(57)【要約】  粒径が均一で粒度分布幅が狭い水酸化インジウム粉を製造する。陽極に金属インジウムを用いた電解により水酸化インジウム粉を製造する方法において、電解液の電解質濃度を０．１〜２．０ｍｏｌ／Ｌとし、ｐＨを２．５〜５．０、液温を２０〜６０℃とし、電極電流密度を４〜２０Ａ／ｄｍ２とし、析出した水酸化インジウム粉を含む電解スラリーの濃度が２〜１５％の範囲内となるように電解を行う。【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極に金属インジウムを用いた電解により水酸化インジウム粉を製造する水酸化インジウム粉の製造方法において、
電解液の濃度が０．１〜２．０ｍｏｌ／Ｌであり、ｐＨが２．５〜５．０、液温が２０〜６０℃であり、
電極電流密度が４〜２０Ａ／ｄｍ２であり、
析出した上記水酸化インジウム粉を含む電解スラリーの濃度が２〜１５％の範囲となるように電解を行う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】
上記電解液は、硝酸アンモニウムであることを特徴とする請求項１記載の水酸化インジウム粉の製造方法。
【請求項３】
上記水酸化インジウム粉の一次粒子は、柱状形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の水酸化インジウム粉の製造方法。
【請求項４】
陽極に金属インジウムを用いた電解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製造方法において、
電解液の濃度が０．１〜２．０ｍｏｌ／Ｌであり、ｐＨが２．５〜５．０、液温が２０〜６０℃であり、
電極電流密度が４〜２０Ａ／ｄｍ２であり、
析出した上記水酸化インジウム粉を含む電解スラリーの濃度が２〜１５％の範囲となるように電解を行うことを特徴とする酸化インジウム粉の製造方法。
【請求項５】
上記電解液は、硝酸アンモニウムであることを特徴とする請求項４記載の酸化インジウム粉の製造方法。
【請求項６】
上記水酸化インジウム粉の一次粒子は、柱状形状であることを特徴とする請求項４又は請求項５記載の酸化インジウム粉の製造方法。
【請求項７】
請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の酸化インジウム粉の製造方法で得られた酸化インジウム粉を用いて作製されたことを特徴とするスパッタリングターゲット。
【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酸化インジウム粉の製造方法、並びに得られた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関するものである。本出願は、日本国において２０１３年５月２７日に出願された日本特許出願番号特願２０１３−１１１２８９を基礎として優先権を主張するものであり、この出願は参照されることにより、本出願に援用される。
【背景技術】
【０００２】
最近、太陽電池用途やタッチパネル用途として透明導電膜の利用が増えてきており、それに伴って、スパッタリングターゲットなど透明導電膜形成用材料の需要が増加している。これらの透明導電膜形成用材料には酸化インジウム系焼結材料が主に使用されている。透明導電膜形成用材料の主原料として酸化インジウム粉が使用される。スパッタリングターゲットに用いられる酸化インジウム粉は、高密度ターゲットを得るために出来るだけ粒度分布の幅が小さいことが望ましい。【０００３】
酸化インジウム粉の製造方法としては、主に、硝酸インジウム水溶液や塩化インジウム水溶液などの酸性水溶液をアンモニア水など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。【０００４】
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℃の高温の硝酸インジウム水溶液にアルカリ添加することで、針状の水酸化インジウムを得る方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。針状の水酸化インジウムを仮焼することで凝集の少ない酸化インジウム粉を得ることができると開示されている。【０００５】
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やすく、比較的大きなサイズの粒子が共存するという問題がある。このため、このような酸化インジウムを使用してスパッタリングターゲットを作製すると、大粒子による粒子間の空隙が生じ、密度が向上しにくくなる等の問題が生じる。【０００６】
この他に、中和法では、酸化インジウム粉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。【０００７】
これ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。）。この方法では、中和法に比べて、酸化インジウム粉製造後の窒素排水量を格段に少なくすることができるほか、得られる酸化インジウム粉の粒径を均一化できる。【０００８】
