希土類炭酸塩粒子の製造方法
【課題】希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、単分散且つ真球状粒子の製造に適した希土類炭酸塩粒子の製造方法を提供する。
【解決手段】希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、
（１）前記希土類元素がＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ又はＥｕ（Ａグループ）の場合には、前記加熱温度を７０〜８０℃とし、
（２）前記希土類元素がＧｄ又はＴｂ（Ｂグループ）の場合には、前記加熱温度を７０〜９０℃とし、
（３）前記希土類元素がＤｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ又はＹ（Ｃグループ）の場合には、前記加熱温度を７０〜１００℃とし、
（４）前記希土類元素がランタノイド元素にイットリウムを加えた１６元素から選択される２種以上の場合には、前記加熱温度を７０〜８０℃とする、
ことを特徴とする製造方法。
【解決手段】希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、
（１）前記希土類元素がＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ又はＥｕ（Ａグループ）の場合には、前記加熱温度を７０〜８０℃とし、
（２）前記希土類元素がＧｄ又はＴｂ（Ｂグループ）の場合には、前記加熱温度を７０〜９０℃とし、
（３）前記希土類元素がＤｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ又はＹ（Ｃグループ）の場合には、前記加熱温度を７０〜１００℃とし、
（４）前記希土類元素がランタノイド元素にイットリウムを加えた１６元素から選択される２種以上の場合には、前記加熱温度を７０〜８０℃とする、
ことを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子材料、蛍光体、触媒等の原料として有用な希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、特に単分散且つ真球状粒子の製造に適した希土類炭酸塩粒子の製造方法に関する。なお、本明細書で言う希土類元素は、原子番号５７〜７１のランタノイド元素にイットリウムを加えた１６元素である。
【背景技術】
【０００２】
分析化学で使用される均一沈殿剤である尿素は、種々の均一な粒子径をもつ無機系粒子（単分散粒子）の製造に使用される。尿素を用いた希土類元素の塩基性炭酸塩粒子の製造としては、ガドリニウム、ユウロピウム、テルビウム、サマリウム及びセリウム（非特許文献１）とイットリウム（非公開文献２）の塩基性炭酸塩粒子の製造が知られている。これらの文献では、空気乾燥器及びホットプレートによる加熱により目的粒子が製造されている。
【０００３】
マイクロ波加熱は、均一且つ迅速な加熱手段として種々の粒子の製造に使用されている。マイクロ波加熱を希土類塩基性炭酸塩粒子の製造に用いた例としては、次の２件が知られている。１件は希土類酸化物蛍光体（特許文献１）の製造であり、他の１件は酸化イットリウム粉末（特許文献２）の製造である。
【０００４】
前者はイットリウム蛍光体の製造を目的としているため、３成分系の炭酸塩粒子が製造されている。そして、炭酸塩粒子の形態を制御する工夫については何ら教示されていない。後者は酸化イットリウム粒子の原料であるイットリウム塩粒子を製造している。この特許文献２で得られる粒子は真球状ではなく、針状粒子が集合したイガグリ状である（特許文献２の［0014］段落等）。
【０００５】
電子材料又は蛍光体への応用を考慮すると、従来品よりも単分散且つ真球状粒子の希土類炭酸塩粒子を製造することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2004-224806号公報
【特許文献２】特開2008-189489号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】E. Matijec, W. P. Hsu, J. Colloid Interface Sci., 118, 1987, 506.
【非特許文献２】D. Sordelet, M. Akinc, J. Colloid Interface Sci., 122, 1988, 47.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、単分散且つ真球状粒子の製造に適した希土類炭酸塩粒子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、使用する希土類元素の種類に応じた特定の製造条件を採用する場合には、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、本発明は下記の希土類炭酸塩粒子の製造方法に関する。
１．希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、
前記希土類元素がＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ又はＥｕ（Ａグループ）であり、前記加熱温度が７０〜８０℃であることを特徴とする製造方法。
２．希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、
前記希土類元素がＧｄ又はＴｂ（Ｂグループ）であり、前記加熱温度が７０〜９０℃であることを特徴とする製造方法。
３．希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、
前記希土類元素がＤｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ又はＹ（Ｃグループ）であり、前記加熱温度が７０〜１００℃であることを特徴とする製造方法。
４．希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、
