JPH0355567B2 - - Google Patents
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- JPH0355567B2 JPH0355567B2 JP63192792A JP19279288A JPH0355567B2 JP H0355567 B2 JPH0355567 B2 JP H0355567B2 JP 63192792 A JP63192792 A JP 63192792A JP 19279288 A JP19279288 A JP 19279288A JP H0355567 B2 JPH0355567 B2 JP H0355567B2
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- Japan
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- alumina
- fibers
- solution
- tetrahydrofuran
- fiber
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/62227—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining fibres
- C04B35/62231—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining fibres based on oxide ceramics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/62227—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining fibres
- C04B35/62231—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining fibres based on oxide ceramics
- C04B35/62236—Fibres based on aluminium oxide
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/10—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material by decomposition of organic substances
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- Inorganic Fibers (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明はアルミナ質繊維及びその製造方法に関
するものである。 （従来の技術） 従来、導電性材料としては金属が用いられてお
り、外部との絶縁は主として高分子が使用され、
さらに、特に耐熱性が要求される場合には、耐熱
性高分子、ガラスクロスなどが使用されている。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、金属は高温で酸素含有雰囲気に
曝されると酸化され、電気的性質が変化してしま
う欠点がある。また、Sic等の導電性セラミツク
スは知られているが、電気絶縁性のセラミツクス
の導電化の方法は現在まで知られていない。 （問題点を解決するための手段） 前述の欠点は、優れた耐熱性、耐腐食性及び電
気絶縁性を兼ね備えたセラミツクスの内部に、導
電性を有する成分の連続相を形成することにより
解決される。 本発明の目的は電気・電子材料、特に高温下及
び薬品中又は腐食性雰囲気下の電気・電子回路で
の使用に適した、アルミナを主成分とした導電性
アルミナ質繊維及びその製造方法を提供するにあ
る。 本発明の導電性アルミナ質繊維は、炭素の連続
相を有して導電性を有するアルミナマトリツクス
から成る中心部と、アルミナマトリツクスの表面
層の炭素が脱離されて電気絶縁性を有する脱炭素
表面層とを、有することを特徴とする。 本発明の導電性アルミナ質繊維の製造方法は、