しかしながら、電解法によって得られる水酸化インジウム粉は、電解液のｐＨが中性に近いことから非常に微細であり凝集しやすいという問題がある。これを仮焼して得られる酸化インジウム粉は、一次粒子径は比較的均一であるものの、それら粒子が強く凝集した凝集粉が得られやすくなる。凝集によって、粒度分布の幅が広くなるため、ターゲットの高密度化が阻害されるという問題がある。【０００９】
したがって、水酸化インジウム粉の製造方法において、製造後の窒素排水量が少ない電解法を用い、粒径が均一で粒度分布の幅が狭い水酸化インジウム粉を得る方法が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【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】
【００１１】
そこで、本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、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得ることができる水酸化インジウム粉の製造方法及び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製造方法、並びに得られた酸化インジウム粉を用いて作製したスパッタリングターゲット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】
【００１２】
上述した目的を達成する本発明に係る水酸化インジウム粉の製造方法は、陽極に金属インジウムを用いた電解により水酸化インジウム粉を製造する水酸化インジウム粉の製造方法であって、電解液の濃度が０．１〜２．０ｍｏｌ／Ｌであり、ｐＨが２．５〜５．０、液温が２０〜６０℃であり、電極電流密度が４〜２０Ａ／ｄｍ２であり、析出した水酸化インジウム粉を含む電解スラリーの濃度が２〜１５％の範囲となるように電解を行うことを特徴とする。【００１３】
上述した目的を達成する本発明に係る酸化インジウム粉の製造方法は、上述の水酸化インジウム粉を仮焼して得られることを特徴とする。【００１４】
上述した目的を達成する本発明に係るスパッタリングターゲットは、上記酸化インジウムの製造方法で得られた酸化インジウム粉を用いて作製されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、電解液の濃度、ｐＨ、液温、電極電流密度を制御し、析出した水酸化インジウム粉を含む電解スラリーの濃度が特定の範囲内となるように電解を行うことによって、生成した水酸化インジウム粉は凝集し難く、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製造することができる。これにより、本発明では、得られた水酸化インジウム粉を用いることにより、同様に粒径が均一で、粒度分布幅が狭い酸化インジウム粉が得られ、高密度のスパッタリングターゲットを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例及び比較例で用いた電解装置の概略図である。
【図２】同電解装置における陰極と陽極の配置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明を適用した酸化インジウム粉の製造方法及びその製造方法により得られた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ついて説明する。なお、本発明は、特に限定がない限り、以下の詳細な説明に限定されるものではない。本発明を適用した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実施の形態について、以下の順序で詳細に説明する。
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製造工程
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
【００１８】
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製造工程）
水酸化インジウム粉の製造方法は、電解反応を利用して水酸化インジウム粉を製造する。
【００１９】
水酸化インジウム粉の製造方法は、インジウムをアノード（陽極）とし、対極のカソード（陰極）に導電性の金属やカーボン電極を使用し、陽極及び陰極を電解液に浸漬して両極間に電位差を発生させ電流を生じさせることで陽極金属を溶解する。電解において、電解液のｐＨを水酸化インジウムの溶解度より低い状態となる領域に制御することにより、水酸化インジウム粉の沈殿を生じさせ、水酸化インジウム粉を得る。
【００２０】
陽極には、例えば金属インジウム等を用いる。使用する金属インジウムは、特に限定されないが、酸化インジウム粉への不純物の混入を抑制するため高純度のものが望ましい。適切な金属インジウムとしては純度９９．９９９９％（通称６Ｎ品）が好適品として使用される。
【００２１】
陰極には、導電性の金属やカーボン電極等が用いられ、例えば不溶性のチタン等を用いることができる。
【００２２】
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る。その中でも、水酸化インジウム粉を沈殿した後の乾燥、仮焼後に不純物の残らない硝酸アンモニウムを使用した硝酸アンモニウム水溶液が好ましい。
