(57)【要約】【課題】電解法により粒度分布の狭い水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の電解装置を提供する。【解決手段】水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の電解装置１は、電解槽１０と、電解液１１を調整する調整槽２０と、電解槽１０と調整槽２０とに接続され電解液１１を循環する循環手段３０とを有し、循環手段３０により、電解槽１０と調整槽２０の間で電解液１１を循環させる。このような電解装置１を用いることにより、粒度分布の狭い水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉が得られる。【選択図】図１
2016037633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インジウム又はスズを電解して水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を生成する電解装置であって、
電解槽と、電解液を調整する調整槽と、該電解槽と該調整槽とに接続され該電解液を循環する循環手段とを有し、
上記循環手段により、上記電解槽と上記調整槽の間で上記電解液を循環させることを特徴とする水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の電解装置。
【請求項２】
上記電解槽には、槽底に、上記電解液を槽内に供給する供給口を設け、且つアノード及びカソードと該槽底との間に液分散板を設け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又は水酸化スズ粉の電解装置。
【請求項３】
上記電解槽に対する上記調整槽の容積比が０．１以上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又は水酸化スズ粉の電解装置。
【請求項４】
インジウム又はスズをアノードとして電解により水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を製造する水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の製造方法であって、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電解装置を用いることを特徴とする水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の製造方法。
【請求項５】
上記電解槽当たりの電解液流量が０．００７Ｌ／ｍｉｎ／Ａ〜０．０３Ｌ／ｍｉｎ／Ａであることを特徴とする請求項４に記載の水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の製造方法。
【請求項６】
上記アノードが上記インジウムの場合、上記電解液として０．１ｍｏｌ／Ｌ〜２．０ｍｏｌ／Ｌの硝酸アンモニウム水溶液を使用すると共に、該電解液のｐＨを２．５〜４．０、液温を２０℃〜６０℃、且つ電極電流密度を４Ａ／ｄｍ２〜２０Ａ／ｄｍ２の範囲に制御することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の水酸化インジウム粉の製造方法。
【請求項７】
上記アノードが上記スズの場合、上記電解液として０．１ｍｏｌ／Ｌ〜２．０ｍｏｌ／Ｌの硝酸アンモニウム水溶液を使用すると共に、該電解液のｐＨを２．５〜８．０、液温を２０℃〜６０℃、且つ電極電流密度を４Ａ／ｄｍ２〜２０Ａ／ｄｍ２の範囲に制御することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の水酸化スズ粉の製造方法。
【請求項８】
請求項４乃至請求項７のいずれか１項に記載された水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の製造方法によって得られた水酸化インジウム粉及び／又は水酸化スズ粉を用いて、スパッタリングターゲットを製造することを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の電解装置、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の製造方法、及びスパッタリングターゲットの製造方法に関するものである。特に、粒度分布の狭い水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を作製することが可能な水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の電解装置、その電解装置を用いた水酸化インジウム又は水酸化スズの製造方法、及び水酸化インジウム粉及び／又は水酸化スズ粉を用いた高密度のスパッタリングターゲットの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽電池やタッチパネル等の用途として透明導電膜の利用が増えており、それに伴って、スパッタリングターゲット等において透明導電膜を形成するための材料の需要が増加している。これらの透明導電膜を形成するための材料には、酸化インジウム系焼結材料が主に使用されており、その主原料として酸化インジウム粉が使用されている。スパッタリングターゲットに使用される酸化インジウム粉は、高密度のターゲットを得るために出来るだけ粒度分布の幅が狭いことが望ましい。
【０００３】
酸化インジウム粉の製造方法では、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物を乾燥して仮焼する、いわゆる中和法によって酸化インジウムが得られる。
【０００４】
特許文献１には、中和法により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性水溶液を添加することで、針状の水酸化インジウムを得る方法が提案されている。この方法では、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。
【０００５】
しかしながら、中和法で製造した酸化インジウム粉には、粒径や粒度分布が不均一となり易く、スパッタリングターゲットを製造するとターゲットの密度が高くならず、密度にばらつきが生じるという問題や、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ある。また、中和法では、酸化インジウム粉を製造した後、大量の窒素を含む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。
【０００６】
このような問題を改善する方法として、特許文献２には、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の沈澱を生じさせ、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。また、特許文献３には、特許文献２と同様に、スズを電解処理することで水酸化スズの沈澱を生じさせ、これを仮焼して酸化スズ粉を製造する方法も提案されている。電解法は、中和法に比べて、酸化インジウム粉や酸化スズ粉の製造した後の窒素排水量を格段に少なくすることができる以外に、得られる酸化インジウム粉や酸化スズ粉の粒径を均一化することができる。
【０００７】
しかしながら、特許文献３のように、電解法で得られる水酸化インジウムには、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、その一次粒子径は比較的均一であるものの、一次粒子が強く凝集した凝集粉が得られやすくなる。電解法では、一次粒子の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。
【０００８】
特許文献４には、電解法において、槽内の電解液のｐＨを均一化する目的で、電解液中に水酸化インジウムを含む沈澱物を、懸濁させた状態で撹拌して電解する方法が提案されている。
【０００９】
しかしながら、特許文献４では、製造時間の経過と共に製造条件（液温、ｐＨ等）を一定に制御することが必ずしも容易ではなく、得られる水酸化物の粉末の諸特性のバラつきが生じるという問題がある。
【００１０】
特許文献５には、電解槽にノズルを配置し、このノズルの開口部より流出させた電解液を、電解槽中の各カソード板とアノード板との間で回流させ、水酸化インジウム又は水酸化スズを含む化合物を電解液中に析出させる方法が提案されている。
【００１１】
