JP2009114013A

JP2009114013A - 酸化インジウムを主成分とする粉末およびその製造方法

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Publication number: JP2009114013A
Application number: JP2007287507A
Authority: JP
Inventors: Kazuomi Ryoshi; 一臣漁師; Yasumasa Hattori; 靖匡服部
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2007-11-05
Filing date: 2007-11-05
Publication date: 2009-05-28
Anticipated expiration: 2027-11-05
Also published as: JP5050785B2

Abstract

【課題】塩化インジウム、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩を出発原料として用いた場合であっても、塩素品位が低い酸化インジウムを主成分とする粉末を、効率よく、かつ、低コストで得られる製造方法を提供する。
【解決手段】混合時の液温が５０℃未満、ｐＨが８以上に保持されるように、かつ、混合終了時のｐＨが１１〜１４となるように、塩基性水溶液に塩化インジウムを添加し、水酸化インジウムを晶析させ、得られた水酸化インジウムを、０．０８ｍｏｌ／Ｌ以上のアンモニア水溶液に分散させることによりサスペンションとし、該サスペンションを６０〜１００℃の液温に保持した後、濾過することにより粉末を得て、その後、水洗および仮焼の処理を行う。
【選択図】なし

Description

本発明は、酸化インジウムを主成分とする粉末およびその製造方法に関し、特に、出発原料として、塩化インジウム、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩を用いた粉末およびその製造方法に関する。

酸化インジウムを主成分とする粉末（酸化インジウム粉末、または、酸化インジウムを主成分とし、他の金属または金属酸化物を含有する粉末）は、その導電性を利用して、樹脂混練用導電性フィラーのほか、透明導電膜塗料や、透明導電性薄膜作製用のターゲット材などの原料として、電子材料用に広く使われている。

酸化インジウムの粉末は、例えば、インジウム塩水溶液にアンモニア水溶液や水酸化ナトリウム等の塩基を添加することにより中和し、水酸化インジウムを晶析させ、得られた水酸化インジウムを、水洗し、乾燥し、仮焼することにより得ることができる。

導電性フィラーあるいは透明導電膜塗料は、その用途が電子材料用であることから、不純物、特にハロゲン元素が含まれることが問題となる。ハロゲン元素が存在すると、電子機器内に用いられている金属の腐食または溶出が発生しやすくなるとともに、酸化インジウム粉末が混合された樹脂においても、経時劣化が起きやすくなるという問題がある。

このような問題に対して、例えば、特許文献１（特開平５−２０１７３１号公報）には、酸化インジウムにスズをドープした酸化インジウムスズ（Indium tin oixde、以下「ＩＴＯ」という）粉末における、ハロゲン元素である塩素の除去について記載されている。これによれば、塩化インジウムおよび塩化スズの混合水溶液をアルカリ水溶液で中和して得た共沈沈殿物を、デカンテーションまたは遠心分離法によって水洗し、加熱分解することによりＩＴＯ粉末を得ることが提案されている。

しかし、ＩＴＯ粉末の塩素品位を１００質量ｐｐｍ未満にするためには、デカンテーションまたは遠心分離法等による水洗を、電気抵抗率が２０００Ω・ｃｍ以上、好ましくは５０００Ω・ｃｍ以上になるまで、行う必要があり、このような水洗により工程の高コスト化が予想される。また、特許文献１には、ＩＴＯ粉末の塩素品位を、蒸留水への溶出塩素に基づいて決定しており、得られたＩＴＯ粉末の塩素品位が６〜３９０質量ｐｐｍであることが記載されているが、通常は、溶出分より多くの塩素が粉末内部に残留しているものであり、粉末内部の塩素まで十分に除去されているとは言い難い。

一方、ＩＴＯ粉末に代表される透明導電性薄膜作製用のターゲット材では、ハロゲン元素が存在すると、その焼結性が阻害されるとされている。例えば、特許文献２（特開平１０−１８２１５０号公報）には、焼結を阻害する塩素や硫黄を含まない硝酸インジウムを用いた酸化スズ含有酸化インジウム粉末の製造方法が記載されている。特許文献２には、焼結温度域、特に８００℃を超える温度では、揮発する成分が残存することにより、焼結が阻害され、特に、ハロゲン元素の存在は好ましくないとされており、かかる方法では、出発原料のインジウム塩として、塩化インジウムではなく、硝酸インジウムを使用することが提案されている。

