JPH07316438A - 紡糸液および酸化スズファイバーの製造方法 - Google Patents

紡糸液および酸化スズファイバーの製造方法

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JPH07316438A
JPH07316438A JP11685294A JP11685294A JPH07316438A JP H07316438 A JPH07316438 A JP H07316438A JP 11685294 A JP11685294 A JP 11685294A JP 11685294 A JP11685294 A JP 11685294A JP H07316438 A JPH07316438 A JP H07316438A
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fiber
alcohol
spinning
tin
group
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JP11685294A
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English (en)
Inventor
Hiroya Yamashita
博也 山下
Yoshiko Seki
佳子 関
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Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 塩化第一スズなどのハロゲン化スズ化合物、
重量平均分子量10万〜500万のポリエチレンオキサ
イド等のアルコール可溶性高分子化合物、および必要に
応じて三塩化アンチモンなどの第V族化合物、およびテ
トラメトキシシランなどのシリコンアルコキシドをメタ
ノールなどのアルコールに溶解した溶液からゲルファイ
バー紡糸液を紡糸し、次いで加熱処理をして(導電性)
酸化スズファイバーを製造する。 【効果】 紡糸液中に重量平均分子量が10万〜500
万のアルコール可溶性高分子化合物を含有するために、
液滴の落下や高速紡糸による糸切れを引き起こすことな
く、しかも紡糸雰囲気の湿度等に影響されることなく、
高速で連続的な紡糸が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化スズファイバーお
よび導電性酸化スズファイバ−の製造方法、並びにそれ
らに用いられる紡糸液に関する。
【0002】
【従来の技術】ガスセンサにおいては感度及び応答速度
の改善の観点から酸化スズのファイバ−形状での提供が
強く望まれてきた。また、高分子材料に導電性を付与す
る目的でカ−ボンファイバ−等の添加が行われている
が、カ−ボンを用いた場合、それ自体黒色のため材料の
明彩色化が図れない、また非常に軽いため飛散し易い等
の問題点があった。このため、金属繊維や金属酸化物の
粉末を添加することが行なわれている。金属繊維は高い
導電性を有するものの長時間経過すると表面が酸化ある
いは腐食して導電性が低下するという欠点がある。また
従来の金属酸化物粉末は導電性が金属繊維ほど高くない
ので高分子材料に導電性を付与するためにはどうしても
比較的多量に添加せざるを得ず、高分子材料が本来有す
る物性を低下させる欠点があった。
【0003】耐薬品性、耐熱性に優れる酸化スズにおい
ても導電性を付与した粉末形状での添加が試みられてい
る。ところで、導電性付与の効果は導電性付与材料のア
スペクト比が大きいほど、高くなることが知られてい
る。このため、導電性を有する酸化スズのファイバ−化
が求められていが、従来の固相反応法ではファイバ−を
製造することは困難であった。このため、特開昭60−
5997号、特開昭60−161337号、特開昭60
ー158199号において、溶融析出法によって酸化ス
ズを製造する方法が提案されている。しかしながら、こ
れらの方法では1、000℃以上の高温、及び何日にも
わたる反応時間を必要とする。しかも得られる酸化スズ
ファイバーの形状が直径1μm以下、長さが3mmと限
られていた。該ファイバーは直径が小さすぎるため取り
扱いが困難で複合材料として用いる場合、その機能を充
分に発揮させることができずその用途が限られてしまう
という問題があった。また、長径が小さすぎるためペー
パ状物等を作製することが困難であった。
【0004】本発明者らは、高価で且つ不安定で取り扱
いが難しいスズアルコキシドを原料として用いることな
く、特定のスズ化合物及びアルコ−ルを主成分とする溶
液を用いると曳糸性が現れ、これを紡糸、加熱すること
により、容易にしかもきわめて安価に酸化スズファイバ
−が得られることを見いだし、既に提案した(特開平4
ー35287、特開平5ー117906、特開平5ー1
79512)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
での方法では紡糸液をノズル等から押し出し、糸切れ等
を起こさないで連続してドラム等に高速で巻取ろうとす
る場合、上記紡糸液では不十分なことが明らかとなっ
た。即ち、高速で巻取ろうとすると糸切れが起こりおよ
そ10m以上の連続ファイバーが得難くなる。又、糸切
れを起こさずに高速で巻取れるようにするためには紡糸
液の粘度を低下させる必要が生じ、その結果液滴がノズ
ルから落下して糸切れを起こしたり、更にドラム上に液
滴が落下付着してそれまで巻取っていたファイバーを台
無しにする等の問題を引き起こすことが判明した。更に
又、紡糸してから加熱処理するまでの間に相対湿度の高
い雰囲気に接すると、糸形状が保持されず軟化して崩れ
るという現象が生じるという問題もあった。更に又、紡
糸時においても湿度が高いと糸切れが起こりやすいとい
う問題もあった。更に又、得られるファイバーの機械的
強度が必ずしも十分ではなく、その上、紡糸速度も更に
向上させる必要があった。そこで、紡糸時および/また
は紡糸後の雰囲気中の湿度に左右されることなく、常に
安定して所定の形状にしかも高速で糸切れを起こさずに
安定的に紡糸でき、且つ機械的強度の強いファイバーの
製造方法について鋭意研究を重ねた。
【0006】
【課題を解決するための手段】その結果、本発明者らは
紡糸液中に特定分子量のアルコール可溶性高分子を存在
させることにより上記問題を解決できることを見い出し
本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、アルコー
ルにハロゲン化スズ化合物および重量平均分子量10万
〜500万のアルコール可溶性高分子化合物が溶解され
てなることを特徴とする紡糸液であり、他の発明はアル
コールにハロゲン化スズ化合物、重量平均分子量10万
〜500万のアルコール可溶性高分子化合物および周期
律表第V族元素化合物が溶解されてなることを特徴とす
る紡糸液であり、さらに他の発明は、アルコールにハロ
ゲン化スズ化合物、重量平均分子量10万〜500万の
アルコール可溶性高分子化合物およびシリコンアルコキ
シドが溶解されてなることを特徴とする紡糸液であり、
さらに他の発明は、アルコールにハロゲン化スズ化合
物、重量平均分子量10万〜500万のアルコール可溶
性高分子化合物、シリコンアルコキシドおよび周期律表
第V族元素化合物が溶解されてなることを特徴とする紡
糸液であり、さらに他の発明は、上記紡糸液を紡糸し、
ついで加熱処理することを特徴とする酸化スズファイバ
ーの製造方法である。
【0007】本発明に用いるアルコールは後述のハロゲ
ン化スズ化合物を溶解するものであれば何ら制限されな
い。これらアルコールを一般式ROHで表わすと、Rは
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル
基等の非置換アルキル基、2ーメトキシエチル基、2ー
エトキシエチル基、2ーヒドロキシエチル基、1ーメト
キシー2ープロピル基、メトキシエトキシエチル基、2
ーフェニルエチル基、フェニルメチル基等の置換アルキ
ル基、アリル基等の非置換アルケニル基、2ーメチルー
2ープロペニル基、3ーメチルー3ーブテニル基等の置
換アルケニル基、フェニル基等の非置換アリ−ル基、ま
たはメトキシフェニル基、エトキシフェニル基、メチル
フェニル基、エチルフェニル基等の置換アリール基等が
挙げられる。
【0008】上記の置換アルキル基、置換アルケニル基
または置換アリール基における置換基の具体例として
は、上記したRの具体例に見られるメトキシ基、エトキ
シ基等のアルコキシル基、ヒドロキシル基、フェニル基
等のアリール基、メチル基、エチル基等のアルキル基の
他に、アミノ基、シアノ基、Cl原子、Br原子、I原
子、F原子等のハロゲン等が挙げられる。
【0009】これらアルコ−ルを具体例に例示すると、
メチルアルコ−ル、エチルアルコ−ル、プロピルアルコ
−ル、ブチルアルコ−ル、オクチルアルコール、2ーメ
トキシエタノール、2ーエトキシエタノール、エチレン
グリコール、1ーメトキシー2ープロピルアルコール、
メトキシエトキシエタノール、2ーフェニルエチルアル
コール、ベンジルアルコ−ル、アリルアルコール、2ー
メチルー2ープロペンー1ーオール、3ーメチルー3ー
ブテンー1ーオール、フェノール、メトキシフェノー
ル、エトキシフェノール、クレゾール、エチルフェノー
ル等を挙げることができる。特に、メチルアルコール、
エチルアルコールはハロゲン化スズ化合物の溶解度が高
く好ましい。
【0010】上記アルコールは通常単独で用いられる
が、ハロゲン化スズ化合物との反応性、あるいはハロゲ
ン化スズ化合物の溶解性等を制御するために2種類以上
のアルコールを混合して用いることもできる。
【0011】本発明に用いるハロゲン化スズ化合物のハ
ロゲンは、Cl、Br、I、F原子である。このハロゲ
ン化スズ化合物のなかでも、塩化スズ、臭化スズが価
格、安定性の点から好ましい。具体的には、SnC
2、SnCl2・2H20、SnBr2、SnI2、Sn
2等が挙げられ、特に、SnBr2、SnCl2・2H2
O、SnCl2が好ましく用いられる。また該ハロゲン
化スズ化合物において有機化合物で修飾したもの、例え
ばSn(CH3)2Cl2等も使用できる。
【0012】上記ハロゲン化スズ化合物とアルコールの
配合割合は、ハロゲン化スズ化合物がアルコ−ルに均一
に溶解する範囲であれば、特に制限されない。ただし、
あまりにハロゲン化スズ化合物の割合が低い場合は曳糸
性を示さないのでかなり濃縮する必要があり、アルコ−
ルが無駄になる。また、ハロゲン化スズ化合物の濃度が
あまりにも高いと沈澱が生じ均一な紡糸液が得られな
い。従って、使用するハロゲン化スズ化合物とアルコ−
ルの種類によってその配合割合は異なるが、一般的には
アルコ−ルに対するハロゲン化スズ化合物の使用割合は
モル比で0.02〜0.5が好ましい。この割合で配合
して透明で均一な溶液とした後、更にアルコールを蒸発
させて濃縮し所望の粘度を有する紡糸液とする。
【0013】本発明において、ノズルから紡糸液を押し
出して糸切れ、液滴の落下等を引き起こさないで連続し
てドラム等に高速で巻取れるようにするために、また紡
糸雰囲気の湿度等の影響による糸切れを起こさずに高速
で紡糸するために、重量平均分子量10万〜500万の
アルコール可溶性高分子化合物を添加することが必須で
ある。
【0014】本発明に用いる重量平均分子量10万〜5
00万のアルコール可溶性高分子化合物の種類として
は、アルコールに可溶な高分子化合物であれば何等制限
なく使用することができる。具体的に例示すれば、エチ
ルセルロース、酢酸セルロース、硝酸セルロース、プロ
ピオン酸セルロース、三酢酸セルロース、アセチルブチ
ルセルロース、ヒドロキシルプロピルセルロース等のセ
ルロース類、ポリビニルブチラール、ポリメチレンオキ
シド、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシ
ド、ポリ酢酸ビニル等が挙げられる。
【0015】本発明においては、これらアルコール可溶
性高分子化合物の重量平均分子量が10万〜500万で
あることが重要である。10万より小さい重量平均分子
量のものを添加しても、紡糸時の糸切れを防止すること
ができない。この重量平均分子量の影響は、ノズルから
紡糸液を押し出して、高速で連続的にドラム等に巻取る
場合にはその影響が顕著になる。また重量平均分子量が
500万を超えると溶解性等の点で取り扱いが難しかっ
たり、曳糸性が低下する場合があり好ましくない。更に
これらのアルコール可溶性高分子化合物を添加すること
により、雰囲気中の湿度の影響による糸切れを起こさず
に、より高速で安定して紡糸することが可能となる。
【0016】前述のノズルから紡糸液を押し出す方法を
採用して、アルコール可溶性高分子化合物を添加しない
紡糸液、あるいは重量平均分子量が10万より低いアル
コール可溶性高分子化合物を添加した紡糸液から紡糸す
るにおいては、液滴の落下による糸切れを起こさないで
連続的に紡糸するためには、アルコールを蒸発させて濃
縮することにより、紡糸液の粘度をおよそ500〜1,
000ポイズ以上の高い値にする必要がある。しかしな
がら紡糸液の粘度が高くなると、紡糸速度が遅くなる上
に用いた圧力が不均一になりやすいため稼働しないノズ
ルの割合が増すという問題が生じ、生産効率上好ましく
ない。一方、粘度を500ポイズ未満にすると液滴がノ
ズルから落下して糸切れを起こしたり、またドラム上に
液滴が落下付着してそれまで巻取っていたファイバーを
台無しにする等の問題を引き起こす。上記アルコール可
溶性高分子化合物を紡糸液に添加すると、およそ50〜
500ポイズ程度の低い粘度でも液滴の落下等が起こら
ず、その結果糸切れが起こらない連続したより高速での
紡糸が可能となる。また、粘度を低く保てる結果、溶液
にかかる圧力が均一になりやすいため、用いる複数個の
紡糸ノズルのほとんどすべてからの紡糸が可能となる。
【0017】これらのアルコール可溶性高分子化合物の
添加量は、その重量平均分子量にも依存するが上記スズ
化合物に対して、0.01〜20重量%が好ましい。上
記アルコール可溶性高分子化合物の添加量が0.01重
量%よりも少ないと充分な効果が得られない。一方、2
0重量%を超えてもその効果は飽和するだけでなく、紡
糸した繊維を加熱処理する時に、カーボンや炭酸ガスの
発生量が増加して除去し難くなったり、得られる繊維中
に気孔が生成したりするので好ましくない。
【0018】本発明の紡糸液は、基本的には前記アルコ
ール、ハロゲン化スズ化合物および重量平均分子量10
万〜500万のアルコール可溶性高分子化合物からなる
が、更に得られる酸化スズファイバーの導電性を高める
ために、周期律表第V族元素化合物(以下第V族化合物
という)を必要に応じて含有させることができる。この
第V族化合物は、後述する加熱処理によって最終的には
酸化物となって酸化スズ中に固溶する。
【0019】第V族化合物としては、バナジウム化合
物、ニオブ化合物、タンタル化合物、アンチモン化合
物、あるいはビスマス化合物等の周期律表第V族元素の
化合物が挙げられる。
【0020】具体的には、バナジウム化合物として、V
Br3、VCl2、VCl3、VCl4、VOBr2、VO
Br3、VOCl3、VF3、VF4、VF5、VI36H2
O、バナジウムのアルコキシドが挙げられ、ニオブ化合
物として、NbCl5、NbBr5、NbF5、NbOC
3、ニオブのアルコキシドが挙げられ、タンタル化合
物として、TaBr5、TaCl5、タンタルのアルコキ
シドが、アンチモン化合物として、SbCl3、SbC
5、SbBr3、オキシ塩化アンチモン、あるいはアン
チモンのアルコキシドが、また、ビスマス化合物として
は、BiCl3、BiI3、ビスマスのアルコキシド等が
挙げられる。
【0021】上記第V族化合物の配合割合は、酸化スズ
ファイバーに導電性を付与したい場合、酸化物換算で酸
化スズに対して0.1〜25mol%が好ましい。上記
割合があまりにも低いと得られる酸化スズファイバ−の
導電性が小さく、またあまりに高くしても導電性付与の
効果は小さくなる。
【0022】更に、最終的に得られる酸化スズファイバ
ーの機械的強度を高め、また紡糸後のゲルファイバーの
耐湿性をより高めるために、シリコンアルコキシドを添
加することが好適に採用される。シリコンアルコキシド
としては、一般式Si(ORA4、RBSi(O
A3、RBCSi(ORA2で表されるシリコンアル
コキシドが用いられる。ここで、RA、RB、RCは、各
々、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペン
チル基等の直鎖状または分岐状アルキル基;エテニル
基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基等の直鎖
状または分岐状アルケニル基;フェニル基等のアリール
基を示す。
【0023】シリコンアルコキシドを具体的に例示する
と、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テ
トラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチル
トリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、フェ
ニルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラ
ン、n−ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメ
トキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−
オクタデシルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシ
シラン、エチルトリエトキシシラン、アミルトリエトキ
シシラン、フェニルトリエトキシシラン、n−オクチル
トリエトキシシラン、n−オクタデシルトリエトキシシ
ラン、n−ドデシルトリエトキシシラン、メチルトリブ
トキシシラン、エチルトリブトキシシラン、エチルトリ
プロポキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリル
トリエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジ
メチルジエトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラ
ン、ジエチルジメトキシシラン、エチルメチルジエトキ
シシラン等が挙げられる。
【0024】これらのシリコンアルコキシドを添加する
ことにより、高い湿度雰囲気下においても安定的にしか
も長径の大きなファイバーを紡糸することができる。
又、紡糸直後のゲルファイバーが軟化して崩れる現象を
低減できるため取扱いが非常に容易になる。更に最終的
に得られるファイバーの機械的強度が向上する。
【0025】これらのシリコンアルコキシドの添加量
は、上記ハロゲン化スズ化合物に対して、0.01〜3
0重量%が好ましい。上記添加量が0.01重量%より
も少ないと、充分な効果が得られない。30重量%を超
えると、ファイバー中のシリカ成分が増加して導電性が
低下するので好ましくない。但し、高い導電性を必要と
しないときは、更にシリカ成分を添加してもよい。
【0026】ハロゲン化スズ化合物、重量平均分子量1
0万〜500万のアルコール可溶性高分子化合物、第V
族化合物、シリコンアルコキシド等とアルコールの溶解
方法は、特に限定されない。攪拌下、ハロゲン化スズ化
合物とアルコール可溶性高分子化合物の、更に必要に応
じて加えたV族化合物および/またはシリコンアルコキ
シドの混合物にアルコ−ルを滴下する方法、あるいは攪
拌下、アルコールにハロゲン化スズ化合物、アルコール
可溶性高分子化合物、並びに必要に応じて第V族化合物
および/またはシリコンアルコキシドを同時に又は順次
溶解させる方法等を用いることができる。
【0027】本発明の紡糸液の安定性を向上させるため
に、アセチルアセトン、アセト酢酸エチル、マロン酸ジ
エチル等のカルボキシル基を2個以上有する化合物をス
ズの錯化剤として適宜含有させることができる。
【0028】紡糸方法は特に制限はなく、従来の紡糸方
法を用いることができる。例えば、紡糸ノズルから紡糸
液を押し出す方法等が挙げられる。得られるファイバー
の長径、及び直径等は前記紡糸液の粘度、ノズル径ある
いは紡糸ノズルから紡糸液を押し出す速度等を調整する
ことによって任意に制御することができる。
【0029】紡糸して得られるゲルファイバーの加熱処
理は、ゲルファイバーからアルコールなどの有機溶媒、
あるいは水などを除去してファイバーの骨格を強くし、
場合によっては、更に結晶化させる温度で行われる。紡
糸液から紡糸したままのゲルファイバーはそのままでは
十分な機械的強度を示さない。機械的強度はゲルファイ
バーを加熱処理することで発現する。該加熱処理温度は
得られるファイバーに機械的強度を付与できる温度範囲
内で有れば特に限定されない。加熱処理温度が低い場合
にはファイバー中にアルコール、水などが残存するため
に十分な機械的強度が生じない。また、加熱処理温度が
高すぎると酸化スズの分解が進行したり、あるいはファ
イバー中の結晶粒が成長し過ぎ強度が低下するなどの問
題が生じる。上記理由により、加熱処理温度は250〜
1550℃の範囲が好ましい。更に好適には300〜1
500℃の温度で加熱処理することが好ましい。
【0030】第V族化合物を添加して、得られるファイ
バーの導電性を向上させたい場合もまた加熱処理が必要
である。紡糸液から紡糸したままのゲルファイバーはそ
のままでは絶縁体であり、導電性はゲルファイバーを加
熱処理することで発現する。該加熱処理温度は得られる
ファイバーに導電性を付与できる温度範囲内であれば特
に限定されない。一般に、加熱処理温度が低い場合には
ファイバー中にアルコールなどの有機物、水等が残存す
るため、また第V族化合物が酸化物の形態にならず酸化
スズと充分に固溶しないため導電性が生じない。また加
熱処理温度が高すぎると、ファイバー中の第V族化合物
が揮散し導電性が低下する、酸化スズの分解が進行す
る、ファイバー中の結晶粒が成長し過ぎ強度が低下する
などの問題を生じる。このため、加熱処理温度として2
50℃〜1550℃の温度範囲が好ましい。さらに好適
には、300℃〜1500℃の温度で加熱処理すること
が好ましい。
【0031】加熱処理は通常空気中で行われるが、特に
導電性の高いファイバーを得たいときには、窒素、アル
ゴン、水素、アルゴンと水素の混合ガスなどの還元性雰
囲気下や真空中で加熱処理を行うことが好ましい。
【0032】上記加熱処理に際し、ゲルファイバー中に
存在する水、アルコール等の揮発成分を乾燥によって除
去することが良好な酸化スズファイバーを得るために望
ましい。かかる乾燥は、加熱処理と同時に行っても良い
が、加熱処理前に予め行う方が良好なファイバーを得る
ためには好ましい。この場合、乾燥温度は得られるファ
イバーにクラックが発生することを防止するために、出
来るだけ低い温度で行うことが好ましいが、溶媒に沸点
の高いアルコールを用いた場合には、余り低すぎると乾
燥に長時間を要し、効果的でない。一般的な乾燥温度は
室温〜300℃の範囲とすることが好ましい。
【0033】本発明の、第V族化合物を含有する紡糸液
から得られる導電性酸化スズファイバーの比抵抗値は、
第V族化合物の種類、添加量、焼成雰囲気及び焼成温度
等によって大きく変わるが、通常、103〜10ー1Ω・
cmの値をとることができる。
【0034】また、本発明によって得られる(導電性)
酸化スズファイバーは、結晶質、非晶質のいずれでも取
りうるが、導電性の観点からは結晶質の方が好ましい。
【0035】
【発明の効果】本発明の紡糸液を用いることにより、高
い湿度雰囲気下においても糸の切断、崩れなどを起こす
ことなく常に安定的に所定の形状の紡糸を高速で行える
ようになった。又、紡糸後に、糸が湿度の高い雰囲気に
接しても軟化して形状が崩れることもなくなり、次の加
熱工程へ極めてスムースに移行することができるように
なった。この結果、工業的に安定した操業が可能となり
生産性が向上した。更に、得られるファイバーの機械的
強度が向上した。
【0036】
