(57)【要約】【課題】従来の酸窒化物の洗浄作用を維持しつつ、人体への悪影響が少ない酸窒化物の製造方法を提供することにある。【解決手段】本発明は、原料を混合する混合工程、混合工程後の原料を焼成して酸窒化物を生成する焼成工程、焼成工程後の酸窒化物を洗浄液で洗浄する洗浄工程を有する酸窒化物の製造方法である。洗浄工程での洗浄液が、炭酸水溶液又は濃度０．４から２．０％の稀塩酸溶液であるか、洗浄工程が水中での炭酸曝気である酸窒化物の製造方法である。洗浄工程で発生する洗浄液のｐＨが４．０以上１０．０以下であるのが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料を混合する混合工程、混合工程後の原料を焼成して酸窒化物を生成する焼成工程、焼成工程後の酸窒化物を洗浄液で洗浄する洗浄工程を有する酸窒化物の製造方法であって、洗浄工程での洗浄液が炭酸水溶液又は濃度０．４から２．０％の稀塩酸溶液であるか、洗浄工程が水中での炭酸曝気である酸窒化物の製造方法。
【請求項２】
前記洗浄工程で発生する洗浄液のｐＨが４．０以上１０．０以下である請求項１記載の酸窒化物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸窒化物の製造方法に係り、特に製造方法中の洗浄工程に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では酸窒化物の用途の一つの蛍光体が開示され、その製造方法の一工程に洗浄工程がある（段落００８８参照。）。特許文献２では、酸窒化物の用途の一つの蛍光体が開示され、その製造方法の一工程として洗浄工程があり、洗浄工程で用いる洗浄液としては、フッ化水素酸と硝酸、硝酸、硫酸、塩酸、シュウ酸、及び、リン酸が開示されている（段落００３２から００３８参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２４９４６６号公報
【特許文献１】特開２０１３−１７３８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２記載の洗浄液のうち、「硝酸、硫酸、塩酸、シュウ酸、及びリン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種を含む水溶液Ｂ」は、人体に対する安全性は低い劇毒物である。用いる場合、これらの濃度を下げたり、人体に触れないようにしたりする安全性向上の必要性があった。
【０００５】
洗浄工程では、洗浄時の廃液のｐｈを測定し、高いｐｈの場合、再度洗浄する。廃液のｐｈが８以下になったときに洗浄を終了する。洗浄工程で、単に、酸窒化物を蒸留水に入れると、蒸留水のpＨが１２程度になる。そのため、蒸留水を使用した洗浄では、洗浄時間及び洗浄液のコストが非常に大きい。
【０００６】
本発明は、酸窒化物の洗浄方法について、洗浄工程おける洗浄液を炭酸水溶液又は濃度０．４から２．０％の稀塩酸溶液とするか、洗浄工程が水中での炭酸曝気とし、さらに洗浄液のｐＨが４．０から１０．０にすることによって、従来の酸窒化物の洗浄作用を維持しつつ、人体への安全性を高めた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、原料を混合する混合工程、混合工程後の原料を焼成して酸窒化物を生成する焼成工程、焼成工程後の酸窒化物を洗浄する洗浄工程を有する酸窒化物の製造方法であって、洗浄工程での洗浄液が炭酸水溶液又は濃度０．４から２．０％の稀塩酸溶液であるか、洗浄工程が水中での炭酸曝気である。
【０００８】
