JPH0826724A - 酸化スズファイバーの製造方法および紡糸液 - Google Patents

酸化スズファイバーの製造方法および紡糸液

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JPH0826724A
JPH0826724A JP16243594A JP16243594A JPH0826724A JP H0826724 A JPH0826724 A JP H0826724A JP 16243594 A JP16243594 A JP 16243594A JP 16243594 A JP16243594 A JP 16243594A JP H0826724 A JPH0826724 A JP H0826724A
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spinning
tin
fiber
alcohol
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Hiroya Yamashita
博也 山下
Yoshiko Seki
佳子 関
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Tokuyama Corp
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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と
アルコール可溶性高分子化合物をメタノールなどのアル
コールに溶解し且つ溶液中のスズとハロゲンの原子数比
を制御して調製された紡糸液を、紡糸し次いで500℃
前後で加熱処理をして酸化スズファイバーを製造する。 【効果】 紡糸液中のスズとハロゲンの原子数比が制御
され、アルコール可溶性高分子化合物が添加されている
ために、湿度の高い雰囲気下で紡糸並びに紡糸後放置し
てもファイバーの切断や軟化によるファイバー形状の崩
れが防止できる。従って、工業的に所定形状の紡糸並び
にファイバーの製造が安定して行なえ生産性が向上す
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、
導電性酸化スズファイバーの製造方法、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】酸化スズは、耐薬品性、耐熱性に優れ、
しかも導電性を広範囲において制御できる優れた材料で
あり種々の用途に用いられている。最近では、3次の非
線形光学材料としても研究が進められている。
【0003】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、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
の金属酸化物粉末の導電性は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。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−化が求められていた。
【0004】しかしながら、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1000℃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3m
m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。更にま
た、得られる酸化スズはウィスカーであり、結晶粒界が
基本的に存在しない。このため、粒界における導電性の
変化で化学成分を検出するガスセンサ材料としては、本
質的に感度が低いという欠点があった。
【0005】本発明者らは、高価で且つ加水分解速度が
速いため反応の制御が困難であったスズアルコキシドを
原料として用いることなく、ハロゲン化スズ等のスズ化
合物及びアルコ−ルを主成分とする溶液を用いるだけで
曳糸性が現れることを発見した。更に、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179512)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記紡
糸液を用いて紡糸した場合、紡糸してから加熱処理する
までの間に紡糸後のゲルファイバーが高い相対湿度の雰
囲気に接すると、糸形状が保持されず軟化して崩れると
いう現象が生じる場合が出てきた。また、紡糸時におい
ても湿度が高いと紡糸が安定的に行えず切断することも
あった。更にまた、紡糸液をノズル等から押しだし、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あるが、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。そこで、紡糸時や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紡糸できる
製造方法について鋭意研究を重ねた。
【0007】
【課題を解決するための手段】その結果、紡糸液中のハ
ロゲン、スズおよび場合によって添加する周期律表第V
族元素の各原子数が特定の関係にあり、更にアルコール
可溶性高分子化合物が紡糸液中に存在すると、紡糸後の
ゲルファイバーの耐湿性が向上し高速での連続紡糸が可
能となることを見いだし本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、アルコ−ルにハロゲン化スズ化合物お
よびアルコール可溶性高分子化合物を溶解してなり、且
つ該溶液中のハロゲンとスズの原子数の比(X/Sn)
が1.55以上1.80未満であることを特徴とする酸
化スズファイバー製造用紡糸液である。
【0008】他の発明は、アルコールにハロゲン化スズ
化合物、周期律表第V族元素化合物およびアルコール可
溶性高分子化合物を溶解してなり、且つ該溶液中のハロ
ゲン、スズおよび周期律表第V族元素の各原子数が次式
の関係にあることを特徴とする酸化スズファイバー製造
用紡糸液である。
【0009】
【数2】
【0010】ここで、NSnは溶液中のスズと周期律表第
V族元素の原子数の総和に対するスズの原子数の比であ
り、Nvは溶液中のスズと周期律表第V族元素の原子数
の総和に対する周期律表第V族元素の原子数の比であ
り、X、SnおよびVはそれぞれ溶液中のハロゲン、ス