前記希土類元素が、ランタノイド元素にイットリウムを加えた１６元素から選択される２種以上であり、前記加熱温度が７０〜８０℃であることを特徴とする製造方法。
５．前記炭酸塩は、塩基性炭酸塩及び／又はオキシ炭酸塩である、上記項１〜４のいずれかに記載の製造方法。
６．前記希土類炭酸塩粒子は、平均粒子径が０．０５〜１μｍであり、粒度分布の変動係数が１５％以内である、上記項１〜５のいずれかに記載の製造方法。
７．前記原料溶液について、
（１）希土類イオン濃度が０．００１〜０．１ｍｏｌ／Ｌであり、
（２）尿素／希土類のモル比が５〜２００であり、
（３）液量が０．１〜５０Ｌである、
上記項１〜６のいずれかに記載の製造方法。
８．連続反応装置を用いて行う、上記項１〜７のいずれかに記載の製造方法。
【００１１】
以下、本発明の製造方法について詳細に説明する。
【００１２】
本発明の希土類炭酸塩粒子の製造方法は、希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、前記希土類元素の種類（グループ）に応じた加熱温度（反応温度）を採用するところに特徴がある。このように、希土類元素の種類に応じた加熱温度を採用することにより、単分散且つ真球状の希土類炭酸塩粒子を製造することができる。
【００１３】
本発明で用いる希土類元素は、冒頭に記載した通り、ランタノイド元素にイットリウムを加えた１６元素である。イットリウムは、ランタノイド元素ではないがイオン半径が似通っているので希土類元素に含めている。イオン半径の点ではＹはＨｏとＥｒの間に位置する。即ち１６元素の希土類は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの順にイオン半径及びアルカリ度が小さくなる。
【００１４】
希土類元素は、最外殻電子が同じで類似の性質を示すことが知られているが、希土類元素イオン溶液から炭酸塩粒子を同じ条件下で製造すると、希土類元素によって異なる組成と構造をもつ炭酸塩粒子が生成する。これは、希土類元素のイオン半径によって水和状態が異なることが原因と考えられる。詳細には、希土類元素は、イオン半径と電子配置に応じて反応性が変化し、上記イオン半径の順では、Ｌａ〜Ｅｕ（Ａグループ）、Ｇｄ及びＴｂ（Ｂグループ）及びＤｙ〜Ｌｕ（Ｙを含む、Ｃグループ）の３つのグループに大別される。本発明では、上記Ａ〜Ｃの３グループごとに、単分散且つ真球状の希土類炭酸塩粒子を得るための条件分けを行う。
【００１５】
本発明では、Ａグループの希土類元素を用いる場合には、原料溶液の加熱温度として７０〜８０℃を採用する。また、Ｂグループの希土類元素を用いる場合には、原料溶液の加熱温度として７０〜９０℃を採用する。また、Ｃグループの希土類元素を用いる場合には、原料溶液の加熱温度として７０〜１００℃を採用する。また、ＡグループからＣグループの中から選択される２種以上の希土類元素を用いる場合には、原料溶液の加熱温度として７０〜８０℃を採用する。このように、希土類元素の種類（グループ）に応じて加熱温度を選択することにより、単分散且つ真球状の希土類炭酸塩粒子が得られる。
【００１６】
本発明では、原料の希土類元素としては、希土類元素の酸化物が使用できる。当該酸化物は、希土類元素を１種又は２種以上含むものが使用できる。この希土類元素を溶解する鉱酸（無機酸）としては限定されないが、硝酸又は塩酸が使用でき、この中でも溶液の調製が容易な点で硝酸が好ましい。溶解する際は、化学量論量よりも多い量を用いればよいが、化学量論量から５％ほど多い量で溶解することが好ましい。溶解後はそのまま溶液を用いてもよく、又は溶解後白煙を生じるまで蒸発乾固させた後に水を加えてもよい。
【００１７】
原料溶液の希土類イオン濃度は限定的ではないが、０．００１〜０．１ｍｏｌ／Ｌの範囲が好ましい。０．００１ｍｏｌ／Ｌ未満では収量が小さく効率的でない。０．１ｍｏｌ／Ｌを超える濃度では凝集が見られ、球状粒子以外の粒子が混在する傾向がある。この中でも、Ａグループでは、０．００１〜０．０１ｍｏｌ／Ｌの範囲が好ましく、Ｂグループでは、０．００１〜０．０５ｍｏｌ／Ｌの範囲が好ましく、Ｃグループでは、０．００１〜０．１ｍｏｌ／Ｌの範囲が好ましい。
【００１８】
原料溶液の尿素量は限定的ではないが、尿素／希土類のモル比は５〜２００が好ましく、１０〜５０がより好ましい。尿素／希土類のモル比が５未満の場合には、均一沈殿を行うには尿素分解量が少なく効果が小さい。２００を超える場合には、反応には影響はないがコスト的に不利である。
【００１９】
グループごとの尿素／希土類のモル比の最適値に関しては、モル比が大きくなるほど得られる粒子の粒子径が小さくなる傾向があり、且つ、希土類元素のイオン半径が小さくなるほどモル比変化の影響を大きく受けることから、Ｃグループでは、モル比５〜２００が好ましく、特に１０〜５０がより好ましい。ＢグループからＡグループに推移するに従い、得られる粒子の粒子径への影響が小さくなるから、ＢグループからＡグループにかけて、モル比は１０〜５０の範囲が好ましく、コスト面から１０付近がより好ましい。
【００２０】
原料溶液の液量は限定的ではないが、０．１〜５０Ｌが好ましく、０．１〜５Ｌがより好ましい。液量が０．１Ｌ未満では得られる粒子量が少なく効率的でない。５０Ｌを超えると、連続反応を行う場合でも１反応スケールでは効率を上げるために大型のマイクロ波反応装置が必要となる。
【００２１】
２Ｌ以上では、均一反応を行うのであれば、マイクロ波照射領域をキャピラリ径５〜１０ｍｍとして、流速５〜３０ｍｌ／ｍｉｎで反応液を連続的に流して反応を進行させる連続反応が好ましい。このとき、流速５ｍｌ／ｍｉｎ未満では効率が悪く、３０ｍｌ／ｍｉｎを超えると未反応物が多くなる。連続反応させる場合には連続反応装置を用いて行える。
【００２２】
グループごとに最適量を説明すると、Ａグループでは１Ｌ以内が好ましい。Ｃグループでは、Ａグループよりも高温の加熱温度を採用でき、尿素／希土類モル比も選択の幅が広いことから５Ｌ以内が好ましい。Ｂグループでは、Ａグループ及びＣグループの中間に位置する量として２Ｌ前後が好ましい。なお、これらの数値は各種条件により変わり得る数値であり、反応条件を設定する際の目安として考慮する。
【００２３】
上記原料溶液を加熱する手段として、本発明ではマイクロ波照射を用いる。マイクロ波反応装置は、一般に最大出力が７００Ｗであり０〜７００Ｗの範囲で調整可能である。この出力は反応温度、原料溶液の液量に応じて変え得るが、出力自体は得られる粒径形状に顕著な影響を与えない。