トリエチルアルミニウムと、３−エトキシプロピ
オン酸と、芳香族カルボン酸とを、テトラヒドロ
フランを溶媒として、不活性雰囲気下で反応さ
せ、 反応生成物に再び不活性雰囲気下で水をテトラ
ヒドロフランに溶解したものを加えて反応させ、 ３段階反応の場合には３−エトキシプロピオン
酸を加えて反応させて、 次式 （式中のR1はCH2CH2OCH2CH3を示し、R2は
フエニル基、ナフチル基、又はこれらの置換芳香
族基を示す）で表わされるポリアシロキシアロキ
サンを得、 かくて得たポリアシロキシアロキサンをトルエ
ンもしくはキシレンとアルコールとの混合溶媒中
に溶解して濃度20〜40重量％の濃厚溶液を生成
し、 この濃厚溶液を乾式紡糸法により紡糸して所要
の形状の前駆体繊維を得、 かくて得た前駆体繊維を、不活性雰囲気中で、
800〜1200℃で、繊維の表面層から炭素を脱離す
るように焼成して、表面が電気絶縁性の導電性ア
ルミナ質繊維を得る ことを特徴とする。 ポリシロキサンから繊維を得るにあたつては、
乾式紡糸法により繊維化することが好ましい。 焼成は800〜1200℃の温度で行うことが好まし
い。 本発明のアルミナ質繊維は、アルミナを主成分
とする繊維であり、アルミナマトリツクス中に炭
素の連続相を有することにより、電気伝導性を示
す。 前駆体ポリアシロキシアロキサンは、トリエチ
ルアルミニウムを出発物質とし、２種のカルボン
酸及び水を反応させることによつて合成される。
２種のカルボン酸の内１種は安息香酸、ｍ−アニ
ス酸又はｐ−アニス酸等の芳香族基カルボン酸で
あり、他の１種は３−エトキシプロピオン酸であ
る。ポリアシロキシアロキサンの合成は二段階又
は三段階の反応により行なう。まず、トリエチル
アルミニウムと２種のカルボン酸混合物をテトラ
ヒドロフランを溶媒として、不活性雰囲気下、−
20℃で反応させる。２種のカルボン酸の仕込み量
はトリエチルアルミニウムに対し、芳香族カルボ
ン酸は１当量、３−エトキシプロピオン酸は1.2
当量である。二段階反応の場合には、２種のカル
ボン酸の全量を反応させるが、三段階反応の場合
は３−エトキシプロピオン酸は１当量だけ反応さ
せる。反応生成物に再び不活性雰囲気下、−20℃
でトリエチルアルミニウムに対して１当量の水を
テトラヒドロフランに溶解したものを加え反応さ
せる。三段階反応では、水を反応させた後に３−
エトキシプロピオン酸の残量を加え、反応させ
る。かくて得た高分子を、トルエン又はキシレン
にメタノール、エタノール又はフエノールを５〜
30重量％、好ましくは10〜20重量％混合した溶媒
に溶解し、20〜40重量％の濃厚溶液とし、これを
紡糸原液として、乾式紡糸法で紡糸する。紡糸雰
囲気は室温〜70℃の空気とし、直径約10〜100μ
ｍの連続糸が容易に得られる。これを前駆体繊維
とする。 この前駆体繊維を不活性雰囲気下、約10℃／
minの昇温速度で800〜1200℃まで焼成すること
により、本発明の導電性アルミナ質繊維が得られ
る。 （作用） 本発明のアルミナ質繊維の電気伝導性は、−（
A1−Ｏ−）の繰り返しを主鎖とし、脂肪族及び芳
香族のカルボン酸による有機側鎖を有する高分子
が不活性雰囲気中で熱分解し、無機化する際に比
較的熱に対し安定である芳香環がアルミナと共に
炭素として残存し、この炭素成分がアルミナマト
リツクス内に連続相として存在することによりも
たらされる。さらに、焼成条件の制御により、炭
素の脱離が比較的容易である繊維の表面層はアル
ミナ含有率が高くなり、絶縁性をもたらす。 （実施例） 以下、実施例につき本発明をさらに詳細に説明
する。 実施例 １ トリエチルアルミニウム7.96mlを24mlのテトラ
ヒドロフランに溶解し、25体積％の溶液とした。
この溶液を−20℃に冷却し、ｍ−アニス酸8.825
ｇと３−エトキシプロピオン酸（EPA）8.222ｇ
の混合物を40mlのテトラヒドロフランに溶解した
ものを窒素雰囲気下で攪拌しながら滴下した。滴
下終了後、この溶液を室温で約１時間攪拌した。
この反応生成物を再び−20℃に冷却し、水1.044
ｇを10.6mlのテトラヒドロフランに溶解したもの
を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、攪拌しな
がら室温で数時間放置した。その後、生成物を大
過剰のヘキサン中に再沈殿させ、濾別後真空乾燥
