JP2829557B2 - 酸化スズ粉末の製造方法 - Google Patents
酸化スズ粉末の製造方法Info
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Description
in Oxide膜）を始めとした酸化インジウム系表示材料等
の製造原料として好適な“酸化スズ粉末”の製造方法に
関するものである。
含まれていて副産物として回収されていたインジウムの
興味深い特性が次第に明らかになるにつれ、その用途に
関する多くの提案がなされてきたが、近年、インジウム
酸化物、特に“ＩＴＯ”と呼ばれる“Snを含んだインジ
ウム酸化物(In2Ｏ3-SnＯ2)”の薄膜が有する高い導電性
や透明性に注目が集まり、液晶表示装置，薄膜エレクト
ロルミネッセンス表示装置，放射線検出素子，端末機器
の透明タブレット等の多岐にわたる用途が開かれた。
造原料として準備される酸化スズ粉末は、従来、図３に
示す如き工程に従って製造されている。即ち、まず第１
段階として、金属スズを硝酸で溶解し、これをメタスズ
酸として沈降させる。そして、この沈積物（メタスズ
酸）をろ過，洗浄，乾燥する。次に、第２段階として、
得られたメタスズ酸を焙焼し、酸化スズ粉末とする。な
お、このように製造された酸化スズ粉末は、スパッタリ
ングタ−ゲット等に成形されてスパッタリングによる薄
膜の形成に用いられることが多い。
上記方法には次のような問題が指摘された。 a) 得られる酸化スズ粉末は諸特性（平均粒径，見掛密
度等）のバラツキが大きく、これが酸化スズ粉末を主原
料或いは副原料として製造される表示材料等の“品質バ
ラツキの低減”或いは“高品質化”の阻害要因となって
いる。 b) 製造条件（液温，反応速度等）を一定に制御するこ
とが必ずしも容易でなく、これを安定させるために設備
コストが上昇する。 c) 従来とは特性の異なる粉末を要求された場合に、こ
の要求への柔軟な対応ができない。 d) 製造装置が比較的大掛かりとなり、そのため製造条
件を一定に制御しようとするとかなりの労力を要する
上、増産への対応が必ずしも容易とは言えない。 e) 溶解廃液（例えば硝酸廃液）がその都度発生するの
でその処理が必要であり、これがランニングコストを高
める。
のは、上記諸問題を解消し、例えば前述した表示材料の
原料等としても十分に満足できる優れた特性を備えた酸
化スズ粉末を、製造性良く安定に、かつコスト安く提供
できる手立てを確立することであった。
上記目的を達成すべく様々な観点から鋭意研究を行った
ところ次のような知見を得たのである。
る“メタスズ酸”を製造するに際して、従来のような
“溶解沈澱法”ではなくて“電解法”を採用すると、比
較的低い設備費やランニングコストの下で安定した条件
にてメタスズ酸を製造することが可能となる上、これを
か焼して得られる酸化スズ粉末の諸特性（平均粒径，見
掛密度等）の幅が非常に広くなり、しかも電解条件の選
択によってこれら諸特性をきめ細かくコントロ−ルする
ことも可能であることが見出された。
れたものであり、「スズを陽極として電解することによ
り得たメタスズ酸をか焼することによって、 平均粒径や
見掛密度等の特性バラツキの小さい酸化スズ粉末を安定
かつ低コストで、しかも特性コントロ−ル容易に製造し
得るようにした点」に大きな特徴を有している。
造方法では、上述した如く、従来とは異なってまず電解
液中で金属スズを陽極として電解することによりメタス
ズ酸を析出させ、次いでこれをか焼（焙焼）するという
工程が採られるが、スズを陽極電解する際に適用される
電解液については特に指定されるものではなく、硝酸ア
ンモニウム，硫酸アンモニウム，その他の電解質等の何
れを用いても良いものの、コストや製品の純度維持の面
から硝酸アンモニウム水溶液が好ましいと言える。
解法”としては、通常のいわゆる平波による電解法，周
期的反転電流による電解法（ＰＲ電解法）の何れを採用
しても良い。そして、メタスズ酸製造時の電解条件を選
択することでこれをか焼して得られる酸化スズ粉末の平
均粒径，比表面積又は見掛密度等の制御が可能であり、
これらの調整は、酸化スズ系の表示材料等の原料として
用いた場合における製品品質の著しい改善に結びつく。
係る“酸化スズ粉末の製造工程例”を示している。ここ
で、図１に例示される工程によって酸化スズ粉末をより
安定に製造するためには、好ましくは、か焼に供するメ
タスズ酸を得るための“スズの電解”を、ＮＨ4 ＮＯ3
濃度が 0.2〜５mol/L(リットル) 、ｐＨが４〜9.5 、そして
浴温が０〜５０℃の硝酸アンモニウム水溶液中で実施
し、かつその時の電流密度を１００〜１８００Ａ／ｍ2
の範囲に制御するのが良い。
液）のＮＨ4 ＮＯ3 濃度が 0.2mol/Lを下回ると電流効
率低下又は電力原単位上昇を招く恐れがあり、また５mo
l/L を超えると薬品消費量の増大が無視できなくなる。
そして、浴のｐＨが４を下回ると沈積物が微細化して固
液分離困難となり、一方、9.5 を上回る浴の取扱いは安
全上もしくは環境防災上好ましくないので、これを避け
るのが通例である。
は冷却コストの点で不利となり、一方、５０℃を超える
温度に維持しようとするとそのための加熱コストが無視
できなくなる上、特にＮＨ4 ＮＯ3 の場合にはアンモニ
ア蒸気発生に対応した環境対策が必要となる。更に、電
流密度については、１００Ａ／ｍ2 を下回ると生産性が
悪くなり、一方、１８００Ａ／ｍ2 を上回ると槽電圧の
上昇が顕著となって経済的に不利になる。
法」によると次のような利点を享受することができ、従
ってその産業上の寄与は非常に大きいと言える。 1) 得られる酸化スズ粉末の“諸特性（平均粒径，見掛
密度等）の幅”が広く、これらを電解条件の選択によっ
てコントロ−ルできる。 2) か焼に供する中間原料たるメタスズ酸の製造が電解
法にて行われるので連続方式が採用でき、バッチ方式の
従来法（溶解沈澱法）に比べて品質管理が容易で、品質
そのものも安定する。 3) 電解条件の選択により最終的に得られる酸化スズ粉
末の諸特性を微妙にコントロ−ルできるため、これを原
料とする酸化スズ含有表示材料等の高品質化や品質バラ
ツキの低減が達成できる。 4) いわゆる“クロ−ズドシステム”化ができるので、
中和の都度に硝酸の廃液が発生していた従来法に比べて
ランニングコストの大幅な低減が達成される。 5) 装置がコンパクトであるので、イニシャルコスト
（建設費）も安価となり増産への対応がしやすい。
を前述したＩＴＯスパッタリングタ−ゲットに成形して
ＩＴＯ膜の形成に用いた場合に特に優れた結果を得るこ
とができるが、酸化スズ粉末からＩＴＯタ−ゲットを製
造するには、一般に図２で示した工程が採られる。
に説明する。
ＮＯ3 濃度：0.5mol/L，ｐＨ：８）中において、金属ス
ズを陽極とし、陰極電流密度６００Ａ／ｍ2 にてＰＲ式
のパルス通電により電解を行った。そして、電解槽底の
沈積物をろ過，洗浄及び乾燥し、メタスズ酸を得た。次
に、これを１１００℃で焙焼し酸化スズ粉末を得たが、
得られた酸化スズ粉末は細かい狭い範囲に粒度が揃って
いて高い見掛け比重を示した。
した酸化インジウムとを原料とし、コ−ルドプレス大気
焼結法によりSnＯ2 含有割合が１０wt％のＩＴＯスパッ
タリングタ−ゲットを製造したところ、焼結体の密度は
4.88ｇ/cm3であった。
て得られた透明導電膜のシ−ト抵抗や透過率等の諸特性
を調査したところ、ＬＣＤ（液晶）用としても十分に使
用可能な満足できる結果を示すことが確認された。
ＮＨ4 ＮＯ3 濃度：1.0mol/L，ｐＨ：６の硝酸アンモニ
ウム水溶液を使用した以外は、実施例１の場合と同一条
件で金属スズのＰＲ方式のパルス電解を行い、電解槽底
の沈積物をろ過，洗浄及び乾燥してメタスズ酸を得た。
次に、これを１１００℃で焙焼して酸化スズ粉末を得た
が、この場合も、得られた酸化スズ粉末は細かい狭い範
囲に粒度が揃っていて高い見掛け比重を示していた。
例１におけると同様にSnＯ2 含有割合が１０wt％のＩＴ
Ｏスパッタリングタ−ゲットを製造したところ、焼結体
の密度は4.78ｇ/cm3であった。
れた透明導電膜のシ−ト抵抗や透過率等の諸特性を調査
したところ、ＬＣＤ用としても十分に使用可能な満足で
きる結果を示すことが確認された。
ば、例えばＩＴＯ膜形成用スパッタリングタ−ゲットの
原材料等としても十分に満足できる酸化スズ粉末を幅広
い要求特性に的確に対応しつつ低コストで提供すること
が可能となるなど、産業上有用な効果がもたらされる。
要説明図である。
ットを製造する工程の説明図である。
要説明図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 スズを陽極として電解することにより得
たメタスズ酸をか焼することを特徴とする、酸化スズ粉
末の製造方法。 - 【請求項２】 硝酸アンモニウム水溶液を電解液として
スズの電解を行うことを特徴とする、請求項１に記載の
酸化スズ粉末の製造方法。 - 【請求項３】 スズの電解を、硝酸アンモニウム濃度が
0.2〜５mol/L,ｐＨが４〜9.5 ，浴温が０〜５０℃の硝
酸アンモニウム水溶液中で実施し、電流密度を１００〜
１８００Ａ／ｍ 2 で行うことを特徴とする請求項１又は
２に記載の酸化スズ粉末の製造方法。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP4360972A JP2829557B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 酸化スズ粉末の製造方法 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4360972A JP2829557B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 酸化スズ粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06199523A JPH06199523A (ja) | 1994-07-19 |
| JP2829557B2 true JP2829557B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=18471662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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- 1992-12-28 JP JP4360972A patent/JP2829557B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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