【００２４】
反応時間は、反応液量により変化するが、１Ｌであれば０．５〜５時間、好ましくは０．５〜２時間の範囲で目的とする粒子形状と大きさに応じて選択することができる。０．５時間未満では粒子の収率が悪くなり、５時間を超えると生産量の問題や従来の加熱時間と変わる点がなく効率的とは言えない。更に、反応時間が長くなると球状粒子以外の不定形の結晶性のある棒状や板状の粒子が生じ易くなり凝集が生じるようになる。
【００２５】
グループごとの最適時間を説明すると、Ｃグループでは５時間以内の範囲で幅広く調整できるが、Ｂグループ、Ａグループに推移するに従い、球状粒子を得る条件範囲が狭くなり、加熱時間が長くなると不定形の粒子が析出し易くなるため短時間で反応を終わらせる必要がある。従って、Ｂグループ、Ａグループの反応時間は１〜２時間の範囲で設定することが好ましい。
【００２６】
なお、希土類元素を２種以上併用する場合には、上記Ａグループの反応条件を採用することが好ましい。これにより、希土類元素を２種以上含有する炭酸塩粒子についても単分散且つ真球状で作製することができる。
【００２７】
上記反応により得られる粒子は、SEM（走査型電子顕微鏡観察）、XRD（Ｘ線回折）、FTIR（フーリエ変換型赤外分光分析）、TG-DTA（熱分析）によって分析することができる。
【００２８】
上記で得られる炭酸塩粒子は、塩基性炭酸塩及び／又はオキシ炭酸塩である。この炭酸塩粒子は、平均粒子径が０．０５〜１μｍであって、粒度分布の変動係数が１５％以内であることが好ましい。この変動係数（ＣＶ値）は、次式で示される通り、標準偏差を平均値で除した値である。
【００２９】
変動係数（ＣＶ値）＝標準偏差／平均値
本明細書における平均粒子径は、ディスク遠心式粒度分布測定装置（「model DC20000」、米国CPS Instruments社製）を用いてディスク遠心沈降光透過方式により測定した値である。また、変動係数は、標準偏差／平均値により計算した値である。変動係数が特に１０％以下の粒子であれば、コロイド結晶の原料として光学材料に応用でき、２成分系であればＹ２Ｏ３−Ｅｕ等の蛍光体材料にもなり得る。Ｇｄ２Ｏ３粒子であればＤＤＳ（薬物搬送システム）などにも使用できる。また、希土類ガラスの原料や研磨材にも利用できる。
【００３０】
上記炭酸塩粒子は、加熱脱水又は分解することにより、単分散で真球状の希土類酸化物粒子となる。加熱脱水又は分解の条件は限定されないが、加熱温度は３００〜６００℃が好ましく、加熱時間は０．５〜２時間が好ましい。加熱脱水又は分解により得られる希土類酸化物粒子の平均粒子径は、加熱前の平均粒子径の５〜１０％程度小さくなる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の希土類炭酸塩粒子の製造方法は、希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、前記希土類元素の種類（グループ）に応じた加熱温度を採用するところに特徴がある。このように、希土類元素の種類に応じた加熱温度を採用することにより、単分散且つ真球状の希土類炭酸塩粒子を製造することができる。
【００３２】
本発明により、蛍光材、電子材料等で有用な希土類元素の酸化物粒子の原料である希土類元素塩基性炭酸塩粒子の形態が可能になり、より高性能な材料を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】製造例６で作製した１元系粒子（Ｙ）のSEM像である。
【図２】製造例６で作製した２元系粒子（0.95Y-0.05Ho、0.95Y-0.05Pr）のSEM像である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に製造例を示して本発明を具体的に説明する。但し、本発明は製造例に限定されない。
【００３５】
製造例１
希土類元素の酸化物を所定量の濃硝酸に溶解し（但しＣｅの場合は濃硫酸に溶解し）、白煙が生じなくなるまで加熱した。冷却後水に溶かした。この溶液をメスフラスコにとり尿素を所定量加え、水を加えて１Ｌとした。この溶液をパイレックス(登録商標)ガラス製の反応容器に移し、マイクロ波反応装置（「μリアクター」、四国計測製）にセットし、マイクロ波（2.54GHz, 700W）で所定時間加熱した。
【００３６】
生成した粒子を濾過・水洗し、１００℃で乾燥した。得られた粒子をSEM（「S-4100」、日立製）、XRD（「XRD-6100」、島津製）、FTIR（「IRpretege-21」、島津製）、TG-DTA（「DTG-60H」、島津製）、ディスク遠心式粒度分布測定装置（「model DC20000」、米国CPS Instruments社製）により調べた。
【００３７】
反応条件としては、希土類イオン濃度を０．００４ｍｏｌ／Ｌとし、尿素添加量については尿素／金属のモル比を１０とし、反応液量０．３Ｌとし、反応温度８０℃、９０℃又は１００℃とし、反応時間５時間とした。得られた粒子の形状及び粒度分布の変動係数（ＣＶ値）を、希土類イオンのイオン半径順に下記表１に示す。
【００３８】
表１から明らかなように、１００℃ではＤｙ（イオン半径：９１ｐｍ）より小さい元素では大きさの揃った真球状粒子が得られた。一方、Ｔｂ（イオン半径：９２ｐｍ）より大きい元素では、棒状又は板状に近い粒子が得られた。９０℃ではＧｄ（イオン半径：９４ｐｍ）より小さい元素では粒状粒子が得られたが、Ｅｕ（イオン半径：９６ｐｍ）より大きい粒子では棒状又は板状粒子が得られた。８０℃では希土類元素の種類によらず球状粒子が得られた。
【００３９】
以上のように、得られる粒子の形態は、希土類元素のイオン半径と加熱温度に依存して変化することが分かる。得られた球状粒子は、粒度分布の変動係数が１５％以内であり、粒度のバラツキが小さく粒子径が揃っていた。
【００４０】
得られた粒子をＸＲＤで分析したところ、球状粒子は非晶質の塩基性炭酸塩又はオキシ炭酸塩であり、棒状粒子又は板状粒子は結晶性の塩基性炭酸塩又はオキシ炭酸塩であった。
【００４１】
【表１】
【００４２】
〔表１中のＣＶ値は、粒子径100〜110nmの範囲の粒子を選択して測定した値である。〕
製造例２（尿素量による粒子径制御）
