(57)【要約】【課題】一次粒子径が微細且つ粒径が均一な水酸化インジウム粉を歩留まりよく得ることができる水酸化インジウム粉の製造方法及びこれを用いた酸化インジウム粉の製造方法を提供する。【解決手段】噴霧乾燥時に水酸化インジウム粉を含むスラリーに分散剤及びバインダーを添加することにより、一次粒子径が微細且つ粒径が均一な水酸化インジウム粉を歩留まりよく得られ、これを仮焼することにより、微細でありながらも凝集し難く、比表面積が大きな酸化インジウム粉を得ることができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水酸化インジウム粉を生成させる水酸化インジウム粉の生成工程と、
生成させた水酸化インジウム粉を回収する水酸化インジウム粉の回収工程と、
回収した水酸化インジウム粉を乾燥する水酸化インジウム粉の乾燥工程と
を有する水酸化インジウム粉の製造方法において、
前記乾燥工程では、前記回収した水酸化インジウム粉を含む水酸化インジウムスラリーに分散剤及びバインダーを添加し、噴霧乾燥法により該水酸化インジウムスラリーを乾燥することを特徴とする水酸化インジウム粉の製造方法。
【請求項２】
前記水酸化インジウムスラリーのスラリー濃度は３０％〜５０％であることを特徴とする請求項１に記載の水酸化インジウム粉の製造方法。
【請求項３】
前記バインダーは水溶性バインダーであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水酸化インジウム粉の製造方法。
【請求項４】
前記バインダーの添加量は前記水酸化インジウムスラリー中の水酸化インジウム質量に対し０．５質量％〜１．０質量％であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の水酸化インジウム粉の製造方法。
【請求項５】
水酸化インジウム粉を生成させる水酸化インジウム粉の生成工程と、
生成させた水酸化インジウム粉を回収する水酸化インジウム粉の回収工程と、
回収した水酸化インジウム粉を乾燥する水酸化インジウム粉の乾燥工程と、
乾燥した水酸化インジウム粉を仮焼して酸化インジウム粉を得る酸化インジウム粉の生成工程と
を有する酸化インジウム粉の製造方法において、
前記乾燥工程では、前記回収した水酸化インジウム粉を含む水酸化インジウムスラリーに分散剤及びバインダーを添加し、噴霧乾燥法により該水酸化インジウムスラリーを乾燥することを特徴とする酸化インジウム粉の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒径の均一性に優れ、粒度分布幅の狭い水酸化インジウム粉を得ることができる水酸化インジウム粉の製造方法、及びこれを用いて酸化インジウム粉を得る酸化インジウム粉の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽電池用途とタッチパネル用途として透明導電膜の利用が増えており、それに伴いスパッタリングターゲット等の透明導電膜形成用材料の需要が増加している。透明導電膜形成用材料には、主として酸化インジウム系焼結材料が利用されており、その主原料として酸化インジウム粉が用いられている。
【０００３】
スパッタリングターゲットとして利用される酸化インジウム粉は、高純度であることの他に、高密度ターゲットを得るために、できるだけ微細で粒度分布幅が狭いことが望ましい。
【０００４】
酸化インジウム粉は、主に、硝酸インジウム水溶液や塩化インジウム水溶液等の酸性水溶液を、アンモニア水等のアルカリ性水溶液で中和して生じる水酸化インジウムの沈澱を乾燥し仮焼する、いわゆる中和法によって製造される。
【０００５】
中和法では、得られる酸化インジウム粉の凝集を抑制するために、７０℃〜９５℃という高温の硝酸インジウム水溶液にアルカリを添加することで、針状の水酸化インジウム粉を得る方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の中和法では、得られた針状の水酸化インジウム粉を９０℃〜２６０℃で乾燥した後、５００℃〜９００℃で仮焼することにより、凝集の少ない酸化インジウム粉を得ている。
【０００６】