し、高分子を得た。 得られた高分子を室温で10重量％のメタノール
を含むキシレンに溶解し、30重量％の濃厚溶液と
した。この濃厚溶液を５mlのポリエチレン製注射
器に入れ、脱泡のために数時間放置した。この注
射器に長さ約３mm、内径約0.7mmの短く切断した
注射針を取り付け、高分子濃厚溶液を押し出し、
室温で巻き取ることにより直径約100μｍの連続
繊維を得た。真空乾燥により、この繊維から溶媒
を完全に除去した。DTA及びTGAにより側鎖の
分解は220℃付近から起ることが判つた。 この繊維を長さ約10cmに切断し、内径0.8mm、
長さ10cmのアルミナ絶縁管に挿入し、窒素雰囲気
中で600℃、800℃、1000℃、及び1200℃まで焼成
した。昇温速度は10℃／minとした。 得られたアルミナ質繊維の電気伝導度σ（Ｓ・
cm-1）の温度依存性を四端子法により室温から
380℃の範囲で交流100KHz測定し、次の第１表と
第１図に示す結果を得た。
するものである。 （従来の技術） 従来、導電性材料としては金属が用いられてお
り、外部との絶縁は主として高分子が使用され、
さらに、特に耐熱性が要求される場合には、耐熱
性高分子、ガラスクロスなどが使用されている。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、金属は高温で酸素含有雰囲気に
曝されると酸化され、電気的性質が変化してしま
う欠点がある。また、Sic等の導電性セラミツク
スは知られているが、電気絶縁性のセラミツクス
の導電化の方法は現在まで知られていない。 （問題点を解決するための手段） 前述の欠点は、優れた耐熱性、耐腐食性及び電
気絶縁性を兼ね備えたセラミツクスの内部に、導
電性を有する成分の連続相を形成することにより
解決される。 本発明の目的は電気・電子材料、特に高温下及
び薬品中又は腐食性雰囲気下の電気・電子回路で
の使用に適した、アルミナを主成分とした導電性
アルミナ質繊維及びその製造方法を提供するにあ
る。 本発明の導電性アルミナ質繊維は、炭素の連続
相を有して導電性を有するアルミナマトリツクス
から成る中心部と、アルミナマトリツクスの表面
層の炭素が脱離されて電気絶縁性を有する脱炭素
表面層とを、有することを特徴とする。 本発明の導電性アルミナ質繊維の製造方法は、
トリエチルアルミニウムと、３−エトキシプロピ
オン酸と、芳香族カルボン酸とを、テトラヒドロ
フランを溶媒として、不活性雰囲気下で反応さ
せ、 反応生成物に再び不活性雰囲気下で水をテトラ
ヒドロフランに溶解したものを加えて反応させ、 ３段階反応の場合には３−エトキシプロピオン
酸を加えて反応させて、 次式 （式中のR1はCH2CH2OCH2CH3を示し、R2は
フエニル基、ナフチル基、又はこれらの置換芳香
族基を示す）で表わされるポリアシロキシアロキ
サンを得、 かくて得たポリアシロキシアロキサンをトルエ
ンもしくはキシレンとアルコールとの混合溶媒中
に溶解して濃度20〜40重量％の濃厚溶液を生成
し、 この濃厚溶液を乾式紡糸法により紡糸して所要
の形状の前駆体繊維を得、 かくて得た前駆体繊維を、不活性雰囲気中で、
800〜1200℃で、繊維の表面層から炭素を脱離す
るように焼成して、表面が電気絶縁性の導電性ア
ルミナ質繊維を得る ことを特徴とする。 ポリシロキサンから繊維を得るにあたつては、
乾式紡糸法により繊維化することが好ましい。 焼成は800〜1200℃の温度で行うことが好まし
い。 本発明のアルミナ質繊維は、アルミナを主成分
とする繊維であり、アルミナマトリツクス中に炭
素の連続相を有することにより、電気伝導性を示
す。 前駆体ポリアシロキシアロキサンは、トリエチ
ルアルミニウムを出発物質とし、２種のカルボン
酸及び水を反応させることによつて合成される。
２種のカルボン酸の内１種は安息香酸、ｍ−アニ
ス酸又はｐ−アニス酸等の芳香族基カルボン酸で
あり、他の１種は３−エトキシプロピオン酸であ
る。ポリアシロキシアロキサンの合成は二段階又
は三段階の反応により行なう。まず、トリエチル
アルミニウムと２種のカルボン酸混合物をテトラ
ヒドロフランを溶媒として、不活性雰囲気下、−
20℃で反応させる。２種のカルボン酸の仕込み量
はトリエチルアルミニウムに対し、芳香族カルボ
ン酸は１当量、３−エトキシプロピオン酸は1.2
