temperature of 105° C. and left for 24 hours) to obtain a powder.
  • the particles constituting the powder were crystalline titanium phosphate having a structural formula of Ti(HPO 4 ) 2 ⁇ H 2 O. It could be confirmed.
  • the obtained powder was observed with a scanning electron microscope, it was confirmed that the particles constituting the powder had a plate-like shape, and included many hexagonal plate-like particles.
  • volume D50% diameter, CV value (standard deviation/number average primary particle size), and volume D50% thickness of the crystal grains constituting the obtained powder were measured in the same manner as for synthetic product A.
  • the D50% diameter was 0.53 ⁇ m
  • the CV value was 0.34
  • the volume D50% thickness was 0.065 ⁇ m.
  • the aspect ratio of the crystal grains constituting the obtained powder was 8 by calculation (0.53/0.065) using the measured values of the volume D50% thickness and volume D50% diameter. Furthermore, when the ratio of particles having a particle size in the range of 0.52 ⁇ m to 0.87 ⁇ m was examined by the same method as for synthetic product A, it was 72.64% by mass. Further, when the total light transmittance was measured in the same manner as for synthetic product A, it was 85.1%.
  • the lid was opened and the slurry in the container was cooled to room temperature, then taken out from the container and filtered to separate the solid content from the slurry. After the solid content was washed with water, it was dried (at a temperature of 105° C. and left for 24 hours) to obtain a powder.
  • the particles constituting the powder were crystalline titanium phosphate having a structural formula of Ti(HPO 4 ) 2 ⁇ H 2 O. It could be confirmed.
  • the obtained powder was observed with a scanning electron microscope, it was confirmed that the particles constituting the powder had a plate-like shape, and included many hexagonal plate-like particles.
  • volume D50% diameter, CV value (standard deviation/number average primary particle size), and volume D50% thickness of the crystal grains constituting the obtained powder were measured in the same manner as for synthetic product A.
  • the D50% diameter was 0.74 ⁇ m
  • the CV value was 0.42
  • the volume D50% thickness was 0.090 ⁇ m.
  • the aspect ratio of the crystal grains constituting the obtained powder was 8 by calculation (0.74/0.090) using the measured values of the volume D50% thickness and volume D50% diameter. Furthermore, when the ratio of particles having a particle size in the range of 0.52 ⁇ m to 0.87 ⁇ m was examined by the same method as for synthetic product A, it was 67.10% by mass. Further, when the total light transmittance was measured in the same manner as for synthetic product A, it was 85.4%.
  • ⁇ Synthetic product D> First, an aqueous solution of titanyl sulfate and an aqueous solution of phosphoric acid are mixed in such a ratio that the ratio [P]/[Ti] of the molar concentration [P] of phosphorus to the molar concentration [Ti] of titanium is 10.2 to obtain a mixed solution. rice field. Next, this mixed solution was placed in a 200 L autoclave and reacted for 5 hours while maintaining the temperature at 110°C.
  • the lid was opened and the slurry in the container was cooled to room temperature, then taken out from the container and filtered to separate the solid content from the slurry.
  • the solid content was washed with 29% aqueous ammonia (aqueous solution of ammonium salt) and dried (at 105° C. for 24 hours) to obtain powder.
  • aqueous ammonia aqueous solution of ammonium salt
  • the particles constituting the powder were crystalline titanium phosphate having a structural formula of Ti(HPO 4 ) 2 ⁇ H 2 O. It could be confirmed.
  • the obtained powder was observed with a scanning electron microscope, it was confirmed that the particles constituting the powder had a plate-like shape, and included many hexagonal plate-like particles.
  • volume D50% diameter, CV value (standard deviation/number average primary particle size), and volume D50% thickness of the crystal grains constituting the obtained powder were measured in the same manner as for synthetic product A.
  • the D50% diameter was 1.11 ⁇ m
  • the CV value was 0.33
  • the volume D50% thickness was 0.143 ⁇ m.
