JP2013241710A - Purified polysaccharide fiber, fiber-rubber composite and tire - Google Patents

Purified polysaccharide fiber, fiber-rubber composite and tire Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a purified polysaccharide fiber excellent in strength, manufactured by a method with a high resource utilization rate; a fiber-rubber composite using the purified polysaccharide fiber; and a tire excellent in tire properties using the same.SOLUTION: The purified polysaccharide fiber of the present invention is a purified polysaccharide fiber obtained in that a polysaccharide solution dissolving a polysaccharide material in a liquid comprising a polar solvent or an ionic liquid is contacted with a solidifying liquid, followed by wet spinning or dry-wet spinning the polysaccharide, where a main component is composed of two or more kinds of polysaccharides comprising a first main component and where the first main component ratio in all the components constituting the purified polysaccharide fiber is 97 wt.% or less.

Description

本発明は、精製多糖類繊維、繊維−ゴム複合体、及びタイヤに関する。   The present invention relates to a purified polysaccharide fiber, a fiber-rubber composite, and a tire.

セルロース繊維は、寸法安定性が良く、接着性が高く、弾性率の温度依存性(温度変化に対する、弾性率変化)が低い等の利点があり、ビスコースレーヨンとして広くタイヤに用いられている。
しかし、ビスコースレーヨンは製造工程で二硫化炭素を排出し、環境負荷が非常に高いため、環境負荷の少ない原材料で製品を製造したいという現代のニーズに合わない。
Cellulose fibers have advantages such as good dimensional stability, high adhesiveness, and low temperature dependency of elastic modulus (elastic modulus change with respect to temperature change), and are widely used as viscose rayon in tires.
However, viscose rayon emits carbon disulfide in the manufacturing process and has a very high environmental impact, so it does not meet the current needs of manufacturing products with raw materials with low environmental impact.

上記の寸法安定性が良く、接着性が高く、弾性率の温度依存性が低いといった特徴は、繊維材料がセルロースであることに大きく依存している。ポリエステル、ナイロン等の合成繊維もタイヤ用補強コードとして用いられるが、セルロース繊維と同程度の寸法安定性、接着、弾性率を得ることは困難である。
従って、環境負荷が高いにもかかわらず、一部タイヤにはビスコースレーヨンが用いられているのが現状である。
The characteristics such as good dimensional stability, high adhesion, and low temperature dependence of elastic modulus largely depend on the fiber material being cellulose. Synthetic fibers such as polyester and nylon are also used as tire reinforcing cords, but it is difficult to obtain dimensional stability, adhesion, and elastic modulus comparable to those of cellulose fibers.
Accordingly, viscose rayon is currently used for some tires despite the high environmental load.

地球の環境保全が叫ばれる昨今、化石燃料に依存しないセルロースを原材料に用いることが望まれる。上述した問題点である、ビスコースレーヨンの製造で環境負荷の高い二硫化炭素を使用する必要性は、セルロースを繊維化(紡糸)する際に、溶融又は溶解することにある。
セルロース原料を溶融又は溶解するためには、セルロースの1繰り返し単位あたりに3箇所ある水酸基の分子内及び分子間の水素結合を断つ必要がある。ビスコースレーヨンの製造においては、二硫化炭素によって水酸基を化学修飾し、水素結合を断つことができるため、セルロース原料を溶融または溶解することができる。このように、水酸基を化学修飾することにより紡糸し、その後水酸基を再生したセルロース繊維は、一般に再生セルロースと呼ばれる。
In recent years when environmental preservation of the earth is screamed, it is desired to use cellulose that does not depend on fossil fuels as a raw material. The necessity of using carbon disulfide, which has a high environmental impact in the production of viscose rayon, which is the above-mentioned problem, is to melt or dissolve the cellulose when it is fiberized (spun).
In order to melt or dissolve the cellulose raw material, it is necessary to break hydrogen bonds in and between the hydroxyl groups at three positions per one repeating unit of cellulose. In the production of viscose rayon, the hydroxyl raw material can be chemically modified with carbon disulfide to break hydrogen bonds, so that the cellulose raw material can be melted or dissolved. Thus, the cellulose fiber which spun by chemically modifying the hydroxyl group and then regenerated the hydroxyl group is generally called regenerated cellulose.

タイヤにおいて、精製セルロース繊維は、一般的に該精製セルロース繊維を撚り、コードにし、接着処理後にゴム被覆し、繊維−ゴム複合体として用いられる。産業用の繊維においては、高強力であることが必要であり、特にタイヤに用いられる繊維は、ゴムの補強を主目的とするため、その強力は高いことが好ましい。繊維の強力が高いほど、タイヤに用いる繊維量を低減することができ、結果としてタイヤ重量及び転がり抵抗を低減することができる。
更に、繊維の使用量を低減できることにより、タイヤ製造に必要な物質及びエネルギーを低減することができる。
In a tire, the refined cellulose fiber is generally used as a fiber-rubber composite by twisting the refined cellulose fiber into a cord and coating it with rubber after the adhesion treatment. In industrial fibers, it is necessary to have high strength. In particular, fibers used in tires are mainly intended to reinforce rubber, so that the strength is preferably high. The higher the strength of the fiber, the more the amount of fiber used in the tire can be reduced. As a result, the tire weight and rolling resistance can be reduced.
Furthermore, since the amount of fiber used can be reduced, substances and energy required for tire production can be reduced.

精製セルロース繊維の原料として、高純度の溶解パルプが用いられる。高純度の溶解パルプは木材チップを精製して作製されるものである。木材中に含まれる成分は、木材種にもよるが、40〜60重量%のセルロース、10〜30重量%のヘミセルロース、及び15〜30重量%のリグニンからなる。
精製セルロース繊維中に、ヘミセルロース成分を多く含むと強力低下する傾向がある為、高純度の溶解パルプは木材チップを精製して、リグニンやヘミセルロースを除去して作製される。溶解パルプにおけるセルロース成分の割合は98重量%以上である。
A high-purity dissolving pulp is used as a raw material for the purified cellulose fiber. High purity dissolving pulp is produced by refining wood chips. The components contained in the wood are composed of 40 to 60% by weight of cellulose, 10 to 30% by weight of hemicellulose, and 15 to 30% by weight of lignin, depending on the type of wood.
Since refined cellulose fibers tend to be strongly reduced when a large amount of hemicellulose component is contained, high-purity dissolving pulp is produced by purifying wood chips and removing lignin and hemicellulose. The proportion of the cellulose component in the dissolving pulp is 98% by weight or more.

更に、ビスコース法を用いてビスコースレーヨンを製造する場合、セルロースを溶解する過程で分子量低下が激しく、繊維の強度を得難い傾向がある。そのため、高い強力を確保する為に、低分子量成分を含まず、セルロース成分の割合が98重量%以上の材料を使用する必要があった。   Furthermore, when producing viscose rayon using the viscose method, the molecular weight is drastically reduced in the process of dissolving the cellulose, and the fiber strength tends to be difficult to obtain. Therefore, in order to ensure high strength, it is necessary to use a material that does not contain a low molecular weight component and has a cellulose component ratio of 98% by weight or more.

一方、数種類のイオン液体がセルロース原料を効率よく溶解することが報告されている(特許文献1〜3参照)。イオン液体によるセルロース原料の溶解は溶媒和によるものであり、精製セルロース繊維の製造工程で二硫化炭素の様な有害物質を排出しない。前記精製セルロース繊維の製造は、溶解されたセルロース原料を水、アルコール、又は水とイオン液体の水溶液中を通すことで容易に達成されるため、イオン液体によるセルロースの溶解においては、セルロースの分子量低下を抑制することができる(特許文献4〜5参照)。   On the other hand, it has been reported that several types of ionic liquids efficiently dissolve cellulose raw materials (see Patent Documents 1 to 3). Dissolution of the cellulose raw material by the ionic liquid is due to solvation and does not discharge harmful substances such as carbon disulfide in the production process of the purified cellulose fiber. Since the production of the purified cellulose fiber is easily achieved by passing the dissolved cellulose raw material through water, alcohol, or an aqueous solution of water and an ionic liquid, the cellulose molecular weight decreases in dissolving the cellulose with the ionic liquid. Can be suppressed (see Patent Documents 4 to 5).