しかしながら、特許文献５では、電解液を回流させるために、電解液を高速で供給することが必要となるため、電解液の揮発やミストの飛散等により、電解装置周辺の環境の悪化や安全面での問題がある。
【００１２】
特許文献６では、高密度のＩＴＯターゲット材料を得るために、水酸化インジウムや水酸化スズの粒径を、所定の範囲に揃えることが必要とされている。
【００１３】
しかしながら、特許文献６の電解沈澱工程では、十分に粒径の揃った酸化インジウム粉を得るという技術が提供されているとは言い難い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平４−３２５４１５号公報
【特許文献２】特開平６−１７１９３７号公報
【特許文献３】特開平６−１９９５２３号公報
【特許文献４】特開平１０−２０４６６９号公報
【特許文献５】特開２０１３−３６０７４号公報
【特許文献６】特開平５−１９３９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記問題点に鑑み、粒径の均一性に優れ、粒度分布の狭い水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を生成することができる水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の電解装置を提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明は、上述の電解装置を用いることによって、粒径の均一性に優れ、粒度分布の狭い水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を製造することが可能な水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の製造方法を提供することを目的とする。
【００１７】
さらに、本発明は、上述の製造方法により得られた水酸化インジウム粉及び／又は水酸化スズ粉を用いることによって、高密度のスパッタリングターゲットを製造することが可能なスパッタリングターゲット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】
【００１８】
本発明に係る水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の電解装置は、インジウム又はスズを電解して水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を生成する電解装置であって、電解槽と、電解液を調整する調整槽と、電解槽と調整槽とに接続され電解液を循環する循環手段とを有し、循環手段により、電解槽と調整槽の間で電解液を循環させることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の電解装置は、電解槽には、槽底に、電解液を槽内に供給する供給口を設け、且つアノード及びカソードと槽底との間に液分散板を設けることができる。
【００２０】
本発明に係る水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の電解装置は、電解槽に対する調整槽の容積比が０．１以上であることが好ましい。
【００２１】
本発明に係る水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の製造方法は、インジウム又はスズをアノードとして電解により水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を製造する水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の製造方法であって、上記電解装置を用いることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の製造方法は、電解槽当たりの電解液流量が０．００７Ｌ／ｍｉｎ／Ａ〜０．０３Ｌ／ｍｉｎ／Ａであることが好ましい。
【００２３】
本発明に係る水酸化インジウム粉の製造方法は、アノードがインジウムの場合、電解液として０．１ｍｏｌ／Ｌ〜２．０ｍｏｌ／Ｌの硝酸アンモニウム水溶液を使用すると共に、電解液のｐＨを２．５〜４．０、液温を２０℃〜６０℃、且つ電極電流密度を４Ａ／ｄｍ２〜２０Ａ／ｄｍ２の範囲に制御することが好ましい。
【００２４】
本発明に係る水酸化スズ粉の製造方法は、アノードがスズの場合、電解液として０．１ｍｏｌ／Ｌ〜２．０ｍｏｌ／Ｌの硝酸アンモニウム水溶液を使用すると共に、電解液のｐＨを２．５〜８．０、液温を２０℃〜６０℃、且つ電極電流密度を４Ａ／ｄｍ２〜２０Ａ／ｄｍ２の範囲に制御することが好ましい。
【００２５】
本発明に係るスパッタリングターゲットの製造方法は、上記水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の製造方法によって得られた水酸化インジウム粉及び／又は水酸化スズ粉を用いて、スパッタリングターゲットを製造することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明では、粒径の均一性に優れ、粒度分布の狭い水酸化インジウム粉や水酸化スズ粉を得ることができる。
【００２７】
本発明のスパッタリングターゲットの製造方法によれば、上記水酸化インジウム粉や水酸化スズ粉を用いることにより、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】
【００２８】
【図１】本発明に係る電解装置の一実施の形態を示す電解装置の概略図である。
【図２】図１に示した電解装置の電解槽中に電極を配置した状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を具体的な実施形態（以下、「本実施の形態」という。）についてそれぞれ詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない限りにおいて適宜変更することができる。
【００３０】
１．水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の電解装置
１−１．電解槽
１−２．調整槽
１−３．循環手段
２．水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の製造方法
２−１．電気分解工程
２−２．電解液分離工程
２−３．リパルプ洗浄工程
２−４．洗浄液脱水工程
２−５．乾燥工程
３．酸化インジウム粉又は酸化スズ粉の製造方法
４．スパッタリングターゲットの製造方法
【００３１】
［１．水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の電解装置］
本実施の形態に係る水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の電解装置１は、図１に示すように、電解槽１０と、調整槽２０と、電解液１１を電解槽１０と調整槽２０の間で循環させる循環手段３０とを備える。循環手段３０は、電解槽１０と調整槽２０とに接続され、電解液１１を調整槽２０から電解槽１０に供給する供給流路３１と、循環ポンプ３２を備える。循環手段３０は、供給流路３１と循環ポンプ３２により、電解液１１を電解槽１０と調整槽２０の間で循環させるものである。
【００３２】
（１−１．電解槽）
図１及び図２に示すように、電解槽１０は、アノード（陽極）１２及びカソード（陰極）１３と、液分散板１４と、供給口１５と、排液口１６とを備える。アノード１２及びカソード１３は、電解槽１０内に交互に配列して設けられている。液分散板１４は、アノード１２及びカソード１３と電解槽１０の槽底１７との間に設けられている。供給口１５は、電解槽１０の槽底１７に設けられ、排液口１６は、調整槽２０側の電解槽１０の槽壁１８に設けられている。
【００３３】
電解槽１０には、図２に示すように、その槽内に電解液１１が収容され、更にアノード１２及びカソード１３が配置されている。
【００３４】
電解槽１０の形状は、特に限定されず、一般的な直方体、立方体等の方形体等がよく、槽内に配置するアノード１２及びカソード１３の数等を考慮して適宜決定する。また、電解槽１０の形状は、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉が流動でき、局所的な堆積が起こらないように、角を丸くすることが好ましい。
【００３５】
（アノード、カソード）
アノード１２及びカソード１３は、電解槽１０内に交互に配列し、互いに平行となるように配置するといった一般的な配置を採用する。
【００３６】