しかしながら、中和法で製造した酸化インジウム粉は、粒径や粒度分布が不均一となり易く、この酸化インジウム粉を用いたスパッタリングターゲットにおいては、ターゲットの密度が高くなり難く、密度にムラが生じ易いという問題や、スパッタリングの際に異常放電が生じ易いといった問題が生じる。そのため、中和法では、仮焼後に得られた酸化インジウムを、微細且つ均一性よく粉砕しなければならない。
【０００７】
また、中和法では、酸化インジウム粉の製造後に、大量の窒素排水が発生するため、排水処理コストが大きくなるという問題がある。
【０００８】
このような問題を改善する方法としては、金属インジウムを電解処理することで、水酸化インジウム粉の沈殿を生じさせ、これを仮焼して酸化インジウム粉を製造する方法、いわゆる電解法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２に記載の電解法では、中和法に比べて、酸化インジウム粉の製造後の窒素排水量を格段に少なくすることができる他に、酸化インジウム粉の粒径を均一化できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３３１４３８８号公報
【特許文献２】特許第２８２９５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
電解法でも、中和法と同様にして、得られた針状の水酸化インジウム粉を９０℃〜２６０℃で静置して乾燥し、５００℃〜９００℃で仮焼することにより、酸化インジウム粉を得ることができる。しかしながら、中和法と同様にして、微細且つ均一な酸化インジウム粉を得るには、仮焼後に得られた酸化インジウム粉を微細で均一性よく粉砕しなければならない。
【００１１】
仮焼後に得られた酸化インジウム粉の粉砕の要否は、仮焼前の水酸化インジウム粉の乾燥状態によるところが大きく、例えば、静置乾燥後に仮焼して酸化インジウムを得る場合には、ハンマーミル等を用いた粉砕が必要となり、特定化学物質であるインジウムの粉砕時に発生する粉塵対策のコストアップや、粉砕時のロスによる歩留まりの悪化が顕著化するという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、一次粒子径が微細でありながらも凝集し難く、粒径が均一であり、粒度分布幅が狭い水酸化インジウム粉を歩留まりよく安定して得ることができる水酸化インジウム粉の製造方法、及びこれを用いて歩留まりよく安定して酸化インジウム粉を量産できる酸化インジウム粉の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するための本発明に係る水酸化インジウム粉の製造方法は、水酸化インジウム粉を生成させる水酸化インジウム粉の生成工程と、生成させた水酸化インジウム粉を回収する水酸化インジウム粉の回収工程と、回収した水酸化インジウム粉を乾燥する水酸化インジウム粉の乾燥工程とを有する水酸化インジウム粉の製造方法において、乾燥工程では、水酸化インジウム粉を含む水酸化インジウムスラリーに分散剤及びバインダーを添加し、噴霧乾燥法により水酸化インジウムスラリーを乾燥することを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するための本発明に係る酸化インジウム粉の製造方法は、上記水酸化インジウム粉の製造方法により得られた水酸化インジウム粉を仮焼して酸化インジウム粉を得る酸化インジウム粉の生成工程を有する酸化インジウム粉の製造方法において、乾燥工程では、水酸化インジウム粉を含む水酸化インジウムスラリーに分散剤及びバインダーを添加し、噴霧乾燥法により水酸化インジウムスラリーを乾燥することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、水酸化インジウム粉を噴霧乾燥法により乾燥する際に、水酸化インジウム粉を含むスラリーに分散剤及びバインダーを添加することにより、一次粒子径が微細でありながらも凝集し難く、粒径が均一であり、粒度分布幅が狭い水酸化インジウム粉を歩留まりよく安定して得ることができる。
【００１６】
本発明によれば、一次粒子径が微細でありながらも凝集し難く、粒径が均一であり、粒度分布幅が狭い水酸化インジウム粉を仮焼することにより、微細でありながらも凝集し難く、比表面積が大きな酸化インジウム粉を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１で得られた水酸化インジウム乾燥粉末の走査型電子顕微鏡で撮影した画像を示す図である。