【００２３】
電解液の濃度は、０．１〜２．０ｍｏｌ／Ｌとする。電解液の濃度が低いほど安価となるが、濃度が０．１ｍｏｌ／Ｌよりも低い場合には、電解液の電気伝導率が低すぎて電流が生じないか、または必要電圧が実用範囲を超すため好ましくない。一方、電解液の濃度が２．０ｍｏｌ／Ｌあれば十分な電気伝導率が確保されるので、２．０ｍｏｌ／Ｌよりも高くすると不経済となるためこれ以上高くする必要はない。
【００２４】
電解液のｐＨは、２．５〜５．０の範囲とする。ｐＨが２．５より小さい場合には、水酸化物の沈殿が生じず、５．０より大きい場合には水酸化物の析出速度が速すぎて濃度不均一のまま沈殿が形成されるため粒度分布幅が広くなり好ましくない。なお、水酸化物が沈殿を起こすｐＨは、共存イオンによっても影響を受けるので、２．５〜５．０の範囲内においてそれぞれにあったｐＨの範囲に調整することが必要である。また、クエン酸や酒石酸、グリコール酸等の含酸素キレート化合物やエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）等の含窒素キレートの共存によっても水酸化物の溶解安定性が向上するために、これらの存在も考慮して適正に水酸化物が沈殿するｐＨに調整する必要がある。
【００２５】
電解液の液温は、２０〜６０℃とする。２０℃より低い場合には、水酸化物の析出速度が遅くなり過ぎ、また６０℃より高い場合には、析出速度が速くなり過ぎて、濃度不均一のまま沈殿が形成されるため粒度分布幅が広くなり、粒度分布幅を小さく制御することができないため好ましくない。
【００２６】
電流密度は、４〜２０Ａ／ｄｍ２の範囲とする。電流密度が４Ａ／ｄｍ２より低い場合には、水酸化インジウム粉の生成速度が低下する。また電流密度が上がりすぎると、水酸化物沈殿発生よりもインジウムが負極上で析出する反応が優先し始めるため、その結果析出したインジウム金属が水酸化インジウム金属に混合して粒度を粗くしてしまうため好ましくない。２０Ａ／ｄｍ２より高い場合にはその傾向が顕著になるため好ましくない。さらに電解電圧が上昇することで液温上昇が生じやすいこと、陽極の金属インジウムの表面が不動態化し電解し難くなるなどの問題も生じるので好ましくない。
【００２７】
陽極と陰極の間の電極間距離は、１ｃｍ〜４ｃｍの範囲内とすることが好ましい。１ｃｍより狭い場合には、容易に物理的な接触が起きやすく短絡等が起きやすくなるため好ましくない。４ｃｍより広い場合には、電流が生じないか、または必要電圧が実用範囲を超すため好ましくない。
【００２８】
電解は、水酸化インジウム粉が析出した電解液（以下、電解スラリーともいう。）の濃度が２〜１５％の範囲内で行う。水酸化インジウム粉の沈殿量は電解の進行とともに増加するが、濃度が２％より低い場合には、濃度が低過ぎるので固液分離の効率が低くなり好ましくない。また、１５％より高い場合には、電解液の粘性が上がりすぎて、電解液中で均一に拡散することが阻害されるため濃度不均一のまま沈殿が形成され、粒度分布幅が小さくならず好ましくない。
【００２９】
（１−２．水酸化インジウム粉の回収工程）
電解により得られ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で洗浄して再び固液分離して回収する。
【００３０】
固液分離方法としては、特に限定されないが、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、減圧濾過等を挙げることができる。
【００３１】
（１−３．水酸化インジウム粉の乾燥工程）
次に、回収した水酸化インジウム粉の乾燥を行う。
【００３２】
乾燥方法は、スプレードライヤ、空気対流型乾燥炉、赤外線乾燥炉等の乾燥機で行う。
【００３３】
乾燥条件は、水酸化インジウム粉の水分を除去できれば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う。乾燥時間は、温度により異なるが、約１０時間〜２４時間である。
【００３４】
以上のような水酸化インジウム粉の製造方法では、電解において電解液の濃度を０．１〜２．０ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨを２．５〜５．０、液温を２０〜６０℃の範囲とし、このような電解液に陽極と陰極を浸漬させ、電極電流密度が４Ａ／ｄｍ２〜２０Ａ／ｄｍ２の範囲であって、電解スラリーの濃度が２〜１５％となる範囲内で電解を行うことにより、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得ることができる。
【００３５】
また、得られる水酸化インジウム粉の一次粒子の形状は、柱状となる。水酸化インジウム粉の一次粒子が柱状であることによって、凝集が適度に抑制され、粒径がサブミクロン又は数ミクロンの粒度分布の狭い球状の二次粒子が得られる。
【００３６】