ズおよび周期律表第V族元素の原子数を表わす。
【0011】更に他の発明は、上記各紡糸液を紡糸し、
ついで加熱処理することを特徴とする(導電性)酸化ス
ズファイバ−の製造方法である。
【0012】次に本発明を更に具体的に説明する。
【0013】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
置換アルケニル基等が挙げられる。
【0014】上記の置換アルキル基、置換アルケニル基
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。
【0015】これらアルコ−ルの具体例として、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。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の混合物を用いることもでき
る。
【0016】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、SnCl2、SnBr2、Sn
Cl2・2H2O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。
【0017】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で曳糸性を有する紡糸液とす
る。
【0018】本発明において、高い相対湿度雰囲気下に
おいても糸切れ等を引き起こさないで安定的に紡糸する
ために、また得られるゲルファイバーの耐湿性を高める
ためにアルコール可溶性高分子化合物を添加することが
必要である。特に、高速での連続紡糸を安定的に行うた
めには、アルコール可溶性高分子化合物として、重量平
均分子量10万〜500万のものが好適に使用される。
【0019】本発明に用いる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。
【0020】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、安定して紡糸することが可能となる。
また、紡糸後のゲルファイバーの耐湿性がより向上す
る。
【0021】これらのアルコール可溶性高分子化合物の
添加量は、前記ハロゲン化スズ化合物に対して、0.0
1〜20重量%が好ましい。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、20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。当該アルコール可溶性高分子化合物が前
記アルコール等に溶解し難い場合には、他の有機溶媒を
補助的に添加することもできる。
【0022】本発明の紡糸液は、基本的には前述のアル
コールとハロゲン化スズ化合物およびアルコール可溶性
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。
【0023】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。
【0024】具体的に例示すれば、バナジウム化合物と
して、VBr3、VCl2、VCl3、VCl4、VOBr
2、VOBr3、VOCl3、VF3、VF4、VF5、VI
3・6H2O、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
NbOCl3、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、SbC
3、SbCl5、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。
【0025】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。配合
割合がこれより低いと得られる酸化スズファイバ−の導
電性が小さく、これ以上高くしても導電性付与の効果は
小さくなる。
【0026】ハロゲン化スズ化合物、アルコール可溶性
高分子化合物、および必要に応じて第V族化合物をアル
コールに溶解して紡糸液となすが、その調製方法は特に
限定されない。例えば、攪拌下、ハロゲン化スズ化合
物、アルコール可溶性高分子化合物、および必要に応じ
て加える第V族化合物の混合物にアルコ−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族化合物を溶解させる方法等が採用される。ある
いは又、ハロゲン化スズ化合物および第V族化合物を溶
解させたアルコール溶液に、別にアルコール可溶性高分
子化合物を溶解させたアルコール溶液を添加混合しても
よい。
【0027】本発明において、アルコール、ハロゲン化
スズ化合物、並びに必要に応じて第V族化合物を含有す
る紡糸液において、該液中に第V族化合物を含まない場
合はハロゲンとスズの原子数の比、即ちX/Snを1.
55以上1.80未満に、第V族化合物を含有する場合
には、ハロゲンとスズと第V族元素の各原子数の関係X
/(Sn+V)を、
【0028】
【数3】
【0029】となるように調整することが重要である。
【0030】ここで、NSnは溶液中のスズと第V族元素
の原子数の総和に対するスズの原子数の比であり、Nv
は溶液中のスズと第V族元素の原子数の総和に対する第
V族元素の原子数の比であり、X、SnおよびVはそれ
ぞれ溶液中のハロゲン、スズおよび第V族元素の原子数
を表わす。
【0031】即ち、ハロゲンとスズの原子数比X/S
n、あるいはハロゲンとスズおよび第V族元素の原子数
の関係X/(Sn+V)が上記範囲にある紡糸液から紡
糸すると安定的に紡糸することができ、また紡糸された
ゲルファイバーが高湿度雰囲気下においても形状を維持
しやすくなるなど取り扱いがきわめて容易になる。ハロ
ゲンとスズの原子数比X/Sn、あるいはハロゲンとス
ズおよび第V族元素の原子数の関係X/(Sn+V)が
上記範囲より大きい場合はゲルファイバーを紡糸するこ
とは可能であるが、得られるファイバーが高湿度雰囲気
下で軟化し形状が崩れやすくなるため湿度の制御等が必
要になる。また、ハロゲンとスズの原子数比X/Sn、
あるいはハロゲンとスズおよび第V族元素の原子数の関
係X/(Sn+V)が上記範囲よりも小さいと紡糸した
ゲルファイバーは高湿度下において安定であるが、時間
の経過とともに当該紡糸液中に沈澱が生じやすくなり紡
糸液が不安定になるという問題が出てくる。紡糸液中に
沈澱が生じるとゲルファイバー組成が不均一になるだけ
でなくノズルの目詰まりを起こし実質的に紡糸が出来な
くなる。尚、ハロゲンを含有する第V族化合物を添加す
る場合は、上記制御すべきハロゲンとしてハロゲン化ス
ズ化合物に存在するハロゲンに加えて第V族化合物由来
のハロゲンも勘案しなければならない。
【0032】本発明では、ゲルファイバーの耐湿性並び
に紡糸液の安定性を判断するために、紡糸後のゲルファ
イバーを相対湿度85%の雰囲気下に1.5時間放置し
てもファイバー形状を保持し、しかも紡糸液を10時間
放置しても紡糸液中に沈澱を生じないことを判断基準と
した。
【0033】ハロゲンとスズの原子数比、又はハロゲン
とスズおよび第V族元素の原子数の関係を制御する方法
は特に限定されず、公知の方法を何等制限なく用いるこ
とができる。例えば、アニオン交換樹脂、イオン交換膜
によってハロゲンイオンを除去する方法、ハロゲン化物
として沈澱させて除去する方法、加熱蒸発によりハロゲ
ンを除去する方法等通常の方法を用いることができる。
この加熱蒸発の場合、ハロゲンはハロゲン化水素として
蒸発するのではないかと推定される。
【0034】また、紡糸液を調製する際に最初からハロ
ゲンとスズの原子数の比X/Snが小さいハロゲン化ス
ズ化合物、例えば、SnCl2、SnCl2・2H2O、
SnBr2 等のスズが2価である化合物を用いることは
前記範囲に容易に制御し得るため有効である。
【0035】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、またハロゲン化スズ化合物の加水分
解、重縮合反応を調整すると推定されるアンモニア等を
適宜含有させてもよい。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。
【0036】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250〜1
550℃の範囲が好ましい。更に好適には300〜15
00℃の温度で加熱処理することが好ましい。
【0037】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および機械的強度を付与できる温度
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250℃〜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。
【0038】また、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でき
る。
【0039】更に、該加熱処理に際し、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。これらの場合、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。
【0040】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。
【0041】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、非線形光学材料の観点からは非晶質の方が、
導電性の観点からは結晶質の方が好ましい。
【0042】
【発明の効果】本発明の紡糸液を用いて紡糸することに
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しかも高速で所定の形状
の紡糸を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、工業的に安定して酸
化スズファイバーの製造が可能となり生産性が向上し
た。
【0043】
【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。
【0044】実施例1 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、エバ
ポレータによる濃縮とメタノールの添加を繰り返し塩素
とスズおよびアンチモンの原子数の関係Cl/(Sn+
Sb)が1.62である粘度が200ポイズのゾルから
なる紡糸液を調製した。ここで、1.55NSn+1.6
0NV=1.55であり、1.80NSn+2.70NV
1.87である。この紡糸液を圧力を加えて紡糸ノズル
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ー1Ω・cmであった。紡糸直後のゲルファ
イバーを相対湿度85%の雰囲気下に1.5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。
【0045】実施例2 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後、エバポレータによる
濃縮とメタノールの添加を繰り返した。その後、重量平
均分子量50万のポリエチレンオキシド0.07gを1
0mlのメタノールに溶解させた溶液を添加して均一な
溶液を得た。この溶液を濃縮し臭素と塩素とスズ及びア
ンチモンの原子数の関係(Br+Cl)/(Sn+S
b)が1.70である粘度が200ポイズのゾルからな
る紡糸液を調製した。ここで、1.55NSn+1.60
V=1.55であり、1.80NS n+2.70NV
1.87である。この紡糸液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の速度で紡糸したところ、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ー1Ω・cmであった。
紡糸直後のゲルファイバーを相対湿度85%の雰囲気下
に1.5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。
【0046】実施例3 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(OC253を1.13gを
用いること以外は実施例1と同様に行った。エバポレー
ターによる濃縮とエタノールの添加を繰り返し、塩素と
スズとアンチモンの原子数の関係Cl/(Sn+Sb)
が1.65で粘度が200ポイズのゾルからなる紡糸液
の調製を行なった。次いで20m/minの速度で紡糸
したところ、液滴の落下、糸切れを起こすことなく連続
的に紡糸できた。ここで、1.55NSn+1.60NV
=1.55であり、1.80NSn+2.70NV=1.
87である。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8×10ー1Ω・cmであっ
た。また、紡糸直後のゲルファイバーを相対湿度85%
の雰囲気下に1.5時間放置したがファイバー形状を保
持した。
【0047】実施例4 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1と同様に行った。エバポレーターに
よる濃縮と2−エトキシエタノールの添加を繰り返し、
塩素とスズとアンチモンの原子数の関係Cl/(Sn+
Sb)が1.62で粘度が200ポイズのゾルからなる
紡糸液を調製した。次いで20m/minの速度で紡糸
したところ、液滴の落下、糸切れを起こすことなく連続
的に紡糸できた。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8×10ー1Ω・cmであっ
た。また、紡糸直後のゲルファイバーを相対湿度85%
の雰囲気下に1.5時間放置したがファイバー形状を保
持した。
【0048】実施例5 三塩化アンチモン(SbCl3)1g(0.004モ
ル)の代わりに、TaCl5 0.945g(0.00
26モル)を用いること以外は実施例1と同様に行っ
た。エバポレーターによる濃縮とメタノールの添加を繰
り返し、塩素とスズとタンタルの原子数の関係Cl/
(Sn+Ta)が1.62で粘度が200ポイズのゾル
からなる紡糸液を調製した。次いで20m/minの速
度で紡糸したところ、液滴の落下、糸切れを起こすこと
なく連続的に紡糸できた。ここで、1.55NSn+1.
60NV=1.55であり、1.80NSn+2.70NV
=1.84である。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、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8×10
2Ω・cmであった。また、紡糸直後のゲルファイバー
を相対湿度85%の雰囲気下に1.5時間放置したがフ
ァイバー形状を保持した。
【0049】実施例6 三塩化アンチモン(SbCl3)1g(0.004モ
ル)の代わりに、NbCl5 0.712g(0.00
26モル)を用いること以外は実施例1と同様に行っ
た。エバポレーターによる濃縮とメタノールの添加を繰
り返し、塩素とスズとニオブの原子数の関係Cl/(S
n+Nb)が1.70で粘度が200ポイズのゾルから
なる紡糸液を調製した。次いで20m/minの速度で
紡糸したところ、液滴の落下、糸切れを起こすことなく
連続的に紡糸できた。ここで、1.55NSn+1.60
V=1.55であり、1.80NSn+2.70NV
1.84である。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8×10
2Ω・cmであった。また、紡糸直後のゲルファイバー
を相対湿度85%の雰囲気下に1.5時間放置したがフ
ァイバー形状を保持した。
【0050】実施例7 実施例1において、メタノールの添加とエバポレータに
よる濃縮を繰り返してCl/(Sn+Sb)を1.75
にすること以外は同様に行った。紡糸液を調整後20m
/minの速度で紡糸したところ、液滴の落下、糸切れ
を起こすことなく連続的に紡糸できた。ここで、1.5
5NSn+1.60NV=1.55であり、1.80NSn
+2.70NV=1.87である。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8×10
ー1Ω・cmであった。また、紡糸直後のゲルファイバー
を相対湿度85%の雰囲気下に1.5時間放置したがフ
ァイバー形状を保持した。
【0051】実施例8 実施例1において、三塩化アンチモンを加えないこと以
外同様に行った。エバポレーターによる濃縮とメタノー
ルの添加を繰り返し行い、Cl/Sn=1.60で粘度
が200ポイズのゾルからなる紡糸液とした。次いで2
0m/minの速度で紡糸したところ、液滴の落下、糸
切れを起こすことなく連続的に紡糸できた。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8×104Ω・cmであった。また、紡糸直後の
ゲルファイバーを相対湿度85%の雰囲気下に1.5時
間放置したがファイバー形状を保持した。 実施例9 実施例2において、三塩化アンチモンを加えないこと以
外は同様に行った。エバポレーターによる濃縮とメタノ
ールの添加を繰り返し行い、Br/Sn=1.60で粘
度が200ポイズのゾルからなる紡糸液とした。次いで
20m/minの速度で紡糸したところ、液滴の落下、
糸切れを起こすことなく連続的に紡糸できた。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8×104Ω・cmであった。また、紡糸直
後のゲルファイバーを相対湿度85%の雰囲気下に1.