【図２】比較例１で得られた水酸化インジウム乾燥粉末の走査型電子顕微鏡で撮影した画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、水酸化インジウム粉の製造方法、酸化インジウム粉の製造方法及びスパッタリングターゲットの製造方法の実施の形態について、図面を参照しながら以下の項目に沿って詳細に説明する。なお、これらの製造方法は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更を加えることは可能である。
【００１９】
１．酸化インジウム粉の製造方法
（１−１）水酸化インジウム粉の生成工程
（１−２）水酸化インジウム粉の回収工程
（１−３）水酸化インジウム粉の乾燥工程
（１−４）酸化インジウム粉の生成工程
２．スパッタリングターゲットの製造方法
【００２０】
１．酸化インジウム粉の製造方法
酸化インジウム粉の製造方法は、水酸化インジウム粉を生成させる水酸化インジウム粉の生成工程と、生成させた水酸化インジウム粉を回収する水酸化インジウム粉の回収工程と、回収した水酸化インジウム粉を乾燥する水酸化インジウム粉の乾燥工程と、乾燥した水酸化インジウム粉を仮焼して酸化インジウム粉を得る酸化インジウム粉の生成工程とを有する。
【００２１】
（１−１）水酸化インジウム粉の生成工程
水酸化インジウム粉の生成工程では、陽極と陰極と電解液とを用いた電解反応により、水酸化インジウム粉を生成させる。
【００２２】
陽極としては、例えば、金属インジウム等を用いることができ、酸化インジウム粉への不純物の混入を抑制するために、できるだけ高純度のものが望ましい。
【００２３】
陰極としては、導電性の金属やカーボン電極等を用いることができ、例えば、不溶性のチタンを白金でコーティングしたもの等を用いることができる。
【００２４】
電解液としては、水溶性の硝酸塩、硫酸塩、塩化物塩等の一般的な電解質塩の水溶液を用いることができ、例えば、硝酸アンモニウム水溶液等を用いることができる。電解液として硝酸アンモニウム水溶液を用いた場合には、硝酸イオンやアンモニウムイオンが、後述する酸化インジウム粉の生成工程における仮焼によって窒素化合物として除去されるため、不純物成分の混入を防止することができる。
【００２５】
また、後述する酸化インジウム粉の生成工程における仮焼によって、硝酸イオンやアンモニウムイオンを窒素化合物として除去し、窒素化合物を含む排水の発生を抑制することで、排水処理コストを低減することができる。
【００２６】
一方、電解液として塩化アンモニウムや硫酸アンモニウムを用いた場合には、塩化物イオンや硫酸イオン等の不純物が混入してしまう。従って、電解液としては、硝酸アンモニウム水溶液を用いることが好ましい。
【００２７】
電解液における生成させた水酸化インジウム粉の溶解度は、１０−６ｍｏｌ／Ｌ〜１０−３ｍｏｌ／Ｌの範囲であることが好ましい。溶解度が１０−６ｍｏｌ／Ｌよりも小さい場合には、陽極から解け出したインジウムイオンが核化しやすくなるため、水酸化インジウム粉の一次粒子径が微細化する。このため、水酸化インジウム粉では、一次粒子径は比較的均一になるものの、粒子同士の凝集が生じやすくなる。一次粒子の凝集体である二次粒子は、その粒子径をコントロールすることは難しく、結果として粒度分布の幅が広くなってしまう。
【００２８】
一方、電解液における生成させた水酸化インジウム粉の溶解度が１０−３ｍｏｌ／Ｌよりも大きい場合には、粒成長が促進されるため、水酸化インジウム粉の一次粒子径が大きくなる。このため、水酸化インジウム粉では、粒子を成長させるほど、成長する粒子としない粒子の間で粒子径の違いが大きくなる。水酸化インジウム粉の粒子径の違いは、凝集の度合いに影響を与えるため、結果として粒度分布の幅が広くなってしまう。
【００２９】
従って、水酸化インジウム粉の生成工程では、水酸化インジウム粉の溶解度を１０−６ｍｏｌ／Ｌ〜１０−３ｍｏｌ／Ｌの範囲内とすることで、適度に一次粒子の成長が促進されるため、凝集が抑制され、粒度分布の幅が広くならず、粒度分布が狭く、粒径が均一な水酸化インジウム粉を得ることができる。
【００３０】