Ｙｂ３＋濃度が０．００４ｍｏｌ／Ｌ、反応温度１００℃、５時間の反応で、尿素添加量を尿素／Ｙｂ＝１０（モル比）から３０（モル比）に増やすと、得られる球状粒子の平均粒子径が２８８ｎｍから１３４ｎｍになった。これは、尿素添加量を増やすことにより核生成が促進されて小さい粒子が生成し易くなることが理由と考えられる。
【００４３】
Ｙ３＋の場合は、尿素添加量を尿素／Ｙ＝１０（モル比）から３０（モル比）に増やすと、得られる球状粒子の平均粒子径が２００ｎｍから１７５ｎｍに減少するがＹｂ３＋と比べると減少量が少ない。
【００４４】
以上より、イオン半径が小さい希土類元素ほど尿素量の影響が大きく、尿素添加量の調整により平均粒子径の制御ができることが分かる。
【００４５】
製造例３（加熱温度による粒子径制御）
Ｔｂ３＋濃度が０．００４ｍｏｌ／Ｌ、尿素／Ｔｂ＝１０（モル比）、反応液量０．５Ｌ、５時間の反応において、反応温度が１００℃の場合には大きい不定形粒子（塩基性炭酸塩）が得られた。
【００４６】
他方、反応温度が９０℃では平均粒子径８５０ｎｍと２００ｎｍの２種類の真球状粒子の混合物が得られた。また、反応温度が８０℃では９０℃で得られた粒子よりも粒子径分布が狭くなり、反応温度が低いほど粒子径が揃った。
【００４７】
以上より、反応温度が低いほど単分散粒子が生成し易いことが分かる、また、イオン半径が小さいほど結晶化し易く、低温で真球状粒子が得られ易い。
【００４８】
製造例４（希土類イオン濃度による粒子形状制御）
Ｙ３＋濃度を０．０１ｍｏｌ／Ｌ、０．０２ｍｏｌ／Ｌ又は０．０５ｍｏｌ／Ｌとし、尿素／Ｙ＝３０（モル比）とし、反応液量０．５Ｌとし、反応温度１００℃とし、３時間反応させた。
【００４９】
０．０１ｍｏｌ／Ｌでは平均粒子径２９８ｎｍの真球状粒子が得られ、０．０２ｍｏｌ／Ｌでは平均粒子径２５５ｎｍの球状粒子と不定形粒子の混合物が得られ、０．０５ｍｏｌ／Ｌでは平均粒子径２１３ｎｍの、球状に近い粒子の凝結体と大きい板状粒子の混合物が得られた。
【００５０】
以上より、希土類イオン濃度が低濃度であるほど粒径の揃った真球状粒子が得られ易いことが分かる。
【００５１】
製造例５（反応時間による粒子径制御）
Ｙ３＋濃度を０．０２ｍｏｌ／Ｌとし、尿素／Ｙ＝３０（モル比）とし、反応液量０．５Ｌとし、反応温度９０℃とし、１〜３時間反応させた。
【００５２】
１時間では平均粒径２２７ｎｍの粒径の揃った真球状粒子が得られ、２時間では平均粒径２７３ｎｍの球状粒子と不定形粒子の混合物が得られ、３時間では大きな薄板状粒子のみが得られた。
【００５３】
ＸＲＤで分析したところ、球状粒子は非晶質の塩基性炭酸塩Ｙ（ＯＨ）ＣＯ３であり、板状粒子は結晶性の塩基性炭酸塩Ｙ（ＯＨ）ＣＯ３であった。
【００５４】
以上より、反応時間が長いほど結晶化が進むため、粒径が揃った球状粒子を得るためには反応時間を短くすることが有効であることが分かる。
【００５５】
製造例６（２元系粒子の製造）
２元系の球状粒子として、０．９５Ｙ−０．０５Ｈｏ（モル比）及び０．９５Ｙ−０．０５Ｐｒ（モル比）を作製した。製造条件としては、希土類イオン濃度０．０２ｍｏｌ／Ｌとし、尿素／Ｙ＝２０（モル比）とし、反応液量０．５Ｌとし、反応温度１００℃とし、２時間の反応で製造した。
【００５６】
得られた粒子はいずれも真球状であった。０．９５Ｙ−０．０５Ｈｏ及び０．９５Ｙ−０．０５ＰｒのＳＥＭ観察像（前者Y-Ho、後者Y-Pr）を図２に示す。参考として、希土類元素をＹのみとし、他の製造条件は同じとして得られた１元系粒子のＳＥＭ観察像を図１に示す。２元系粒子の方が１元系粒子よりも粒径が大きいことが分かる。
【００５７】
製造例７（連続反応装置の利用）
連続反応装置を用いて、Ｇｄ３＋濃度０．０２ｍｏｌ／Ｌ、尿素／Ｇｄ＝２０（モル比）、反応温度１００℃、反応液量１０Ｌ、流速３０ｍｌ／ｍｉｎの条件で反応させた。
【００５８】
これにより、平均粒子径０．５μｍで単分散且つ真球状の塩基性炭酸塩球状粒子が得られた。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子材料、蛍光体、触媒等の原料として有用な希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、特に単分散且つ真球状粒子の製造に適した希土類炭酸塩粒子の製造方法に関する。なお、本明細書で言う希土類元素は、原子番号５７〜７１のランタノイド元素にイットリウムを加えた１６元素である。
【背景技術】
【０００２】
分析化学で使用される均一沈殿剤である尿素は、種々の均一な粒子径をもつ無機系粒子（単分散粒子）の製造に使用される。尿素を用いた希土類元素の塩基性炭酸塩粒子の製造としては、ガドリニウム、ユウロピウム、テルビウム、サマリウム及びセリウム（非特許文献１）とイットリウム（非公開文献２）の塩基性炭酸塩粒子の製造が知られている。これらの文献では、空気乾燥器及びホットプレートによる加熱により目的粒子が製造されている。
【０００３】
マイクロ波加熱は、均一且つ迅速な加熱手段として種々の粒子の製造に使用されている。マイクロ波加熱を希土類塩基性炭酸塩粒子の製造に用いた例としては、次の２件が知られている。１件は希土類酸化物蛍光体（特許文献１）の製造であり、他の１件は酸化イットリウム粉末（特許文献２）の製造である。
【０００４】
前者はイットリウム蛍光体の製造を目的としているため、３成分系の炭酸塩粒子が製造されている。そして、炭酸塩粒子の形態を制御する工夫については何ら教示されていない。後者は酸化イットリウム粒子の原料であるイットリウム塩粒子を製造している。この特許文献２で得られる粒子は真球状ではなく、針状粒子が集合したイガグリ状である（特許文献２の［0014］段落等）。
【０００５】
電子材料又は蛍光体への応用を考慮すると、従来品よりも単分散且つ真球状粒子の希土類炭酸塩粒子を製造することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2004-224806号公報
【特許文献２】特開2008-189489号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】E. Matijec, W. P. Hsu, J. Colloid Interface Sci., 118, 1987, 506.