米国特許第1943176号明細書U.S. Pat. No. 1,943,176 特開昭60−144322号公報JP 60-144322 A 特許第4242768号公報Japanese Patent No. 4242768 米国特許出願公開第2008/0269477号明細書US Patent Application Publication No. 2008/0269477 中国特許第101328626号明細書Chinese Patent No. 101382626 Specification

セルロース成分の割合が98重量%以上の高純度の溶解パルプの精製には化学薬品やエネルギーを大量に使用し、排水処理の問題がある。
また、繊維にセルロースのみを使用する場合は、資源の有効活用ではないことは明らかである。繊維にヘミセルロースも利用することができれば、木材成分の大部分を使用できるため、精製に必要な化学薬品やエネルギーを節約でき、省資源化を達成することができる。
A large amount of chemicals and energy are used for refining a high purity dissolving pulp having a cellulose component ratio of 98% by weight or more, and there is a problem of wastewater treatment.
Moreover, when only cellulose is used for a fiber, it is clear that it is not effective utilization of resources. If hemicellulose can also be used for the fiber, most of the wood components can be used. Therefore, chemicals and energy necessary for purification can be saved, and resource saving can be achieved.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、資源利用率の高い方法により製造された、強力に優れた精製多糖類繊維、該精製多糖類繊維を用いた繊維−ゴム複合体及びそれを用いたタイヤ特性に優れたタイヤを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is produced by a highly resource-efficient method, and is a highly excellent purified polysaccharide fiber, a fiber-rubber composite using the purified polysaccharide fiber, and It aims at providing the tire excellent in the tire characteristic using it.

本発明は、下記の特徴を有する精製多糖類繊維、繊維−ゴム複合体及びタイヤを提供するものである。
(1)極性溶媒またはイオン液体を含む液体に多糖類原料を溶解してなる多糖類溶解液を、固形化液体に接触させて、多糖類を湿式紡糸又は乾湿式紡糸してなる精製多糖類繊維であって、第1主成分を含む二種類以上の多糖類からなる主成分を含有し、前記精製多糖類繊維を構成する全成分中の前記第1主成分の割合が97重量%以下であることを特徴とする精製多糖類繊維。
(2)前記精製多糖類繊維を構成する全成分中の前記第1主成分の割合が90重量%以下である(1)の精製多糖類繊維。
(3)前記多糖類原料から得られる多糖類繊維の割合が60重量%以上である(1)又は(2)の精製多糖類繊維。
(4)前記主成分がセルロースとヘミセルロースからなる(1)〜(3)のいずれか一つの精製多糖類繊維。
(5)前記精製多糖類繊維を構成する全成分中の前記主成分の割合が90重量%以上である(1)〜(4)のいずれか一つの精製多糖類繊維。
(6)前記精製多糖類繊維を構成する全成分中の前記ヘミセルロースの割合が0.1〜40重量%である(4)又は(5)の精製多糖類繊維。
(7)前記極性溶媒が双極子分子又は双性イオン分子である(1)〜(6)のいずれか一つの精製多糖類繊維。
(8)前記極性溶媒がN−メチルモルフォリン−N−オキシドである(1)〜(7)のいずれか一つの精製多糖類繊維。
(9)前記イオン液体は、カチオン部とアニオン部から成り、前記カチオン部は、イミダゾリウムイオン、ピリジニウムイオン、アンモニウムイオン、及びフォスフォニウムイオンからなる群から選ばれる一種以上である(1)〜(6)のいずれか一つの精製多糖類繊維。
(10)前記カチオン部が下記一般式(C1)で表されるイミダゾリウムイオンである(9)の精製多糖類繊維。

Figure 2013241710
[式中、Rは、炭素数1〜4のアルキル基、又は炭素数2〜4のアルケニル基を示し、Rは、水素原子又はメチル基を示し、Rは、炭素数1〜8のアルキル基、又は炭素数2〜8のアルケニル基を示す。]
(11)前記アニオン部がリン原子を含む化合物を有する(9)又は(10)の精製多糖類繊維。
(12)前記リン原子を含む化合物が、下記一般式(C2)で表されるホスフィネートイオン、ホスフェートイオン、及びホスホネイトイオンのいずれかである(11)の精製多糖類繊維。
Figure 2013241710
[式中、X及びXはそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は炭素数が1〜4のアルコキシ基を示す。]
(13)強力TBが5.1cN/dtex以上である(1)〜(12)のいずれか一つの精製多糖類繊維。
(14)強力TBが5.4cN/dtex以上である(1)〜(13)のいずれか一つのいずれかの精製多糖類繊維。
(15)(1)〜(14)のいずれかの精製多糖類繊維と、ゴム材料とを複合化してなることを特徴とする繊維−ゴム複合体。
(16)(15)の繊維−ゴム複合体を用いたことを特徴とするタイヤ。
(17)前記繊維−ゴム複合体をカーカスプライ、ベルトプライ、又はベルト保護層として用いた(16)のタイヤ。 The present invention provides a purified polysaccharide fiber, a fiber-rubber composite, and a tire having the following characteristics.
(1) A purified polysaccharide fiber obtained by bringing a polysaccharide solution obtained by dissolving a polysaccharide raw material into a liquid containing a polar solvent or an ionic liquid into contact with a solidified liquid and spinning the polysaccharide wet or dry. The main component is composed of two or more kinds of polysaccharides including the first main component, and the ratio of the first main component in all the components constituting the purified polysaccharide fiber is 97% by weight or less. Purified polysaccharide fiber characterized by that.
(2) The purified polysaccharide fiber according to (1), wherein a ratio of the first main component in all components constituting the purified polysaccharide fiber is 90% by weight or less.
(3) The purified polysaccharide fiber according to (1) or (2), wherein the ratio of the polysaccharide fiber obtained from the polysaccharide raw material is 60% by weight or more.
(4) The purified polysaccharide fiber according to any one of (1) to (3), wherein the main component is cellulose and hemicellulose.
(5) The purified polysaccharide fiber according to any one of (1) to (4), wherein a ratio of the main component in all components constituting the purified polysaccharide fiber is 90% by weight or more.
(6) The purified polysaccharide fiber according to (4) or (5), wherein a proportion of the hemicellulose in all components constituting the purified polysaccharide fiber is 0.1 to 40% by weight.
(7) The purified polysaccharide fiber according to any one of (1) to (6), wherein the polar solvent is a dipole molecule or a zwitterionic molecule.
(8) The purified polysaccharide fiber according to any one of (1) to (7), wherein the polar solvent is N-methylmorpholine-N-oxide.
(9) The ionic liquid is composed of a cation portion and an anion portion, and the cation portion is at least one selected from the group consisting of an imidazolium ion, a pyridinium ion, an ammonium ion, and a phosphonium ion. 6) The purified polysaccharide fiber according to any one of 6).
(10) The purified polysaccharide fiber according to (9), wherein the cation moiety is an imidazolium ion represented by the following general formula (C1).
Figure 2013241710
[Wherein, R 1 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 3 represents 1 to 8 carbon atoms. Or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms. ]
(11) The purified polysaccharide fiber according to (9) or (10), wherein the anion moiety has a compound containing a phosphorus atom.
(12) The purified polysaccharide fiber according to (11), wherein the compound containing a phosphorus atom is any one of a phosphinate ion, a phosphate ion, and a phosphonate ion represented by the following general formula (C2).
Figure 2013241710
[Wherein, X 1 and X 2 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. ]
(13) The purified polysaccharide fiber according to any one of (1) to (12), wherein the strong TB is 5.1 cN / dtex or more.
(14) The purified polysaccharide fiber according to any one of (1) to (13), wherein the strong TB is 5.4 cN / dtex or more.
(15) A fiber-rubber composite comprising the purified polysaccharide fiber according to any one of (1) to (14) and a rubber material.
(16) A tire using the fiber-rubber composite of (15).
(17) The tire according to (16), wherein the fiber-rubber composite is used as a carcass ply, a belt ply, or a belt protective layer.

本発明によれば、資源利用率の高い方法により、精製多糖類繊維を製造することができるため、環境負荷を低減することができる。
また、本発明の精製多糖類繊維及びゴム−繊維複合体は、強力に優れているため、利用価値が高い。
さらに、本発明のタイヤは、本発明のゴム−繊維複合体を用いたものであるため良好なタイヤ性能を有する
According to the present invention, the purified polysaccharide fiber can be produced by a method with a high resource utilization rate, and therefore, the environmental load can be reduced.
Moreover, since the refined polysaccharide fiber and rubber-fiber composite of the present invention are excellent in strength, they have high utility value.
Furthermore, since the tire of the present invention uses the rubber-fiber composite of the present invention, it has good tire performance.