アノード１２とカソード１３の間の電極間距離は、特に限定されないが、１０ｍｍ〜５０ｍｍが好ましい。アノード１２とカソード１３の間の電極間距離が１０ｍｍ未満である場合には、電極間での接触やショートが発生しやすくなる。一方、電極間距離が５０ｍｍを超える場合には、液抵抗による電圧降下が発生し、液温上昇が生じる。
【００３７】
アノード１２には、金属としてインジウム又はスズを用いることができる。アノード１２に使用するインジウムは、特に限定されないが、水酸化インジウム粉及びこれを焼成して得られる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く、純度９９．９９９９％（通称：６Ｎ品）のものが好ましい。また、アノード１２に使用するスズも、上述したインジウムと同様に、特に限定されないが、水酸化スズ粉及びこれを焼成して得られる酸化スズ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。
【００３８】
アノード１２の厚みは、電極間距離が電解中に著しく変わらない程度にすることが好ましい。また、取り扱い時の重量から、いたずらにアノード１２を厚くすることは好ましくない。
【００３９】
カソード１３には、電解液１１によって腐食しない材質であればよく、導電性の金属やカーボン電極等を用いることができる。カソード１３には、例えば、不溶性のチタンや白金等を用いることができ、チタンを白金でコーティングした不溶性電極、ステンレス鋼（ＳＵＳ）板であってもよい。
【００４０】
アノード１２がインジウムである場合には、カソード１３は、アノード１２と同じ材料であるインジウムでもよい。また、アノード１２がスズである場合には、カソード１３は、アノード１２と同じ材料であるスズでもよい。
【００４１】
アノード１２とカソード１３の大きさは、生産規模に応じて適宜決定することができ、目標の製造量に見合うように適宜決定してもよい。
【００４２】
例えば、図２に示すように、アノード１２を４枚、カソード１３を５枚用意して、電極中心間距離が所定の距離となるように設置する。そして、アノード１２及びカソード１３を導線１９でつなぎ、図示しない整流器と結線することができる。
【００４３】
（液分散板）
液分散板１４は、図２に示すように、電解槽１０内に配置したアノード１２及びカソード１３と槽底１７との間に設ける。
【００４４】
液分散板１４は、銅、鉄、ニッケル、ステンレス等の金属或いは合金からなる薄板を所定の金型を用いてプレス加工することにより作製することができる。液分散板１４は、電解槽１０に合わせるように、大きさを適宜変更することできる。
【００４５】
液分散板１４は、穴１４ａがマス目状に所定の等間隔に開いており、少なくともアノード１２とカソード１３との間隙と対向する位置に設けられている。また、液分散板１４は、穴１４ａの数と大きさ等を適宜変更することができる。これにより、電解槽１０では、循環手段３０により電解槽１０の供給口１５から供給された電解液１１が液分散板１４と槽底１７との間に広がり、液分散板１４の穴１４ａを通過し、アノード１２とカソード１３の間隙を槽底１７から液面に向かって、アノード１２とカソード１３に平行に流れ、偏流のないほぼ均一な液流を確保できる。液分散板１４には、例えば、パンチプレート等が挙げられる。
【００４６】
液分散板１４は、電解槽１０の槽底１７より所定の高さで槽底１７と平行に設けることが好ましい。これは、供給口１５から電解液１１を電解槽１０全体に噴流する際、供給された電解液１１を分散させ、電解槽１０内に電解液１１を均一に噴流させるためである。
【００４７】
（供給口）
供給口１５は、位置は限定されないが、電解槽１０の槽底１７に設けられており、特に槽底１７の中央部に設けていることが好ましい。供給口１５の形状は、接続する供給流路３１の先端部の形状により適宜変更することができ、特に限定されない。
【００４８】
供給口１５は、調整槽２０から供給流路３１を介して電解槽１０に電解液１１を供給させるためのものである。
【００４９】
（排液口）
排液口１６は、電解槽１０の槽壁１８の上端縁全体である。すなわち、槽壁１８の上端縁が排液口１６となることにより、槽壁１８の上端縁を電解液１１が乗り越えて、電解槽１０から調整槽２０に電解液１１をオーバーフローさせることができる。
【００５０】
排液口１６は、調整槽２０側の槽壁１８の上端縁中央部に槽壁１８の一部を切り欠いて設けてもよい。このような構成にすることで、切り欠き部分から、電解液１１が電解槽１０から調整槽２０に流れてオーバーフローさせることができる。切り欠いて設けられた排液口１６は、槽壁１８の上端縁全体からオーバーフローさせる場合と比較して、電解液１１の流れる量を安定させることができる。
【００５１】
切り欠きの形状は、例えばＵ字状、長方形状等の方形状等であってもよく、特に限定されない。
【００５２】
（１−２．調整槽）
調整槽２０は、図１に示すように、撹拌棒２１と、ｐＨ電極２２と、ヒーター２３及び冷却器２４と、薬液タンク２５及び薬液添加用の定量ポンプ２６と、送液口２７とを備える。
【００５３】
調整槽２０は、電解後の電解液１１をｐＨや液温を調整するために、この電解液１１を収容する。
【００５４】
調整槽２０の形状は、特に限定されず、一般的な直方体、立方体等の方形体等がよく、槽内に配置する各種機器等を考慮して適宜決定される。また、調整槽２０の形状は、例えば、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉が流動でき局所的な堆積が起こらないように、角を丸くすることが好ましい。
【００５５】
調整槽２０は、電解槽１０に対して調整槽２０の容積比が０．１以上であることが好ましい。さらに、調整槽２０は、電解槽１０に対して調整槽２０の容積比が１以上であることがより好ましい。電解槽１０に対する調整槽２０の容積比が０．１未満である場合には、ｐＨや液温の均一制御が困難であるために水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の粒度分布が広くなる。
【００５６】
図１に示すように、電解装置１は、電解槽１０と調整槽２０とが一体となったものである。これは、一実施の形態にすぎず、電解槽１０と調整槽２０とが別個であって、電解液１１を電解槽１０から調整槽２０にオーバーフローすることができるように、電解槽１０と調整槽２０とを隣接させることもできる。
【００５７】
電解槽１０の排液口１６からオーバーフローした電解液１１は、調整槽２０で、ｐＨや液温が調整され、循環ポンプ３２によって、供給流路３１を介して、再び電解槽１０内へ供給される。調整槽２０では、この電解液１１のｐＨや液温に関する制御及び維持が適切に行われない場合には、電解槽１０内全体の電解液１１のｐＨや液温は、電解による通電時間の経過と共に、変化する。これにより、生成される水酸化物インジウム粉又は水酸化スズ粉の粒度分布が広くなってしまう。
【００５８】
（撹拌棒）
撹拌棒２１は、調整槽２０内に設置されており、電解液１１を撹拌することにより、電解液１１の全体についてｐＨや液温を均一にする。
【００５９】
（ｐＨ電極）
ｐＨ電極２２は、調整槽２０内に設置されており、調整槽２０内の電解液１１のｐＨを測定する。
【００６０】
（ヒーター、冷却器）
ヒーター２３と冷却器２４は、調整槽２０内に設置されており、電解液１１を加熱又は冷却して、所定の液温に制御及び維持する。
【００６１】
（薬液タンク、定量ポンプ）
薬液タンク２５と定量ポンプ２６は、薬液を調整槽２０に供給できるように調整槽２０に隣接して設置されている。薬液タンク２５には、ｐＨ調整剤が収容されている。調整槽２０では、ｐＨを調整する際に、定量ポンプ２６の圧力を調整することにより、薬液タンク２５中の１Ｎ硝酸の電解液１１に対する添加量を調節し、電解液１１のｐＨを調整する。
【００６２】
（送液口）
送液口２７は、位置は限定されないが、調整槽２０の槽底２８の中央部に設けていることが好ましい。送液口２７の形状は、供給流路３１の先端部の形状により適宜変更することができ、特に限定されない。
【００６３】
送液口２７は、調整槽２０と供給流路３１を接続し、調整槽２０から供給流路３１に電解液１１を送液させるためのものである。
【００６４】
（１−３．循環手段）
循環手段３０は、電解液１１を調整槽２０から電解槽１０に供給するための供給流路３１と、循環ポンプ３２とを備える。循環ポンプ３２は、供給流路３１に設けられている。供給流路３１は、電解槽１０と調整槽２０を接続するものである。循環手段３０は、供給流路３１と循環ポンプ３２により、電解液１１を電解槽１０と調整槽２０の間で循環させるものである。
【００６５】
供給流路３１は、電解液１１を供給するための配管であり、電解液１１により腐食されない材質の配管である。供給流路３１は、配管の端部が電解槽１０の槽底１７に設置された供給口１５と調整槽２０の槽底２８に設置された送液口２７に接続されている。供給流路３１は、電解装置１の下側に設けられ、供給口１５側の端部が槽底１７に対して垂直になっている。電解装置１では、供給流路３１が槽底１７に対して垂直に接続されていることにより、電解液１１を槽底１７から液面に向って噴流させることができる。