  • the aspect ratio of the crystal grains constituting the obtained powder was 8 by calculation (1.11/0.143) using the measured values of the volume D50% thickness and volume D50% diameter. Furthermore, when the ratio of particles having a particle size in the range of 0.52 ⁇ m to 0.87 ⁇ m was examined by the same method as for synthetic product A, it was 16.97% by mass. Further, when the total light transmittance was measured in the same manner as for synthetic product A, it was 87.1%.
  • ⁇ Synthetic product E> First, an aqueous titanyl sulfate solution and an aqueous phosphoric acid solution are mixed at a ratio [P]/[Ti] of the molar concentration [P] of phosphorus to the molar concentration [Ti] of titanium to obtain a mixed solution. rice field. Next, this mixed solution was placed in a 1.4 L autoclave and reacted for 5 hours while maintaining the temperature at 120°C.
  • the lid was opened and the slurry in the container was cooled to room temperature, then taken out from the container and filtered to separate the solid content from the slurry. After the solid content was washed with water, it was dried (at a temperature of 105° C. and left for 24 hours) to obtain a powder.
  • the particles constituting the powder were crystalline titanium phosphate having a structural formula of Ti(HPO 4 ) 2 ⁇ H 2 O. It could be confirmed.
  • the obtained powder was observed with a scanning electron microscope, it was confirmed that the particles constituting the powder had a plate-like shape, and included many hexagonal plate-like particles.
  • volume D50% diameter, CV value (standard deviation/number average primary particle size), and volume D50% thickness of the crystal grains constituting the obtained powder were measured in the same manner as for synthetic product A.
  • the D50% diameter was 2.07 ⁇ m
  • the CV value was 0.37
  • the volume D50% thickness was 0.302 ⁇ m.
  • the aspect ratio of the crystal grains constituting the obtained powder was 7 by calculation (2.07/0.302) using the measured values of the volume D50% thickness and volume D50% diameter. Furthermore, when the ratio of particles having a particle size in the range of 0.52 ⁇ m to 0.87 ⁇ m was examined by the same method as for synthetic product A, it was 1.05% by mass. Further, when the total light transmittance was measured in the same manner as for synthetic product A, it was 90.3%.
  • ⁇ Synthetic product F> First, an aqueous titanyl sulfate solution and an aqueous phosphoric acid solution are mixed at a ratio [P]/[Ti] of the molar concentration [P] of phosphorus to the molar concentration [Ti] of titanium to obtain a mixed solution. rice field. Next, this mixed solution was placed in a 200 L autoclave and reacted for 5 hours while maintaining the temperature at 130°C.
  • the lid was opened and the slurry in the container was cooled to room temperature, then taken out from the container and filtered to separate the solid content from the slurry. After the solid content was washed with water, it was dried (at a temperature of 105° C. and left for 24 hours) to obtain a powder.
  • the particles constituting the powder were crystalline titanium phosphate having a structural formula of Ti(HPO 4 ) 2 ⁇ H 2 O. It could be confirmed.
  • the obtained powder was observed with a scanning electron microscope, it was confirmed that the particles constituting the powder had a plate-like shape, and included many hexagonal plate-like particles.
  • volume D50% diameter, CV value (standard deviation/number average primary particle size), and volume D50% thickness of the crystal grains constituting the obtained powder were measured in the same manner as for synthetic product A.
  • the D50% diameter was 7.44 ⁇ m
  • the CV value was 0.36
  • the volume D50% thickness was 0.856 ⁇ m.
  • the aspect ratio of the crystal grains constituting the obtained powder was 9 by calculation (7.44/0.856) using the measured values of volume D50% thickness and volume D50% diameter. Furthermore, when the ratio of particles having a particle size in the range of 0.52 ⁇ m to 0.87 ⁇ m was examined by the same method as for synthetic product A, it was found to be 0.00% by mass. Further, when the total light transmittance was measured in the same manner as for synthetic product A, it was 91.4%.