しかし、塩化インジウムを出発原料として酸化インジウムを合成する場合と比較すると、硝酸インジウムを出発原料として酸化インジウムを合成する場合には、硝酸が塩酸よりも高価であり、かつ、硝酸性窒素の廃液処理コストが高いことから、製造コストが高くなってしまう。

以上のように、硝酸性窒素の廃液処理コストが高いため、排水処理を含む生産コストの観点からは、硝酸性窒素が副生する硝酸インジウムを出発原料とする製造プロセスではなく、塩化インジウムを出発原料とする製造プロセスの方が望ましいといえる。

しかしながら、生産コストが安価となるように、塩化インジウムを出発原料として酸化インジウムを合成すると、塩素が残留するため、前述のように電子材料用としての使用は困難になる。さらに、残留塩素を除去する場合には、塩素除去の困難さから、製造コストが高くなるという問題がある。
特開平５−２０１７３１号公報特開平１０−１８２１５０号公報

本発明の目的は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、塩化インジウム、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩を出発原料として用いた場合であっても、塩素品位が低い酸化インジウムを主成分とする粉末を、効率よく、かつ、低コストで得られる製造方法を提供することにある。

本発明者は、塩化インジウム、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩を出発原料として用いて、塩素品位が低い酸化インジウムを主成分とする粉末を製造する方法を確立すべく、鋭意、研究開発を行った。

その結果、塩化インジウムの水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液と、塩基とを、特定の温度とｐＨに制御して、水酸化インジウムまたはインジウム複合水酸化物を晶析させ、得られた水酸化インジウムまたはインジウム複合水酸化物を、特定の塩基性水溶液で洗浄することで、塩素品位が低い酸化インジウムを主成分とする粉末が得られるとの知見を得て、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明に係る酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法では、塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液と、塩基性水溶液とを、液温５０℃未満、ｐＨ８以上に保持し、かつ、混合終了時のｐＨが１１〜１４となるように、混合することを特徴とする。

そして、晶析した水酸化インジウムまたはインジウム複合水酸化物を０．０８ｍｏｌ／Ｌ以上のアンモニア水溶液に分散させることによりサスペンションとし、該サスペンションを６０℃〜１００℃の液温に保持した後、濾過することにより粉末を得て、その後、該粉末に水洗および仮焼の処理を施すことにより、塩素品位が低い酸化インジウムを主成分とする粉末を得る。

本発明では、塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液と、塩基性水溶液との混合溶液において、混合の開始から混合の終了までの間において、液温５０℃未満、ｐＨ８以上に保持する。

ｐＨ８以上に保持するためには、前記塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液と、前記塩基性水溶液とを混合するに際して、該塩基性水溶液に対して、前記塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液を添加することが好ましい。

確実にｐＨ８以上に保持するためには、前記塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液を、当量以上の前記塩基性水溶液に添加することが好ましい。

また、塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液と、塩基性水溶液との混合は、前記塩基性水溶液に対して、前記塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液を添加することにより行ってもよく、または、前記塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液を、前記塩基性水溶液に添加するに際して、該塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液の添加と同時に、塩基を添加することにより行ってもよい。

本発明では、混合時にｐＨを８以上に保持しつつ、かつ、混合終了時のｐＨが１１〜１４となるように混合を調整する必要があるが、これは、前記塩基性水溶液としｐＨの高い溶液を使用し、前記塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液の添加により、ｐＨを上記範囲に調整してもよく、また、前記塩基性水溶液に、前記塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液の添加と同時に、前記塩基を添加することにより、混合溶液のｐＨを８以上に保持し、かつ、混合終了時のｐＨが１１〜１４の範囲内となるように調整してもよい。

さらには、前記水酸化インジウムまたはインジウム複合酸化物の晶析後に、前記塩基をさらに添加することにより、混合終了時のｐＨを１１〜１４の範囲内となるように調整してもよい。

前記塩基性水溶液として、アンモニア水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、および水酸化カリウム水溶液のうちの少なくとも１種類を用いることができる。