前記洗浄工程で発生する洗浄液のｐＨは、４．０以上１０．０以下が好ましく、この下限として５．０がより好ましく、この上限としては９．０以下がより好ましい。洗浄液のｐＨは、洗浄工程で撹拌後に安定した洗浄液の水深３０ｍｍのところで、ｐＨ電極による測定装置（株式会社堀場製作所製  装置型番Ｄ−５０）によって測定したものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、従来の酸窒化物の洗浄作用を維持しつつ、人体への悪影響が少ない酸窒化物の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態について説明する。
本発明は、原料を混合する混合工程、混合工程後の原料を焼成して酸窒化物を生成する焼成工程、焼成工程後の酸窒化物を洗浄する洗浄工程を有する酸窒化物の製造方法であって、洗浄工程での洗浄液が炭酸水溶液又は濃度０．４から２．０％の稀塩酸溶液であるか、洗浄工程が水中での炭酸曝気である。
【００１１】
原料を混合する混合工程としては、酸窒化物の従来公知の混合工程を採用でき、具体的には、原料を混合できる程度の大きさに粉砕してから、ミキサー、ジェットミルを用いることができる。
【００１２】
混合工程後の原料を焼成して酸窒化物を生成する焼成工程としては、混合された原料を温度設定可能な焼成炉に入れて目的物である酸窒化物に適した温度で焼成する工程がある。焼成炉は、ロータリーキルンであっても良い。
【００１３】
この洗浄工程で発生する洗浄液のｐＨは、４．０以上１０．０以下が好ましい。この下限としては、５．０がより好ましく、この上限としては９．０以下がより好ましい。
【００１４】
酸窒化物としては、蛍光体、合成樹脂用放熱フィラー、合成樹脂用充填剤、絶縁体、半導体、及び、耐火性のある素材がある。蛍光体としてαサイアロン、βサイアロン、一般式：Ｃａ２（Ｓｉ、Ａｌ）５Ｎ８で表される組成に希土類元素が賦活されたＣＡＳＮ蛍光体、一般式：ＳｒＣａ２（Ｓｉ、Ａｌ）５Ｎ８で表される組成に希土類元素が賦活されたＳＣＡＳＮ蛍光体がある。合成樹脂用放熱フィラー及び合成樹脂用充填剤として窒化硼素、窒化アルミニウム、及び、窒化珪素があり、絶縁体として窒化ホウ素、窒化ケイ素、及び、窒化アルミニウムがある。
半導体として窒化ガリウムがあり、耐火性のある素材として窒化珪素、窒化チタン、及び、窒化クロムがある。
【００１５】
洗浄工程の前処理として、湿式沈降法による微粉除去処理を行った。微粉除去処理は、具体的には、水１リットルあたり当該酸化物を１００グラム添加し撹拌し上澄み液を除去する湿式沈降法である。
【００１６】
洗浄工程は、次の工程を採用できる。
（１）分散工程：酸窒化物２００ｇを、蒸留水２リットル中に投入後分散させる。
（２）攪拌工程：分散工程後、内寸直径１４５ｍｍ、高さ１３０ｍｍの容器に移し、マグネチックスターラーで攪拌する。
（３）酸洗浄工程：次のいずれかを採用する。
（３−１）攪拌工程後、炭酸水溶液又は濃度０．４から２．０％の稀塩酸溶液に投入し、５分間攪拌し、５０分間静置する。
（３−２）攪拌工程後、水に投入し、この水に、濃度９５％二酸化炭素を５分間曝気し、５０分間静置する。二酸化炭素の曝気は、水面からその開口部を底近傍に挿入させた管によって行う。
（４）除去工程：酸洗浄工程後、水面から９０ｍｍの上澄み液を除去する。
（５）再度の酸洗浄工程・除去工程：除去工程後、前述の酸洗浄工程・除去工程を行う。この再度の酸洗浄工程・除去工程は、除去対象の上澄み液が透明になるまで行う。
（６）摘出工程：再度の酸洗浄工程・除去工程後、沈殿物をろ過し、水洗し、乾燥させる。
（７）微粉除去工程：摘出工程後、上述の微粉除去処理を行う。
【実施例１】
【００１７】
以下、本発明に係る酸窒化物の製造方法を比較例と対比し、表１を参照しつつ説明する。
【表１】
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【００１８】