当量である。二段階反応の場合には、２種のカル
ボン酸の全量を反応させるが、三段階反応の場合
は３−エトキシプロピオン酸は１当量だけ反応さ
せる。反応生成物に再び不活性雰囲気下、−20℃
でトリエチルアルミニウムに対して１当量の水を
テトラヒドロフランに溶解したものを加え反応さ
せる。三段階反応では、水を反応させた後に３−
エトキシプロピオン酸の残量を加え、反応させ
る。かくて得た高分子を、トルエン又はキシレン
にメタノール、エタノール又はフエノールを５〜
30重量％、好ましくは10〜20重量％混合した溶媒
に溶解し、20〜40重量％の濃厚溶液とし、これを
紡糸原液として、乾式紡糸法で紡糸する。紡糸雰
囲気は室温〜70℃の空気とし、直径約10〜100μ
ｍの連続糸が容易に得られる。これを前駆体繊維
とする。 この前駆体繊維を不活性雰囲気下、約10℃／
minの昇温速度で800〜1200℃まで焼成すること
により、本発明の導電性アルミナ質繊維が得られ
る。 （作用） 本発明のアルミナ質繊維の電気伝導性は、−（
A1−Ｏ−）の繰り返しを主鎖とし、脂肪族及び芳
香族のカルボン酸による有機側鎖を有する高分子
が不活性雰囲気中で熱分解し、無機化する際に比
較的熱に対し安定である芳香環がアルミナと共に
炭素として残存し、この炭素成分がアルミナマト
リツクス内に連続相として存在することによりも
たらされる。さらに、焼成条件の制御により、炭
素の脱離が比較的容易である繊維の表面層はアル
ミナ含有率が高くなり、絶縁性をもたらす。 （実施例） 以下、実施例につき本発明をさらに詳細に説明
する。 実施例 １ トリエチルアルミニウム7.96mlを24mlのテトラ
ヒドロフランに溶解し、25体積％の溶液とした。
この溶液を−20℃に冷却し、ｍ−アニス酸8.825
ｇと３−エトキシプロピオン酸（EPA）8.222ｇ
の混合物を40mlのテトラヒドロフランに溶解した
ものを窒素雰囲気下で攪拌しながら滴下した。滴
下終了後、この溶液を室温で約１時間攪拌した。
この反応生成物を再び−20℃に冷却し、水1.044
ｇを10.6mlのテトラヒドロフランに溶解したもの
を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、攪拌しな
がら室温で数時間放置した。その後、生成物を大
過剰のヘキサン中に再沈殿させ、濾別後真空乾燥
し、高分子を得た。 得られた高分子を室温で10重量％のメタノール
を含むキシレンに溶解し、30重量％の濃厚溶液と
した。この濃厚溶液を５mlのポリエチレン製注射
器に入れ、脱泡のために数時間放置した。この注
射器に長さ約３mm、内径約0.7mmの短く切断した
注射針を取り付け、高分子濃厚溶液を押し出し、
室温で巻き取ることにより直径約100μｍの連続
繊維を得た。真空乾燥により、この繊維から溶媒
を完全に除去した。DTA及びTGAにより側鎖の
分解は220℃付近から起ることが判つた。 この繊維を長さ約10cmに切断し、内径0.8mm、
長さ10cmのアルミナ絶縁管に挿入し、窒素雰囲気
中で600℃、800℃、1000℃、及び1200℃まで焼成
した。昇温速度は10℃／minとした。 得られたアルミナ質繊維の電気伝導度σ（Ｓ・
cm-1）の温度依存性を四端子法により室温から
380℃の範囲で交流100KHz測定し、次の第１表と
第１図に示す結果を得た。
【表】
☆ 測定せず
第１図から判るように、何れの焼成温度におい
ても、伝導度は半導体領域に属している。800℃
まで焼成された繊維の電気伝導度は、温度の上昇
と共に単調に上昇しているが、1000℃及び1200℃
まで焼成された繊維では、300℃以上の温度で電
気伝導度の急激な上昇を示す。また、EPAと脂
肪酸を配位子とするポリアシロキシアロキサンを
前駆体とした場合（◇印）と比較すると、同じ焼
成温度でも側鎖に芳香環を導入した方が導電性の
向上には有効である。これらのことから、アルミ
ナのマトリツクス中に有機側鎖から生じた炭素の
連続相が存在していることが判る。 実施例 ２ トリエチルアルミニウム7.96mlを24mlのテトラ
ヒドロフランに溶解し、25体積％の溶液とした。
この溶液を−20℃に冷却し、ｐ−アニス酸8.825
ｇと３−エトキシプロピオン酸8.222ｇの混合物
を40mlのテトラヒドロフランに溶解したものを窒