水酸化インジウム粉の生成工程では、水酸化インジウム粉の溶解度が１０−６ｍｏｌ／Ｌ〜１０−３ｍｏｌ／Ｌの範囲内であればよく、電解液の濃度、ｐＨ、液温等により溶解度を制御することができる。
【００３１】
電解液の濃度は、０．１ｍｏｌ／Ｌ〜２．０ｍｏｌ／Ｌの範囲とすることが好ましい。０．１ｍｏｌ／Ｌよりも低いと、電解液の電気伝導度が低下し、電解電圧が上昇するため、通電部が発熱したり、電力コストが高くなったりするなどの問題が生じるため好ましくない。一方、２．０ｍｏｌ／Ｌより高いと、電解によって生成される水酸化インジイウム粉が粗大化する上、粒径のばらつきが大きくなるため好ましくない。従って、電解液の濃度は、０．１ｍｏｌ／Ｌ〜２．０ｍｏｌ／Ｌの範囲とすることが好ましい。
【００３２】
電解液のｐＨは、２．５〜４．０の範囲とすることが好ましい。電解液がｐＨ４．０よりも高くなると、生成する水酸化インジウム粉は、結晶性に乱れが生じ、一次粒子径が微細化し、凝集性を有する粉末になり、結果として粒度分布の幅が広くなってしまう。また、ｐＨ２．５よりも低いと、陰極にメタルのインジウムが析出していまい、水酸化インジウム粉の生産効率が低下する。従って、電解液のｐＨは、２．５〜４．０の範囲とすることが好ましい。また、ｐＨは、硝酸アンモニウムの添加量により調整することができる。
【００３３】
電解液の液温は、２０℃〜６０℃の範囲が好ましい。電解液の温度が２０℃よりも低い場合は、水酸化インジウム粉の結晶性に乱れが生じ、一次粒子径が微細化し、凝集性を有する粉末になり、結果として粒度分布の幅が広くなってしまう。一方、６０℃よりも高い場合は、粒成長が促進されるために、一次粒子径が大きくなる。粒子径の違いは、凝集の度合いに影響を与えるため、結果として、異なる粒子径の水酸化インジウム粉を含む場合には、粒度分布の幅が広くなってしまう。従って、電解液の液温は、２０℃〜６０℃の範囲とすることが好ましい。
【００３４】
水酸化インジウム粉の生成工程では、電解条件は特に限定されないが、電流密度が３Ａ／ｄｍ２〜１５Ａ／ｄｍ２の範囲で行うことが好ましい。電流密度が３Ａ／ｄｍ２より低い場合には、水酸化インジウム粉の生産効率が低下してしまう。電流密度が１５Ａ／ｄｍ２よりも高い場合には、電解電圧が上昇することで液温上昇が生じやすいことや、金属インジウムの表面が不動態化し電解し難くなること等の問題が生じてしまう。従って、水酸化インジウム粉の生成工程では、電流密度を３Ａ／ｄｍ２〜１５Ａ／ｄｍ２とすることが好ましい。
【００３５】
以上のようにして得られた水酸化インジウム粉では、その一次粒子は、粒径がサブミクロン又は数ミクロンの柱状となる。一次粒子が球状である場合には、一次粒子は等方に他の粒子と接触し、密な凝集体（aggregate）を形成しやすいのに対して、一次粒子が柱状である場合には、他の柱状粒子との接触面積が球状粒子に比べ小さくなると考えられるため、粒子間の結合が弱い、軟らかい凝集粒子（agglomerate）を形成しやすくなる。そのため、水酸化インジウム粉では、その一次粒子が柱状であることによって、より粒子間の凝集を抑制することができる。
【００３６】
（１−２）水酸化インジウム粉の回収工程
水酸化インジウム粉の回収工程では、水酸化インジウム粉の生成工程で生成させた水酸化インジウム粉を電解液から固液分離し、分離した水酸化インジウム粉を純水等で洗浄して再び固液分離して回収する。
【００３７】
固液分離方法は、例えば、ロータリーフィルタ、遠心分離、フィルタープレス、加圧濾過、減圧濾過等による濾過を挙げることができるが、回収効率の高いロータリーフィルタの使用が好ましい。なお、洗浄回数は特に限定されず、必要に応じて複数回行う。
【００３８】
（１−３）水酸化インジウム粉の乾燥工程
水酸化インジウム粉の乾燥工程では、水酸化インジウム粉の回収工程で回収した水酸化インジウム粉の乾燥を行い、水酸化インジウム乾燥粉末を得る。水酸化インジウム粉の乾燥を行う際には、水酸化インジウム粉を含むスラリー（以下、「水酸化インジウムスラリー」ともいう。）に分散剤及びバインダーを添加し、噴霧乾燥法により水酸化インジウムスラリーを乾燥する。
【００３９】
水酸化インジウム粉の乾燥工程では、水酸化インジウム粉の回収工程で回収した水酸化インジウム粉に純水等を加えて水酸化インジウムスラリーを作製する。水酸化インジウムスラリーのスラリー濃度は、［水酸化インジウム粉質量／（水酸化インジウム粉質量＋純水質量）］×１００（％）で定義され、３０％〜５０％となるように調整される。
