轮胎用纤维、橡胶/纤维复合体和轮胎制造技术

本发明专利技术的目的是提供一种轮胎用纤维，所述纤维显示对其它构件高的粘合性。本发明专利技术的另一目的是提供一种具有橡胶与纤维之间改进的粘合性的橡胶/纤维复合体。本发明专利技术的又一目的是提供一种具有高液压耐久性的轮胎。该轮胎用纤维包含聚2,5‑呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)原纱线，其特征在于，PEF原纱线使用末端羧酸量为1～100mmol/kg的PEF作为原料来形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轮胎用纤维、橡胶/纤维复合体和轮胎
本专利技术涉及轮胎用纤维、橡胶/纤维复合体和轮胎。
技术介绍
由尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的合成纤维已经广泛地用作用于轮胎的增强帘线等的纤维。然而，这些合成纤维产生高的环境负担，因为它们由化石来源的原料生产。这已经导致近年来作为环境负担低的纤维使用的由天然来源的原料生产的纤维的开发。例如，专利文献1公开了一种由聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)制成的纤维(PEF纤维)。引文列表专利文献专利文献1：WO2014/204313
技术实现思路
专利技术要解决的问题如果在轮胎内部橡胶与轮胎用纤维之间的粘合性不充分，则在橡胶与轮胎用纤维之间的接触部分发生剥离，导致起源于剥离的龟裂发展和扩大。这最终导致轮胎耐久性显著降低。对于将专利文献1中公开的PEF纤维用作轮胎用纤维，在纤维的物性、特别是与橡胶的粘合性方面，已经要求进一步改进。本专利技术的目的是提供一种与其它构件的粘合性高的轮胎用纤维。本专利技术的另一目的是提供一种具有橡胶与纤维之间改进的粘合性的橡胶/纤维复合体。本专利技术的又一目的是提供一种具有高液压耐久性的轮胎。用于解决问题的方案本专利技术的轮胎用纤维是指包含聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)原纱线(rawyarn)的轮胎用纤维，其中所述PEF原纱线使用末端羧酸量为1～100mmol/kg的PEF作为原料。本专利技术的轮胎用纤维为与其它构件的粘合性高的轮胎用纤维。关于本专利技术的轮胎用纤维，优选的是，PEF原纱线的贮能弹性模量为1,500MPa以上。在该构造的情况下，施用了所述轮胎用纤维的轮胎具有更加改进的液压耐久性。关于本专利技术的轮胎用纤维，优选的是，所述PEF原纱线的贮能弹性模量为2,500MPa以上。在该构造的情况下，施用了所述轮胎用纤维的轮胎具有更加改进的液压耐久性。关于本专利技术的轮胎用纤维，优选的是，树脂组合物中的PEF的特性粘度为0.50～1.50dl/g。在该构造的情况下，PEF原纱线可以通过熔融纺丝容易地生产。本专利技术的橡胶/纤维复合体的特征在于，其包括本专利技术的轮胎用纤维。本专利技术的橡胶/纤维复合体具有橡胶与纤维之间改进的粘合性。本专利技术的轮胎的特征在于，其包括本专利技术的轮胎用纤维。本专利技术的轮胎具有高液压耐久性。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供与其它构件的粘合性高的轮胎用纤维。根据本专利技术，还可以提供一种具有橡胶与纤维之间改进的粘合性的橡胶/纤维复合体。进一步，根据本专利技术，可以提供一种具有高液压耐久性的轮胎。附图说明在附图中：图1为用于说明本专利技术的轮胎用纤维中所使用的PEF原纱线的生产方法的实例的示意图。具体实施方式现在将通过实施方案的方式详细描述本专利技术。(轮胎用纤维)本专利技术的轮胎用纤维至少包含聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)原纱线，和必要时任选地其它原纱线。本专利技术的轮胎用纤维可以通过使两根以上的PEF原纱线或一根以上的PEF原纱线与一根以上的其它原纱线纺丝来生产。在加捻此类原纱线时的捻度没有特别地限定并且可以根据目的而适当地选择。可选择地，单独一根PEF原纱线可以用作轮胎用纤维。本专利技术的轮胎用纤维为与其它构件的粘合性高的轮胎用纤维。<PEF原纱线>PEF原纱线使用末端羧酸量为1～100mmol/kg的PEF作为原料来生产。对于PEF原纱线的生产，使PEF包含在树脂组合物中。<<树脂组合物>>树脂组合物包含PEF作为原料和必要时任选地其它组分。-树脂组合物中所包含的PEF-树脂组合物中所包含的PEF为可通过使至少包含呋喃-2,5-二甲酸和乙二醇的单体组分在聚合催化剂的存在下缩聚获得的聚合物。