また、前記塩基としては、アンモニア水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム、および水酸化カリウムのうちの少なくとも１種類を用いることができる。

得られた水酸化インジウムの粉末に水洗および仮焼の処理を施すことのみにより、酸化インジウムを主成分とする粉末が得られるが、本発明では、得られた水酸化インジウムの粉末における塩素品位が８質量ｐｐｍ以下であり、よって、水酸化インジウムの粉末における塩素品位をさらに低下させるための処理を施すことなく、塩素品位が１０質量ｐｐｍ以下である酸化インジウムを主成分とする粉末を得ることが可能となる。

本発明により、塩化インジウム、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩を出発原料として用いた場合であっても、塩素品位が低い酸化インジウムを主成分とする粉末を、効率よく、かつ、低コストで得ることができる。

以下、本発明に係る酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法を、詳細に説明する。

本発明の酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法は、塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液と、塩基性水溶液とを、液温５０℃未満、ｐＨ８以上に保持しながら、混合終了時のｐＨが１１〜１４となるように、混合する。

塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液と、塩基性水溶液とを混合する際の液温、すなわち、混合の開始から混合の終了までの液温を５０℃未満の温度に保持する必要がある。

液温が５０℃以上になると、晶析した水酸化インジウムまたはインジウム複合水酸化物からなる粒子が凝集してしまう。この場合、凝集した水酸化インジウムまたはインジウム複合水酸化物からなる粒子の内部に、塩素が存在することとなる。よって、後工程の水洗によっても、このように内部に存在する塩素の除去が困難となり、水酸化インジウムまたはインジウム複合水酸化物の粉末に残留する塩素が多くなってしまう。なお、塩素の残留量を５ｐｐｍ以下とするためには、かかる混合時の液温を４０℃以下に保持する。一方、混合時の液温は、凝固点以上であれば問題ないが、液温が低すぎると、濾過性が悪化するため、３０℃以上とすることが好ましい。

また、かかる混合溶液における混合開始から混合終了までのｐＨを８以上に保持する必要がある。ｐＨが８未満になると、水酸化インジウムまたはインジウム複合水酸化物からなる粒子の内部に塩素が残留しやすくなる。よって、その後の洗浄による塩素の除去が困難となるため、水酸化インジウムまたはインジウム複合水酸化物の粉末に残留する塩素が多くなってしまう。

以上のように、水酸化インジウムまたはインジウム複合水酸化物を晶析させる工程においては、混合開始から混合終了までにおいて、混合溶液の液温を５０℃未満、ｐＨを８以上に制御する必要がある。

かかる混合の開始から終了まで、混合溶液のｐＨを８以上に保持する方法としては、塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液と、塩基性水溶液とを混合する際に、塩基性水溶液に対して、塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液を添加することが好ましい。塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液と、塩基性水溶液とを、反応槽等に同時に直接入れて混合した場合には、混合が不均一となり、部分的にｐＨが８未満になる領域が生じるおそれがあり、このように部分的にでもｐＨが８未満となると、当該領域において粒子の内部に塩素が残留し、最終的な塩素の残留量を１０ｐｐｍ以下とできない場合が生ずる。

また、ｐＨを８以上に保持するために、塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液の添加の際に、同時に、塩基を添加させてもよい。同時に塩基を添加することにより、塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液の添加によるｐＨの低下を抑制し、ｐＨを８以上に保持することを確実にできる。

また、塩基性水溶液は、当量以上に添加することが好ましい。当量以上の塩基性水溶液に対して、塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液を添加することで、混合が生ずる領域においてｐＨを８以上に保持することを確実にできる。

また、本発明では、塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液と塩基性水溶液の混合は、混合終了時のｐＨが１１〜１４の範囲内となるように行なうことが必要である。

混合終了時のｐＨが１１未満では、塩素の除去効果が少なく、得られた水酸化インジウムまたはインジウム複合水酸化物中に残留する塩素が多くなり、洗浄によっても、十分に低減することができない。一方、ｐＨが１４を超えても、塩素の除去効果は大きくならず、水酸化インジウムの再溶解により、インジウムの収率が悪化するばかりか、必要な塩基性水溶液あるいは塩基の量が、さらに増加するため、コスト的にも不利となる。

なお、混合終了時のｐＨが１１〜１４の範囲内となればよく、晶析の過程にわたってｐＨがこの範囲に存する必要はない。例えば、ｐＨがこの範囲より高い（すなわち、ｐＨが８以上の）塩基性水溶液に、塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液を添加して、ｐＨを下げて、混合終了時に上記範囲内となるように調整してもよい。また、混合開始時にｐＨが８以上に保持されていれば、晶析の過程においてｐＨが１１未満であってもよく、晶析の過程では、塩基の同時添加によりｐＨが８以上に保持されていればよく、混合が終了する時点で、ｐＨが上記範囲内となるように調整すればよい。よって、晶析の終了後に、さらに塩基を添加して、混合の終了時点のｐＨを上記範囲内に調整してもよい。

このように、本発明では、混合の開始から混合の終了までにおいて、混合溶液のｐＨを８以上に保持し、かつ、混合終了時の混合溶液のｐＨを１１〜１４の範囲内とすることが重要である。

ｐＨ調整の容易さを考慮すると、塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液と、塩基性水溶液とを混合して、水酸化インジウムまたはインジウム複合水酸化物を晶析させた後、さらに塩基を混合することにより、混合終了時におけるｐＨを１１〜１４の範囲内に調整することが好ましい。

塩基性水溶液としては、水酸化インジウムないしはインジウム複合水酸化物を晶析できるものであれば、特に限定されないが、アンモニア水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、および水酸化カリウム水溶液の内の少なくとも１種類を用いること好ましい。また、同様に塩基としては、前述の塩基性水溶液、または塩基性固体のいずれか、あるいはその両方を用いることができ、塩基性固体としては、水酸化ナトリウム、または水酸化カリウムか、あるいは両方を用いることが好ましい。

特に、コスト面から、塩基性水溶液としては、アンモニア水溶液、または水酸化ナトリウム水溶液か、あるいは両方を用いることが好ましく、塩基性固体としては、水酸化ナトリウムを用いることが好ましい。

なお、ｐＨを８以上に保持しながら混合する際の塩基と、晶析後にｐＨを１１〜１４に上昇させる際の塩基は、同一の塩基を用いてもよく、異なる塩基を組み合わせてもよい。

次に、得られた水酸化インジウムまたはインジウム複合酸化物の粉末を分散させてサスペンションとするためのアンモニア水溶液の濃度は、０．０８ｍｏｌ／Ｌ以上とすることが必要である。０．０８ｍｏｌ／Ｌ未満では、水酸化インジウム粉末中に残留する塩素を減らすことが十分にできない。アンモニア水溶液の濃度は、１．０ｍｏｌ／Ｌ以下であることが好ましく、１．０ｍｏｌ／Ｌを超えても、塩素除去の効果は大きくならず、コストが増加するのみである。水洗あるいはサスペンションに用いる液量は、塩素を十分に吸収でき、かつ、十分に撹拌できる液量とすればよい。水洗には、純水を用いることが好ましく、塩基の種類、処理する塩化インジウムないしは塩化インジウムを主成分とする金属塩の量に応じて、適切に決定される。

また、水酸化インジウムまたはインジウム複合水酸化物の粉末をアンモニア水溶液に分散させて得たサスペンションは、６０〜１００℃の液温に保持することが必要である。液温が６０℃未満の場合、水酸化インジウムまたはインジウム複合水酸化物の粉末中に残留する塩素を減らすことが、十分にはできない。一方、液温が１００℃を超えると、アンモニアの蒸発が激しくなり、アンモニア濃度が減少してしまうため、塩素の量を減らすことが十分にはできないことがある。より好ましくは、塩素を安定して低減するため、サスペンションを７０〜８０℃の液温に保持している状態で撹拌する。サスペンションの保持時間は、１５分以上とする。保持時間が１５分未満の場合は、塩素を減らすことが十分にはできないことがある。より好ましくは、塩素を安定して低減するため、１時間以上保持する。

一方、仮焼温度は、通常行なわれる温度で問題なく、７００〜１２００℃とすることが好ましい。７００℃未満では、水酸化物から酸化物への転換が十分でないことがあり、１２００℃を超えると、酸化インジウムが焼結することがある。