【００６６】
循環ポンプ３２は、調整槽２０でｐＨや液温を調整された電解液１１を送液口２７から供給流路３１へ送液し、電解槽１０の槽底１７の供給口１５から槽内に送り出す。
【００６７】
循環手段３０では、調整槽２０で電解後の電解液１１のｐＨや液温を薬液タンク２５及び定量ポンプ２６とヒーター２３及び冷却器２４により調整した電解液１１を循環させる。
【００６８】
循環手段３０では、調整槽２０で調整された電解液１１を電解槽１０の槽底１７にある供給口１５に供給する。循環手段３０では、槽底１７に供給した電解液１１が、液分散板１４の穴１４ａをそれぞれ通ることで均一に分散され、アノード１２とカソード１３の間で下から上へ流れることで、電解槽１０内の全体に広がる。循環手段３０では、この電解液１１の供給により、電解槽１０内の電解液１１がオーバーフローして排液口１６を通って、調整槽２０に流入する。
【００６９】
以上の構成からなる電解装置１では、調整槽２０において所定のｐＨ及び液温となるように調整した電解液１１を循環ポンプ３２により供給流路３１を介して電解槽１０の槽底１７から槽内に供給する。これにより、電解装置１では、槽底１７から供給された電解液１１が液分散板１４により槽底１７から液面に向ってアノード１２とカソード１３との間に均一に流れるようになる。電解装置１では、アノード１２とカソード１３との間に均一に流れることで、電解槽１０の液面付近と槽底１７付近で電解液１１のｐＨや液温を均一にすることができる。そして、電解装置１では、電解液１１を排液口１６から調整槽２０にオーバーフローさせて電解槽１０の液面付近の電解液１１を調整槽２０に送ることができる。そして、電解装置１では、再び調整槽２０において電解液１１のｐＨ及び液温を調整し、調整した電解液１１を循環手段３０により電解槽１０に送り込むことにより、電解槽１０内全体の電解液１１のｐＨ及び液温を均一に維持することができる。
【００７０】
したがって、電解装置１では、電解槽１０内全体において電解液１１のｐＨ及び液温を均一維持できることにより、粒度分布の狭い水酸化物インジウム粉や水酸化物スズ粉を得ることができる。なお、電解装置１では、調整槽２０から電解槽１０への供給は連続的であっても、断続的であってもよく、適宜供給方法を選択する。
【００７１】
一方、電解液１１を循環させない場合には、通電時間と共に電解槽１０の液面付近と槽底１７付近では、電解液１１のｐＨや液温が不均一になる。これにより、液面付近と槽底１７付近で生成した水酸化インジウム粉や水酸化スズ粉の粒度分布に差異が生じる。
【００７２】
また、この電解装置１では、調整槽２０を設けず、従来のように電解槽に撹拌棒を設置して電解液１１を撹拌して電解を行う場合に比べて、調整槽２０で調整した電解液１１を循環手段３０により電解槽１０に送り込むことにより、電解槽１０内全体の電解液１１をより均一に維持することができる。
【００７３】
さらに、この電解装置１は、電解液１１の揮発やミストの飛散等が抑えられ、電解装置１周辺の環境を悪化させず、安全面の問題が改善されている。
【００７４】
［２．水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の製造方法］
水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の製造方法は、本実施の形態に係る水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の電解装置１を用いることにより、電解法を利用して、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を得るものである。
【００７５】
水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の製造方法は、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を含む電解液１１（以下、「電解スラリー」という。）を得る電気分解工程と、電解スラリーから電解液１１を固液分離する電解液分離工程と、電解スラリーに電解液１１を加えてリパルプ洗浄し、洗浄スラリーを得るリパルプ洗浄工程と、得られた洗浄スラリーから洗浄液を脱水するものである洗浄液脱水工程と、水酸化インジウム粉を乾燥する乾燥工程とを有し、各工程を経て水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を得る。以下、各工程を詳細にそれぞれ説明する。
【００７６】
（２−１．電気分解工程）
電気分解工程では、インジウム又はスズをアノード１２とし、対極のカソード１３に導電性の金属やカーボン電極等を使用し、アノード１２及びカソード１３を電解液１１に浸漬して両極間に電位差を発生させて、電流を生じさせることでアノード１２が溶解し、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉が晶析して、電解スラリーを生成する。
【００７７】
電解液１１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、硝酸アンモニウムが好ましい。硝酸アンモニウムは、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を沈澱した後の乾燥、仮焼後に硝酸イオン及びアンモニウムイオンが窒素化合物として除去されて不純物として残らない。その結果、生成される水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の純度を高め、且つコストを削減することができる。
【００７８】
電解液１１は、生成された水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の溶解度が１０−６ｍｏｌ／Ｌ〜１０−３ｍｏｌ／Ｌであることが好ましい。電解液１１では、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の溶解度を上記範囲にすることで、適度に一次粒子の成長が促進されるため、一次粒子の凝集が抑制されるので、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又は水酸化スズ粉を得ることができる。
【００７９】
水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の溶解度が１０−６ｍｏｌ／Ｌよりも低い場合には、アノード１２から溶け出した金属イオンが核化しやすくなるため、一次粒子径が微細化し過ぎる。一次粒子径が微細化し過ぎた場合には、後の水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の分離回収が困難となるため好ましくない。
【００８０】
一方、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の溶解度が１０−３ｍｏｌ／Ｌよりも高い場合には、粒子成長が促進されるため、一次粒子径が大きくなる。このため、粒子を成長させるほど、成長する粒子と成長しない粒子の間で粒子径の違いが大きくなる。粒子径の違いは、凝集の度合いに影響を与えるため、結果として粒度分布の幅が広くなってしまう。水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の粒度分布の幅が広くなると、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を仮焼して得られる酸化インジウム粉又は酸化スズ粉の粒度分布の幅も広くなり、これを焼結して得られるスパッタリングターゲットは高密度となり難いため好ましくない。
【００８１】
電解液１１の濃度は、０．１ｍｏｌ／Ｌ〜２．０ｍｏｌ／Ｌに調整することが好ましい。電解液１１の濃度が０．１ｍｏｌ／Ｌ未満である場合には、電解時の電圧上昇が大きくなり、通電部が発熱したり、電力コストが高くなる等の問題が生じる。一方、電解液１１の濃度が２．０ｍｏｌ／Ｌを超える場合には、電解によって水酸化インジウム粒子又は水酸化スズ粒子が粗大化し、粒径のばらつきが大きくなる。
【００８２】
水酸化インジウム粉を得る場合には、電解液１１のｐＨを２．５〜４．０に調整することが好ましい。電解液１１のｐＨが２．５未満である場合には、水酸化インジウム粉の沈澱が生じない。一方、電解液１１のｐＨが４．０を超える場合には、水酸化インジウム粉の析出するのが速すぎて電解液１１の濃度不均一のまま沈澱が形成されるため、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。