【非特許文献２】D. Sordelet, M. Akinc, J. Colloid Interface Sci., 122, 1988, 47.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、単分散且つ真球状粒子の製造に適した希土類炭酸塩粒子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、使用する希土類元素の種類に応じた特定の製造条件を採用する場合には、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、本発明は下記の希土類炭酸塩粒子の製造方法に関する。
１．希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、
前記希土類元素がＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ又はＥｕ（Ａグループ）であり、前記加熱温度が７０〜８０℃であることを特徴とする製造方法。
２．希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、
前記希土類元素がＧｄ又はＴｂ（Ｂグループ）であり、前記加熱温度が７０〜９０℃であることを特徴とする製造方法。
３．希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、
前記希土類元素がＤｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ又はＹ（Ｃグループ）であり、前記加熱温度が７０〜１００℃であることを特徴とする製造方法。
４．希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、
前記希土類元素が、ランタノイド元素にイットリウムを加えた１６元素から選択される２種以上であり、前記加熱温度が７０〜８０℃であることを特徴とする製造方法。
５．前記炭酸塩は、塩基性炭酸塩及び／又はオキシ炭酸塩である、上記項１〜４のいずれかに記載の製造方法。
６．前記希土類炭酸塩粒子は、平均粒子径が０．０５〜１μｍであり、粒度分布の変動係数が１５％以内である、上記項１〜５のいずれかに記載の製造方法。
７．前記原料溶液について、
（１）希土類イオン濃度が０．００１〜０．１ｍｏｌ／Ｌであり、
（２）尿素／希土類のモル比が５〜２００であり、
（３）液量が０．１〜５０Ｌである、
上記項１〜６のいずれかに記載の製造方法。
８．連続反応装置を用いて行う、上記項１〜７のいずれかに記載の製造方法。
【００１１】
以下、本発明の製造方法について詳細に説明する。
【００１２】
本発明の希土類炭酸塩粒子の製造方法は、希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、前記希土類元素の種類（グループ）に応じた加熱温度（反応温度）を採用するところに特徴がある。このように、希土類元素の種類に応じた加熱温度を採用することにより、単分散且つ真球状の希土類炭酸塩粒子を製造することができる。
【００１３】
本発明で用いる希土類元素は、冒頭に記載した通り、ランタノイド元素にイットリウムを加えた１６元素である。イットリウムは、ランタノイド元素ではないがイオン半径が似通っているので希土類元素に含めている。イオン半径の点ではＹはＨｏとＥｒの間に位置する。即ち１６元素の希土類は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの順にイオン半径及びアルカリ度が小さくなる。
【００１４】
希土類元素は、最外殻電子が同じで類似の性質を示すことが知られているが、希土類元素イオン溶液から炭酸塩粒子を同じ条件下で製造すると、希土類元素によって異なる組成と構造をもつ炭酸塩粒子が生成する。これは、希土類元素のイオン半径によって水和状態が異なることが原因と考えられる。詳細には、希土類元素は、イオン半径と電子配置に応じて反応性が変化し、上記イオン半径の順では、Ｌａ〜Ｅｕ（Ａグループ）、Ｇｄ及びＴｂ（Ｂグループ）及びＤｙ〜Ｌｕ（Ｙを含む、Ｃグループ）の３つのグループに大別される。本発明では、上記Ａ〜Ｃの３グループごとに、単分散且つ真球状の希土類炭酸塩粒子を得るための条件分けを行う。
【００１５】
本発明では、Ａグループの希土類元素を用いる場合には、原料溶液の加熱温度として７０〜８０℃を採用する。また、Ｂグループの希土類元素を用いる場合には、原料溶液の加熱温度として７０〜９０℃を採用する。また、Ｃグループの希土類元素を用いる場合には、原料溶液の加熱温度として７０〜１００℃を採用する。また、ＡグループからＣグループの中から選択される２種以上の希土類元素を用いる場合には、原料溶液の加熱温度として７０〜８０℃を採用する。このように、希土類元素の種類（グループ）に応じて加熱温度を選択することにより、単分散且つ真球状の希土類炭酸塩粒子が得られる。
【００１６】
本発明では、原料の希土類元素としては、希土類元素の酸化物が使用できる。当該酸化物は、希土類元素を１種又は２種以上含むものが使用できる。この希土類元素を溶解する鉱酸（無機酸）としては限定されないが、硝酸又は塩酸が使用でき、この中でも溶液の調製が容易な点で硝酸が好ましい。溶解する際は、化学量論量よりも多い量を用いればよいが、化学量論量から５％ほど多い量で溶解することが好ましい。溶解後はそのまま溶液を用いてもよく、又は溶解後白煙を生じるまで蒸発乾固させた後に水を加えてもよい。
【００１７】
原料溶液の希土類イオン濃度は限定的ではないが、０．００１〜０．１ｍｏｌ／Ｌの範囲が好ましい。０．００１ｍｏｌ／Ｌ未満では収量が小さく効率的でない。０．１ｍｏｌ／Ｌを超える濃度では凝集が見られ、球状粒子以外の粒子が混在する傾向がある。この中でも、Ａグループでは、０．００１〜０．０１ｍｏｌ／Ｌの範囲が好ましく、Ｂグループでは、０．００１〜０．０５ｍｏｌ／Ｌの範囲が好ましく、Ｃグループでは、０．００１〜０．１ｍｏｌ／Ｌの範囲が好ましい。