【００４０】
分散剤の種類としては、特に限定されるものではなく、例えば、アニオン系化合物、カチオン系化合物、非イオン系化合物、高分子化合物の何れかを使用することができる。不純物の混入を回避するためには、後述する酸化インジウム粉の生成工程における仮焼温度で蒸発し得る分散剤が好ましく、水系分散剤（水溶性分散剤）でアニオン系のポリカルボン酸アンモニウム塩等の分散剤が好ましい。
【００４１】
水酸化インジウム粉の乾燥工程では、分散剤を水酸化インジウムスラリーに添加することにより、水酸化インジウムの粒子同士の凝集を防ぐことができる。これにより、少量の水分中に水酸化インジウムの粒子を分散させることができ、スプレードライヤによる噴霧乾燥時間を短縮することができる。また、噴霧乾燥時間の短縮により、水酸化インジウム粉の生産効率を向上させることができる。更に、水酸化インジウムスラリー中の水分量の低減により、低減量分の水酸化インジウムスラリーを更に追加してスプレードライヤ装置内に投入することができ、水酸化インジウム粉の生産量を増加させることができる。
【００４２】
分散剤の添加量は、水酸化インジウムスラリー中の水酸化インジウム質量に対し、１．０質量％〜３．０質量％が適当である。分散剤が１．０質量％を下回る場合には、分散効果が十分に得られず、スラリーの粘度が高く、スプレードライヤでの噴霧乾燥が困難となる。分散剤が３．０質量％を上回る場合には、後述する酸化インジウム粉の生成工程において、分散剤を十分に分解させる脱脂に時間を要し生産性が悪化することや、カーボン等の不純物成分の残留量が増えることから好ましくない。
【００４３】
バインダーの種類としては、特に限定されるものではなく、有機化合物のバインダーでポリビニルアルコール、メチルセルロース、アクリル樹脂、寒天等が挙げられるが、ポリビニルアルコールをバインダーとすることが好ましい。特に、水酸化インジウム粉の乾燥工程では、水溶性のバインダーを用いることが好ましい。
【００４４】
水酸化インジウム粉の乾燥工程では、バインダーを水酸化インジウムスラリーに添加することにより、水酸化インジウムの粒子同士を凝集させることができる。これにより、水酸化インジウムの粒子の凝集体となり、且つその重量が増加し、スプレードライヤでの噴霧乾燥する際に排気フィルター側に飛散して付着する量を低減することができる。排気フィルターへの付着量が減少することで、歩留まりが改善し、排気フィルターの交換頻度が減少してランニングコストが低減することができ、水酸化インジウム粉の回収率を向上させることができる。
【００４５】
特に、水溶性バインダーを用いた場合には、水酸化インジウムスラリー中では純水等の水分に溶解し、分散剤の作用による水酸化インジウムの粒子同士の凝集を妨げることはないが、噴霧乾燥時ではバインダーとして機能し、水酸化インジウムの粒子同士を凝集させる。従って、水溶性バインダーは、非水溶性のバインダーと比較して、水酸化インジウムスラリー中でのバインダーによる水酸化インジウムの粒子同士の凝集を抑制することができる。
【００４６】
バインダーの添加量は、水酸化インジウムスラリー中の水酸化インジウム質量に対し、０．５質量％〜１．０質量％が適当である。バインダーが０．５質量％を下回る場合には、乾燥後の粉末形状（球状の二次粒子）を維持することが難しく、歩留まりよく安定して量産できない。バインダーが１．０質量％を上回る場合には、スプレードライヤで乾燥噴霧する際にスプレードライヤ装置内壁への付着量が増加し、歩留まりを悪化させる要因となる。
【００４７】
水酸化インジウム粉の乾燥工程では、水酸化インジウム粉の水分を除去できれば乾燥温度は特に限定されないが、例えば、乾燥温度は８０℃〜１５０℃の範囲が好ましい。乾燥温度が８０℃よりも低い場合には、乾燥が不十分となり、１５０℃よりも高い場合には、水酸化インジウムから酸化インジウムに変化してしまい、次工程での酸化インジウム粉の粒度分布調整において不都合となる。
【００４８】
また、乾燥時間は、水酸化インジウムスラリー量や乾燥温度等により、適宜変更することができる。
【００４９】