【実施例】本発明を以下実施例によって具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例によって限定されるもの
ではない。
【0037】実施例1 塩化第一スズ(SnCl2)10g(0.05モル)、
および重量平均分子量200万のポリエチレンオキシド
0.06gをメタノール100ml(2.47モル)に
溶解させ均一で透明な溶液にした。この溶液を濃縮し、
粘度が200ポイズのゾルとした。このゾルを圧力を加
えてノズルから押しだし、ドラムに連続的に巻き取った
ところ、紡糸速度20m/minの速度で液滴の落下、
糸切れを起こすことなく連続的に紡糸することができ
た。またノズルの10個のホールすべてから紡糸するこ
とができた。得られたファイバ−を室温で1日放置後、
2℃/minの速度で120℃まで昇温しその温度で3
0分間保持した。その後10℃/minの速度で500
℃まで昇温しその温度で30分間保持して加熱処理をお
こなった。得られたファイバーは平均15μmの直径を
有し、X線回折の結果、結晶質の酸化スズであることが
確認された。得られたファイバ−の比抵抗は平均8×1
4Ω・cmであった。また、ファイバーの引っ張り強
度は平均14MPaであった。尚、紡糸後のゲルファイ
バーを相対湿度85%の雰囲気下に1時間放置したが軟
化することなくファイバー形状を保持した。
【0038】実施例2 塩化第一スズ(SnCl2)10g(0.05モル)、
三塩化アンチモン(SbCl3)1g(0.004モ
ル)、および重量平均分子量200万のポリエチレンオ
キシド0.06gをメタノール100ml(2.47モ
ル)に溶解させ均一で透明な溶液にした。この溶液を濃
縮し、粘度が200ポイズのゾルとした。このゾルを圧
力を加えてノズルから押し出し、ドラムに連続的に巻き
取ったところ、紡糸速度20m/minの速度で液滴の
落下、糸切れを起こすことなく連続的に紡糸することが
できた。またノズルの10個のホールすべてから紡糸す
ることができた。得られたファイバ−を室温で1日放置
後、2℃/minの速度で120℃まで昇温しその温度
で30分間保持した。その後10℃/minの速度で5
00℃まで昇温しその温度で30分間保持して加熱処理
をおこなった。得られたファイバーは平均15μmの直
径を有し、ケイ光X線分析により、アンチモンが仕込組
成通りファイバー中に存在していることが確認された。
また、X線回折の結果、酸化スズのピークを有するこ
と、アンチモンはその酸化物などのピークはみられず酸
化スズ中に固溶していることが確認された。得られたフ
ァイバ−の比抵抗は平均8×10-1Ω・cmであった。
また、ファイバーの引っ張り強度は平均7MPaであっ
た。尚、紡糸後のゲルファイバーを相対湿度85%の雰
囲気下に1時間放置したが軟化することなくファイバー
形状を保持した。
【0039】実施例3 塩化第一スズ(SnCl2)10g(0.05モル)、
三塩化アンチモン(SbCl3)1g(0.004モ
ル)、および重量平均分子量200万のポリエチレンオ
キシド0.06gをメタノール100ml(2.47モ
ル)に溶解させ均一で透明な溶液にした。その後テトラ
メトキシシラン1.14g(0.0075モル)を添加
溶解させ均一な溶液を得た。この溶液を濃縮し、粘度が
200ポイズのゾルとした。このゾルを圧力を加えてノ
ズルから押し出し、ドラムに連続的に巻き取ったとこ
ろ、紡糸速度20m/minの速度で液滴の落下、糸切
れを起こすことなく連続的に紡糸することができた。ま
たノズルの10個のホールすべてから紡糸することがで
きた。得られたファイバ−を室温で1日放置後、2℃/
minの速度で120℃まで昇温しその温度で30分間
保持した。その後10℃/minの速度で500℃まで
昇温しその温度で30分間保持して加熱処理をおこなっ
た。得られたファイバーは平均15μmの直径を有し、
ケイ光X線分析により、アンチモン、シリカが仕込組成
通りファイバー中に存在していることが確認された。ま
た、X線回折の結果、酸化スズのピークを有すること、
アンチモンはその酸化物などのピークはみられず酸化ス
ズ中に固溶していることが確認された。得られたファイ
バ−の比抵抗は平均1Ω・cmであった。また、ファイ
バーの引っ張り強度は平均50MPaであった。尚、紡
糸後のゲルファイバーを相対湿度85%の雰囲気下に2
時間放置したが軟化することなくファイバー形状を保持
した。
【0040】実施例4 臭化第一スズ(SnBr2)13.9g(0.05モ
ル)、三塩化アンチモン(SbCl3)1g(0.00
4モル)をメタノ−ル100ml(2.47モル)に溶
解させ均一で透明な溶液にした。その後、重量平均分子
量50万のポリエチレンオキシド0.08gをメタノ−
ル10mlに溶解させた溶液とテトラメトキシシラン
1.14g(0.0075モル)を添加して溶解させ均
一な溶液を得た。この溶液を濃縮し、粘度が200ポイ
ズのゾルとした。このゾルを圧力を加えてノズルから押
し出し連続的に巻き取ったところ、紡糸速度20m/m
inの速度で液滴の落下、糸切れを起こすことなく連続
的に紡糸することができた。またノズルの10個のホー
ルすべてから紡糸することができた。得られたファイバ
−を室温で1日放置後、2℃/minの速度で120℃
まで昇温しその温度で30分間保持した。その後10℃
/minの速度で500℃まで昇温しその温度で30分
間保持して加熱処理をおこなった。得られたファイバー
は平均15μmの直径を有し、ケイ光X線分析により、
アンチモン、シリカが仕込組成通りファイバー中に存在
していることが確認された。また、X線回折の結果、酸
化スズのピークを有すること、アンチモンはその酸化物
などのピークはみられず酸化スズ中に固溶していること
が確認された。得られたファイバ−の比抵抗は平均1Ω
・cmであった。また、ファイバーの引っ張り強度は平
均50MPaであった。尚、紡糸後のゲルファイバーを
相対湿度85%の雰囲気下に2時間放置したが軟化する
ことなくファイバー形状を保持した。
【0041】実施例5 塩化第一スズ二水和物(SnCl2・2H20)11.3
g(0.05モル)、三塩化アンチモン(SbCl3