素雰囲気下で攪拌しながら滴下した。滴下終了
後、この溶液を室温で約１時間攪拌した。この反
応生成物を再び−20℃に冷却し、水1.044ｇを
10.6mlのテトラヒドロフランに溶解したものを攪
拌しながら滴下した。滴下終了後、攪拌しながら
室温で数時間放置した。その後、生成物を大過剰
のヘキサン中に再沈殿させ、濾別後真空乾燥し、
高分子を得た。 得られた高分子を室温で10重量％のメタノール
を含むトルエンに溶解し、30重量％の濃厚溶液と
した。この温厚溶液を紡糸原液とし、乾式紡糸を
行なつたところ、良好な曳糸性を示し、直径約
100μｍの連続繊維が得られた。この繊維を実施
例１と同じ条件で窒素雰囲気下で、600℃、800
℃、1000℃、及び1200℃まで焼成し、アルミナ質
繊維を得た。 得られたアルミナ質繊維の電気伝導度は実施例
１のものとほぼ同様であつた。 実施例 ３ トリエチルアルミニウム7.96mlを24mlのテトラ
ヒドロフランに溶解し、25体積％の溶液とした。
この溶液を−20℃に冷却し、ｐ−アニス酸8.825
ｇと３−エトキシプロピオン酸6.852ｇの混合物
を35mlのテトラヒドロフランに溶解したものを窒
素雰囲気下で攪拌しながら滴下した。滴下終了
後、この溶液を室温で約１時間攪拌した。この反
応生成物を再び−20℃に冷却し、水1.044ｇを
10.6mlのテトラヒドロフランに溶解したものを攪
拌しながら滴下した。滴下終了後、攪拌しながら
室温で数時間放置した。その後、生成物を70℃に
加熱し、３−エトキシプロピオン酸1.370ｇを10
mlのテトラヒドロフランで希釈したものを攪拌し
ながら滴下した。滴下終了後、室温で数時間攪拌
した。その後生成物を大過剰のヘキサン中に再沈
殿させ、濾別後真空乾燥し、高分子を得た。 得られた高分子を室温で10重量％のメタノール
を含むキシレンに溶解し、30重量％の濃厚溶液と
した。この濃厚溶液を紡糸原液とし、乾式紡糸を
行なつたところ、良好な曳糸性を示し、直径約
100μｍの連続繊維が容易に得られた。この繊維
を実施例１及び２と同様に窒素雰囲気中で600℃、
800℃、1000℃、及び1200℃まで焼成し、アルミ
ナ質繊維を得た。 得られたアルミナ質繊維の電気伝導度は実施例
１のものとほぼ同様であつた。 比較例 １ トリエチルアルミニウム7.96mlを24mlのテトラ
ヒドロフランに溶解し、25体積％の溶液とした。
この溶液を−20℃に冷却し、ｐ−アニス酸17.75
ｇを40mlのテトラヒドロフランに溶解したものを
窒素雰囲気下で攪拌しながら滴下したところ、白
色の沈殿が生じた。滴下終了後、この溶液を室温
で約１時間攪拌した。この反応生成物を再び−20
℃に冷却し、水1.044ｇを10.6mlのテトラヒドロ
フランに溶解したものを攪拌しながら滴下した。
得られた生成物はゲル状であつた。滴下終了後、
生成物を室温で数時間放置した。その後、生成物
を大過剰のヘキサン中に再沈殿させ、濾別後真空
乾燥し、高分子を得た。 得られた高分子は有機溶媒に不溶であり、曳糸
性を持つ濃厚溶液の調製は不可能であつた。 比較例 ２ トリエチルアルミニウム7.96mlを24mlのテトラ
ヒドロフランに溶解し、25体積％の溶液とした。
この溶液を−20℃に冷却し、芳香環を含まないプ
ロピオン酸4.292ｇと３−エトキシプロピオン酸
8.222ｇの混合物を14mlのテトラヒドロフランに
溶解したものを窒素雰囲気下で攪拌しながら滴下
した。滴下終了後、この溶液を室温で約１時間攪
拌した。この反応生成物を再び−20℃に冷却し、
水1.044ｇを10.6mlのテトラヒドロフランに溶解
したものを攪拌しながら滴下した。滴下終了後、
攪拌しながら室温で数時間放置した。その後、生
成物を大過剰のヘキサン中に再沈殿させ、濾別後
真空乾燥し、高分子を得た。 得られた高分子を室温で10重量％のメタノール
を含むトルエンに溶解し、30重量％の濃厚溶液と
した。この濃厚溶液を紡糸原液とし、乾式紡糸を
行つたところ、良好な曳糸性を示し、直径約
100μｍの連続繊維が得られた。この繊維を窒素
雰囲気中で、800℃まで焼成した。昇温速度は10
℃／minであつた。 得られたアルミナ質繊維の電気伝導度は、実施
例１で800℃まで焼成したアルミナ質繊維の1/100
以下であつた。 （発明の効果） 本発明の導電性アルミナ質繊維を電気・電子材