水酸化インジウム粉の乾燥工程では、例えば、水酸化インジウムスラリーのスラリー濃度が３０％〜５０％となるように調整した後に、水酸化インジウムスラリー中に、分散剤が１．０質量％〜３．０質量％及びバインダーが０．５質量％〜１．０質量％となるように添加し、スプレードライヤを用いた噴霧乾燥法により、８０℃〜１５０℃で水酸化インジウムスラリーの乾燥を行い、水酸化インジウム乾燥粉末を得てもよい。
【００５０】
以上のようにして得られた水酸化インジウム乾燥粉末の嵩密度は、０．６ｇ／ｍＬ〜１．０ｇ／ｍＬの範囲となる。嵩密度が０．６ｇ／ｍＬ未満の場合には、スプレードライヤ装置内の排気フィルターに付着する量が多くなり歩留まりが悪化し、フィルターの交換頻度が増えランニングコストが悪化する。水酸化インジウム粉の水分が多いことや、バインダーや分散剤等の有機分を規定値より多く入れた場合には、嵩密度が１．０ｇ／ｍＬを上回るので、仮焼後の酸化インジウム粉のＢＥＴ比表面積の変動が大きくなるため好ましくない。
【００５１】
以上のような水酸化インジウム粉の乾燥工程では、分散剤及びバインダーを添加し噴霧乾燥することで、一次粒子径が微細でありながらも凝集し難く、粒径が均一であり、粒度分布幅が狭い水酸化インジウム粉（水酸化インジウム乾燥粉末）を歩留まりよく得ることができる。
【００５２】
（１−４）酸化インジウム粉の生成工程
酸化インジウム粉の生成工程では、水酸化インジウム粉の乾燥工程で得られた水酸化インジウム乾燥粉末を仮焼して酸化インジウム粉を生成する。
【００５３】
仮焼条件は、例えば、仮焼温度６００℃〜８００℃、仮焼時間１時間〜１０時間であることが好ましい。酸化インジウム粉の生成工程では、仮焼を行うことにより、水酸化インジウム粉中に残存している電解液、分散剤及びバインダーの分解が生じ、これらの酸化インジウム粉への混入を防止することができる。
【００５４】
仮焼温度６００℃よりも低いと、酸化インジウム粉のＢＥＴ値が２０ｍ２／ｇを超えてしまい、一次粒子が小さくなりすぎるために、凝集性を有する粉末となる。これにより、得られた酸化インジウム粉では、高密度の焼結材料、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）焼結材料を得ることができない。仮焼温度８００℃より高いと、酸化インジウム粉のＢＥＴ値が１０ｍ２／ｇ未満になり、一次粒子径が大きくなり、粒子間に生じる空孔も大きくなるため、焼結性が低下する。これにより、得られた酸化インジウム粉では、高密度の焼結材料を得ることができない。従って、高密度の焼結材料を得るためには、仮焼温度を６００℃〜８００℃の範囲とすることが好ましい。
【００５５】
酸化インジウム粉の生成工程では、一次粒子径が微細でありながらも凝集し難く、粒径が均一であり、粒度分布幅が狭い水酸化インジウム粉を用いているので、従来法のように、水酸化インジウム粉を解砕又は粉砕する必要がなく、解砕又は粉砕に伴う粉塵対策のためのコストアップや歩留まり悪化の顕著化といった問題が発生することはない。酸化インジウム粉の生成工程では、必要に応じて水酸化インジウム粉を所望の粒径とするための解砕又は粉砕を行ってもよいが、解砕又は粉砕を加えることにより、設備費、粉塵対策費やランニングコストを高めてしまう。
【００５６】
以上のような酸化インジウム粉の製造方法では、水酸化インジウム粉を乾燥する際に、水酸化インジウムスラリーに分散剤及びバインダーを添加し、水酸化インジウムスラリーを噴霧乾燥法により乾燥して得られた水酸化インジウム粉を仮焼することにより、仮焼後であっても、微細でありながらも凝集し難く、粒径が均一であり、粒度分布幅が狭く、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ〜２０ｍ２／ｇと大きな酸化インジウム粉を歩留まりよく得ることができる。
【００５７】
また、酸化インジウム粉の製造方法では、中和法に比べて酸化インジウム粉の製造後の窒素排水量を抑制できる。電解液として硝酸アンモニウム水溶液を用いた場合には、硝酸イオンやアンモニウムイオンが、酸化インジウム粉の生成工程における仮焼によって、窒素化合物として除去されるためである。
【００５８】
２．スパッタリングターゲットの製造方法
スパッタリングターゲットの製造方法では、先ず、酸化インジウム粉の製造方法により得られた酸化インジウム粉を、酸化錫粉等のターゲットの他の原料と所定の割合で混合し、造粒粉を作製する。
