[发明专利]精制多糖类纤维的制造方法、精制多糖类纤维和轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及精制多糖类纤维的制造方法、精制多糖类纤维和轮胎。

要求对2013年5月21日提交的日本专利申请No.2013-107372的优先权，其内容作为参考并入此处。

背景技术

精制纤维素纤维具有例如优异的尺寸稳定性、高接着性和展示出低的温度依赖性的弹性模量(弹性模量根据温度的变化而变化)等的优势。精制纤维素纤维容易通过将溶解的纤维素原料经过水、醇、或水和离子液体的水溶液来生产。在专利文献1和2中报道了通过使用此类离子液体的纤维素的纺丝。可以说，通过使用离子液体获得的精制纤维素纤维的制造方法是对环境施加轻的负担的方法。

通常，在轮胎中，将精制纤维素纤维加捻，制成帘线，并且进行粘接处理。之后，将该纤维覆盖有橡胶，并且以纤维-橡胶复合体的形式使用。在轮胎中，为了补强橡胶的目的，主要使用纤维。因此，优选的是，纤维具有高的韧度(toughness)。纤维的韧度越高，用于轮胎的纤维的量可以更多地降低。结果，轮胎的重量和滚动阻力可以降低。

另外，如果纤维的使用量可以降低，则制造轮胎所需要的材料的量和能量可以降低。

引用列表

专利文献

[专利文献1]中国专利No.101328626

[专利文献2]PCT国际公布No.WO2011/048608

发明内容

发明要解决的问题

当进行湿式纺丝或干湿式纺丝时，多糖类从纤维(长丝)的外部起固体化。因此，当从其截面方向观察纤维时，纤维内侧的结构趋于容易不同于纤维外侧的结构(容易形成所谓的皮芯结构)。具有皮芯结构的纤维具有低的韧度，并且使用这样的纤维的轮胎展示出不良的轮胎特性。

在其中多糖类溶液与含有离子液体的固体化液体接触并且将多糖类进行湿式纺丝或干湿式纺丝的精制多糖类纤维的制造方法中，离子液体通过从在固体化槽中保持的固体化液体回收并且再用于纺丝来循环利用。因为回收效率对纤维的生产性产生大的影响，优选回收效率尽可能高。本发明的发明人发现：在固体化液体中的离子液体的浓度与回收效率紧密相关。根据在专利文献1中记载的发明，通过调节离子液体的浓度，可以实现优异的纤维的物性(高的韧度·高的伸长率)。然而，在该发明中，没有考虑上述昂贵的离子液体的回收效率。因此，该发明具有在纤维的物性和生产成本方面的问题。

根据在专利文献2中记载的发明，通过规定离子液体的浓度并且通过将从多糖类溶液以纤维的形式挤出的部位到挤出的多糖类溶液与固体化液体接触的部位的距离(气隙距离(Air-gapdistance))设定为0mm至50mm，可以实现优异的纤维的物性。然而，在该发明中，没有考虑回收效率与纤维的物性之间的相容性。因此，该发明具有在纤维的物性和生产成本方面的问题。

本发明的发明人也发现：在固体化液体中的离子液体的浓度与纤维的成形性紧密相关。

在上述环境下做出本发明，并且其目的是提供一种精制多糖类纤维的制造方法，所述精制多糖类纤维在离子液体的回收效率方面优异并且具有高的韧度和高的断裂伸长率程度；通过使用所述制造方法制造的精制多糖类纤维；和使用所述精制多糖类纤维的轮胎。

用于解决问题的方案

本发明提供了具有以下特性的精制多糖类纤维的制造方法、精制多糖类纤维和轮胎。

(1)一种精制多糖类纤维的制造方法，其包括：使通过将多糖类原料溶解在含有离子液体的液体中获得的多糖类溶液与含有离子液体的固体化液体接触；并且对多糖类进行干湿式纺丝，其中在所述固体化液体中的离子液体的浓度是0.4重量％至70重量％，并且从所述多糖类溶液以纤维形式挤出的部位到挤出的多糖类溶液与所述固体化液体接触的部位的距离D是50mm至120mm。

(2)根据(1)所述的精制多糖类纤维的制造方法，其中在所述固体化液体中的离子液体的浓度是20重量％至40重量％。

(3)根据(1)或(2)所述的精制多糖类纤维的制造方法，其中在所述多糖类溶液中的离子液体和在所述固体化液体中的离子液体各自由阳离子部分和阴离子部分组成，并且阴离子部分包含选自由以下式(C2)表示的亚膦酸根离子(phosphinateion)、膦酸根离子和磷酸根离子组成的组的一种以上的离子。