  • FIG. 1 graphically shows the relationship between the total light transmittance of the synthesized titanium phosphate powders A to F and the volume-based cumulative 50% primary particle diameter (volume D50% diameter). From the graph of FIG. 1, it can be seen that the total light transmittance becomes a minimum value when the volume D50% diameter is around 0.53 ⁇ m and 0.74 ⁇ m.
  • Titanium phosphate powders No. 1 to No. 6 are the titanium phosphate powders of synthetic products A to D, respectively. Since titanium phosphate powders No. 7 to No. 9 are mixed products, the volume D50% diameter, CV value, and volume D50% thickness were measured by the above-described methods, and the aspect ratio was calculated. Further, the ratio of particles having a particle size in the range of 0.52 ⁇ m or more and 0.87 ⁇ m or less was examined by the same method as for synthetic product A, and the total light transmittance was measured by the same method as for synthetic product A.
  • Table 1 shows the composition of each powder, the ratio of particles with a particle size in the range of 0.52 ⁇ m to 0.87 ⁇ m, the volume D50% diameter, the CV value, the volume D50% thickness, the aspect ratio, and the total light transmittance.
  • FIG. 2 graphically shows the relationship between the total light transmittance and the proportion of particles having a particle size of 0.52 ⁇ m or more and 0.87 ⁇ m or less for samples Nos. 1-9.
  • the results show the following. No. 1, No. 5, No. 6, and No. 1, No. 5, No. 6, and No. 1, No. 5, No. 6, and No. 1, No. 5, No. 6, and Nos.
  • the total light transmittance of the .9 powder was as high as 89.5% or more and 91.4% or less, but the content of particles in the range of 0.52 ⁇ m or more and 0.87 ⁇ m or less was 7.22% by mass.
  • the total light transmittance of the powders No. 2 to No. 4, No. 7 and No. 8 was as low as 84.1% or more and 87.1% or less.
  • the powder containing 5.82% by mass or less (7.0% by mass or less) of particles having a particle size in the range of 0.52 ⁇ m or more and 0.87 ⁇ m or less is a filler for optical materials or resins that require transparency. It can be said that it is suitable as