実施例１の酸窒化物の製造方法は、原料を混合する混合工程、混合工程後の原料を焼成して酸窒化物を生成する焼成工程、焼成工程後の酸窒化物を洗浄する洗浄工程を有する酸窒化物の製造方法であって、洗浄工程として、蒸留水中での炭酸曝気を採用した。
【００１９】
実施例１の酸窒化物として、一般式：Ｃａ２（Ｓｉ、Ａｌ）５Ｎ８で表される組成に希土類元素が賦活されたＣＡＳＮ蛍光体を採用した。
＜混合工程＞
混合工程は、原料粉末として、宇部興産社株式会社社製α型窒化ケイ素粉末Ｅ−１０  ３７．８０質量％、株式会社トクヤマ製窒化アルミニウム粉末Ｅグレード２７．６２質量％、高純度化学株式会社製高純度窒化カルシウム３２．８０質量％及び信越化学工業株式会社製酸化ユーロピウム粉末ＲＵグレード１．７８質量％を用いた。
α型窒化ケイ素粉末、窒化アルミニウム粉末及び酸化ユーロピウム粉末を大気中で計量し、これらを株式会社カワタ製ヘンシェルミキサーＳＭＶ−２０Ｂにて、回転数１５００ｒｐｍで３分間混合した。
高純度窒化カルシウムを三和製グローブボックスＤＢＯ−１．５Ｂ中で計量し、他の原料を、グローブボックス内に入れ、手で５分間混合した。混合後、目開き１５０μｍのナイロン製の篩を通過したものに限定した。
【００２０】
＜焼成工程＞
混合した原料１００ｇを、内径１００ｍｍ、高さ１１０ｍｍの窒化ホウ素質るつぼ（電気化学工業株式会社製Ｎ−１グレード）にかさ密度が０．３ｇ／ｃｍ３となるように充填した。このるつぼに同材質の蓋をし、カーボンヒーターの電気炉内において、窒素雰囲気中、圧力０．１ＭＰａ・Ｇ、１８００℃、８時間の加熱処理を行った。焼成により蛍光体が生成された。得られた蛍光体は塊となっていたので、粉砕し、さらに目開き７５μｍの篩を通過したものに限定した。
【００２１】
＜洗浄工程＞
【００２２】
洗浄工程は、次の工程を採用した。
（１）分散工程：酸窒化物２００ｇを、蒸留水２リットル中に投入後分散させる。
（２）攪拌工程：分散工程後、内寸直径１４５ｍｍ、高さ１３０ｍｍの容器に移し、マグネチックスターラーで攪拌する。
（３）酸洗浄工程：攪拌工程後、水に投入し、この水に、濃度９５％二酸化炭素を５分間曝気し、５０分間静置する。二酸化炭素の曝気は、水面からその開口部を底近傍に挿入させた管によって行う。
（４）除去工程：酸洗浄工程後、水面から９０ｍｍの上澄み液を除去する。
（５）再度の酸洗浄工程・除去工程：除去工程後、前述の酸洗浄工程・除去工程を行う。この再度の酸洗浄工程・除去工程は、除去対象の上澄み液が透明になるまで行う。
（６）摘出工程：再度の酸洗浄工程・除去工程後、沈殿物をろ過し、水洗し、乾燥させる。
（７）微粉除去工程：摘出工程後、上述の微粉除去処理を行う。
【００２３】
実施例１での酸洗浄回数は２回であった。
【実施例２】
【００２４】
実施例２は、実施例1の酸洗浄工程として、関東化学株式会社製３５％塩酸を６０倍に希釈した洗浄液を用い、酸窒化物をこの洗浄液に投入後、２５℃１時間攪拌する工程を採用した。ものである。実施例２での酸洗浄回数は３回であった。
【実施例３】
【００２５】
実施例３は、実施例２の塩酸の濃度を６０倍から４０倍に希釈したものである。実施例３での酸洗浄回数は３回であった。
【実施例４】
【００２６】
実施例４は、実施例２の塩酸の濃度を６０倍から２０倍に希釈したものである。実施例４での酸洗浄回数は３回であった。
【００２７】
〔比較例１〕
比較例１は、実施例1の酸処理工程の洗浄液を蒸留水にしたもので、比較例１での酸洗浄回数は２３回であった。
【００２８】
〔比較例２〕
比較例２は、、実施例２の塩酸の濃度を６０倍から８倍に希釈したものである。比較例２での酸洗浄回数は２回であった。酸洗浄回数が２回であったが、洗浄後の酸窒化物にはその一部に浸食や変色があり、製品として採用できない部分があった。