【００１８】
原料溶液の尿素量は限定的ではないが、尿素／希土類のモル比は５〜２００が好ましく、１０〜５０がより好ましい。尿素／希土類のモル比が５未満の場合には、均一沈殿を行うには尿素分解量が少なく効果が小さい。２００を超える場合には、反応には影響はないがコスト的に不利である。
【００１９】
グループごとの尿素／希土類のモル比の最適値に関しては、モル比が大きくなるほど得られる粒子の粒子径が小さくなる傾向があり、且つ、希土類元素のイオン半径が小さくなるほどモル比変化の影響を大きく受けることから、Ｃグループでは、モル比５〜２００が好ましく、特に１０〜５０がより好ましい。ＢグループからＡグループに推移するに従い、得られる粒子の粒子径への影響が小さくなるから、ＢグループからＡグループにかけて、モル比は１０〜５０の範囲が好ましく、コスト面から１０付近がより好ましい。
【００２０】
原料溶液の液量は限定的ではないが、０．１〜５０Ｌが好ましく、０．１〜５Ｌがより好ましい。液量が０．１Ｌ未満では得られる粒子量が少なく効率的でない。５０Ｌを超えると、連続反応を行う場合でも１反応スケールでは効率を上げるために大型のマイクロ波反応装置が必要となる。
【００２１】
２Ｌ以上では、均一反応を行うのであれば、マイクロ波照射領域をキャピラリ径５〜１０ｍｍとして、流速５〜３０ｍｌ／ｍｉｎで反応液を連続的に流して反応を進行させる連続反応が好ましい。このとき、流速５ｍｌ／ｍｉｎ未満では効率が悪く、３０ｍｌ／ｍｉｎを超えると未反応物が多くなる。連続反応させる場合には連続反応装置を用いて行える。
【００２２】
グループごとに最適量を説明すると、Ａグループでは１Ｌ以内が好ましい。Ｃグループでは、Ａグループよりも高温の加熱温度を採用でき、尿素／希土類モル比も選択の幅が広いことから５Ｌ以内が好ましい。Ｂグループでは、Ａグループ及びＣグループの中間に位置する量として２Ｌ前後が好ましい。なお、これらの数値は各種条件により変わり得る数値であり、反応条件を設定する際の目安として考慮する。
【００２３】
上記原料溶液を加熱する手段として、本発明ではマイクロ波照射を用いる。マイクロ波反応装置は、一般に最大出力が７００Ｗであり０〜７００Ｗの範囲で調整可能である。この出力は反応温度、原料溶液の液量に応じて変え得るが、出力自体は得られる粒径形状に顕著な影響を与えない。
【００２４】
反応時間は、反応液量により変化するが、１Ｌであれば０．５〜５時間、好ましくは０．５〜２時間の範囲で目的とする粒子形状と大きさに応じて選択することができる。０．５時間未満では粒子の収率が悪くなり、５時間を超えると生産量の問題や従来の加熱時間と変わる点がなく効率的とは言えない。更に、反応時間が長くなると球状粒子以外の不定形の結晶性のある棒状や板状の粒子が生じ易くなり凝集が生じるようになる。
【００２５】
グループごとの最適時間を説明すると、Ｃグループでは５時間以内の範囲で幅広く調整できるが、Ｂグループ、Ａグループに推移するに従い、球状粒子を得る条件範囲が狭くなり、加熱時間が長くなると不定形の粒子が析出し易くなるため短時間で反応を終わらせる必要がある。従って、Ｂグループ、Ａグループの反応時間は１〜２時間の範囲で設定することが好ましい。
【００２６】
なお、希土類元素を２種以上併用する場合には、上記Ａグループの反応条件を採用することが好ましい。これにより、希土類元素を２種以上含有する炭酸塩粒子についても単分散且つ真球状で作製することができる。
【００２７】
上記反応により得られる粒子は、SEM（走査型電子顕微鏡観察）、XRD（Ｘ線回折）、FTIR（フーリエ変換型赤外分光分析）、TG-DTA（熱分析）によって分析することができる。
【００２８】
上記で得られる炭酸塩粒子は、塩基性炭酸塩及び／又はオキシ炭酸塩である。この炭酸塩粒子は、平均粒子径が０．０５〜１μｍであって、粒度分布の変動係数が１５％以内であることが好ましい。この変動係数（ＣＶ値）は、次式で示される通り、標準偏差を平均値で除した値である。
【００２９】
変動係数（ＣＶ値）＝標準偏差／平均値
本明細書における平均粒子径は、ディスク遠心式粒度分布測定装置（「model DC20000」、米国CPS Instruments社製）を用いてディスク遠心沈降光透過方式により測定した値である。また、変動係数は、標準偏差／平均値により計算した値である。変動係数が特に１０％以下の粒子であれば、コロイド結晶の原料として光学材料に応用でき、２成分系であればＹ２Ｏ３−Ｅｕ等の蛍光体材料にもなり得る。Ｇｄ２Ｏ３粒子であればＤＤＳ（薬物搬送システム）などにも使用できる。また、希土類ガラスの原料や研磨材にも利用できる。
【００３０】
上記炭酸塩粒子は、加熱脱水又は分解することにより、単分散で真球状の希土類酸化物粒子となる。加熱脱水又は分解の条件は限定されないが、加熱温度は３００〜６００℃が好ましく、加熱時間は０．５〜２時間が好ましい。加熱脱水又は分解により得られる希土類酸化物粒子の平均粒子径は、加熱前の平均粒子径の５〜１０％程度小さくなる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の希土類炭酸塩粒子の製造方法は、希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、前記希土類元素の種類（グループ）に応じた加熱温度を採用するところに特徴がある。このように、希土類元素の種類に応じた加熱温度を採用することにより、単分散且つ真球状の希土類炭酸塩粒子を製造することができる。
【００３２】
本発明により、蛍光材、電子材料等で有用な希土類元素の酸化物粒子の原料である希土類元素塩基性炭酸塩粒子の形態が可能になり、より高性能な材料を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】製造例６で作製した１元系粒子（Ｙ）のSEM像である。