[精製多糖類繊維]
本発明の精製多糖類繊維は、極性溶媒またはイオン液体を含む液体に多糖類原料を溶解してなる多糖類溶解液を、固形化液体に接触させて、多糖類を湿式紡糸又は乾湿式紡糸してなり、第1主成分を含む二種類以上の多糖類からなる主成分を含有し、前記精製多糖類繊維を構成する全成分中の前記第1主成分の割合が97重量%以下である。
多糖類の種類が異なるとは、該多糖類を構成する単糖類の種類が異なることを意味する。
また、本発明において、主成分とは精製多糖類繊維中に1.0重量%以上含まれる成分であり、主成分を構成する各成分において、成分の割合が大きい順に第1主成分、第2主成分、・・と称する。
[Purified polysaccharide fiber]
The purified polysaccharide fiber of the present invention is obtained by bringing a polysaccharide solution obtained by dissolving a polysaccharide raw material into a liquid containing a polar solvent or an ionic liquid, and bringing the polysaccharide into contact with the solidified liquid to wet-spin or dry-wet the polysaccharide. The main component which consists of 2 or more types of polysaccharide containing a 1st main component is contained, and the ratio of the said 1st main component in all the components which comprise the said refined polysaccharide fiber is 97 weight% or less.
Different types of polysaccharides means that the types of monosaccharides constituting the polysaccharides are different.
In the present invention, the main component is a component contained in the purified polysaccharide fiber in an amount of 1.0% by weight or more. In each component constituting the main component, the first main component and the second main component in descending order of the component ratio. It is called the main component.

本発明に用いられる多糖類原料(多糖類を含む原料)における多糖類としては、セルロース;エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ニトロセルロース、カチオン化セルロースなどのセルロース誘導体;アラビアガム;κ−カラギーナン、ι−カラギーナン、λ−カラギーナンなどのカラギーナン;グアガム;ローカストビーンガム;ペクチン;トラガント;トウモロコシデンプン;リン酸化デンプン;キサンタンガム、デキストリン等の微生物系多糖類が挙げられ、セルロースが好ましく用いられる。   Examples of polysaccharides in polysaccharide raw materials (raw materials containing polysaccharides) used in the present invention include cellulose; cellulose derivatives such as ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, nitrocellulose, and cationized cellulose; Carrageenans such as κ-carrageenan, ι-carrageenan and λ-carrageenan; guar gum; locust bean gum; pectin; tragacanth; corn starch; phosphorylated starch; xanthan gum and dextrin It is done.

また、多糖類原料における多糖類としてとしてキチンも挙げられる。キチンは、天然キチンでも再生キチンでもよく、天然キチンとしては、昆虫やエビ、カニなど甲殻類の外殻やキノコなどの植物に含まれるものが挙げられる。   Moreover, chitin is mentioned as a polysaccharide in a polysaccharide raw material. Chitin may be natural chitin or regenerated chitin, and examples of natural chitin include those contained in shells of shellfish such as insects, shrimps and crabs, and plants such as mushrooms.

本発明において、セルロース原料は、セルロースを含むものであれば特に限定されず、植物由来のセルロース原料であってもよく、動物由来のセルロース原料であってもよく、微生物由来のセルロース原料であってもよく、再生セルロース原料であってもよい。
植物由来のセルロース原料としては、木材、綿、麻、その他の草本類等の未加工の天然植物由来のセルロース原料や、稲わら、バガス、パルプ、木材粉、木材チップ、紙製品等の予め加工処理を施された植物由来の加工セルロース原料が挙げられる。
天然植物としては、針葉樹、広葉樹、単子葉植物、双子葉植物、竹等が挙げられる。
動物由来のセルロース原料としては、ホヤ由来のセルロース原料が挙げられる。
微生物由来のセルロース原料としては、Aerobacter属、Acetobacter属、Achromobacter属、Agrobacterium属、Alacaligenes属、Azotobacter属、Pseudomonas属、Rhizobium属、Sarcina属等に属する微生物の産生するセルロース原料が挙げられる。
再生セルロース原料としては、上記のような植物、動物、又は微生物由来のセルロース原料を、ビスコース法等の公知の方法により再生したセルロース原料が挙げられる。
なかでも、本発明におけるセルロース原料としては、極性溶媒またはイオン液体に良好に溶解するパルプが好ましい。
In the present invention, the cellulose raw material is not particularly limited as long as it contains cellulose, and may be a plant-derived cellulose raw material, an animal-derived cellulose raw material, or a microorganism-derived cellulose raw material. Or a regenerated cellulose raw material.
Plant-derived cellulose raw materials include cellulose raw materials derived from unprocessed natural plants such as wood, cotton, hemp and other herbs, rice straw, bagasse, pulp, wood powder, wood chips, paper products, etc. The plant-derived processed cellulose raw material which gave the process is mentioned.
Examples of natural plants include conifers, hardwoods, monocotyledons, dicotyledons and bamboo.
Examples of animal-derived cellulose raw materials include squirt-derived cellulose raw materials.
Examples of the cellulose raw material derived from microorganisms include those produced by the raw materials of microorganisms belonging to the genus Aerobacter, Acetobacter, Achromobacter, Agrobacterium, Alacaligenes, Azotobacter, Pseudomonas, Rhizobium, Sarcina, etc.
Examples of the regenerated cellulose raw material include a cellulose raw material obtained by regenerating a cellulose raw material derived from plants, animals, or microorganisms as described above by a known method such as a viscose method.
Especially, as a cellulose raw material in this invention, the pulp which melt | dissolves favorably in a polar solvent or an ionic liquid is preferable.