  • the manufacturing method of the titanium phosphate powder for filler is defined as "the powder composed of crystalline plate-like titanium phosphate particles has a content of particles in the range of 0.52 ⁇ m or more and 0.87 ⁇ m or less in diameter of 7.0. By including the step of confirming that the content is not more than % by mass, it is possible to produce a titanium phosphate filler powder that is suitable as a filler for optical materials and resins that require transparency.

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Abstract

透明性が求められる光学材料や樹脂のフィラーとして好適な、透過率の高い粉体を提供する。本発明の粉体は、結晶性板状リン酸チタン粒子からなり、粒径０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の粒子の割合が７．０％質量以下である。

Description

粉体、フィラー、組成物、フィラーの製造方法
　本発明は、粉体、フィラー、組成物、フィラーの製造方法に関する。
　透明性が求められる光学材料や樹脂のフィラーとしては、透過率の高い粉体が求められている。
　特許文献１には、光散乱体（シート）への配合用として有用な無機粒子として、シリカを主成分とする核部と、シリカとシリコン以外の周期表４族または１４族の金属の酸化物とを主成分とするシリカ系複合酸化物の被覆層と、で形成された無機酸化物粒子が記載されている。この無機酸化物粒子の平均粒子径は１．１～１０μｍであり、電子顕微鏡の撮影像から求められる円形度が０．８以上である。また、被覆層は０．０３μｍ以上の厚みを有し、シリコン以外の周期表４族または１４族の金属の酸化物を２２～７０モル％の範囲で含有している。
　特許文献２には、発光デバイスにおける光の取り出し効率を十分に高めることができる光取出し用樹脂組成物、特に、発光デバイスの透明基板に高い接着力にて密着して、高効率に光を取り出すことが可能な光取出し層を形成し得る光取出し用樹脂組成物を提供することを目的として、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、およびチタン酸バリウムから選択される少なくとも１種からなり、平均粒径が０．５～５０μｍであるフィラーを用いることが記載されている。
　特許文献３には、マトリックスポリマとの界面での接着性に優れている層間化合物粒子を含むフィルムを提供することを目的として、層状物質と有機物とからなり、該有機物を層状物質の層間に０．１質量％以上１５質量％以下含有し、平均粒径が５μｍ以下であり、かつ１０μｍ以上の粗大粒子の割合が１０質量％以下である層間化合物粒子を０．０１質量％以上８０質量％以下含有するフィルムが記載されている。なお、層間化合物とは、層状物質の層間に有機物が存在している化合物のことである。
　また、特許文献３には、粒径の細かい層状化合物を得るための方法としては通常の粉砕方法と分粒方法を用いる方法が挙げられること、合成で得られる合成物の層間化合物は細かい粒子が得られやすいこと、層間化合物粒子の粒形は球状、板状、不定形などいずれでもかまわないが、できるだけ球状に近いものが好ましいことが記載されている。
特許第４８４１８８０号公報 特許第６２６９６６９号公報 特許第３２５０２１９号公報
　本発明の課題は、透明性が求められる光学材料や樹脂のフィラーとして好適な、透過率の高い粉体を提供することである。
　上記課題を解決するために、本発明の第一態様は、結晶性板状リン酸チタン粒子からなり、粒径０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の粒子の割合が７．０質量％以下である粉体を提供する。