【図２】製造例６で作製した２元系粒子（0.95Y-0.05Ho、0.95Y-0.05Pr）のSEM像である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に製造例を示して本発明を具体的に説明する。但し、本発明は製造例に限定されない。
【００３５】
製造例１
希土類元素の酸化物を所定量の濃硝酸に溶解し（但しＣｅの場合は濃硫酸に溶解し）、白煙が生じなくなるまで加熱した。冷却後水に溶かした。この溶液をメスフラスコにとり尿素を所定量加え、水を加えて１Ｌとした。この溶液をパイレックス(登録商標)ガラス製の反応容器に移し、マイクロ波反応装置（「μリアクター」、四国計測製）にセットし、マイクロ波（2.54GHz, 700W）で所定時間加熱した。
【００３６】
生成した粒子を濾過・水洗し、１００℃で乾燥した。得られた粒子をSEM（「S-4100」、日立製）、XRD（「XRD-6100」、島津製）、FTIR（「IRpretege-21」、島津製）、TG-DTA（「DTG-60H」、島津製）、ディスク遠心式粒度分布測定装置（「model DC20000」、米国CPS Instruments社製）により調べた。
【００３７】
反応条件としては、希土類イオン濃度を０．００４ｍｏｌ／Ｌとし、尿素添加量については尿素／金属のモル比を１０とし、反応液量０．３Ｌとし、反応温度８０℃、９０℃又は１００℃とし、反応時間５時間とした。得られた粒子の形状及び粒度分布の変動係数（ＣＶ値）を、希土類イオンのイオン半径順に下記表１に示す。
【００３８】
表１から明らかなように、１００℃ではＤｙ（イオン半径：９１ｐｍ）より小さい元素では大きさの揃った真球状粒子が得られた。一方、Ｔｂ（イオン半径：９２ｐｍ）より大きい元素では、棒状又は板状に近い粒子が得られた。９０℃ではＧｄ（イオン半径：９４ｐｍ）より小さい元素では粒状粒子が得られたが、Ｅｕ（イオン半径：９６ｐｍ）より大きい粒子では棒状又は板状粒子が得られた。８０℃では希土類元素の種類によらず球状粒子が得られた。
【００３９】
以上のように、得られる粒子の形態は、希土類元素のイオン半径と加熱温度に依存して変化することが分かる。得られた球状粒子は、粒度分布の変動係数が１５％以内であり、粒度のバラツキが小さく粒子径が揃っていた。
【００４０】
得られた粒子をＸＲＤで分析したところ、球状粒子は非晶質の塩基性炭酸塩又はオキシ炭酸塩であり、棒状粒子又は板状粒子は結晶性の塩基性炭酸塩又はオキシ炭酸塩であった。
【００４１】
【表１】
【００４２】
〔表１中のＣＶ値は、粒子径100〜110nmの範囲の粒子を選択して測定した値である。〕
製造例２（尿素量による粒子径制御）
Ｙｂ３＋濃度が０．００４ｍｏｌ／Ｌ、反応温度１００℃、５時間の反応で、尿素添加量を尿素／Ｙｂ＝１０（モル比）から３０（モル比）に増やすと、得られる球状粒子の平均粒子径が２８８ｎｍから１３４ｎｍになった。これは、尿素添加量を増やすことにより核生成が促進されて小さい粒子が生成し易くなることが理由と考えられる。
【００４３】
Ｙ３＋の場合は、尿素添加量を尿素／Ｙ＝１０（モル比）から３０（モル比）に増やすと、得られる球状粒子の平均粒子径が２００ｎｍから１７５ｎｍに減少するがＹｂ３＋と比べると減少量が少ない。
【００４４】
以上より、イオン半径が小さい希土類元素ほど尿素量の影響が大きく、尿素添加量の調整により平均粒子径の制御ができることが分かる。
【００４５】
製造例３（加熱温度による粒子径制御）
Ｔｂ３＋濃度が０．００４ｍｏｌ／Ｌ、尿素／Ｔｂ＝１０（モル比）、反応液量０．５Ｌ、５時間の反応において、反応温度が１００℃の場合には大きい不定形粒子（塩基性炭酸塩）が得られた。
【００４６】
他方、反応温度が９０℃では平均粒子径８５０ｎｍと２００ｎｍの２種類の真球状粒子の混合物が得られた。また、反応温度が８０℃では９０℃で得られた粒子よりも粒子径分布が狭くなり、反応温度が低いほど粒子径が揃った。
【００４７】
以上より、反応温度が低いほど単分散粒子が生成し易いことが分かる、また、イオン半径が小さいほど結晶化し易く、低温で真球状粒子が得られ易い。
【００４８】
製造例４（希土類イオン濃度による粒子形状制御）
Ｙ３＋濃度を０．０１ｍｏｌ／Ｌ、０．０２ｍｏｌ／Ｌ又は０．０５ｍｏｌ／Ｌとし、尿素／Ｙ＝３０（モル比）とし、反応液量０．５Ｌとし、反応温度１００℃とし、３時間反応させた。
【００４９】
０．０１ｍｏｌ／Ｌでは平均粒子径２９８ｎｍの真球状粒子が得られ、０．０２ｍｏｌ／Ｌでは平均粒子径２５５ｎｍの球状粒子と不定形粒子の混合物が得られ、０．０５ｍｏｌ／Ｌでは平均粒子径２１３ｎｍの、球状に近い粒子の凝結体と大きい板状粒子の混合物が得られた。
【００５０】
以上より、希土類イオン濃度が低濃度であるほど粒径の揃った真球状粒子が得られ易いことが分かる。
【００５１】
製造例５（反応時間による粒子径制御）
Ｙ３＋濃度を０．０２ｍｏｌ／Ｌとし、尿素／Ｙ＝３０（モル比）とし、反応液量０．５Ｌとし、反応温度９０℃とし、１〜３時間反応させた。
【００５２】
１時間では平均粒径２２７ｎｍの粒径の揃った真球状粒子が得られ、２時間では平均粒径２７３ｎｍの球状粒子と不定形粒子の混合物が得られ、３時間では大きな薄板状粒子のみが得られた。
【００５３】
ＸＲＤで分析したところ、球状粒子は非晶質の塩基性炭酸塩Ｙ（ＯＨ）ＣＯ３であり、板状粒子は結晶性の塩基性炭酸塩Ｙ（ＯＨ）ＣＯ３であった。
【００５４】
以上より、反応時間が長いほど結晶化が進むため、粒径が揃った球状粒子を得るためには反応時間を短くすることが有効であることが分かる。
【００５５】
製造例６（２元系粒子の製造）
２元系の球状粒子として、０．９５Ｙ−０．０５Ｈｏ（モル比）及び０．９５Ｙ−０．０５Ｐｒ（モル比）を作製した。製造条件としては、希土類イオン濃度０．０２ｍｏｌ／Ｌとし、尿素／Ｙ＝２０（モル比）とし、反応液量０．５Ｌとし、反応温度１００℃とし、２時間の反応で製造した。
【００５６】