【００５９】
次に、得られた造粒粉を用いて、例えば、ＣＰ（Cold Press）法（等方圧加圧法）やＣＩＰ（Cold Isostatic Press）法（冷間等方圧加圧法）により成型体を作製する。得られた成型体を大気圧下で、例えば、１３００℃〜１６００℃の温度範囲内で焼結を行い、焼結体を得る。
【００６０】
次に、必要に応じて、得られた焼結体の平面や側面を研磨する等の加工を行い、焼結体をＣｕ製のバッキングプレートにボンディングし、酸化インジウム・酸化錫スパッタリングターゲット（ＩＴＯスパッタリングターゲット）を得る。
【００６１】
以上のようなスパッタリングターゲットの製造方法では、酸化インジウム粉の製造方法により得られた、微細でありながらも凝集し難く、粒径が均一であり、粒度分布幅が狭く、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ〜２０ｍ２／ｇと大きな酸化インジウム粉を原料として用いることで、酸化インジウム粉の粒径が均一であり、凝集が少なく、ＢＥＴ比表面積が大きいものであるため、高密度の焼結体を得ることができ、ターゲットの密度を高くすることができる。
【００６２】
これにより、スパッタリングターゲットの製造方法で得られたスパッタリングターゲットは、ターゲットの加工中に割れ欠けが生じず、スパッタの際に異常放電が発生することを抑制することができる。
【実施例】
【００６３】
以下に示す実施例及び比較例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例及び比較例によって何ら限定されるものではない。
【００６４】
＜実施例１＞
（酸化インジウム粉の製造）
［水酸化インジウム粉の生成］
まず、実施例１では、電解液として用いる硝酸アンモニウム水溶液の濃度を０．１ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨを３．８、液温を４０℃に調整することで、水酸化インジウムの溶解度が１０−５ｍｏｌ／Ｌとなるように調整した。また、硝酸アンモニウム水溶液のｐＨは、電解液に加える硝酸量により調整した。
【００６５】
次に、実施例１では、調整した電解液を用いて、水酸化インジウムの電解試作を行った。電解液では、陽極には、純度９９．９９％の金属インジウム板を使用し、陰極には、不溶性Ｔｉ／Ｐｔ電極を使用した。また、実施例１では、電流密度は１０Ａ／ｄｍ２とし、水酸化インジウム粉を３０ｋｇ作製した。
【００６６】
［水酸化インジウム粉の回収］
次に、実施例１では、得られた水酸化インジウム粉を純水で洗浄した後、ロータリーフィルタ（寿工業（株）製、ＲＦＵ−０２Ｂ）と、ろ布（寿工業（株）製、ＫＥ−０２２）とを使用して固液分離し、分離した固形分に純水を加えて、水酸化インジウムスラリーのスラリー濃度が４０％となるよう調整した。
【００６７】
得られた水酸化インジウムスラリーについて、スラリー中の水酸化インジウム粉の粒度分布を、粒度分布計（（株）島津製作所製のレーザー回折式粒子径分布測定装置、ＳＡＬＤ−２２００）を用いて測定したところ、メディアン径（Ｄ５０）が１．５２μｍ、９０％径（Ｄ９０）が２．５８μｍであった。
【００６８】
［水酸化インジウム粉の乾燥］
次に、実施例１では、得られた水酸化インジウムスラリーに、分散剤としてポリカルボン酸アンモニウム塩を、水酸化インジウムの質量に対して２．０質量％添加し、バインダーとしてポリビニルアルコールを、水酸化インジウムの質量に対して０．８質量％添加した。その後、実施例１では、スプレードライヤ（大川原化工機(株)製、Ｌ−８ｉ）を使用し、スラリー供給速度３０ｍＬ／分、乾燥温度１１０℃で、水酸化インジウムスラリーの乾燥を行った。
【００６９】
得られた水酸化インジウム乾燥粉末について、その嵩密度を測定したところ、０．６２ｇ／ｍＬであった。
【００７０】
実施例１では、水酸化インジウムスラリー中の水酸化インジウム量に対し、乾燥させた水酸化インジウム粉を９９質量％以上回収することができた。
【００７１】
実施例１では、得られた水酸化インジウム乾燥粉末について、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）で撮影した画像（以下、「ＳＥＭ画像」という。）を撮影した結果を図１に示した。
