[发明专利]纤维素基纤维,和含有该纤维素基纤维的轮胎帘线

说明书

技术领域

本发明涉及纤维素基纤维和包括该纤维素基纤维的轮胎帘线。

背景技术

尼龙、聚酯、人造丝等常用作轮胎帘线的材料。轮胎的等级和使用受 限于材料的优缺点。

因为其具有高的拉伸性，尼龙纤维主要用于载重的重型卡车的轮胎中， 或主要在不规则表面，比如未经铺设的道路，上使用的轮胎。然而，尼龙 纤维不适合于要求高速行驶和驾乘舒适的客车，因为它在轮胎内产生强烈 的热积聚，且模量低。

和尼龙相比，聚酯纤维具有良好的形状稳定性和有竞争力的价格，并 且经过不断地研究，它的韧度和粘合韧度正在提高，且在轮胎帘线领域的 用量正趋向于增加。然而，它不适合用于高速行驶的轮胎，因为在耐热性， 粘合韧度等仍存在局限。

人造丝纤维，作为一种再生纤维素纤维，在高温下显示优良的拉伸性 和形状稳定性。所以，人造丝纤维被称为是轮胎帘线最合适的材料。然而， 当制备轮胎时，它需要充分的水分控制，因为水分会造成强度严重劣化， 且纤维制备期间的不均匀性造成次品率高。尤为重要的是，和其他材料相 比，它的性价比(强度价格比)非常低，因此仅应用于超高速行驶轮胎或高 价轮胎。

韩国专利2002-0085188号公开了通过使用莱赛尔(lyocell)纤维制备 的轮胎帘线，该纤维和人造丝纤维相比具有优良的干韧度、湿韧度、和模 量。然而，存在下列劣势：由于和人造丝纤维相比更高的模量和更低的断 裂伸展率，莱赛尔纤维的拉伸性随反复疲劳而降低，使用该莱赛尔纤维的 轮胎的寿命也随之降低。

如上面所公开的，纤维素基纤维(比如人造丝等)具有刚性分子结构， 但存在下列问题：在加捻和热处理过程中由于其低的伸展率而强度严重劣 化。所以，需要开发即使在反复疲劳下强度降低较少，同时维持已有的韧 度，并可用于制备耐久轮胎的轮胎帘线，以及可用于所述轮胎帘线的纤维 素基纤维。

发明内容

本发明的一方面在于提供具有优良的机械韧度和伸展率的纤维素基纤 维。

本发明的另一方面在于提供包括所述纤维素基纤维，且形状稳定性和 拉伸性优良，并且适合于高速行驶轮胎的轮胎帘线。

本发明特别提供包括纤维素和选自聚硅氧烷、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、 间位芳香族聚酰胺、和聚乙烯醇/聚苯乙烯共聚物中的至少一种聚合物的纤 维素基纤维。

本发明也提供纤维素基纤维的制备方法，包括下列步骤：制备包括纤 维素和选自聚硅氧烷、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、间位芳香族聚酰胺、和聚 乙烯醇/聚苯乙烯共聚物中的至少一种聚合物的纺丝原液，通过纺丝所述原 液制备复丝，固化所述复丝，洗涤所述经固化的复丝，和干燥所述经洗涤 的复丝。

另外，本发明提供包括所述纤维素基纤维的轮胎帘线。

具体实施方式

下面更详细地说明本发明。

在本发明中，包括多个细丝纤维的丝束称作“复丝”，通过Z捻(逆时 针捻)和S捻(顺时针捻)(或S捻和Z捻)复丝而制备的初始帘线称作“加捻 纱线”，通过用于轮胎帘线的粘合剂处理加捻纱线制备的浸渍帘线称作 “轮胎帘线”。

此外，在本发明中，根据韩国工业标准(Korean Industrial Standard， KSK)，“韧度”表示纤维的断裂韧度，“伸展率”表示断裂伸展率。

根据本发明的纤维素基复合纤维包括纤维素和选自聚硅氧烷、聚丙烯 酸、聚丙烯酰胺、间位芳香族聚酰胺、和聚乙烯醇/聚苯乙烯共聚物中的至 少一种聚合物。

可以使用在本发明所属的技术领域中常见的纤维素，然而，为了改进 纤维的性质，可以使用α-纤维素的含量是96％以上的纤维素，特别可以使 用α-纤维素的含量是96％以上的南方松木浆。

此外，可以使用具有能和纤维素分子的羟基反应的官能团的聚合物， 所述聚合物包括下列化学式1到5任意一项表示的重复单元：

[化学式1]

[化学式2]

[化学式3]

[化学式4]

[化学式5]

其中