仮焼時の雰囲気は、特に限定されないが、酸化性雰囲気とすることが好ましく、コスト面から大気雰囲気とすることがより好ましい。

以上のようにして得た酸化インジウムを主成分とする粉末においては、残留塩素が少なく、１０質量ｐｐｍ以下となり、電子材料用としては好適なものとなる。特に、本発明では、水酸化インジウムまたはインジウム複合水酸化物の粉末に対する後処理を施すことなく、得られる酸化インジウムまたはインジウム複合酸化物の粉末において、１０質量ｐｐｍ以下の塩素品位、さらには、電子材料用として好適な５質量ｐｐｍ以下の塩素品位とすることができる。よって、濾過と水洗を繰り返したり、その間に乾燥工程を加えたり、また、水洗前に硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、硫酸ナトリウムなどの無機塩の水溶液を用いてサスペンションとして保持する工程などは不要であり、低コスト化に著しく寄与する。ただし、本発明により得られた水酸化インジウムまたはインジウム複合水酸化物に対して、これらの後処理をさらに施すことにより、最終的な酸化インジウムまたはインジウム複合酸化物の粉末における塩素品位を５質量ｐｐｍ以下となるようにしてもよい。

なお、残留塩素は、水酸化インジウムまたはインジウム複合酸化物の粉末を乾燥させ、その後、硝酸で溶解し、硝酸銀を加えて、塩化銀を沈殿させ、沈殿物中の塩素を、蛍光Ｘ線定量分析装置にて検量線により測定することで求める。これにより、表面に存在する塩素だけでなく、粉末の内部に存在する塩素を含めた形で、塩素品位を測定することができる。

［実施例１、比較例１］
実施例１および比較例１により、塩化インジウム水溶液と塩基性水溶液を混合する際、塩基性水溶液に塩化インジウム水溶液と塩基を同時に添加する方法を用いた場合に関して、晶析時の制御ｐＨが、水酸化インジウム中に残留する塩素の量へ及ぼす影響を検討した。

（実施例１）
２５％アンモニア（ＮＨ₄ＯＨ）水溶液（和光純薬工業株式会社製、試薬一級）を少量添加し、ｐＨを８以上に調整した純水４４．７ｍｌ中に、インジウムメタルを濃塩酸に溶解して調製した０．８８ｍｏｌ／Ｌの塩化インジウム水溶液１００ｍｌと、２５％アンモニア（ＮＨ₄ＯＨ）水溶液（和光純薬工業株式会社製、試薬一級）４４．７ｍｌを、液温３５℃、ｐＨ８に制御しながら添加した。添加の終了により、水酸化インジウムの晶析も終了した。その後、水酸化ナトリウムペレット（和光純薬工業株式会社製、試薬一級）を溶解して調製した２５％水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液４３．０ｍｌを添加し、ｐＨを１２．９とした。

得られた溶液を濾過することにより得られた水酸化インジウムの粉末を水洗した後、０．２ｍｏｌ／ＬのＮＨ₄ＯＨ水溶液に分散させることによりサスペンションとした。その後、得られたサスペンションを、９０℃で２時間、保持した後、濾過し、水洗を行い、乾燥させて、水酸化インジウム粉末を得た。

得られた水酸化インジウム粉末を、硝酸で溶解し、硝酸銀を加えて、塩化銀を沈殿させ、沈殿物中の塩素を、蛍光Ｘ線定量分析装置（ＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ製、Ｍａｇｉｘ）にて検量線により測定し、水酸化インジウム粉末中に残留する塩素による塩素品位を求めた。