溶解パルプは木材チップを精製して得られるものが好ましい。木材中に含まれる成分は、木材種にもよるが、40〜60重量%のセルロース、10〜30重量%のヘミセルロース、及び15〜30重量%のリグニンからなる。   The dissolving pulp is preferably obtained by refining wood chips. The components contained in the wood are composed of 40 to 60% by weight of cellulose, 10 to 30% by weight of hemicellulose, and 15 to 30% by weight of lignin, depending on the type of wood.

本発明の精製多糖類繊維の主成分は、二種類以上の多糖類からなる。かかる精製多糖類繊維の原料として、二種以上の多糖類を含む多糖類原料を用いてもよく、一種の多糖類を含む多糖類原料を複数種類用いてもよい。
多糖類の組合せとしては、特に限定されず、上述したもののなかから適宜選択されるが、セルロースとヘミセルロースの組合せが好ましく、第1主成分がセルロースであることがより好ましい。
本発明において、精製多糖類繊維を構成する全成分中、第1主成分の割合は97重量%以下であり、90重量%以下であることが好ましい。
The main component of the purified polysaccharide fiber of the present invention is composed of two or more kinds of polysaccharides. As a raw material of such purified polysaccharide fiber, a polysaccharide raw material containing two or more kinds of polysaccharides may be used, or a plurality of polysaccharide raw materials containing one kind of polysaccharide may be used.
The combination of polysaccharides is not particularly limited and is appropriately selected from those described above. A combination of cellulose and hemicellulose is preferable, and the first main component is more preferably cellulose.
In the present invention, the ratio of the first main component in all components constituting the purified polysaccharide fiber is 97% by weight or less, and preferably 90% by weight or less.

本発明の精製多糖類繊維の主成分が、セルロースとヘミセルロースの組合せである場合、ヘミセルロース成分を含むことにより、繊維の強力が低下する傾向にある。強力の低下を抑制する観点から精製多糖類繊維を構成する全成分中、セルロースとヘミセルロースの合計の割合が、90重量%以上であることが好ましい。   When the main component of the purified polysaccharide fiber of the present invention is a combination of cellulose and hemicellulose, the strength of the fiber tends to be reduced by including the hemicellulose component. From the viewpoint of suppressing the decrease in strength, the total ratio of cellulose and hemicellulose is preferably 90% by weight or more in all components constituting the purified polysaccharide fiber.

省資源化の観点から、多糖類原料から得られる本発明の精製多糖類繊維の割合(以下、資源利用率という)は、60重量%以上であることが好ましく、70重量%以上であることがより好ましく、80重量%以上であることが特に好ましい。
例えば、パルプ100gから、本発明の精製多糖類繊維を60g以上得ることができる。
本発明の精製多糖類繊維として、精製セルロース繊維を作製する場合、精製セルロース繊維を構成する全成分におけるセルロース成分の割合が98重量%以上でなくとも高い強力の繊維を得られることが明らかとなった。そのため、本発明によれば、資源利用率を高めることができる。
From the viewpoint of resource saving, the ratio of the purified polysaccharide fiber of the present invention obtained from the polysaccharide raw material (hereinafter referred to as resource utilization rate) is preferably 60% by weight or more, and preferably 70% by weight or more. More preferably, it is particularly preferably 80% by weight or more.
For example, 60 g or more of the purified polysaccharide fiber of the present invention can be obtained from 100 g of pulp.
When producing a purified cellulose fiber as the purified polysaccharide fiber of the present invention, it becomes clear that a high strength fiber can be obtained even if the proportion of the cellulose component in all the components constituting the purified cellulose fiber is not 98% by weight or more. It was. Therefore, according to the present invention, the resource utilization rate can be increased.