料として用いることにより、従来では不可能であ
つた極限状態、特に高温状態での電気・電子回路
の接続が可能となる。また、金属の電気的性質で
ある高温での抵抗増大も起らず、優れた電気・電
子材料となる。 さらに、有機溶媒に可溶な高分子を前駆体とし
ているため、線材に限らず、他の複雑な形状への
成形も可能である。 以上本発明を特定の例及び数値につき説明した
が、本発明がこれらにのみ限定されるものではな
く、種々な変更と修整が可能なこと勿論である。
第１図から判るように、何れの焼成温度におい
ても、伝導度は半導体領域に属している。800℃
まで焼成された繊維の電気伝導度は、温度の上昇
と共に単調に上昇しているが、1000℃及び1200℃
まで焼成された繊維では、300℃以上の温度で電
気伝導度の急激な上昇を示す。また、EPAと脂
肪酸を配位子とするポリアシロキシアロキサンを
前駆体とした場合（◇印）と比較すると、同じ焼
成温度でも側鎖に芳香環を導入した方が導電性の
向上には有効である。これらのことから、アルミ
ナのマトリツクス中に有機側鎖から生じた炭素の
連続相が存在していることが判る。 実施例 ２ トリエチルアルミニウム7.96mlを24mlのテトラ
ヒドロフランに溶解し、25体積％の溶液とした。
この溶液を−20℃に冷却し、ｐ−アニス酸8.825
ｇと３−エトキシプロピオン酸8.222ｇの混合物
を40mlのテトラヒドロフランに溶解したものを窒
素雰囲気下で攪拌しながら滴下した。滴下終了
後、この溶液を室温で約１時間攪拌した。この反
応生成物を再び−20℃に冷却し、水1.044ｇを
10.6mlのテトラヒドロフランに溶解したものを攪
拌しながら滴下した。滴下終了後、攪拌しながら
室温で数時間放置した。その後、生成物を大過剰
のヘキサン中に再沈殿させ、濾別後真空乾燥し、
高分子を得た。 得られた高分子を室温で10重量％のメタノール
を含むトルエンに溶解し、30重量％の濃厚溶液と
した。この温厚溶液を紡糸原液とし、乾式紡糸を
行なつたところ、良好な曳糸性を示し、直径約
100μｍの連続繊維が得られた。この繊維を実施
例１と同じ条件で窒素雰囲気下で、600℃、800
℃、1000℃、及び1200℃まで焼成し、アルミナ質
繊維を得た。 得られたアルミナ質繊維の電気伝導度は実施例
１のものとほぼ同様であつた。 実施例 ３ トリエチルアルミニウム7.96mlを24mlのテトラ
ヒドロフランに溶解し、25体積％の溶液とした。
この溶液を−20℃に冷却し、ｐ−アニス酸8.825
ｇと３−エトキシプロピオン酸6.852ｇの混合物
を35mlのテトラヒドロフランに溶解したものを窒
素雰囲気下で攪拌しながら滴下した。滴下終了
後、この溶液を室温で約１時間攪拌した。この反
応生成物を再び−20℃に冷却し、水1.044ｇを
10.6mlのテトラヒドロフランに溶解したものを攪
拌しながら滴下した。滴下終了後、攪拌しながら
室温で数時間放置した。その後、生成物を70℃に
加熱し、３−エトキシプロピオン酸1.370ｇを10
mlのテトラヒドロフランで希釈したものを攪拌し
ながら滴下した。滴下終了後、室温で数時間攪拌
した。その後生成物を大過剰のヘキサン中に再沈
殿させ、濾別後真空乾燥し、高分子を得た。 得られた高分子を室温で10重量％のメタノール
を含むキシレンに溶解し、30重量％の濃厚溶液と
した。この濃厚溶液を紡糸原液とし、乾式紡糸を
行なつたところ、良好な曳糸性を示し、直径約
100μｍの連続繊維が容易に得られた。この繊維
を実施例１及び２と同様に窒素雰囲気中で600℃、
800℃、1000℃、及び1200℃まで焼成し、アルミ
ナ質繊維を得た。 得られたアルミナ質繊維の電気伝導度は実施例
１のものとほぼ同様であつた。 比較例 １ トリエチルアルミニウム7.96mlを24mlのテトラ
ヒドロフランに溶解し、25体積％の溶液とした。
この溶液を−20℃に冷却し、ｐ−アニス酸17.75
ｇを40mlのテトラヒドロフランに溶解したものを
窒素雰囲気下で攪拌しながら滴下したところ、白
色の沈殿が生じた。滴下終了後、この溶液を室温
で約１時間攪拌した。この反応生成物を再び−20
℃に冷却し、水1.044ｇを10.6mlのテトラヒドロ
フランに溶解したものを攪拌しながら滴下した。
得られた生成物はゲル状であつた。滴下終了後、
生成物を室温で数時間放置した。その後、生成物
を大過剰のヘキサン中に再沈殿させ、濾別後真空
乾燥し、高分子を得た。 得られた高分子は有機溶媒に不溶であり、曳糸
性を持つ濃厚溶液の調製は不可能であつた。 比較例 ２ トリエチルアルミニウム7.96mlを24mlのテトラ
ヒドロフランに溶解し、25体積％の溶液とした。
この溶液を−20℃に冷却し、芳香環を含まないプ
ロピオン酸4.292ｇと３−エトキシプロピオン酸
8.222ｇの混合物を14mlのテトラヒドロフランに
溶解したものを窒素雰囲気下で攪拌しながら滴下
した。滴下終了後、この溶液を室温で約１時間攪
拌した。この反応生成物を再び−20℃に冷却し、
水1.044ｇを10.6mlのテトラヒドロフランに溶解
したものを攪拌しながら滴下した。滴下終了後、
攪拌しながら室温で数時間放置した。その後、生
成物を大過剰のヘキサン中に再沈殿させ、濾別後
真空乾燥し、高分子を得た。 得られた高分子を室温で10重量％のメタノール
を含むトルエンに溶解し、30重量％の濃厚溶液と
した。この濃厚溶液を紡糸原液とし、乾式紡糸を
行つたところ、良好な曳糸性を示し、直径約
100μｍの連続繊維が得られた。この繊維を窒素
雰囲気中で、800℃まで焼成した。昇温速度は10
℃／minであつた。 得られたアルミナ質繊維の電気伝導度は、実施
例１で800℃まで焼成したアルミナ質繊維の1/100
以下であつた。 （発明の効果） 本発明の導電性アルミナ質繊維を電気・電子材
料として用いることにより、従来では不可能であ
つた極限状態、特に高温状態での電気・電子回路
の接続が可能となる。また、金属の電気的性質で
ある高温での抵抗増大も起らず、優れた電気・電
子材料となる。 さらに、有機溶媒に可溶な高分子を前駆体とし
ているため、線材に限らず、他の複雑な形状への
成形も可能である。 以上本発明を特定の例及び数値につき説明した
が、本発明がこれらにのみ限定されるものではな
く、種々な変更と修整が可能なこと勿論である。
第１図は本発明のアルミナ質繊維の測定温度と
電導度との関係を示す特性線図である。
電導度との関係を示す特性線図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルミナ質繊維において、炭素の連続相を有
して導電性を有するアルミナマトリツクスから成
る中心部と、アルミナマトリツクスの表面層の炭
素が脱離されて電気絶縁性を有する脱炭素表面層
とを、有することを特徴とする導電性アルミナ質
繊維。 ２ 導電性アルミナ質繊維の製造方法において、
トリエチルアルミニウムと、３−エトキシプロピ
オン酸と、芳香族カルボン酸とを、テトラヒドロ
フランを溶媒として、不活性雰囲気下で反応さ
せ、 反応生成物に再び不活性雰囲気下で水をテトラ
ヒドロフランに溶解したものを加えて反応させ、 ３段階反応の場合には３−エトキシプロピオン
酸を加えて反応させて、 次式 （式中のR1はCH2CH2OCH2CH3を示し、R2は
フエニル基、ナフチル基、又はこれらの置換芳香
族基を示す）で表わされるポリアシロキシアロキ
サンを得、 かくて得たポリアシロキシアロキサンをトルエ
ンもしくはキシレンとアルコールとの混合溶媒中
に溶解して濃度20〜40重量％の濃厚溶液を生成
し、 この濃厚溶液を乾式紡糸法により紡糸して所要
の形状の前駆体繊維を得、 かくて得た前駆体繊維を、不活性雰囲気中で、
800〜1200℃で、繊維の表面層から炭素を脱離す
るように焼成して、表面が電気絶縁性の導電性ア
ルミナ質繊維を得る ことを特徴とする導電性アルミナ質繊維の製造方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63192792A JPH0247308A (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 導電性アルミナ質繊維及びその製造方法 |
| US07/317,490 US5069854A (en) | 1988-08-03 | 1989-03-01 | Alumina fiber with carbon inclusion and a method of producing the same |
| US07/483,174 US5051210A (en) | 1988-08-03 | 1990-02-22 | Alumina fiber and a method of producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63192792A JPH0247308A (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 導電性アルミナ質繊維及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0247308A JPH0247308A (ja) | 1990-02-16 |
| JPH0355567B2 true JPH0355567B2 (ja) | 1991-08-23 |
Family
ID=16297074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63192792A Granted JPH0247308A (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 導電性アルミナ質繊維及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5069854A (ja) |
| JP (1) | JPH0247308A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5629666A (en) * | 1994-05-23 | 1997-05-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power resistor, method of manufacturing the same, and power circuit breaker |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT377016B (de) * | 1983-03-09 | 1985-01-25 | Chemiefaser Lenzing Ag | Verfahren zur herstellung von schwer entflammbaren, hochtemperaturbestaendigen polyimidfasern |
| JPS59179526A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-12 | Isoji Taniguchi | 高分子量の有機アルミニウム重合体の製造法 |
| JPS60139819A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-24 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 無機連続繊維の製造方法およびその装置 |
| US4716055A (en) * | 1985-08-05 | 1987-12-29 | Basf Corporation | Conductive fiber and method of making same |
| US4997601A (en) * | 1988-01-19 | 1991-03-05 | Hoechst Celanese Corp. | Process for dry spinning thermally sensitive organosilicon preceramic fibers with production of ceramic fibers therefrom |
-
1988
- 1988-08-03 JP JP63192792A patent/JPH0247308A/ja active Granted
-
1989
- 1989-03-01 US US07/317,490 patent/US5069854A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0247308A (ja) | 1990-02-16 |
| US5069854A (en) | 1991-12-03 |
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