得られた粒子はいずれも真球状であった。０．９５Ｙ−０．０５Ｈｏ及び０．９５Ｙ−０．０５ＰｒのＳＥＭ観察像（前者Y-Ho、後者Y-Pr）を図２に示す。参考として、希土類元素をＹのみとし、他の製造条件は同じとして得られた１元系粒子のＳＥＭ観察像を図１に示す。２元系粒子の方が１元系粒子よりも粒径が大きいことが分かる。
【００５７】
製造例７（連続反応装置の利用）
連続反応装置を用いて、Ｇｄ３＋濃度０．０２ｍｏｌ／Ｌ、尿素／Ｇｄ＝２０（モル比）、反応温度１００℃、反応液量１０Ｌ、流速３０ｍｌ／ｍｉｎの条件で反応させた。
【００５８】
これにより、平均粒子径０．５μｍで単分散且つ真球状の塩基性炭酸塩球状粒子が得られた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、
前記希土類元素がＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ又はＥｕ（Ａグループ）であり、前記加熱温度が７０〜８０℃であることを特徴とする製造方法。
【請求項２】
希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、
前記希土類元素がＧｄ又はＴｂ（Ｂグループ）であり、前記加熱温度が７０〜９０℃であることを特徴とする製造方法。
【請求項３】
希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、
前記希土類元素がＤｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ又はＹ（Ｃグループ）であり、前記加熱温度が７０〜１００℃であることを特徴とする製造方法。
【請求項４】
希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、
前記希土類元素が、ランタノイド元素にイットリウムを加えた１６元素から選択される２種以上であり、前記加熱温度が７０〜８０℃であることを特徴とする製造方法。
【請求項５】
前記炭酸塩は、塩基性炭酸塩及び／又はオキシ炭酸塩である、請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
前記希土類炭酸塩粒子は、平均粒子径が０．０５〜１μｍであり、粒度分布の変動係数が１５％以内である、請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法。
【請求項７】
前記原料溶液について、
（１）希土類イオン濃度が０．００１〜０．１ｍｏｌ／Ｌであり、
（２）尿素／希土類のモル比が５〜２００であり、
（３）液量が０．１〜５０Ｌである、
請求項１〜６のいずれかに記載の製造方法。
【請求項８】
連続反応装置を用いて行う、請求項１〜７のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１】
希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、
前記希土類元素がＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ又はＥｕ（Ａグループ）であり、前記加熱温度が７０〜８０℃であることを特徴とする製造方法。
【請求項２】
希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、
前記希土類元素がＧｄ又はＴｂ（Ｂグループ）であり、前記加熱温度が７０〜９０℃であることを特徴とする製造方法。
【請求項３】
希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、
前記希土類元素がＤｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ又はＹ（Ｃグループ）であり、前記加熱温度が７０〜１００℃であることを特徴とする製造方法。
【請求項４】
希土類元素の鉱酸溶液に尿素を添加した原料溶液に、マイクロ波を照射することにより当該原料溶液を加熱する希土類炭酸塩粒子の製造方法であって、
前記希土類元素が、ランタノイド元素にイットリウムを加えた１６元素から選択される２種以上であり、前記加熱温度が７０〜８０℃であることを特徴とする製造方法。
【請求項５】
前記炭酸塩は、塩基性炭酸塩及び／又はオキシ炭酸塩である、請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
前記希土類炭酸塩粒子は、平均粒子径が０．０５〜１μｍであり、粒度分布の変動係数が１５％以内である、請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法。
【請求項７】
前記原料溶液について、
（１）希土類イオン濃度が０．００１〜０．１ｍｏｌ／Ｌであり、
（２）尿素／希土類のモル比が５〜２００であり、
（３）液量が０．１〜５０Ｌである、
請求項１〜６のいずれかに記載の製造方法。
【請求項８】
連続反応装置を用いて行う、請求項１〜７のいずれかに記載の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−４２５１２（Ｐ２０１１−４２５１２Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８９８６６（Ｐ２００９−１８９８６６）
【出願日】平成２１年８月１９日（２００９．８．１９）
【出願人】（３９１００３５９８）富士化学株式会社 (40)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１９日（２００９．８．１９）
【出願人】（３９１００３５９８）富士化学株式会社 (40)
【Ｆターム（参考）】
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