その結果、最終的に得られた水酸化インジウム粉末中に残留する塩素による塩素品位は、３質量ｐｐｍ（酸化インジウム換算で４質量ｐｐｍ）であった。

（比較例１）
塩化インジウム水溶液と、２５％アンモニア水溶液を添加する際のｐＨを７に制御とした以外は、実施例１と同様に、水酸化インジウム粉末を得た。

得られた水酸化インジウム粉末中に残留する塩素による塩素品位を、実施例１と同様に求めた。塩素品位は、２１質量ｐｐｍ（酸化インジウム換算で２５質量ｐｐｍ）であった。

［実施例２、３、および比較例２］
実施例２、３、および比較例２により、混合中のｐＨの影響を検討した。

（実施例２）
２５％アンモニア（ＮＨ₄ＯＨ）水溶液（和光純薬工業株式会社製、試薬一級）２４．４ｍｌと、水酸化ナトリウムペレット（和光純薬工業株式会社製、試薬一級）を溶解して調製した２５％水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液４３．０ｍｌを混合した水溶液（ｐＨ１３）を用意した。当該水溶液に、インジウムメタルを濃塩酸に溶解して調整した０．８８ｍｏｌ／Ｌの塩化インジウム水溶液１００ｍｌを、液温３５℃に保持しながら添加した。塩化インジウム水溶液の添加によりｐＨは低下し、添加後のｐＨは１２．３となった。

得られた溶液を濾過することにより得られた水酸化インジウムの粉末を水洗した後、実施例１と同様に、洗浄し、水酸化インジウム粉末を得た。

得られた水酸化インジウム粉末中に残留する塩素による塩素品位を、実施例１と同様に求めた。塩素品位は、２質量ｐｐｍ（酸化インジウム換算で２質量ｐｐｍ）であった。

（実施例３）
２５％アンモニア（ＮＨ₄ＯＨ）水溶液（和光純薬工業株式会社製、試薬一級）４０．６ｍｌに、インジウムメタルを濃塩酸に溶解して調整した０．８８ｍｏｌ／Ｌの塩化インジウム水溶液１００ｍｌを、液温を１０℃〜２５℃に制御しながら添加した。添加後のｐＨは９．１となった。その後、水酸化ナトリウムペレット（和光純薬工業株式会社製、試薬一級）を溶解して調製した２５％水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液３３．１ｍｌを添加し、ｐＨを１１．６とした。

得られた水酸化インジウム粉末中に残留する塩素による塩素品位を、実施例１と同様に求めた。塩素品位は、５質量ｐｐｍ（酸化インジウム換算で６質量ｐｐｍ）であった。

（比較例２）
インジウムメタルを濃塩酸に溶解して調整した０．８８ｍｏｌ／Ｌの塩化インジウム水溶液１００ｍｌに、２５％アンモニア（ＮＨ₄ＯＨ）水溶液（和光純薬工業株式会社製、試薬一級）２４．４ｍｌを、液温を２４℃〜３４℃に制御しながら添加した。ｐＨは２．９から７．７に上昇した。その後、水酸化ナトリウムペレット（和光純薬工業株式会社製、試薬一級）を溶解して調製した２５％水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液４３．０ｍｌを添加し、ｐＨを１３．４とした。

得られた水酸化インジウム粉末中に残留する塩素による塩素品位を、実施例１と同様に求めた。塩素品位）は、２０質量ｐｐｍ（酸化インジウム換算で２４質量ｐｐｍ）であった。

（比較例３）
比較例３により、晶析時の液温が水酸化インジウム中に残留する塩素の量へ及ぼす影響を検討した。

２５％アンモニア（ＮＨ₄ＯＨ）水溶液（和光純薬工業株式会社製、試薬一級）を２倍に希釈したアンモニア水溶液８９．４ｍｌ（ｐＨ１２）に、インジウムメタルを濃塩酸に溶解して調整した０．８８ｍｏｌ／Ｌの塩化インジウム水溶液１００ｍｌを、液温を５０℃に制御しながら添加した。塩化インジウム水溶液の添加によりｐＨは低下し、添加後のｐＨは８．３となった。その後、水酸化ナトリウムペレット（和光純薬工業株式会社製、試薬一級）を溶解して調製した２５％水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液４３．０ｍｌを添加し、ｐＨを１２．６とした。

（比較例４）
比較例４により、混合後の最終ｐＨが水酸化インジウム中に残留する塩素の量へ及ぼす影響を検討した。

２５％アンモニア（ＮＨ₄ＯＨ）水溶液（和光純薬工業株式会社製、試薬一級）４０．６ｍｌ（ｐＨ１２）に、インジウムメタルを濃塩酸に溶解して調整した０．８８ｍｏｌ／Ｌの塩化インジウム水溶液１００ｍｌを、液温１２℃〜２９℃に制御しながら添加した。添加後のｐＨは８．９となった。