　本発明の第二態様は、結晶性板状リン酸チタン粒子の粉体からなるフィラーの製造方法であって、この粉体における粒径０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の粒子の割合が７．０質量％以下になっていることを確認する工程を含むフィラーの製造方法を提供する。
　本発明によれば、透明性が求められる光学材料や樹脂のフィラーとして好適な、透過率の高い粉体を提供することが可能になる。
合成品Ａ～Ｆの全光線透過率と体積基準の累積５０％一次粒子径との関係を示すグラフである。 サンプルNo.1～9の全光線透過率と粒径０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の粒子の割合との関係を示すグラフである。
　以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明は以下に示す実施形態に限定されない。以下に示す実施形態では、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定は本発明の必須要件ではない。
　この実施形態のフィラーは結晶性板状リン酸チタン粒子からなる粉体であって、この粉体は、粒径０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の粒子の割合が７．０質量％以下である。結晶性板状リン酸チタン粒子のアスペクト比は５以上である。
　画像解析法により、板状結晶の板面の最長となる対角線を一次粒子径として計測して、体積基準の累積５０％一次粒子径（体積Ｄ５０％径）を算出することができる。また、画像解析法により、板状結晶の側面の厚さを測定して、体積基準の累積５０％厚さ（体積Ｄ５０％厚さ）を算出することができる。アスペクト比は、体積Ｄ５０％径を体積Ｄ５０％厚さで除した値である。
　このフィラーは、例えば、以下の方法で得ることができる。
　先ず、硫酸チタニル水溶液とリン酸水溶液を、チタンのモル濃度［Ｔｉ］に対するリンのモル濃度［Ｐ］の比［Ｐ］／［Ｔｉ］が５以上２１以下となる割合で混合して混合液を得る。次に、この混合液を密閉容器内に入れて、温度を１００℃以上１６０℃以下の範囲内の値に保持し、所定時間（例えば、５時間以上）反応させる。つまり、水熱合成を行う。なお、密閉容器内の圧力は、加圧温度によって自然に決まる大気圧以上の圧力となっている。これにより、リン酸チタンの結晶粒子を含むスラリーを得る。
　次に、得られたスラリーを冷却した後、スラリーから固形分（リン酸チタンの結晶粒子）を分離する。得られた固形分を、水またはアンモニア水（水酸化アンモニウム）からなる洗浄液で洗浄した後、乾燥させる。これにより、結晶性板状リン酸チタンの粉体が得られる。
　次に、得られた結晶性板状リン酸チタンの粉体の粒度分布を測定し、粒径０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の粒子の割合が７．０質量％以下になっていれば、全光線透過率が高いことが期待できるため、そのままフィラーとして使用する。
　得られた結晶性板状リン酸チタンの粉体の粒度分布が、粒径０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の粒子の割合が７．０質量％を超えていた場合は、粒径０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の粒子の割合が７．０質量％以下となるように、粒度分布の異なる結晶性板状リン酸チタンの粉体を混合する。そして、粒径０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の粒子の割合が７．０質量％以下になっている結晶性板状リン酸チタンの粉体を、フィラーとして使用する。
　つまり、この実施形態のフィラーの製造方法は、結晶性板状リン酸チタン粒子の粉体からなるフィラーの製造方法であって、この粉体における粒径０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の粒子の割合が７．０質量％以下になっていることを確認する工程を含む。そのため、全光線透過率の高いフィラーが製造できる。
［リン酸チタンの合成］
　以下の方法で六種類（Ａ～Ｆ）のリン酸チタンを合成した。
＜合成品Ａ＞
　先ず、硫酸チタニル水溶液とリン酸水溶液を、チタンのモル濃度［Ｔｉ］に対するリンのモル濃度［Ｐ］の比［Ｐ］／［Ｔｉ］が９．０となる割合で混合して混合液を得た。次に、この混合液を１．４Ｌのオートクレーブ内に入れて、温度を１１０℃に保持して、５時間反応させた。