5時間放置したがファイバー形状を保持した。
【0052】実施例10 実施例1において、Cl/(Sn+Sb)を1.78に
すること以外は同様に行った。紡糸液を調整後20m/
minの速度で紡糸したところ、液滴の落下、糸切れを
起こすことなく連続的に紡糸できた。このとき、1.5
5NSn+1.60Nv=1.55であり、1.80NSn
+2.70Nv=1.87である。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8×10
ー1Ω・cmであった。また、紡糸直後のゲルファイバー
を相対湿度85%の雰囲気下に1.5時間放置したがフ
ァイバー形状を保持した。
【0053】実施例11 Cl/Sn=1.70とすること以外実施例8と同様に
行った。紡糸液を調整後20m/minの速度で紡糸し
たところ、液滴の落下、糸切れを起こすことなく連続的
に紡糸できた。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。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−の比抵抗は平均8×104Ω・cmで
あった。また、紡糸直後のゲルファイバーを相対湿度8
5%の雰囲気下に1.5時間放置したがファイバー形状
を保持した。 実施例12 Cl/Sn=1.78とすること以外実施例8と同様に
行った。紡糸液を調整後20m/minの速度で紡糸し
たところ、液滴の落下、糸切れを起こすことなく連続的
に紡糸できた。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8×104Ω・cmで
あった。また、紡糸直後のゲルファイバーを相対湿度8
5%の雰囲気下に1.5時間放置したがファイバー形状
を保持した。 実施例13 Cl/Sn=1.55とすること以外実施例8と同様に
行った。紡糸液を調整後20m/minの速度で紡糸し
たところ、液滴の落下、糸切れを起こすことなく連続的
に紡糸できた。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8×104Ω・cmで
あった。また、紡糸直後のゲルファイバーを相対湿度8
5%の雰囲気下に1.5時間放置したがファイバー形状
を保持した。この紡糸液は、10時間放置しても沈澱は
生じなかったが、24時間放置後には紡糸液中に一部沈
澱が析出した。 実施例14 紡糸液中の塩素とスズおよびアンチモンの原子数の関係
Cl/(Sn+Sb)を1.55にすること以外実施例
1と同様に行った。紡糸液を調整後20m/minの速
度で紡糸したところ、液滴の落下、糸切れを起こすこと
なく連続的に紡糸できた。このとき、1.55NSn
1.60Nv=1.55であり、1.80NSn+2.7
0Nv=1.87である。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ー1Ω
・cmであった。紡糸直後のゲルファイバーを相対湿度
85%の雰囲気下に1.5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。この紡糸液は、10時
間放置しても沈澱は生じなかったが、24時間放置後に
は紡糸液中に一部沈澱が析出した。
【0054】実施例15 紡糸液中の塩素とスズおよびアンチモンの原子数の関係
Cl/(Sn+Sb)を1.83にすること以外実施例
1と同様に行った。紡糸液を調整後20m/minの速
度で紡糸したところ、液滴の落下、糸切れを起こすこと
なく連続的に紡糸できた。このとき、1.55NSn
1.60Nv=1.55であり、1.80NSn+2.7
0Nv=1.87である。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ー1Ω
・cmであった。紡糸直後のゲルファイバーを相対湿度
85%の雰囲気下に1.5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。
【0055】比較例1 塩素とスズの原子数の関係Cl/Snを1.90にする
こと以外は実施例8と同様に行なった。このとき紡糸速
度は20m/min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
ファイバーの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
8×104Ω・cmであった。又、紡糸直後のゲルファ
イバーを相対湿度85%の雰囲気下に放置したところ1
時間ファイバー形状を維持したが、その後軟化してファ
イバー形状が崩れた。
【0056】比較例2 紡糸液中の塩素とスズの比Cl/Snを1.80にする
こと以外は比較例1と同様に行った。紡糸液を調整後2
0m/minの速度で紡糸したところ、液滴の落下、糸
切れを起こすことなく連続的に紡糸できた。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8×104Ω・cmであった。又、紡糸直後の
ゲルファイバーを相対湿度85%の雰囲気下に放置した
ところ1時間ファイバー形状を維持したが、その後軟化
してファイバー形状が崩れた。
【0057】比較例3 紡糸液中の塩素とスズの比Cl/Snを1.50にする
こと以外比較例1と同様に行った。調製した紡糸液を2