得られた水酸化インジウム粉末中に残留する塩素による塩素品位を、実施例１と同様に求めた。塩素品位は、１６質量ｐｐｍ（酸化インジウム換算で１９質量ｐｐｍ）であった。

（比較例５）
比較例５により、ＮＨ₄ＯＨ水溶液に分散させることによりサスペンションとして保持する工程の有無が、水酸化インジウム中に残留する塩素の量へ及ぼす影響を検討した。

実施例１において、晶析した水酸化ナトリウムを濾過し、水洗した後、ＮＨ₄ＯＨ水溶液に分散させることなく、乾燥させて、水酸化インジウム粉末を得た。

得られた水酸化インジウム粉末中に残留する塩素による塩素品位を、実施例１と同様に求めた。塩素品位は、８０質量ｐｐｍ（酸化インジウム換算で９６質量ｐｐｍ）であった。

本発明による実施例１〜３で得られた水酸化インジウム粉末中の塩素品位は、２〜５質量ｐｐｍであり、十分に低減されている。一方、晶析時の制御ｐＨが８未満である比較例１および２においては、得られた水酸化インジウム粉末中の塩素品位が、２０質量ｐｐｍおよび２１質量ｐｐｍであり、十分には低減されていないことがわかる。また、晶析時の液温が５０℃以上である比較例３においては、得られた水酸化インジウム粉末中の塩素品位が２１質量ｐｐｍであり、低減されていない。さらに、混合後の最終ｐＨが１１未満である比較例４においても、得られた水酸化インジウム粉末中の塩素品位が１９質量ｐｐｍであり、低減されていない。

実施例で得られた水酸化インジウム粉末を、大気雰囲気中、７００℃〜１２００℃で仮焼して、酸化インジウムを得た。得られた酸化インジウムは、塩素品位が２〜６質量ｐｐｍであり、電子材料用として好適であった。

以上より明らかなように、本発明の製造方法により、塩化インジウム、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩を出発原料として用いた場合であっても、残留する塩素による塩素品位が少なく、効率よく、かつ、低コストで、酸化インジウムを主成分とする粉末を製造することができる。従って、得られる酸化インジウムを主成分とする粉末は、電子材料用として好適であり、透明導電性薄膜形成用の高密度インジウム含有酸化物ターゲットの分野で利用されるのみでなく、樹脂混練用導電性フィラーおよび透明導電膜塗料の分野でも利用され、工業的に極めて有益である。

Claims

塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液と、塩基性水溶液とを、液温５０℃未満、ｐＨ８以上に保持し、かつ、混合終了時のｐＨが１１〜１４となるように、混合し、晶析した水酸化インジウムまたはインジウム複合水酸化物を０．０８ｍｏｌ／Ｌ以上のアンモニア水溶液に分散させることによりサスペンションとし、該サスペンションを６０℃〜１００℃の液温に保持した後、濾過することにより粉末を得て、その後、該粉末に水洗および仮焼の処理を施すことを特徴とする酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法。
前記塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液と、前記塩基性水溶液とを混合するに際して、該塩基性水溶液に対して、前記塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液を添加することを特徴とする請求項１に記載の酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法。
前記塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液を、当量以上の前記塩基性水溶液に添加することを特徴とする請求項２に記載の酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法。
前記塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液を、前記塩基性水溶液に添加するに際して、該塩化インジウム水溶液、または、塩化インジウムを主成分とする金属塩が含まれる水溶液の添加と同時に、塩基を添加することを特徴とする請求項２または３に記載の酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法。
前記水酸化インジウムまたはインジウム複合酸化物の晶析後に、前記塩基をさらに添加することにより、混合終了時のｐＨを１１〜１４の範囲内に調整することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法。
前記塩基性水溶液として、アンモニア水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、および水酸化カリウム水溶液のうちの少なくとも１種類を用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法。
前記塩基として、アンモニア水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム、および水酸化カリウムのうちの少なくとも１種類を用いることを特徴とする請求項１〜６に記載の酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法。
請求項１〜７のいずれかの製造方法により製造され、塩素品位が１０質量ｐｐｍ以下であることを特徴とする酸化インジウムを主成分とする粉末。