【００８３】
水酸化スズ粉を得る場合には、電解液１１のｐＨを２．５〜８．０に調整することが好ましい。電解液１１のｐＨが２．５未満である場合には、水酸化スズ粉の沈澱が生じない。一方、電解液１１のｐＨが８．０を超える場合には、水酸化スズ粉の析出するのが速すぎて電解液１１の濃度不均一のまま沈澱が形成されるため、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。
【００８４】
電解液１１の液温は、２０℃〜６０℃に調整することが好ましい。電解液１１の液温が２０℃未満である場合には、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の析出が遅すぎる。一方、電解液１１の液温が６０℃を超える場合には、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉が析出するのが速すぎて電解液１１の濃度が不均一のまま沈澱が形成されるため、粒度分布幅が広がる。
【００８５】
電解時の電極電流密度は、４Ａ／ｄｍ２〜２０Ａ／ｄｍ２に調整することが好ましい。これにより、広範囲の電極電流密度とすることができる。電解時の電極電流密度が４Ａ／ｄｍ２未満である場合には、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の生産効率が低下してしまう。一方、電解時の電極電流密度が２０Ａ／ｄｍ２を超える場合、電解液１１の上昇、アノード１２（例えば、金属インジウム）の表面に不動態化して電解し難しくなる等の問題が生じる。
【００８６】
電解槽当たりの電解液流量は、０．００７Ｌ／ｍｉｎ／Ａ（槽電流）〜０．０３Ｌ／ｍｉｎ／Ａ（槽電流）であることが好ましい。電解槽当たりの電解液流量が０．００７Ｌ／ｍｉｎ／Ａ（槽電流）未満である場合には、核発生よりも核成長が優先し、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の粒子径が大きくなる。一方、電解槽当たりの電解液流量が０．０３Ｌ／ｍｉｎ／Ａ（槽電流）を超える場合には、電解液１１の揮発やミストの飛散等により、電解装置１周辺の環境の悪化や安全面等での問題がある。
【００８７】
なお、電解槽当たりの電解液流量が、０．００７Ｌ／ｍｉｎ／Ａ（槽電流）以上では、電解液１１中に生成した水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉が槽底１７に晶析せず、懸濁した状態で、電解を行うことが好ましい。
【００８８】
電気分解工程では、以上のようなアノード１２及びカソード１３を使用し、両極間に電位差を発生させて、電流を生じさせることでアノード１２を溶解させ、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉が晶析して、電解スラリーを生成する。電気分解工程では、電解する際に、調整槽２０に電解液１１を調整し、電解液１１を循環させる。電気分解工程では、電解液１１を連続的又は断続的に循環させる。
【００８９】
具体的に、電気分解工程では、循環ポンプ３２により調整槽２０から供給流路３１を経て、電解液１１が所定の電解槽当たりの電解液流量分供給される。電気分解工程では、電解液１１の供給により、電解槽１０内の電解液１１がオーバーフローして、排液口１６を通って、電解液１１が送られる。
【００９０】
電気分解工程では、ヒーター２３及び冷却器２４により、電解槽１０から送られた電解液１１を所定の温度に制御及び維持する。ここで、電気分解工程では、定量ポンプ２６により薬液タンク２５から１Ｎ硝酸を調整槽２０に添加し、ｐＨ電極２２でｐＨを測定しながら、電解液１１を所定のｐＨに制御及び維持する。また、電気分解工程では、撹拌棒２１により、調整槽２０内の電解液１１のｐＨや液温の差をなくして均一にする。電気分解工程では、調整槽２０内で電解槽１０から送られた電解液１１が所定の液温やｐＨに調整される。
【００９１】
電気分解工程では、循環ポンプ３２により、所定のｐＨや液温に制御された調整槽２０内の電解液１１が供給流路３１を経て電解槽１０の槽底１７に供給される。電気分解工程では、電解液１１が、電解槽１０の槽底１７に設置された供給口１５から噴流される。電気分解工程では、その噴流した電解液１１が液分散板１４の穴１４ａをそれぞれ通ることにより分散され、アノード１２とカソード１３の間をそれぞれ均一に流れ、電解槽１０内の全体において電解液１１のｐＨ及び液温が均一となる。
【００９２】
これにより、電気分解工程では、電解槽１０に所定のｐＨや液温に制御された電解液１１が供給され、且つ電解液１１が循環することにより、槽内の電極間の電解液１１のｐＨや液温が均一となり、電解槽１０内の電解液１１全体が均一な状態で電気分解を行うことができる。
【００９３】
以上より、電気分解工程では、粒径が均一で粒度分布の狭い水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を含む電解液１１からなる電解スラリーが得られる。
【００９４】
（２−２．電解液分離工程）
電解液分離工程では、電気分解工程により得られた電解スラリーを電解液１１と水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉とを固液分離する。
【００９５】
電解液分離工程では、電解液１１の分離には、微細な粉末であっても目詰まりを起こさず、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の回収効率が高いクロスフロー方式のロータリーフィルタを使用する。ロータリーフィルタで使用するろ布は、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の回収率を高めるために、できるだけ通気度の小さいものが好ましい。より好ましくは、通気度が０．３ｃｍ３／ｓｅｃ／ｃｍ２以下のものである。
【００９６】
（２−３．リパルプ洗浄工程）
リパルプ洗浄工程では、電解液分離工程における固液分離後の水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉には電解液１１が含まれるため、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉に洗浄液を加えて水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉をリパルプ洗浄する。
【００９７】
リパルプ洗浄工程では、リパルプ洗浄に使用する洗浄液は、不純物が少ない方が望ましいため、純水を用いる。特に、純水は、ＪＩＳ  Ｋ０５５７に規定されたＡ２グレード以上であることが望ましい。一方、Ａ１グレード以下である場合には、シリカ等の不純物が混入し、生成された水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を用いたスパッタリングターゲットを作製する際に問題となる。
【００９８】
リパルプ洗浄工程では、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉１ｋｇに対して５Ｌ〜２０Ｌの純水を用いて洗浄することが好ましい。使用する純水の量が５Ｌ未満である場合には、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉に電解液成分である硝酸アンモニウムが多く残留してしまう。この残留物により、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の乾燥時において、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を仮焼し酸化インジウム粉又は酸化スズ粉を得る際に火災が発生する危険性が高くなる。一方、使用する純水の量が２０Ｌを超える場合には、洗浄後の排水処理量が増加し、コストアップとなってしまう。
【００９９】
リパルプ洗浄工程では、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉に洗浄液を加え、必要に応じて撹拌することができる。また、１回以上リパルプ洗浄することによって、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉中の電解液１１を除去でき、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を洗浄することができる。
【０１００】
以上より、リパルプ洗浄工程では、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉をリパルプ洗浄することにより、洗浄スラリーが得られる。