（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、乾燥後の水酸化インジウム粉を仮焼して酸化インジウム粉を生成する。仮焼条件は、例えば仮焼温度６００℃〜８００℃、仮焼時間１時間〜１０時間で行うことが好ましい。なお、酸化インジウム粉の生成工程では、水酸化インジウム粉をより所望の粒径とするため必要に応じて解砕又は粉砕を行ってもよい。また、酸化インジウム粉の生成工程では、電解液に硝酸アンモニウムを用いた場合、仮焼により硝酸アンモニウムの分解が生じ、酸化インジウム粉への混入を防止することができる。
【００３７】
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電解法で生成する際に、上述のように電解液の濃度、ｐＨ、液温、電極電流密度を制御し、析出した水酸化インジウム粉を含む電解スラリーの濃度が特定の範囲内となるように電解を行うことによって、生成した水酸化インジウム粉は粒径が均一であり、粒度分布幅が狭い水酸化インジウム粉を製造することができる。これにより、酸化インジウム粉の製造方法では、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で、粒径が均一であり、粒度分布幅が狭い酸化インジウム粉を得ることができる。
【００３８】
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。
【００３９】
２．スパッタリングターゲット
上述の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得られた酸化インジウム粉は、例えば透明導電膜の形成に用いられるスパッタリングターゲットの原料に用いられる。
【００４０】
上述の酸化インジウム粉を酸化すず粉等のターゲットの他の原料と所定の割合で混合した造粒粉を作製する。次に、造粒粉を用いて例えばコールドプレス法により成型体を作製する。次に、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う。次に、必要に応じて、焼結体の平面や側面を研磨する等の加工を行う。そして、焼結体をＣｕ製のバッキングプレートにボンディングすることにより、酸化インジウム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）を得ることができる。
【００４１】
スパッタリングターゲットの製造方法では、原料となる酸化インジウム粉の粒径が均一であり、粒度分布幅が狭いものであるため、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。これにより、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できる。
【００４２】
また、酸化インジウム粉は、スパッタリングターゲットの原料だけではなく、導電性ペーストや透明導電膜塗料に添加される。酸化インジウム粉は、粒径が均一であるため、導電性ペーストや透明導電膜塗料等に添加した場合には高分散を発現する。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明を適用した具体的な実施例について説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。【００４４】
以下の実施例及び比較例では、図１に示す電解装置１を用いて水酸化インジウム粉の生成を行った。電解装置の具体的な構成については実施例１において説明する。【００４５】
（実施例１）
電解装置１は、縦３０ｃｍ、横４０ｃｍ、深さ３０ｃｍの３６Ｌ電解槽２と、縦４０ｃｍ、横４０ｃｍ、深さ５０ｃｍの８０Ｌ調整槽３とを備え、電解槽２と調整槽３は隣接している。電解槽２と調整槽３は、循環ポンプ４により接続されている。【００４６】
電解槽２には、底部より２ｃｍの高さで底と平行に電解液５の液流を分散させるためにパンチプレート６が設けられている。即ち、パンチプレート６は、１０ｃｍ四方あたり縦５列、横５列、計２５個の直径３ｍｍの穴がマス目状に等間隔に開いている。これにより、電解槽２では、循環ポンプ４により電解槽２の下部に注入された電解液５がパンチプレート６を通過し、各液流は偏流のないほぼ均一な液流を確保できる。【００４７】
また、電解槽２には、図２に示すように陰極７と陽極８を配置した。陰極（カソード）７には、厚み１ｍｍ、巾３０ｃｍ、高さ２５ｃｍのチタン金属板を５枚準備した。陽極（アノード）８には、純度９９．９９９９％のインジウム金属を巾３０ｃｍ、高さ２５ｃｍ、厚み５ｍｍの板状に成型したものを４枚準備した。これらの５枚の陰極７と４枚の陽極８を図２に示すように、電解槽内２のパンチプレート６上に垂直にして両極が互いに平行となるよう交互に配置した。陰極７と陽極８と間の距離を３．０ｃｍに調節し配置した。５枚の陰極７は導線９で電気的に接続されている。【００４８】
調整槽３は、電解液の温度を制御及び維持するための温調ヒーター１１及び冷却器１２を備える。また、調整槽３は、槽内の電解液５を撹拌する撹拌棒１３を備える。【００４９】
電解装置１では、調整槽３に６０Ｌの２．０ｍｏｌ／Ｌ硝酸アンモニウム水溶液が入っている。調整槽３において、電解液５の硝酸アンモニウム水溶液に対し１Ｎ硝酸を添加し、水素イオン濃度指数ｐＨを４．０に調整した。ｐＨの測定は、調整槽３に取り付けたｐＨ電極１０を用いて行った。この状態を維持しつつ、さらに温調ヒーター１１及び冷却器１２を使用して電解液５の温度を２５℃に維持した。調整槽３では、撹拌棒１３で槽内の電解液５を撹拌して電解液５の調整を行った。【００５０】