　反応後に、蓋を開けて容器内のスラリーを室温まで冷却した後、容器内から取り出して濾過によりスラリーから固形分を分離した。この固形分を水で洗浄した後、乾燥（温度１０５℃、２４時間放置）して、粉体を得た。
　得られた粉体を、Ｘ線回折装置を用いて分析した結果、粉体を構成する粒子は、構造式がＴｉ（ＨＰＯ4）2・Ｈ2Ｏである結晶性リン酸チタンであることが確認できた。
　得られた粉体を走査型電子顕微鏡で観察したところ、粉体を構成する粒子の形状は板状であり、六角形の板状であるものを多く含むことが確認できた。
　走査型電子顕微鏡の画像を、株式会社マウンテック製の画像解析ソフト「Ｍａｃ－Ｖｉｅｗ　ｖｅｒ．４」を用いて解析することにより、得られた粉体を構成する結晶粒子の体積Ｄ５０％径、ＣＶ値（標準偏差／数平均一次粒子径）、体積Ｄ５０％厚さを測定したところ、体積Ｄ５０％径は０．２９μｍであり、ＣＶ値は０．４５であり、体積Ｄ５０％厚さは０．０３０μｍであった。
　また、体積Ｄ５０％厚さおよび体積Ｄ５０％径の測定値を用いた計算（０．２９／０．０３０）により、得られた粉体を構成する結晶粒子のアスペクト比は１０であった。
　さらに、同じ解析ソフトを用いて、粒径が０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の範囲の粒子の割合を調べたところ、５．８２質量％であった。
　また、以下の方法で全光線透過率を測定したところ、８９．５％であった。
　先ず、粉体を（アクリレーツ／ジメチコン）コポリマーのシクロペンタシロキサン溶解品（信越化学工業株式会社製のＫＰ―５４５）に分散させて１０質量％のスラリーを作製し、このスラリーを厚さ１ｍｍのスライドガラス上に塗布して、厚さ２５μｍの塗膜を形成し、乾燥させることで試験サンプルを得た。得られた試験サンプルをビックケミー・ジャパン株式会社製のヘーズメーター「ヘーズガードｉ」にかけて、ＡＳＴＭ標準「Ｄ　１００３」に準拠するＣ光源における全光線透過率を測定した。
＜合成品Ｂ＞
　先ず、硫酸チタニル水溶液とリン酸水溶液を、チタンのモル濃度［Ｔｉ］に対するリンのモル濃度［Ｐ］の比［Ｐ］／［Ｔｉ］が１０．７となる割合で混合して混合液を得た。次に、この混合液を１．４Ｌのオートクレーブ内に入れて、温度を１１０℃に保持して、５時間反応させた。
　反応後に、蓋を開けて容器内のスラリーを室温まで冷却した後、容器内から取り出して濾過によりスラリーから固形分を分離した。この固形分を水で洗浄した後、乾燥（温度１０５℃、２４時間放置）して、粉体を得た。
　得られた粉体を、Ｘ線回折装置を用いて分析した結果、粉体を構成する粒子は、構造式がＴｉ（ＨＰＯ4）2・Ｈ2Ｏである結晶性リン酸チタンであることが確認できた。
　得られた粉体を走査型電子顕微鏡で観察したところ、粉体を構成する粒子の形状は板状であり、六角形の板状であるものを多く含むことが確認できた。また、合成品Ａと同じ方法で、得られた粉体を構成する結晶粒子の体積Ｄ５０％径、ＣＶ値（標準偏差／数平均一次粒子径）、体積Ｄ５０％厚さを測定したところ、体積Ｄ５０％径は０．５３μｍであり、ＣＶ値は０．３４であり、体積Ｄ５０％厚さは０．０６５μｍであった。
　また、体積Ｄ５０％厚さおよび体積Ｄ５０％径の測定値を用いた計算（０．５３／０．０６５）により、得られた粉体を構成する結晶粒子のアスペクト比は８であった。
　さらに、合成品Ａと同じ方法で、粒径が０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の範囲の粒子の割合を調べたところ、７２．６４質量％であった。
　また、合成品Ａと同じ方法で全光線透過率を測定したところ、８５．１％であった。
＜合成品Ｃ＞
　先ず、硫酸チタニル水溶液とリン酸水溶液を、チタンのモル濃度［Ｔｉ］に対するリンのモル濃度［Ｐ］の比［Ｐ］／［Ｔｉ］が１０．４となる割合で混合して混合液を得た。次に、この混合液を１．４Ｌのオートクレーブ内に入れて、温度を１１０℃に保持して、５時間反応させた。
　反応後に、蓋を開けて容器内のスラリーを室温まで冷却した後、容器内から取り出して濾過によりスラリーから固形分を分離した。この固形分を水で洗浄した後、乾燥（温度１０５℃、２４時間放置）して、粉体を得た。
　得られた粉体を、Ｘ線回折装置を用いて分析した結果、粉体を構成する粒子は、構造式がＴｉ（ＨＰＯ4）2・Ｈ2Ｏである結晶性リン酸チタンであることが確認できた。
　得られた粉体を走査型電子顕微鏡で観察したところ、粉体を構成する粒子の形状は板状であり、六角形の板状であるものを多く含むことが確認できた。また、合成品Ａと同じ方法で、得られた粉体を構成する結晶粒子の体積Ｄ５０％径、ＣＶ値（標準偏差／数平均一次粒子径）、体積Ｄ５０％厚さを測定したところ、体積Ｄ５０％径は０．７４μｍであり、ＣＶ値は０．４２であり、体積Ｄ５０％厚さは０．０９０μｍであった。