【０１０１】
（２−４．洗浄液脱水工程）
洗浄液脱水工程では、リパルプ洗浄工程で得られた洗浄スラリーから洗浄液を脱水する。ここで、脱水には、微細な粉末でも目詰まりをおこし難く、回収率の高いクロスフロー方式のロータリーフィルタを使用するのが好ましい。
【０１０２】
洗浄液脱水工程では、洗浄スラリーを洗浄脱水することにより、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉が得られる。
【０１０３】
また、洗浄液脱水工程において、電解液１１や洗浄液を再利用する場合には、洗浄液脱水工程で得られた洗浄液を加熱して所定の時間減圧蒸留し、濃縮液を得る。
【０１０４】
洗浄液脱水工程では、得られた濃縮液を電解液分離工程により分離された電解液１１と混合し、電気分解工程で使用した電解液１１と同じになるように純水を添加して調整することができる。その後、その調整した電解液１１を再び調整槽２０に入れて循環ポンプ３２により供給流路３１を介して電解槽１０に供給して、新たな電解を行うことができる。
【０１０５】
電気分解工程では、上述のように得られた電解液１１を、再利用することができる。これにより、電解液１１が廃液として廃棄されることがなくなる。
【０１０６】
（２−５．乾燥工程）
乾燥工程では、洗浄液脱水工程後に得られた水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を乾燥する。
【０１０７】
乾燥工程では、乾燥する方法として、特に限定されないが、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。
【０１０８】
乾燥工程では、乾燥条件について水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の水分を除去することができれば、特に限定されないが、好ましくは乾燥温度が８０℃〜１５０℃に設定する。乾燥温度が８０℃未満である場合には、水分を含んだ水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の乾燥が不十分となる。一方、乾燥温度が１５０℃を超える場合には、水分を飛ばしすぎることにより、水酸化インジウム粉から酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉から酸化スズ粉が生成されてしまう。
【０１０９】
また、乾燥工程では、乾燥温度により異なるが、好ましくは乾燥時間が約１０時間〜２４時間程度に設定する。
【０１１０】
乾燥工程では、洗浄液脱水工程後の水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を乾燥することにより、水酸化物インジウム粉又は水酸化スズ粉が得られる。
【０１１１】
以上より、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の製造方法では、上述した水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の電解装置１を用いることで、調整槽２０で調整した電解液１１が電解槽１０に供給して電解液１１が循環することにより、粒径が均一で粒度分布の狭い水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉が得られる。
【０１１２】
また、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の製造方法では、電解液１１や洗浄液を再利用することで、従来のように排水処理しないため、電解液１１や洗浄液の損失を抑制できると共に環境への負荷を抑制することができる。従って、この製造方法は、工業的価値が高いものとなる。
【０１１３】
［３．酸化インジウム粉又は酸化スズ粉の製造方法］
酸化インジウム粉又は酸化スズ粉の製造方法では、所定の条件下、得られた水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を仮焼して、酸化インジウム粉又は酸化スズ粉が得られる。
【０１１４】
酸化インジウム粉又は酸化スズ粉の製造方法では、仮焼条件を適宜決定するが、好ましくは仮焼温度６００℃〜８００℃に設定する。
【０１１５】
仮焼温度が６００℃未満である場合には、得られた酸化インジウム粉又は酸化スズ粉は、ＢＥＴ値が１５ｍ２／ｇを超えるため一次粒子が小さすぎることにより、凝集性を有する粉末となる。このような酸化インジウム粉又は酸化スズ粉では、高密度の焼結材料、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）焼結材料を得ることができない。
【０１１６】
一方、仮焼温度が８００℃を超える場合には、得られた酸化インジウム粉又は酸化スズ粉では、ＢＥＴ値が１０ｍ２／ｇ未満であるため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ことにより、焼結性が低下する。このような酸化インジウム粉又は酸化スズ粉では、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、好ましくは仮焼温度６００℃〜８００℃に設定する。
【０１１７】
また、酸化インジウム粉又は酸化スズ粉の製造方法では、仮焼温度に従って仮焼条件を適宜決定するが、好ましくは仮焼時間１時間〜１０時間と設定する。
【０１１８】
酸化インジウム粉又は酸化スズ粉は、比表面積のＢＥＴ値が１０ｍ２／ｇ〜１５ｍ２／ｇの範囲内に制御されており、粒度分布の累積粒度１０％径（Ｄ１０）が０．２μｍ以上、累積粒度９０％径（Ｄ９０）が２．７μｍ以下とする。このような酸化インジウム粉又は酸化スズ粉は、比表面積が制御されており、分散性が良く、凝集が少ないため、高密度の焼結材料を生成することができる。
【０１１９】
酸化インジウム粉又は酸化スズ粉の製造方法では、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉をより所望の粒径とするために、必要に応じて解砕又は粉砕を行うことができる。また、酸化インジウム粉又は酸化スズ粉の製造方法では、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の電解の際に電解液１１として硝酸アンモニウムを用いた場合、硝酸アンモニウムの分解が生じるので、酸化インジウム粉又は酸化スズ粉への混入を防止することができる。
【０１２０】
酸化インジウム粉又は酸化スズ粉は、上述したように水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の電解装置１によって得られた水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉が有する粒度分布が狭いという特性を引き継いでいる。
【０１２１】
以上より、酸化インジウム粉又は酸化スズ粉の製造方法は、上述した粒度分布の狭い水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を用いることで、粒度分布の狭い酸化インジウム粉又は酸化スズ粉が得られる。
【０１２２】
［４．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は、上述した水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の製造方法によって得られた粒度分布の狭い水酸化インジウム粉及び／又は水酸化スズ粉を酸化して、得られた酸化インジウム粉及び／又は酸化スズ粉を用いることで、スパッタリングターゲットが得られる。
【０１２３】
水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の製造方法によって得られた粒度分布の狭い水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉を乾燥させることで、粒度分布の狭い酸化インジウム粉又は酸化スズ粉が得られる。次に、得られた酸化インジウム粉と酸化スズ粉のターゲットを所定の割合で混合し造粒粉を作製する。次に、作製された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成する。次に、成型体を大気圧下で例えば１３００℃〜１６００℃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、酸化インジウムスズ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）が得られる。また、得られた酸化インジウム粉又は酸化スズ粉を用いて、スパッタ法により酸化インジウムスパッタリングターゲット又は酸化スズスパッタリングターゲットが得られる。
【０１２４】
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と酸化スズ粉の粒度分布が狭いため、比表面積が制御されており、これらの酸化インジウム粉と酸化スズ粉は、分散性がよいものとなるため、高密度のスパッタリングターゲットを得ることできる。これにより、スパッタリングターゲットの製造方法では、ターゲットの加工中に割れや欠け等が生じず、スパッタの際に異常放電が発生することも制御することができる。
【実施例】
【０１２５】
次に、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、これらによって限定されるものではない。
【０１２６】
＜実施例１＞
（１）電気分解工程
実施例１では、電気分解工程において、図１に示す電解装置１を用いて水酸化インジウム粉を生成した。図１に示す電解装置１は、縦１００ｃｍ、横４０ｃｍ、深さ５０ｃｍの２００Ｌ電解槽１０と、縦２０ｃｍ、横４０ｃｍ、深さ５０ｃｍの４０Ｌ調整槽２０とを備え、電解槽１０と調整槽２０は隣接して設けられている。電解装置１では、供給流路３１が電解槽１０と調整槽２０に、供給流路３１には循環ポンプ３２が設けられている。
【０１２７】
電解槽１０には、槽底１７より２ｃｍの高さで槽底１７と平行に、電解液１１の液流を分散させるために液分散板１４を設けた。即ち、液分散板１４は、１０ｃｍ四方あたり縦５列、横５列、計２５個の直径３ｍｍの穴１４ａがマス目状に等間隔に開いている。これにより、電解槽１０では、循環ポンプ３２により循環手段３０から供給口１５を介して供給された電解液１１が液分散板１４を通過し、各液流は偏流のないほぼ均一な液流量を確保した。
【０１２８】
また、電解槽１０には、図２に示すように、複数のアノード１２とカソード１３を配置した。カソード１３として、巾２６ｃｍ、高さ４０ｃｍ、厚み４ｍｍのチタン金属板を５枚準備した。また、アノード１２として、純度９９．９９９９％の金属インジウムを、巾２６ｃｍ、高さ４０ｃｍ、厚み８ｍｍの板状に成型したものを４枚準備した。電解装置１では、これらの５枚のカソード１３と４枚のアノード１２を、図２に示すように、電解槽１０内の液分散板１４上に、垂直にして両極が互いに平行となるように交互に配置した。電解装置１では、アノード１２とカソード１３との間の距離を、２．０ｃｍに調節し配置した。４枚のアノード１２は、５枚のカソード１３と導線１９で電気的に接続した。
【０１２９】
調整槽２０には、電解液１１を撹拌する撹拌棒２１、ｐＨを測定するｐＨ電極２２、電解液１１の液温を制御及び維持するヒーター２３及び冷却器２４、電解液１１のｐＨを制御及び維持する薬液タンク２５及び薬液添加用の定量ポンプ２６を、その槽内に又はその槽内に隣接し、それぞれ設置した。
【０１３０】
電解装置１では、表１に示すように、電解槽１０に１．０ｍｏｌ／Ｌ硝酸アンモニウム水溶液を２００Ｌ、調整槽２０に１．０ｍｏｌ／Ｌ硝酸アンモニウム水溶液を４０Ｌ入れた。調整槽２０において、電解液１１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２０に取り付けたｐＨ電極２２を用いて行った。調整槽２０では、この状態を維持しつつ、さらにヒーター２３及び冷却器２４を使用して電解液１１の温度を２５℃に維持した。調整槽２０では、撹拌棒２１で槽内の電解液１１を撹拌して電解液１１の調整を行った。
【０１３１】
電解装置１では、電解中、循環ポンプ３２により、２０Ｌ／ｍｉｎの速度で調整槽２０内の電解液１１を、供給流路３１を経て、供給口１５を介して電解槽１０へ供給した。なお、電解液１１では、電解槽当たりの電解液流量に換算すると、０．０１５Ｌ／ｍｉｎ／Ａ（槽電流）であった。電解槽１０内の電解液１１は、電解槽１０の調整槽２０側の槽壁１８の上端の中央部に配置された排液口１６より、オーバーフローにより調整槽２０に送られた。
【０１３２】
電解装置１では、電極電流密度を１５Ａ／ｄｍ２に調節し、６時間電解を継続した。この電解により、電気分解工程では、水酸化インジウム粉を含む電解スラリーが得られた。
【０１３３】
（２）電解液分離工程
次に、実施例１では、電解液分離工程において、得られた水酸化インジウムスラリーの固液分離を行った。この工程では、水酸化インジウムスラリーの固液分離には、ロータリーフィルタ（寿工業株式会社製ＲＦＵ−０２Ｂ）と、ろ布（ＫＥ−０２２、通気度０．１ｃｍ３／ｓｅｃ／ｃｍ２）を使用して行った。電解液分離工程では、水酸化インジウムスラリーを固液分離した結果、水酸化インジウムケーキと、分離された電解液１１とが得られた。
【０１３４】
（３）リパルプ洗浄工程
次に、実施例１では、洗浄液脱水工程において、リパルプ洗浄工程において、得られた水酸化インジウムケーキを洗浄した。リパルプ洗浄工程では、水酸化インジウムケーキに対して、純水を加えてステンレスバケツ容器で撹拌し、再分散した。次いで、これを電解液分離工程と同じ方法で固液分離操作を行い、再び水酸化インジウムケーキと洗浄液が得られた。
【０１３５】
（４）洗浄液脱水工程
実施例１では、洗浄液脱水工程において、日鉄住友環境株式会社製の減圧蒸留装置（エコプリマ）を使用して、濃縮加熱用ヒーター釜（容量１ｍ３）に、リパルプ洗浄工程で得られた洗浄液１００Ｌを仕込み、電気ヒーター１００ｋＷ／ｈｒで４時間減圧蒸留を実施した。
【０１３６】
実施例１では、この濃縮液を、電解液分離工程で分離された電解液１１と混合し、電気分解工程で使用した電解液１１と同じになるように、純水を添加して調整した。その後、洗浄液脱水工程では、調整した電解液１１を再び調整槽２０に入れて、循環ポンプ３２により供給流路３１を経て電解槽１０に供給し、新たな電解を行った。ここまでの工程において、電解液１１は、廃液として廃棄されることはなかった。
【０１３７】
実施例１では、洗浄液脱水工程を３回繰り返して、得られた水酸化インジウム粉を含む電解スラリーをサンプリングし、粒度分布をレーザー回折・散乱法（装置名：ＳＡＬＤ−２２００、社名：株式会社島津製作所）により測定した。
【０１３８】
（５）乾燥工程
実施例１では、乾燥工程において、洗浄脱水工程で得られた水酸化インジウム粉を含む電解スラリーをスプレードライヤで噴霧乾燥して、水酸化インジウム粉が得られた。得られた水酸化インジウム粉は、表１に示すように、最小径０．３μｍ、最大径１．２μｍと極めて粒度分布が狭いものであった。
【０１３９】
（６）酸化インジウム粉の製造工程
実施例１では、乾燥工程で得られた水酸化インジウム粉を大気中、７００℃で焼成して、酸化インジウム粉が得られた。
【０１４０】
＜実施例２＞
実施例２では、表１に示すように調整槽２０の液量を２００Ｌとしたこと以外は実施例１と同様にして、水酸化インジウム粉が得られた。得られた水酸化インジウム粉は、表１に示すように、最小径０．３μｍ、最大径１．２μｍと極めて粒度分布が狭いものであった。
【０１４１】
実施例２では、実施例１と同様にして、水酸化インジウム粉を大気中、７００℃で焼成して、酸化インジウム粉が得られた。
【０１４２】
＜実施例３＞
実施例３では、表１に示すように電解槽当たりの電解液流量を０．０２７Ｌ／ｍｉｎ／Ａとしたこと以外は実施例１と同様にして、水酸化インジウム粉が得られた。得られた水酸化インジウム粉は、表１に示すように、最小径０．３μｍ、最大径１．１μｍと極めて粒度分布が狭いものであった。
【０１４３】
実施例３では、実施例１と同様にして、水酸化インジウム粉を大気中、７００℃で焼成して、酸化インジウム粉が得られた。
【０１４４】
＜実施例４＞
実施例４では、アノード１２に純度９９．９９％の金属スズを使用し、電解液１１のｐＨを７．０に調整したこと以外は実施例１と同様にして、水酸化スズ粉が得られた。得られた水酸化スズ粉は、表２に示すように、最小径０．３μｍ、最大径３．４μｍであることから、極めて粒度分布の狭いものであった。
【０１４５】
実施例４では、実施例１と同様にして、得られた水酸化スズ粉を大気中、７００℃で焼成して、酸化スズ粉が得られた。
【０１４６】
＜実施例５＞
実施例５では、表２に示すように調整槽２０の液量を２００Ｌとしたこと以外は実施例３と同様にして、水酸化スズ粉が得られた。得られた水酸化スズ粉は、表２に示すように、最小径０．３μｍ、最大径３．４μｍであることから、極めて粒度分布の狭いものであった。
【０１４７】
実施例５では、実施例１と同様にして、得られた水酸化スズ粉を大気中、７００℃で焼成して、酸化スズ粉が得られた。
【０１４８】
＜実施例６＞