電解中は、循環ポンプ４により２０Ｌ／分の速度で調整槽３内の電解液５を電解槽２へ送った。電解槽２の電解液５は、オーバーフローにより調整槽３に戻るようになっている。【００５１】
電極電流密度は１５Ａ／ｄｍ２に調節し、６時間電解を継続した。電解により析出した水酸化インジウム粉をヌッチェ濾過瓶にて減圧濾過を行い回収した。【００５２】
回収した水酸化インジウム粉の粒度分布をレーザー光ドップラー法により測定した結果を表１に示す。水酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．３μｍ、最大径１．２μｍであり、極めて限定された範囲の粒度分布を有していた。【００５３】
次に、得られた水酸化インジウム粉を１２０℃、１２時間での大気中静置条件で乾燥し、大気中７００℃で焼成した。得られた酸化インジウムの粒度分布は、最小径０．５μｍ、最大径１．２μｍであり、同様に極めて限定された範囲の粒度分布を有していた。固形物量の重量を調べた結果から、電解における電解スラリーの濃度は３．２ｗｔ％であった。【００５４】
この後、コールドプレス大気圧焼結法によって酸化インジウム単独での焼結体を作製した。この結果、焼結体の密度は、酸化インジウムの真比重７．１８ｇ／ｃｍ３に対して９９．５％の高密度であった。【００５５】
（実施例２）
実施例２では、実施例１の条件で、電解液の硝酸アンモニウム水溶液を０．５ｍｏｌ／Ｌとした他は実施例１と同じ方法で電解を実施した。そして、得られた水酸化インジウム粉から実施例１と同じ方法で酸化インジウム焼結体を作製した。【００５６】
実施例２では、電解液の水酸化インジウム粉の濃度は３．２ｗｔ％であった。また実施例１と同様に測定した水酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．３μｍ、最大径１．０μｍであり、よく限定された範囲の粒度分布を有していた。同様に酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．５μｍ、最大径１．２μｍであり、同様に限定された範囲の粒度分布であった。酸化インジウム焼結体の密度は、真比重に対して９９．６％の高密度であった。【００５７】
（実施例３）
実施例３では、実施例１の条件で、電解温度を５０℃とした他は実施例１と同じ方法で電解を実施した。そして、得られた水酸化インジウム粉から実施例１と同じ方法で酸化インジウム焼結体を作製した。【００５８】
実施例３では、電解液の水酸化インジウム粉の濃度は３．２ｗｔ％であった。また実施例１と同様に測定した水酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．３μｍ、最大径１．２μｍであり、よく限定された範囲の粒度分布を有していた。同様に酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．５μｍ、最大径１．２μｍであり、同様に限定された範囲の粒度分布であった。酸化インジウム焼結体の密度は、真比重に対して９９．５％の高密度であった。【００５９】
（実施例４）
実施例４では、実施例１の条件で、電極電流密度を８Ａ／ｄｍ２とした他は実施例１と同じ方法で電解を実施した。そして、得られた水酸化インジウム粉から実施例１と同じ方法で酸化インジウム焼結体を作製した。【００６０】
実施例４では、電解液の水酸化インジウム粉の濃度は２．０ｗｔ％であった。また実施例１と同様に測定した水酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．３μｍ、最大径１．２μｍであり、よく限定された範囲の粒度分布を有していた。同様に酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．５μｍ、最大径１．２μｍであり、同様に限定された範囲の粒度分布であった。酸化インジウム焼結体の密度は、真比重に対して９９．５％の高密度であった。【００６１】
（実施例５）
実施例５は、実施例１の条件で、電極電流密度を１７Ａ／ｄｍ２とした他は実施例１と同じ方法で電解を実施した。そして、得られた水酸化インジウム粉から実施例１と同じ方法で酸化インジウム焼結体を作製した。【００６２】
実施例５では、電解スラリーの濃度は３．２ｗｔ％であった。また実施例１と同様に測定した水酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．３μｍ、最大径１．２μｍであり、限定された範囲の粒度分布を有していた。同様に酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．５μｍ、最大径１．２μｍであり、同様に限定された範囲の粒度分布であった。また酸化インジウム焼結体の密度は、真比重に対して９９．３％の高密度であった。【００６３】
（実施例６）
実施例６では、実施例１の条件で、電流密度を１９Ａ／ｄｍ２、かつ電解時間を１５時間とした他は実施例１と同じ方法で電解を実施した。そして、得られた水酸化インジウム粉から実施例１と同じ方法で酸化インジウム焼結体を作製した。【００６４】