　また、体積Ｄ５０％厚さおよび体積Ｄ５０％径の測定値を用いた計算（０．７４／０．０９０）により、得られた粉体を構成する結晶粒子のアスペクト比は８であった。
　さらに、合成品Ａと同じ方法で、粒径が０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の範囲の粒子の割合を調べたところ、６７．１０質量％であった。
　また、合成品Ａと同じ方法で全光線透過率を測定したところ、８５．４％であった。
＜合成品Ｄ＞
　先ず、硫酸チタニル水溶液とリン酸水溶液を、チタンのモル濃度［Ｔｉ］に対するリンのモル濃度［Ｐ］の比［Ｐ］／［Ｔｉ］が１０．２となる割合で混合して混合液を得た。次に、この混合液を２００Ｌのオートクレーブ内に入れて、温度を１１０℃に保持して、５時間反応させた。
　反応後に、蓋を開けて容器内のスラリーを室温まで冷却した後、容器内から取り出して濾過によりスラリーから固形分を分離した。この固形分を２９％のアンモニア水（アンモニウム塩の水溶液）で洗浄した後、乾燥（温度１０５℃、２４時間放置）して、粉体を得た。
　得られた粉体を、Ｘ線回折装置を用いて分析した結果、粉体を構成する粒子は、構造式がＴｉ（ＨＰＯ4）2・Ｈ2Ｏである結晶性リン酸チタンであることが確認できた。
　得られた粉体を走査型電子顕微鏡で観察したところ、粉体を構成する粒子の形状は板状であり、六角形の板状であるものを多く含むことが確認できた。また、合成品Ａと同じ方法で、得られた粉体を構成する結晶粒子の体積Ｄ５０％径、ＣＶ値（標準偏差／数平均一次粒子径）、体積Ｄ５０％厚さを測定したところ、体積Ｄ５０％径は１．１１μｍであり、ＣＶ値は０．３３であり、体積Ｄ５０％厚さは０．１４３μｍであった。
　また、体積Ｄ５０％厚さおよび体積Ｄ５０％径の測定値を用いた計算（１．１１／０．１４３）により、得られた粉体を構成する結晶粒子のアスペクト比は８であった。
　さらに、合成品Ａと同じ方法で、粒径が０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の範囲の粒子の割合を調べたところ、１６．９７質量％であった。
　また、合成品Ａと同じ方法で全光線透過率を測定したところ、８７．１％であった。
＜合成品Ｅ＞
　先ず、硫酸チタニル水溶液とリン酸水溶液を、チタンのモル濃度［Ｔｉ］に対するリンのモル濃度［Ｐ］の比［Ｐ］／［Ｔｉ］が６．９となる割合で混合して混合液を得た。次に、この混合液を１．４Ｌオートクレーブ内に入れて、温度を１２０℃に保持して、５時間反応させた。
　反応後に、蓋を開けて容器内のスラリーを室温まで冷却した後、容器内から取り出して濾過によりスラリーから固形分を分離した。この固形分を水で洗浄した後、乾燥（温度１０５℃、２４時間放置）して、粉体を得た。
　得られた粉体を、Ｘ線回折装置を用いて分析した結果、粉体を構成する粒子は、構造式がＴｉ（ＨＰＯ4）2・Ｈ2Ｏである結晶性リン酸チタンであることが確認できた。
　得られた粉体を走査型電子顕微鏡で観察したところ、粉体を構成する粒子の形状は板状であり、六角形の板状であるものを多く含むことが確認できた。また、合成品Ａと同じ方法で、得られた粉体を構成する結晶粒子の体積Ｄ５０％径、ＣＶ値（標準偏差／数平均一次粒子径）、体積Ｄ５０％厚さを測定したところ、体積Ｄ５０％径は２．０７μｍであり、ＣＶ値は０．３７であり、体積Ｄ５０％厚さは０．３０２μｍであった。
　また、体積Ｄ５０％厚さおよび体積Ｄ５０％径の測定値を用いた計算（２．０７／０．３０２）により、得られた粉体を構成する結晶粒子のアスペクト比は７であった。
　さらに、合成品Ａと同じ方法で、粒径が０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の範囲の粒子の割合を調べたところ、１．０５質量％であった。
　また、合成品Ａと同じ方法で全光線透過率を測定したところ、９０．３％であった。
＜合成品Ｆ＞
　先ず、硫酸チタニル水溶液とリン酸水溶液を、チタンのモル濃度［Ｔｉ］に対するリンのモル濃度［Ｐ］の比［Ｐ］／［Ｔｉ］が１０．８となる割合で混合して混合液を得た。次に、この混合液を２００Ｌのオートクレーブ内に入れて、温度を１３０℃に保持して、５時間反応させた。
　反応後に、蓋を開けて容器内のスラリーを室温まで冷却した後、容器内から取り出して濾過によりスラリーから固形分を分離した。この固形分を水で洗浄した後、乾燥（温度１０５℃、２４時間放置）して、粉体を得た。
　得られた粉体を、Ｘ線回折装置を用いて分析した結果、粉体を構成する粒子は、構造式がＴｉ（ＨＰＯ4）2・Ｈ2Ｏである結晶性リン酸チタンであることが確認できた。
　得られた粉体を走査型電子顕微鏡で観察したところ、粉体を構成する粒子の形状は板状であり、六角形の板状であるものを多く含むことが確認できた。また、合成品Ａと同じ方法で、得られた粉体を構成する結晶粒子の体積Ｄ５０％径、ＣＶ値（標準偏差／数平均一次粒子径）、体積Ｄ５０％厚さを測定したところ、体積Ｄ５０％径は７．４４μｍであり、ＣＶ値は０．３６であり、体積Ｄ５０％厚さは０．８５６μｍであった。
　また、体積Ｄ５０％厚さおよび体積Ｄ５０％径の測定値を用いた計算（７．４４／０．８５６）により、得られた粉体を構成する結晶粒子のアスペクト比は９であった。
　さらに、合成品Ａと同じ方法で、粒径が０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の範囲の粒子の割合を調べたところ、０．００質量％であった。
　また、合成品Ａと同じ方法で全光線透過率を測定したところ、９１．４％であった。
　合成されたＡ～Ｆのリン酸チタン粉体の全光線透過率と体積基準の累積５０％一次粒子径（体積Ｄ５０％径）との関係を、図１にグラフで示す。図１のグラフから、体積Ｄ５０％径が０．５３μｍおよび０．７４μｍ付近で全光線透過率が極小値となることが分かる。
［粉体の調製］
　合成されたＡ～Ｆのリン酸チタン粉体を下記の表１に示す割合で混合して、No.1～No.9のリン酸チタン粉体を得た。No.1～No.6のリン酸チタン粉体は、それぞれ合成品Ａ～Ｄのリン酸チタン粉体そのままである。No.7～No.9のリン酸チタン粉体は混合品であるため、体積Ｄ５０％径、ＣＶ値、体積Ｄ５０％厚さを上述の方法で測定し、アスペクト比を算出した。さらに、合成品Ａと同じ方法で、粒径が０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の範囲の粒子の割合を調べるとともに、合成品Ａと同じ方法で全光線透過率を測定した。
　各粉体の組成、粒径が０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の範囲の粒子の割合、体積Ｄ５０％径、ＣＶ値、体積Ｄ５０％厚さ、アスペクト比、全光線透過率を表１に示す。また、サンプルNo.1～9の全光線透過率と粒径０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の粒子の割合との関係を、図２にグラフで示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　この結果から以下のことが分かる。
　結晶性板状リン酸チタン粒子からなり、粒径０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の範囲の粒子の含有率が５．８２質量％以下であるNo.1、No.5、No.6、No.9の粉体の全光線透過率は、８９．５％以上９１．４％以下と高かったが、粒径０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の範囲の粒子の含有率が７．２２質量％以上であるNo.2～No.4、No.7、No.8の粉体の全光線透過率は８４．１％以上８７．１％以下と低かった。
　よって、粒径０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の範囲の粒子の含有率が５．８２質量％以下（７．０質量％以下）の粉体は、透明性が求められる光学材料や樹脂のフィラーとして好適なものであると言える。
　また、フィラー用リン酸チタン粉体の製造方法が、「結晶性板状リン酸チタン粒子からなる粉体が、粒径０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の範囲の粒子の含有率が７．０質量％以下となっていること」を確認する工程を含むことで、透明性が求められる光学材料や樹脂のフィラーとして好適なフィラー用リン酸チタン粉体を製造することができる。

Claims (4)

  1. 　結晶性板状リン酸チタン粒子からなり、粒径０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の粒子の割合が７．０質量％以下である粉体。
  2. 　請求項１記載の粉体からなるフィラー。
  3. 　請求項２記載のフィラーを含む組成物。
  4. 　結晶性板状リン酸チタン粒子の粉体からなるフィラーの製造方法であって、
    　前記粉体における粒径０．５２μｍ以上０．８７μｍ以下の粒子の割合が７．０質量％以下になっていることを確認する工程を含むフィラーの製造方法。
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