時間放置したところ、多量の沈澱が析出しゲルファイバ
ーの紡糸を行うことができなかった。
【0058】比較例4 塩素とスズおよびアンチモンの原子数の関係Cl/(S
n+Sb)を1.90にすること以外は実施例1と同様
に行なった。ここで、1.55NSn+1.60NV
1.55であり、1.80NSn+2.70NV=1.8
7である。このとき紡糸速度は20m/min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。又、紡糸直後のゲルファイバーを相対湿度85
%の雰囲気下に放置したところ1時間ファイバー形状を
維持したが、その後軟化してファイバー形状が崩れた。
【0059】比較例5 紡糸液中の塩素とスズおよびアンチモンの原子数の関係
Cl/(Sn+Sb)を1.50にすること以外実施例
1と同様に行った。ここで、1.55NSn+1.60N
v=1.55であり、1.80NSn+2.70Nv=
1.87である。この紡糸液を2時間放置したところ、
多量の沈澱が析出しゲルファイバーの紡糸を行うことが
できなかった。
【0060】比較例6 ポリエチレンオキシドを添加しないこと以外は実施例1
と同様に行なった。紡糸速度20m/minで紡糸した
ところ、ノズルの10個のホールすべてから紡糸するこ
とができたが、液滴がしばしば落下して糸切れを起こ
し、更にそれまで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・c
mであった。又、紡糸直後のゲルファイバーを相対湿度
75%の雰囲気下に1時間放置したところ軟化すること
なくファイバー形状を維持したが、相対湿度85%の雰
囲気に下に放置したところ軟化してファイバー形状が崩
れた。
【0061】比較例7 ポリエチレンオキシドを添加しないことおよび紡糸液中
の塩素とスズおよびアンチモンの原子数の関係Cl/
(Sn+Sb)を1.50にすること以外は実施例1と
同様に行った。調製した紡糸液中には多量の沈澱が析出
しゲルファイバーの紡糸を行うことができなかった。
【0062】比較例8 ポリエチレンオキシドを添加しないことおよび塩素とス
ズの原子数の関係Cl/Snを1.50にすること以外
は実施例8と同様に行なった。調製した紡糸液中には多
量の沈澱が析出しゲルファイバーの紡糸を行うことがで
きなかった。
【0063】比較例9 三塩化アンチモン(SbCl3)とポリエチレンオキシ
ドを添加しないことおよび紡糸液中の塩素とスズの比C
l/Snを1.90にし、粘度を5、000ポイズする
こと以外は実施例1と同様に行なった。紡糸速度4m/
minで紡糸したところ、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を越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。又、紡糸直後のゲルファ
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。
【0064】比較例10 ポリエチレンオキシドを添加しないこと、および塩素と
スズおよびアンチモンの原子数の関係Cl/(Sn+S
b)を1.90にすること以外は実施例1と同様に行な
った。ここで、1.55NSn+1.60NV=1.55
であり、1.80NSn+2.70NV=1.87であ
る。紡糸速度20m/minで紡糸したところ、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が、
液滴がたびたび落下して糸切れを起こし、更にそれまで
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。又、
紡糸直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10分後に軟化してファイバー形状が
崩れた。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルコ−ルにハロゲン化スズ化合物およ
    びアルコール可溶性高分子化合物を溶解してなり、且つ
    該溶液中のハロゲンとスズの原子数の比(X/Sn)が
    1.55以上1.80未満であることを特徴とする酸化
    スズファイバー製造用紡糸液。
  2. 【請求項2】 アルコールにハロゲン化スズ化合物、周
    期律表第V族元素化合物およびアルコール可溶性高分子
    化合物を溶解してなり、且つ該溶液中のハロゲン、スズ
    および周期律表第V族元素の各原子数が次式の関係にあ
    ることを特徴とする酸化スズファイバー製造用紡糸液。 【数1】 [式中、NSnは溶液中のスズと周期律表第V族元素の原
    子数の総和に対するスズの原子数の比であり、Nvは溶
    液中のスズと周期律表第V族元素の原子数の総和に対す
    る周期律表第V族元素の原子数の比であり、X、Snお
    よびVはそれぞれ溶液中のハロゲン、スズおよび周期律
    表第V族元素の原子数を表わす。]
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の紡糸液を紡糸
    し、次いで加熱処理することを特徴とする酸化スズファ
    イバ−の製造方法。
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