【００７２】
［酸化インジウム粉の生成］
実施例１では、得られた水酸化インジウム乾燥粉末を７５０℃、４時間で仮焼を行い、酸化インジウム粉を得た。得られた酸化インジウム粉について、その粒度分布を測定したところ、メディアン径（Ｄ５０）が１．３２μｍ、９０％径（Ｄ９０）が２．２２μｍであり、ＢＥＴ比表面積は１３．６ｍ２／ｇであった。
【００７３】
（スパッタリングターゲットの製造）
その後、実施例１では、得られた酸化インジウム粉に、１０重量％の酸化錫粉を混合して粉砕した後、ＣＩＰ（Cold Isostatic Press）法（冷間等方圧加圧法）により成形体を得て、得られた成形体を大気圧下で焼結し、酸化インジウム・酸化錫の焼結体を作製した。
【００７４】
実施例１では、得られた焼結体の相対密度をアルキメデス法により測定したところ、７.１４ｇ／ｃｍ３と高密度の焼結体が得られた。
【００７５】
＜実施例２＞
実施例２では、バインダーとしてポリビニルアルコールを１．０質量％添加したこと以外は実施例１と同様にして、水酸化インジウムスラリーを用いて水酸化インジウム乾燥粉末を作製した。
【００７６】
実施例２では、実施例１と同様にして、水酸化インジウムスラリー中の水酸化インジウム粉の粒度分布を測定したところ、メディアン径（Ｄ５０）が１．５５μｍであり、９０％径（Ｄ９０）が２．５９μｍであった。
【００７７】
実施例２では、実施例１と同様にして、水酸化インジウム乾燥粉末の嵩密度を測定したところ、０.７５ｇ／ｍＬであった。
【００７８】
実施例２では、実施例１と同様にして、水酸化インジウムスラリー中の水酸化インジウム量に対し、乾燥させた水酸化インジウム粉を９９質量％回収することができた。
【００７９】
＜比較例１＞
比較例１では、水酸化インジウムスラリーにバインダーを添加しなかったこと以外は実施例１と同様にして、水酸化インジウムスラリーを用いて水酸化インジウム乾燥粉末を作製した。
【００８０】
比較例１では、実施例１と同様にして、水酸化インジウムスラリー中の水酸化インジウム粉の粒度分布を測定したところ、メディアン径（Ｄ５０）が１．５３μｍであり、９０％径（Ｄ９０）が２．５７μｍであった。
【００８１】
比較例１では、実施例１と同様にして、水酸化インジウム乾燥粉末の嵩密度を測定したところ、０．５１ｇ／ｍＬであった。
【００８２】
比較例１では、得られた水酸化インジウム乾燥粉末について、そのＳＥＭ画像を撮影した結果を図２に示した。
【００８３】
比較例１では、実施例１と同様にして、水酸化インジウムスラリー中の水酸化インジウム量に対し、乾燥させた水酸化インジウム粉を９４質量％回収することができた。
【００８４】
実施例１では、水酸化インジウムスラリー中の水酸化インジウム質量に対し、分散剤が１．０質量％〜３．０質量％、及びバインダーが０．５質量％〜１．０質量％となるように添加したことにより、水酸化インジウム乾燥粉末の嵩密度を０．６ｇ／ｍＬ〜１．０ｇ／ｍＬの範囲内にすることができた。嵩密度を上記の範囲内とすることにより、図１のＳＥＭ画像に示すように、微細な粒子同士が適度に凝集することで、乾燥させた水酸化インジウム粉を９９質量％以上回収することができた。
【００８５】
また、実施例２でも、分散剤及びバインダーを上記範囲内で添加し、水酸化インジウム乾燥粉末の嵩密度を上記範囲内にすることにより、乾燥させた水酸化インジウム粉を９９質量％回収することができた。
【００８６】
一方、比較例１では、実施例１と同様にして水酸化インジウムスラリーに分散剤を添加したが、バインダーを添加しなかったことにより、水酸化インジウム乾燥粉末の嵩密度が０．６ｇ／ｍＬより少ない値となった。水酸化インジウム乾燥粉末の嵩密度が０．６ｇ／ｍＬより少ない値となることにより、図２のＳＥＭ画像に示すように、微細な粒子同士が凝集しないことで、乾燥させた水酸化インジウム粉を９４質量％しか回収することができなかった。
【００８７】
従って、以上の結果より、水酸化インジウムスラリー中の水酸化インジウム質量に対し、分散剤が１．０質量％〜３．０質量％、及びバインダーが０．５質量％〜１．０質量％となるように添加することにより、水酸化インジウム粉の回収率が向上することが確認できた。
【図１】
2015199627.tif 000002
【図２】
2015199627.tif 000003