树脂组合物中所包含的PEF没有特别地限定，只要其末端羧酸量为1～100mmol/kg即可，并且可以根据目的而适当地选择。-单体组分-单体组分除了呋喃-2,5-二甲酸和乙二醇以外可以包括，例如，对苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、丙二醇和丁二醇。然而，从更加改进PEF原纱线的贮能弹性模量的角度来看，优选的是，单体组分仅为呋喃-2,5-二甲酸和乙二醇。在单体组分中呋喃-2,5-二甲酸与乙二醇的摩尔比(呋喃-2,5-二甲酸/乙二醇)没有特别地限定并且可以根据目的而适当地选择。上述摩尔比优选1/3至1/1，并且更优选1/2.5至1/1.5。1/3以上的摩尔比产生PEF原纱线与粘合剂之间改进的粘合性。1/1以下的摩尔比产生具有落在适宜的范围内的末端羧酸量的PEF，从而可以抑制生产过程期间或之后的聚合物劣化。-PEF的末端羧酸量-PEF的末端羧酸量没有特别地限定，只要其为1～100mmol/kg即可，并且可以根据目的而适当地选择，其中5～50mmol/kg是优选的。当末端羧酸量为1mmol/kg以上时，当PEF和在形成与其它构件(例如，轮胎的橡胶组分)的复合体时所使用的粘合剂反应时，PEF上的反应位点的数量增加，从而使PEF示出与粘合剂(例如，环氧树脂系粘合剂)提高的粘合性。当末端羧酸量为100mmol/g以下时，即使当PEF原纱线进行高温处理(例如，轮胎的硫化处理)时也可以确保PEF原纱线的高强力(tenacity)。末端羧酸量例如可以通过改变缩聚时的呋喃二甲酸和乙二醇的比例或者改变PEF的分子量来调节。末端羧酸量是指可以通过下述方法测量的PEF(kg)中的末端羧酸基的含量(mmol)。将2gPEF在80℃下溶解在苯酚和三氯乙烯的4:6(重量比)混合液50mL中并且用0.05NKOH和甲醇的混合液滴定以测量末端羧基浓度(mmol/kg)。酚红用作滴定的指示剂，并且将其中酚红由黄绿色变为淡粉红色的时间点看作滴定的终点。-PEF的分子量-PEF的数均分子量(Mn)没有特别地限定并且可以根据目的而适当地选择；数均分子量优选为22,000～100,000，并且更优选26,000～75,000。当数均分子量为22,000以上时，获得的PEF原纱线的强力提高，和当数均分子量为100,000以下时，可以容易地确保期望的末端羧酸量。出于同样的原因，落在更优选的范围内的数均分子量是有利的。PEF的重均分子量(Mw)没有特别地限定并且可以根据目的而适当地选择；重均分子量优选为55,000～200,000，更优选65,000～150,000。当重均分子量为55,000以上时，所得PEF原纱线的强力提高，和当重均分子量为200,000以下时，可以容易地确保期望的末端羧酸量。出于同样的原因，落在更优选的范围内的重均分子量是有利的。重均分子量是指通过GPC法以聚苯乙烯作为标准测量的值。--PEF的特性粘度--PEF的特性粘度没有特别地限定并且可以根据目的而适当地选择；特性粘度优选为0.50～1.50dl/g，并且更优选0.70～1.10dl/g。当特性粘度为0.50dl/g以上时，所得PEF原纱线的强力提高，和当特性粘度为1.50dl/g以下时，可以更容易地进行纺丝。出于同样的原因，落在更优选的范围内的特性粘度是有利的。特性粘度例如可以通过依照ASTMD4603的方法使用苯酚和三氯乙烯的4:6(重量比)混合液作为溶剂来测量。-PEF的生产方法-PEF例如可以通过以下两个步骤来生产：第一步骤，其中通过使呋喃-2,5-二甲酸与乙二醇的反应获得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮胎用纤维，其包含聚2,5‑呋喃二甲酸乙二醇酯原纱线，即PEF原纱线，其中所述PEF原纱线使用末端羧酸量为1～100mmol/kg的PEF作为原料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.08 JP 2015-1770151.一种轮胎用纤维，其包含聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯原纱线，即PEF原纱线，其中所述PEF原纱线使用末端羧酸量为1～100mmol/kg的PEF作为原料。2.根据权利要求1所述的轮胎用纤维，其中所述PEF原纱线的贮能弹性模量为1,500MP...

【专利技术属性】
技术研发人员：池田优二，杉本健一，M·A·达姆，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，辛维纳有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP