[发明专利]强化橡胶用的纤维素浸胶帘子线

说明书

技术领域

本发明涉及溶剂法纤维素纤维(Lyocell)浸胶帘子线；该帘子线是将由至少2根的溶剂法纤维素纤维复丝构成的溶剂法纤维素纤维生帘子线浸渍于浸渍液中并使其硬化而制得的溶剂法纤维素纤维浸胶帘子线，该帘子线所具有的应力-应变曲线为：(a)于干燥状态下测定的溶剂法纤维素纤维浸胶帘子线在1.0g/d的初始应力下伸长1.2％以下且具有80g/d～200g/d的初始模量，(b)在从1.0g/d到4.0g/d的应力区间内伸长6％以下，(c)从4.0g/d的拉伸强度到丝线被切断的区间内伸长1％以上。本发明涉及的浸胶帘子线优选能够制成适用于轮胎帘子线用的高强力、高模量的溶剂法纤维素纤维浸胶帘子线，而且，可以通过将纤维素溶解于N-甲基吗啉-N-氧化物(下文称作NMMO)/水后借助安装恰当的纺丝喷嘴进行纺丝的方法制造。

背景技术

一般大量使用轮胎帘子线作为形成轮胎内部的骨架，在保持轮胎形状和乘车舒适感方面其为重要因素，现在使用的帘子线材料为聚酯、尼龙、芳纶、人造丝、以至于钢铁等多种类材料，但仍无法完全满足轮胎帘子线应具有的各种功能。对于此种轮胎帘子线材料所必需的基本性能，可以例举为：(1)强度和初始模量大；(2)具有耐热性，在干热湿热条件下不被溴化；(3)具有耐疲劳性；(4)具有形态稳定性；(5)与橡胶的粘结性出色等。因此，使用时根据各帘子线材料的固有物性来决定其用途。

其中，人造丝轮胎帘子线的最大优点是具有耐热性和形态稳定性，即使在高温下也能保持弹性系数。因此，由于其如此低的收缩率和出色的形态稳定性，其主要被用作轿车等用于高速行驶的子午线轮胎。然而，人造丝轮胎帘子线具有的缺点是，强度和模量低，易吸潮，化学和物理上的结构导致吸潮时伴有强力下降。

另一方面，与人造丝纤维相比，由纤维素构成的人造纤维中的溶剂法纤维素纤维，不仅伸度和热收缩低，强度和模量高，形态稳定性出色，而且水分率也低，具有即使在湿润时强力保持率与模量保持率也高达80％以上的特征。因此，与人造丝(60％)相比，溶剂法纤维素纤维具有形态变化相对少的优点，可以考虑将其作为应对上述要求的代替方案，但用作轮胎帘子线时出现了纺丝性以及低伸度和高结晶度所导致的低耐疲劳性的问题，因此现在还不存在使用了该材料的轮胎帘子线。然而，用NMMO制造溶剂法纤维素纤维的方法，溶剂能够全部回收并再利用，因而是无公害工艺，并且制造的纤维和薄膜等具有较高的机械强度，凭此优点该方法多用于以纤维素为原料的产品制造工艺。

在本发明中，使用直捻机将在具有上述诸多优点的溶剂法纤维素纤维制造工艺中得到的纤丝制成生帘子线，并通过通常的RFL处理工序制造浸胶帘子线，由此提供具有适于轮胎帘子线的力-伸长曲线的溶剂法纤维素纤维浸胶帘子线。

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供具有适用于轮胎帘子线的应力-应变曲线的溶剂法纤维素纤维浸胶帘子线。

为了解决现有的粘胶人造丝轮胎帘子线所具有的低强度和低初始模量等问题，本发明的目的在于，使用溶剂直接将纤维素溶解于NMMO水合物中，通过对所述溶液进行纺丝、水洗、上油处理、并适当调节干燥条件，得到产业用溶剂法纤维素纤丝后，对其进行捻丝和热处理，从而提供具有特别适用于轮胎帘子线的应力-应变曲线的溶剂法纤维素纤维浸胶帘子线。

本发明首先分析了用于商业的粘胶人造丝的生帘子线和浸胶帘子线的应力-应变曲线图(比较例1)。于是，为了改善粘胶人造丝的低强度和低初始模量，使用区别于现有的粘胶(viscose)工序的用NMMO溶解纤维素的方法来制造溶剂法纤维素纤维复丝，之后通过改变浸胶帘子线的聚合度的变化、油剂量、密度等条件改善粘胶人造丝具有的低强度和低初始模量。

解决此课题的方式

本发明涉及的溶剂法纤维素纤维浸胶帘子线是将由至少2根溶剂法纤维素纤维复丝构成的溶剂法纤维素纤维生帘子线浸渍于浸渍液中并使其硬化而制得的溶剂法纤维素纤维浸胶帘子线，其特征是，该帘子线所具有的应力-应变曲线为：(a)于干燥状态下测定的溶剂法纤维素纤维浸胶帘子线在1.0g/d的初始应力下伸长1.2％以下且具有80g/d～200g/d的初始模量，(b)在从1.0g/d到4.0g/d的应力区间内伸长6％以下，(c)从4.0g/d的拉伸强度到丝线被切断的区间内伸长1％以上。

而且，优选所述溶剂法纤维素纤维浸胶帘子线的聚合度(DP)降低率小于等于3.0％。

而且，优选所述溶剂法纤维素纤维浸胶帘子线具有250TPM～550TPM的捻度。