実施例６では、実施例１により得られた酸化インジウム粉９９０ｇと、実施例４により得られた酸化スズ粉１０ｇを、混合コールドプレス法により成形体を形成した。次に、実施例６では、大気圧中において、１４００℃にて、得られた成形体を３０時間焼結し、酸化インジウム−酸化スズ系焼結体が得られた。得られた焼結体の相対密度は、表３に示すように、アルキメデス法により測定したところ、９９．７％であった。
【０１４９】
＜実施例７＞
実施例７では、実施例２により得られた酸化インジウム粉９９０ｇと、実施例５により得られた酸化スズ粉１０ｇを混合コールドプレス法により成形体を形成した。次に、実施例７では、大気圧中において、１４００℃にて、得られた成形体を３０時間焼結し、酸化インジウム−酸化スズ系焼結体が得られた。得られた焼結体の相対密度は、表３に示すように、アルキメデス法により測定したところ、９９．７％であった。
【０１５０】
＜比較例１＞
比較例１では、調整槽を使用せず電解槽のみで電解した。その際、撹拌棒、ｐＨ電極、ヒーター、冷却器を電解槽に設置し、且つ電解槽内の液分散板を外した。比較例１では、表１に示すように、電解槽内の撹拌棒の回転数（６０ｒｐｍ）で撹拌させたこと以外は実施例１と同様にして、水酸化インジウム粉が得られた。得られた水酸化インジウム粉は、表１に示すように、最小径０．２μｍ、最大径１２．０μｍであることから、粒度分布の広いものであった。
【０１５１】
比較例１では、実施例１と同様に乾燥して、得られた水酸化インジウム粉を大気中、７００℃で焼成して、酸化インジウム粉が得られた。
【０１５２】
＜比較例２＞
比較例２では、調整槽を使用せず電解槽のみで電解した。その際、撹拌棒、ｐＨ電極、ヒーター、冷却器を電解槽に設置した。電解槽内の液分散板を外した。比較例２では、表１に示すように、電解槽内の撹拌棒の回転数（３００ｒｐｍ）で撹拌させたこと以外は実施例１と同様にして、水酸化インジウム粉が得られた。得られた水酸化インジウム粉は、表１に示すように、最小径０．２μｍ、最大径４．０μｍであることから、粒度分布の広いものであった。
【０１５３】
比較例２では、実施例１と同様にして、得られた水酸化インジウム粉を大気中、７００℃で焼成して、酸化インジウム粉が得られた。
【０１５４】
＜比較例３＞
比較例３では、表１に示すように電解槽当たりの電解液流量を０．００５Ｌ／ｍｉｎ／Ａとしたこと以外は実施例１と同様にして、水酸化インジウム粉が得られた。得られた水酸化インジウム粉は、表１に示すように、最小径０．２μｍ、最大径８．０μｍであることから、粒度分布の広いものであった。
【０１５５】
比較例３では、実施例１と同様にして、得られた水酸化インジウム粉を大気中、７００℃で焼成して、酸化インジウム粉が得られた。
【０１５６】
＜比較例４＞
比較例４では、表１に示すように電解槽当たりの電解液流量を０．０５０Ｌ／ｍｉｎ／Ａとしたこと以外は実施例１と同様にして、水酸化インジウム粉の作製を試みた。しかしながら、比較例４では、電解液の揮発やミストの飛散が激しく、電解を中止した。従って、比較例４では、水酸化インジウム粉を得ることができなかった。
【０１５７】
＜比較例５＞
比較例５では、調整槽を使用せず電解槽のみで電解した。その際、ｐＨ電極、ヒーター、冷却器、撹拌棒を電解槽に設置し、且つ電解槽内の液分散板を外した。比較例５では、表２に示すように、電解槽内の撹拌棒の回転数（６０ｒｐｍ）で撹拌させたこと以外は実施例３と同様にして、水酸化スズ粉が得られた。この得られた水酸化スズ粉は、表２に示すように、最小径０．２μｍ、最大径３４．２μｍであることから、粒度分布の広いものであった。
【０１５８】
比較例５では、実施例１と同様にして、水酸化スズ粉を大気中７００℃で焼成して、酸化スズ粉が得られた。
【０１５９】
＜比較例６＞
比較例６では、調整槽を使用せず電解槽のみで電解した。その際、ｐＨ電極、ヒーター、冷却器、撹拌棒を電解槽に設置し、且つ電解槽内の液分散板を外した。比較例６では、表２に示すように、電解槽内の撹拌棒の回転数（３００ｒｐｍ）で撹拌させたこと以外は実施例３と同様にして、水酸化スズ粉が得られた。この得られた水酸化スズ粉は、表２に示すように、最小径０．２μｍ、最大径１１．４μｍであることから、粒度分布の広いものであった。
【０１６０】
比較例６では、実施例１と同様にして、水酸化スズ粉を大気中、７００℃で焼成して、酸化スズ粉が得られた。
【０１６１】
＜比較例７＞
比較例７では、表２に示すように、電解槽当たりの電解液流量により０．００５Ｌ／ｍｉｎ／Ａとしたこと以外は実施例３と同様にして、水酸化スズ粉が得られた。得られた水酸化スズ粉は、表１に示すように、最小径０．２μｍ、最大径２２．８μｍであることから、粒度分布の広いものであった。
【０１６２】
比較例７では、実施例１と同様にして、得られた水酸化スズ粉を大気中、７００℃で焼成して、酸化スズ粉が得られた。
【０１６３】
＜比較例８＞
比較例８では、表２に示すように、電解槽当たりの電解液流量を０．０５０Ｌ／ｍｉｎ／Ａとしたこと以外は実施例３と同様にして、水酸化スズ粉の作製を試みた。しかしながら、比較例８では、電解液の揮発やミストの飛散が激しく、電解を中止した。従って、比較例８では、水酸化スズ粉が得られなかった。
【０１６４】
＜比較例９＞
比較例９では、比較例１により得られた酸化インジウム粉９９０ｇと、比較例５により得られた酸化スズ粉１０ｇを混合コールドプレス法により成形体を形成した。次に、比較例９では、大気圧中において、１４００℃にて、得られた成形体を３０時間焼結し、酸化インジウム−酸化スズ系焼結体が得られた。得られた焼結体の相対密度は、表３に示すように、アルキメデス法により測定したところ、８８．６％であった。
【０１６５】
＜比較例１０＞
比較例１０では、比較例３により得られた酸化インジウム粉９９０ｇと、比較例７により得られた酸化スズ粉１０ｇを混合コールドプレス法により成形体を形成した。次に、比較例１０では、大気圧中において、１４００℃にて、得られた成形体を３０時間焼結し、酸化インジウム−酸化スズ系焼結体が得られた。得られた焼結体の相対密度は、表３に示すように、アルキメデス法により測定したところ、８７．１％であった。
【０１６６】
【表１】
2016037633.tif 000003
【０１６７】
【表２】
2016037633.tif 000004
【０１６８】
【表３】
2016037633.tif 000005
【０１６９】
実施例１乃至実施例５の結果より、水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉の電解装置１を用いたことにより、表１及び表２に示す通りの粒度分布の狭い水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉が得られた。
【０１７０】
実施例６及び実施例７の結果が示すように、実施例１、実施例２、実施例４、実施例５で得られた極めて粒度分布の狭い水酸化インジウム粉及び水酸化スズ粉を用いたことにより、表３に示す通りの高密度のスパッタリングターゲットが得られた。
【０１７１】
以上の結果から、極めて粒度分布の狭い水酸化インジウム粉及び水酸化スズ粉を用いることで、相対密度の高い酸化インジウム−酸化スズ系焼結体が得られることがわかった。
【０１７２】
比較例１、比較例２、比較例５、比較例６が示すように、電解槽１０と調整槽２０との間で電解液１１を循環させなかったことにより、表１及び表２に示す通りの粒度分布の狭い水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉が得られなかった。
【０１７３】
比較例３、比較例４、比較例５、比較例６が示すように、電解槽当たりの電解液流量を０．００７Ｌ／ｍｉｎ／Ａ〜０．０３Ｌ／ｍｉｎ／Ａの範囲から外れたことにより、表１及び表２に示す通りの粒度分布の狭い水酸化インジウム粉又は水酸化スズ粉が得られなかった。
【０１７４】
比較例９及び比較例１０が示すように、比較例１、比較例３、比較例５、比較例７で得られた粒度分布の広い水酸化インジウム粉及び水酸化スズ粉を用いたことにより、表３に示す通りの高密度のスパッタリングターゲットが得られなかった。
【０１７５】
以上の結果から、粒度分布の広い水酸化インジウム粉及び水酸化スズ粉を用いても、相対密度が高い酸化インジウム−酸化スズ系焼結体が得られないことがわかった。
【符号の説明】
【０１７６】
１  電解装置、１０  電解槽、１１  電解液、１２  アノード（陽極）、１３  カソード（陰極）、１４  液分散板、１４ａ  穴、１５  供給口、１６  排液口、１７  槽底、１８  槽壁、１９  導線、２０  調整槽、２１  撹拌棒、２２  ｐＨ電極、２３  ヒーター、２４  冷却器、２５  薬液タンク、２６  定量ポンプ、２７  送液口、２８  槽底、３０  循環手段、３１  供給流路、３２  循環ポンプ
【図１】
2016037633.tif 000006
【図２】
2016037633.tif 000007