1g(0.004モル)および重量平均分子量50万の
ポリエチレンオキシド0.07gをメタノ−ル100m
l(2.47モル)に溶解させ均一で透明な溶液にし
た。その後エチルトリメトキシシラン1.127g
(0.0075モル)を添加して溶解させ均一な溶液を
得た。この溶液を濃縮して、粘度が200ポイズのゾル
とした。このゾルを圧力を加えてノズルから押しだしド
ラムに連続的に巻き取ったところ、紡糸速度20m/m
inの速度で液滴の落下、糸切れを起こすことなく連続
的に紡糸することができた。またノズルの10個のホー
ルすべてから紡糸することができた。得られたファイバ
−を室温で1日放置後、2℃/minの速度で120℃
まで昇温しその温度で30分間保持した。その後10℃
/minの速度で500℃まで昇温しその温度で30分
間保持して加熱処理をおこなった。得られたファイバー
は平均15μmの直径を有し、ケイ光X線分析により、
アンチモン、シリカが仕込組成通りファイバー中に存在
していることが確認された。また、X線回折の結果、酸
化スズのピークを有すること、アンチモンはその酸化物
などのピークはみられず酸化スズ中に固溶していること
が確認された。得られたファイバ−の比抵抗は平均1Ω
・cmであった。また、ファイバーの引っ張り強度は平
均50MPaであった。尚、紡糸後のゲルファイバーを
相対湿度85%の雰囲気下に2時間放置したが軟化する
ことなくファイバー形状を保持した。
【0042】実施例6 メタノールの代わりにエタノールを100ml、SbC
3 1gの代わりにSb(OC25)31.13gを、テ
トラメトキシシランの代わりにジメチルジエトキシシラ
ン2.22g(0.015モルを)用いること以外は実
施例3と同様に行ない、紡糸速度20m/minの速度
で液滴の落下、糸切れを起こすことなく連続的に紡糸す
ることができた。またノズルの10個のホールすべてか
ら紡糸することができた。得られたファイバ−をケイ光
X線、X線回折により分析した結果、アンチモンが固溶
した結晶質の酸化スズであることが確認された。得られ
たファイバ−の比抵抗は平均8×101Ω・cmであっ
た。また、ファイバーの引っ張り強度は平均110MP
aであった。尚、紡糸後のゲルファイバーを相対湿度8
5%の雰囲気下に2時間放置したがファイバー形状を保
持した。
【0043】実施例7 テトラメトキシシランの代わりに、ビニルトリメトキシ
シラン0.741g(0.005モル)を用いること以
外は実施例3と同様に行ない、紡糸速度20m/min
の速度で液滴の落下、糸切れを起こすことなく連続的に
紡糸することができた。またノズルの10個のホールす
べてから紡糸することができた。得られたファイバ−を
ケイ光X線、X線回折により分析した結果、アンチモン
が固溶した結晶質の酸化スズであることが確認された。
得られたファイバ−の比抵抗は平均1Ω・cmであっ
た。また、ファイバーの引っ張り強度は平均40MPa
であった。紡糸後のゲルファイバーを相対湿度85%の
雰囲気下に2時間放置したがファイバー形状を保持し
た。
【0044】実施例8 メタノールの代わりに2ーエトキシエタノールを用いる
こと以外は実施例3と同様に行ない、紡糸速度20m/
minの速度で液滴の落下、糸切れを起こすことなく連
続的に紡糸することができた。またノズルの10個のホ
ールすべてから紡糸することができた。得られたファイ
バ−をケイ光X線、X線回折により分析した結果、アン
チモンが固溶した結晶質の酸化スズであることが確認さ
れた。得られたファイバ−の比抵抗は平均1Ω・cmで
あった。また、ファイバーの引っ張り強度は平均50M
Paであった。紡糸後のゲルファイバーを相対湿度85
%の雰囲気下に2時間放置したがファイバー形状を保持
した。
【0045】実施例9 三塩化アンチモン(SbCl3)1g(0.004モ
ル)の代わりに、TaCl5 0.945g(0.00
25モル)を用いること以外は実施例3と同様に行な
い、紡糸速度20m/minの速度で液滴の落下、糸切
れを起こすことなく連続的に紡糸することができた。ま
たノズルの10個のホールすべてから紡糸することがで
きた。得られたファイバ−をケイ光X線分析、X線回折
の結果、タンタルが仕込組成通り固溶した結晶質の酸化
スズであることが確認された。得られたファイバ−の比
抵抗は平均3×103Ω・cmであった。また、ファイ
バーの引っ張り強度は平均50MPaであった。尚、紡
糸後のゲルファイバーを相対湿度85%の雰囲気下に2
時間放置したがファイバー形状を保持した。
【0046】実施例10 三塩化アンチモン(SbCl3)1g(0.004モ
ル)の代わりに、NbCl5 0.712g(0.00
25モル)を用いること以外は実施例3と同様に行な
い、紡糸速度20m/minの速度で液滴の落下、糸切
れを起こすことなく連続的に紡糸することができた。ま
たノズルの10個のホールすべてから紡糸することがで
きた。得られたファイバ−をケイ光X線分析、X線回折
により分析した結果、ニオブが仕込組成通り固溶した結
晶質の酸化スズであることが確認された。得られたファ
イバ−の比抵抗は、平均3×103Ω・cmであった。
また、ファイバーの引張強度は平均50MPaであっ
た。尚、紡糸後のゲルファイバーを相対湿度85%の雰
囲気下に2時間放置したがファイバー形状を保持した。
【0047】実施例11 実施例3において、三塩化アンチモンを加えないこと以
外同様に行い、紡糸速度20m/minの速度で液滴の
落下、糸切れを起こすことなく連続的に紡糸することが
できた。またノズルの10個のホールすべてから紡糸す
ることができた。得られたファイバ−のX線回折の結
果、結晶質の酸化スズであることが確認された。得られ
たファイバ−の比抵抗は平均8×105Ω・cmであっ
た。また、ファイバーの引っ張り強度は平均50MPa
であった。尚、紡糸後のゲルファイバーを相対湿度85
%の雰囲気下に2時間放置したがファイバー形状を保持
した。 実施例12 実施例4において、三塩化アンチモンを加えないこと以
外は同様に行い、紡糸速度20m/minの速度で液滴
の落下、糸切れを起こすことなく連続的に紡糸すること