実施例６では、電解スラリーの濃度は１２．０ｗｔ％であった。また実施例１と同様に測定した水酸化インジウムの粒度分布では最小径０．２μｍ、最大径１．４μｍであり、限定された範囲の粒度分布を有していた。同様に酸化インジウムの粒度分布は最小径０．６μｍ、最大径１．４μｍであり、同様に限定された範囲の粒度分布であった。また酸化インジウム焼結体の密度は真比重に対して９９．２％なる高密度であった。【００６５】
（実施例７）
実施例７では、実施例１の条件で、電解液濃度を１．０ｍｏｌ／Ｌとし、電極間距離を１．５ｃｍとした他は実施例１と同じ方法で電解を実施した。そして、得られた水酸化インジウム粉から実施例１と同じ方法で酸化インジウム焼結体を作製した。【００６６】
実施例７では、電解スラリーの濃度は３．２ｗｔ％であった。また実施例１と同様に測定した水酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．３μｍ、最大径１．２μｍであり、同様に限定された範囲の粒度分布を有していた。同様に酸化インジウム粉の粒度分布は最小径０．５μｍ、最大径１．２μｍであり同様によく限定された範囲の粒度分布であった。また酸化インジウム焼結体の密度は真比重に対して９９．５％なる高密度であった。【００６７】
（比較例１）
比較例１では、実施例１の条件で、電解液濃度を０．０４ｍｏｌ／Ｌ、電極電流密度を６Ａ／ｄｍ２とした他は実施例１と同じ方法で電解を行った。【００６８】
この結果、所定電流密度に合わせるために印加する電圧が常用範囲を大きく逸脱しかつ安定した電圧値を維持できなかった。【００６９】
（比較例２）
比較例２では、実施例１の条件で、電解液濃度を３．０ｍｏｌ／Ｌとした他は実施例１と同じ方法で電解を実施した。【００７０】
比較例２では、電解スラリーの濃度は３．２ｗｔ％であった。また実施例１と同様に測定した水酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．３μｍ、最大径３．０μｍであり、同様に酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．３μｍ、最大径３．０μｍであり、どちらも実施例１〜７での結果に比べて広い分布であった。また酸化インジウム焼結体の相対密度は８９．７％であり実施例１〜７に比べて明らかに低い値であった。【００７１】
（比較例３）
比較例３では、実施例１の条件で、電解のｐＨを２．３、電解温度を３０℃、電解時間を４時間とした他は実施例１と同じ方法で電解を実施した。【００７２】
この結果、陽極インジウムの電解は進まず、まったく水酸化インジウムの沈殿も進まなかった。【００７３】
（比較例４）
比較例４では、実施例１の条件で、電解のｐＨを６．５とした他は実施例１と同じ方法で電解を実施した。そして、得られた水酸化インジウム粉から実施例１と同じ方法で酸化インジウム焼結体を作製した。【００７４】
この結果、電解スラリーの濃度は３．２ｗｔ％であった。また実施例１と同様に測定した水酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．１μｍ、最大径９．０μｍであり、同様に酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．２μｍ、最大径８．８μｍであり、どちらも実施例１〜７での結果に比べて広い分布であった。また酸化インジウム焼結体の相対密度は８７．０％であり実施例１〜７に比べて明らかに低い値であった。【００７５】
（比較例５）
比較例５では、実施例１の条件で、電解温度を１８℃とした他は実施例１と同じ方法で電解を実施した。そして、得られた水酸化インジウム粉から実施例１と同じ方法で酸化インジウム焼結体を作製した。【００７６】
比較例５では、電解スラリーの濃度は３．２ｗｔ％であった。また実施例１と同様に測定した水酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．８μｍ、最大径２．８μｍであり、同様に酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．９μｍ、最大径３．０μｍであり、どちらも実施例１〜７での結果に比べて広い分布であった。また酸化インジウム焼結体の相対密度は９１．０％であり実施例１〜７に比べて明らかに低い値であった。【００７７】
（比較例６）
比較例６では、実施例１の条件で、電解温度を６５℃とした他は実施例１と同じ方法で電解を実施した。そして、得られた水酸化インジウム粉から実施例１と同じ方法で酸化インジウム焼結体を作製した。【００７８】
比較例６では、電解スラリーの濃度は３．２ｗｔ％であった。また実施例１と同様に測定した水酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．２μｍ、最大径８．０μｍであり、同様に酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．２μｍ、最大径８．２μｍであり、どちらも実施例１〜７での結果に比べて広い分布であった。また酸化インジウム焼結体の相対密度は８８．０％であり実施例１〜７に比べて明らかに低い値であった。【００７９】
（比較例７）
比較例７では、実施例１の条件で、電極電流密度を２Ａ／ｄｍ２とし、電解時間を１２時間とした他は実施例１と同じ方法で電解を実施した。そして、得られた水酸化インジウム粉から実施例１と同じ方法で酸化インジウム焼結体を作製した。【００８０】
比較例７では、電解スラリーの濃度は少なく１．０ｗｔ％に満たなかった。また実施例１と同様に測定した水酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．２μｍ、最大径２．８μｍであり、同様に酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．８μｍ、最大径３．１μｍであり、どちらも実施例１〜７での結果に比べて広い分布であった。また酸化インジウム焼結体の相対密度は９０．０％であり実施例１〜７に比べて明らかに低い値であった。【００８１】
（比較例８）
比較例８では、実施例１の条件で、電解液の温度を２８℃とし、電極電流密度を２８Ａ／ｄｍ２とした他は実施例１と同じ方法で電解を実施した。そして、得られた水酸化インジウム粉から実施例１と同じ方法で酸化インジウム焼結体を作製した。【００８２】
比較例８では、電解スラリーの濃度は６．０ｗｔ％であった。また実施例１と同様に測定した水酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．２μｍ、最大径８．１μｍであり、同様に酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．３μｍ、最大径８．３μｍであり、どちらも実施例１〜７での結果に比べて広い分布であった。また酸化インジウム焼結体の相対密度は８９．０％であり実施例１〜７に比べて明らかに低い値であった。【００８３】
（比較例９）
比較例９では、実施例１の条件で、電解時間を３４時間とした他は実施例１と同じ方法で電解を実施した。そして、得られた水酸化インジウム粉から実施例１と同じ方法で酸化インジウム焼結体を作製した。【００８４】
比較例９では、電解スラリーの濃度は１８．０ｗｔ％であった。また実施例１と同様に測定した水酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．３μｍ、最大径２．０μｍであり、同様に酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．５μｍ、最大径２．０μｍであり、どちらも実施例１〜７での結果に比べて広い分布であった。また酸化インジウム焼結体の相対密度は９６．２％であり実施例１〜７に比べて明らかに低い値であった。【００８５】
（比較例１０）
比較例１０では、実施例１の条件で、電解時間を４２時間とした他は実施例１と同じ方法で電解を実施した。そして、得られた水酸化インジウム粉から実施例１と同じ方法で酸化インジウム焼結体を作製した。【００８６】
比較例１０では、電解スラリーの濃度は２２．０ｗｔ％であった。また実施例１と同様に測定した水酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．７μｍ、最大径２．８μｍであり、同様に酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．８μｍ、最大径３．０μｍであり、どちらも実施例１〜７での結果に比べて広い分布であった。また酸化インジウム焼結体の相対密度は９１．０％であり実施例１〜７に比べて明らかに低い値であった。【００８７】
（比較例１１）
比較例１１では、実施例１の条件で、電極間距離を０．５ｃｍとした他は実施例１と同じ方法で電解を実施した。【００８８】
この結果、電極どうしの接触による短絡が起こり、電流値が安定せず安定した電解ができなかった。【００８９】
（比較例１２）
比較例１２では、実施例１の条件で、電極間距離を５．０ｃｍとした他は実施例１と同じ方法で電解を実施した。ただし、電極間距離を５．０ｃｍとすると、実施例１と同数の電極板を電解槽内に配置することが出来ないため、陰極を３枚、陽極を２枚準備し、電解槽内に交互に配置した。そして、得られた水酸化インジウム粉から実施例１と同じ方法で酸化インジウム焼結体を作製した。【００９０】
比較例１２では、電解スラリーの濃度は３．２ｗｔ％であった。この水酸化インジウムの粒度分布は、実施例１と同じ方法で測定して最小径０．６μｍ、最大径３．０μｍであり、同様に酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．８μｍ、最大径３．０μｍであり、どちらも実施例１〜７での結果に比べて広い分布であった。また酸化インジウム焼結体の相対密度は９３．０％であり実施例１〜７に比べて明らかに低い値であった。【００９１】
（比較例１３）
比較例１３は、実施例１の条件で、電解液濃度を０．５ｍｏｌ／Ｌとし、電解液のｐＨを８．０とし、電解温度を１０℃とし、電極電流密度を１２Ａ／ｄｍ２とした他は実施例１と同じ方法で電解を実施した。そして、得られた水酸化インジウム粉から実施例１と同じ方法で酸化インジウム焼結体を作製した。【００９２】
比較例１３では、電解スラリーの濃度は２．６ｗｔ％であった。また実施例１と同様に測定した水酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．１μｍ、最大径８．５μｍであり、同様に酸化インジウムの粒度分布は最小径０．２μｍ、最大径８．８μｍであり、どちらも実施例１〜７での結果に比べて広い分布であった。また酸化インジウム焼結体の相対密度は８７．０％であり実施例１〜７に比べて明らかに低い値であった。【００９３】
（比較例１４）
比較例１４は、実施例１の条件で、電解液濃度を１．０ｍｏｌ／Ｌとし、電解液のｐＨを６．０とし、電解温度を５０℃とし、電極電流密度を１２Ａ／ｄｍ２とした他は実施例１と同じ方法で電解を実施した。そして、得られた水酸化インジウム粉から実施例１と同じ方法で酸化インジウム焼結体を作製した。【００９４】
比較例１４では、電解スラリーの濃度は２．６ｗｔ％であった。この水酸化インジウム粉の粒度分布は、実施例１と同じ方法で測定して最小径０．１μｍ、最大径８．０μｍであり、同様に酸化インジウム粉の粒度分布は、最小径０．１μｍ、最大径８．０μｍであり、どちらも実施例１〜７での結果に比べて広い分布であった。また酸化インジウム焼結体の相対密度は８７．０％であり実施例１〜７に比べて明らかに低い値であった。【００９５】
【表１】
2014192650.tif 000002
【００９６】
以上のように実施例及び比較例の結果から、実施例１〜７のように、電解液の濃度が０．１〜２．０ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨが２．５〜５．０、液温が２０〜６０℃、電極電流密度が４Ａ／ｄｍ２〜２０Ａ／ｄｍ２、電解液中の水酸化インジウム粉の濃度が２〜１５％を満たすように電解を行うことで、水酸化インジウム粉及び酸化インジウム粉の粒度分布幅が狭く、粒径が均一であり、酸化インジウム焼結体の密度が高いことがわかる。
【図１】
2014192650.tif 000003
【図２】
2014192650.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月2日(2016.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極に金属インジウムを用いた電解により水酸化インジウム粉を製造する水酸化インジウム粉の製造方法において、
電解液の濃度が０．１〜２．０ｍｏｌ／Ｌであり、ｐＨが２．５〜５．０、液温が２０〜６０℃であり、
電極電流密度が４〜２０Ａ／ｄｍ２であり、
電極間距離が１〜４ｃｍであり、
析出した上記水酸化インジウム粉を含む電解スラリーの濃度が２〜１５％の範囲となるように電解を行う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】
上記電解液は、硝酸アンモニウムであることを特徴とする請求項１記載の水酸化インジウム粉の製造方法。
【請求項３】
上記水酸化インジウム粉の一次粒子は、柱状形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の水酸化インジウム粉の製造方法。
【請求項４】
陽極に金属インジウムを用いた電解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製造方法において、
電解液の濃度が０．１〜２．０ｍｏｌ／Ｌであり、ｐＨが２．５〜５．０、液温が２０〜６０℃であり、
電極電流密度が４〜２０Ａ／ｄｍ２であり、
電極間距離が１〜４ｃｍであり、
析出した上記水酸化インジウム粉を含む電解スラリーの濃度が２〜１５％の範囲となるように電解を行うことを特徴とする酸化インジウム粉の製造方法。
【請求項５】
上記電解液は、硝酸アンモニウムであることを特徴とする請求項４記載の酸化インジウム粉の製造方法。
【請求項６】
上記水酸化インジウム粉の一次粒子は、柱状形状であることを特徴とする請求項４又は請求項５記載の酸化インジウム粉の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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酸化インジウム粉の製造方法に関するものである。本出願は、日本国において２０１３年５月２７日に出願された日本特許出願番号特願２０１３−１１１２８９を基礎として優先権を主張するものであり、この出願は参照されることにより、本出願に援用される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上述した目的を達成する本発明に係る水酸化インジウム粉の製造方法は、陽極に金属インジウムを用いた電解により水酸化インジウム粉を製造する水酸化インジウム粉の製造方法であって、電解液の濃度が０．１〜２．０ｍｏｌ／Ｌであり、ｐＨが２．５〜５．０、液温が２０〜６０℃であり、電極電流密度が４〜２０Ａ／ｄｍ２であり、電極間距離が１〜４ｃｍであり、析出した水酸化インジウム粉を含む電解スラリーの濃度が２〜１５％の範囲となるように電解を行うことを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
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