ができた。またノズルの10個のホールすべてから紡糸
することができた。得られたファイバ−のX線回折の結
果、結晶質の酸化スズであることが確認された。得られ
たファイバ−の比抵抗は、平均8×105Ω・cmであ
った。また、ファイバーの引っ張り強度は平均50MP
aであった。尚、紡糸後のゲルファイバーを相対湿度8
5%の雰囲気下に2時間放置したがファイバー形状を保
持した。
【0048】実施例13 塩化第一スズ(SnCl2)10g(0.05モル)、
三塩化アンチモン(SbCl3)1g(0.004モ
ル)、および重量平均分子量400万のポリエチレンオ
キシド0.06gをメタノール100ml(2.47モ
ル)に溶解させ均一で透明な溶液にした。その後テトラ
メトキシシラン1.14g(0.0075モル)を添加
溶解させ均一な溶液を得た。この溶液を濃縮し、粘度が
200ポイズのゾルとした。このゾルを圧力を加えてノ
ズルから押しだし、ドラムに連続的に巻き取ったとこ
ろ、紡糸速度20m/minの速度で液滴の落下、糸切
れを起こすことなく連続的に紡糸することができた。ま
たノズルの10個のホールすべてから紡糸することがで
きた。得られたファイバ−を室温で1日放置後、2℃/
minの速度で120℃まで昇温しその温度で30分間
保持した。その後10℃/minの速度で500℃まで
昇温しその温度で30分間保持して加熱処理をおこなっ
た。得られたファイバーは平均15μmの直径を有し、
ケイ光X線分析により、アンチモン、シリカが仕込組成
通りファイバー中に存在していることが確認された。ま
た、X線回折の結果、酸化スズのピークを有すること、
アンチモンはその酸化物などのピークはみられず酸化ス
ズ中に固溶していることが確認された。得られたファイ
バ−の比抵抗は平均1Ω・cmであった。また、ファイ
バーの引っ張り強度は平均50MPaであった。尚、紡
糸後のゲルファイバーを相対湿度85%の雰囲気下に2
時間放置したが軟化することなくファイバー形状を保持
した。
【0049】実施例14 塩化第一スズ(SnCl2)10g(0.05モル)、
三塩化アンチモン(SbCl3)1g(0.004モ
ル)、および重量平均分子量10万のポリエチレンオキ
シド0.06gをメタノール100ml(2.47モ
ル)に溶解させ均一で透明な溶液にした。その後テトラ
メトキシシラン1.14g(0.0075モル)を添加
溶解させ均一な溶液を得た。この溶液を濃縮し、粘度が
200ポイズのゾルとした。このゾルを圧力を加えてノ
ズルから押しだし、ドラムに連続的に巻き取ったとこ
ろ、紡糸速度20m/minの速度で液滴の落下、糸切
れを起こすことなく連続的に紡糸することができた。ま
たノズルの10個のホールすべてから紡糸することがで
きた。得られたファイバ−を室温で1日放置後、2℃/
minの速度で120℃まで昇温しその温度で30分間
保持した。その後10℃/minの速度で500℃まで
昇温しその温度で30分間保持して加熱処理をおこなっ
た。得られたファイバーは平均15μmの直径を有し、
ケイ光X線分析により、アンチモン、シリカが仕込組成
通りファイバー中に存在していることが確認された。ま
た、X線回折の結果、酸化スズのピークを有すること、
アンチモンはその酸化物などのピークはみられず酸化ス
ズ中に固溶していることが確認された。得られたファイ
バ−の比抵抗は平均1Ω・cmであった。また、ファイ
バーの引っ張り強度は平均50MPaであった。尚、紡
糸後のゲルファイバーを相対湿度85%の雰囲気下に2
時間放置したが軟化することなくファイバー形状を保持
した。
【0050】実施例15 塩化第一スズ(SnCl2)10g(0.05モル)、
三塩化アンチモン(SbCl3)1g(0.004モ
ル)、および重量平均分子量20万のポリエチレンオキ
シド0.06gをメタノール100ml(2.47モ
ル)に溶解させ均一で透明な溶液にした。その後テトラ
メトキシシラン1.14g(0.0075モル)を添加
溶解させ均一な溶液を得た。この溶液を濃縮し、粘度が
200ポイズのゾルとした。このゾルを圧力を加えてノ
ズルから押し出し、ドラムに連続的に巻き取ったとこ
ろ、紡糸速度20m/minの速度で液滴の落下、糸切
れを起こすことなく連続的に紡糸することができた。ま
たノズルの10個のホールすべてから紡糸することがで
きた。得られたファイバ−を室温で1日放置後、2℃/
minの速度で120℃まで昇温しその温度で30分間
保持した。その後10℃/minの速度で500℃まで
昇温しその温度で30分間保持して加熱処理をおこなっ
た。得られたファイバーは平均15μmの直径を有し、
ケイ光X線分析により、アンチモン、シリカが仕込組成
通りファイバー中に存在していることが確認された。ま
た、X線回折の結果、酸化スズのピークを有すること、
アンチモンはその酸化物などのピークはみられず酸化ス
ズ中に固溶していることが確認された。得られたファイ
バ−の比抵抗は平均1Ω・cmであった。また、ファイ
バーの引っ張り強度は平均50MPaであった。尚、紡
糸後のゲルファイバーを相対湿度85%の雰囲気下に2
時間放置したが軟化することなくファイバー形状を保持
した。
【0051】比較例1 ポリエチレンオキサイドを添加しないこと、粘度を5、
000ポイズにすること以外は実施例1と同様に行なっ
た。この時の紡糸速度は4m/minであり、ノズルの
10個のホール中3個からしか紡糸することができなか
った。また、紡糸速度を4mを超える大きさにすると糸
切れが生じ連続的に巻取ることができなかった。得られ
たファイバ−のX線回折の結果、結晶質の酸化スズであ
ることが確認された。得られたファイバ−の比抵抗は、
平均8×104 Ω・cmであった。また、ファイバーの
引っ張り強度は平均14MPaであった。尚、紡糸後の
ゲルファイバーを相対湿度75%の雰囲気下に放置した
ところ5分後に軟化してファイバー形状が崩れた。
【0052】比較例2 テトラメトキシシラン、およびポリエチレンオキシドを
添加しないこと、粘度を5、000ポイズにすること以
外は実施例3と同様に行なった。この時の紡糸速度は4
m/minであり、ノズルの10個のホール中3個から
しか紡糸することができなかった。また、紡糸速度を4
mを超える大きさにすると糸切れが生じ連続的に巻取る
ことができなかった。得られたファイバーは、ケイ光X
線分析により、アンチモンが仕込組成通りファイバー中
に存在していることが確認された。また、X線回折の結
果、酸化スズのピークを有すること、アンチモンはその
酸化物などのピークはみられず酸化スズ中に固溶してい
ることが確認された。得られたファイバ−のX線回折の
結果、結晶質の酸化スズであることが確認された。得ら
れたファイバ−の比抵抗は、平均8×10-1 Ω・cm
であった。また、ファイバーの引っ張り強度は平均7M
Paであった。尚、紡糸後のゲルファイバーを相対湿度
75%の雰囲気下に放置したところ5分後に軟化してフ
ァイバー形状が崩れた。
【0053】比較例3 ポリエチレンオキシドを添加しないこと、粘度を5、0
00ポイズにすること以外は実施例3と同様に行なっ
た。この時の紡糸速度は4m/minであり、ノズルの
10個のホール中3個からしか紡糸することができなか
った。また、紡糸速度を4m/minを超える大きさに
すると糸切れが生じ連続的に巻取ることができなかっ
た。得られたファイバーは、ケイ光X線分析により、ア
ンチモン、シリカが仕込組成通りファイバー中に存在し
ていることが確認された。また、X線回折の結果、酸化
スズのピークを有すること、アンチモンはその酸化物な
どのピークはみられず酸化スズ中に固溶していることが
確認された。得られたファイバ−の比抵抗は、平均 1
Ω・cmであった。また、ファイバーの引っ張り強度は
平均50MPaであった。尚、紡糸後のゲルファイバー
を相対湿度85%の雰囲気下に1時間放置したが軟化す
ることなくファイバー形状を保持した。
【0054】比較例4 紡糸液の粘度を200ポイズにすること以外は比較例3
と同様に行った。この時ノズルの10個のホール中10
個すべてから紡糸することができ、速度も20m/mi
nであったが、断続的に液滴が落下し糸切れを引き起こ
し、さらにそれまでにドラムに巻取っていたゲルファイ
バー上に落下して付着した。得られたファイバーは、ケ
イ光X線分析により、アンチモン、シリカが仕込組成通
りファイバー中に存在していることが確認された。ま
た、X線回折の結果、酸化スズのピークを有すること、
アンチモンはその酸化物などのピークはみられず酸化ス
ズ中に固溶していることが確認された。得られたファイ
バーの比抵抗は、平均 1 Ω・cmであった。また、紡
糸後のゲルファイバーを相対湿度85%の雰囲気下に1
時間放置したが軟化することなくファイバー形状を維持
した。尚、得られたファイバーは付着した物が多く正確
な引っ張り強度を測定することはできなかった。
【0055】比較例5 重量平均分子量200万のポリエチレンオキシドの代わ
りに重量平均分子量5万のポリエチレンキシド0.06
gを添加すること以外は実施例3と同様に行った。この
時ノズルの10個のホール中10個すべてから紡糸する
ことができ、速度も20m/minであったが、断続的
に液滴が落下し糸切れを引き起こし、さらにそれまでに
ドラムに巻取っていたゲルファイバー上に落下して付着
した。得られたファイバーは、ケイ光X線分析により、
アンチモン、シリカが仕込組成通りファイバー中に存在
していることが確認された。また、X線回折の結果、酸
化スズのピークを有すること、アンチモンはその酸化物
などのピークはみられず酸化スズ中に固溶していること
が確認された。得られたファイバーの比抵抗は、平均
1 Ω・cmであった。また、紡糸後のゲルファイバー
を相対湿度85%の雰囲気下に2時間放置したが軟化す
ることなくファイバー形状を維持した。尚、得られたフ
ァイバーは付着した物が多く正確な引っ張り強度を測定
することはできなかった。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // D01F 1/02

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルコールにハロゲン化スズ化合物およ
    び重量平均分子量10万〜500万のアルコール可溶性
    高分子化合物が溶解されてなることを特徴とする紡糸
    液。
  2. 【請求項2】 アルコールにハロゲン化スズ化合物、重
    量平均分子量10万〜500万のアルコール可溶性高分
    子化合物および周期律表第V族元素化合物が溶解されて
    なることを特徴とする紡糸液。
  3. 【請求項3】 アルコールにハロゲン化スズ化合物、重
    量平均分子量10万〜500万のアルコール可溶性高分
    子化合物およびシリコンアルコキシドが溶解されてなる
    ことを特徴とする紡糸液。
  4. 【請求項4】 アルコールにハロゲン化スズ化合物、重
    量平均分子量10万〜500万のアルコール可溶性高分
    子化合物、シリコンアルコキシドおよび周期律表第V族
    元素化合物が溶解されてなることを特徴とする紡糸液。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4記載の紡糸液を紡糸し、つ
    いで加熱処理することを特徴とする酸化スズファイバー
    の製造方法。
JP11685294A 1994-05-30 1994-05-30 紡糸液および酸化スズファイバーの製造方法 Pending JPH07316438A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100531932B1 (ko) * 1998-12-05 2006-02-09 에스케이케미칼주식회사 내열실투성 셀룰로오스아세테이트 성형물 및 이의 제조방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100531932B1 (ko) * 1998-12-05 2006-02-09 에스케이케미칼주식회사 내열실투성 셀룰로오스아세테이트 성형물 및 이의 제조방법

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