精製多糖類繊維における強度と資源利用率との兼ね合いの観点から、精製多糖類繊維を構成する全成分中、ヘミセルロースの割合が0.1〜40重量%であることが好ましく、0.1〜20重量%であることがより好ましい。   From the viewpoint of balance between strength and resource utilization in the purified polysaccharide fiber, the proportion of hemicellulose is preferably 0.1 to 40% by weight in all components constituting the purified polysaccharide fiber, and 0.1 to 20%. More preferably, it is% by weight.

本発明において、セルロース等を含む多糖類原料を、極性溶媒またはイオン液体を含む液体に溶解する前に、イオン液体への溶解性を向上させる目的で多糖類原料に前処理を施すことができる。前処理として具体的には、乾燥処理や、粉砕、摩砕等の物理的粉砕処理や、酸又はアルカリを用いた化学的変性処理等を行うことができる。これらはいずれも常法により行うことができる。   In the present invention, before a polysaccharide raw material containing cellulose or the like is dissolved in a polar solvent or a liquid containing an ionic liquid, the polysaccharide raw material can be pretreated for the purpose of improving the solubility in the ionic liquid. Specifically, the pretreatment may include a drying treatment, a physical pulverization treatment such as pulverization and grinding, a chemical modification treatment using an acid or an alkali, and the like. Any of these can be performed by a conventional method.

本発明において、用いられる極性溶媒は、多糖類、特に多糖類の中でも難溶なセルロースに溶媒和して溶解させる能力を備えるものであることが好ましい。
中でも分極率の高い溶媒が溶媒和する能力が高いと考えられる。分極の程度はニュートラルなapolar molecules(シクロヘキサン等)がμ≒0に対して、dipolar molecules(N−メチルモルフォリン−N−オキシドなど)ではμ=3〜6、zwitterionic moleculesではμ>10となる。ここで、μは、双極子モーメントを示す。
前記極性溶媒としては、双極子分子又は双性イオン分子が好ましく、N−メチルモルフォリン−N−オキシド(NMMO)がより好ましい。
In the present invention, the polar solvent to be used is preferably one having a capability of solvating and dissolving in polysaccharides, particularly cellulose which is hardly soluble among polysaccharides.
Among them, a solvent having a high polarizability is considered to have a high ability to solvate. The degree of polarization is μ≈0 for neutral apolar molecules (cyclohexane, etc.), whereas μ = 3-6 for dipolar molecules (N-methylmorpholine-N-oxide, etc.), and μ> 10 for zwitterionic molecules. Here, μ represents a dipole moment.
The polar solvent is preferably a dipole molecule or a zwitterionic molecule, more preferably N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO).

本発明において、イオン液体とは、100℃以下で液体であり、且つ、イオンのみからなり、カチオン部またはアニオン部、或いはその両方が有機イオンから構成される溶媒をいう。   In the present invention, the ionic liquid refers to a solvent that is liquid at 100 ° C. or lower and is composed only of ions, and the cation part or the anion part or both are composed of organic ions.

前記イオン液体は、カチオン部とアニオン部から成り、イオン液体のカチオン部としては、特に限定されるものではなく、一般的にイオン液体のカチオン部に用いられるものを使用することができる。
なかでも、本発明のイオン液体のカチオン部の好ましいものとしては、含窒素芳香族イオン、アンモニウムイオン、フォスフォニウムイオンが挙げられる。
The ionic liquid is composed of a cation portion and an anion portion, and the cation portion of the ionic liquid is not particularly limited, and those generally used for the cation portion of the ionic liquid can be used.
Especially, as a preferable thing of the cation part of the ionic liquid of this invention, a nitrogen-containing aromatic ion, an ammonium ion, and a phosphonium ion are mentioned.

含窒素芳香族カチオンとして、具体的には、例えばピリジニウムイオン、ピリダジニウムイオン、ピリミジニウムイオン、ピラジニウムイオン、イミダゾリウムイオン、ピラゾニウムイオン、オキサゾリウムイオン、1,2,3−トリアゾリウムイオン、1,2,4−トリアゾリウムイオン、チアゾリウムイオン、ピペリジニウムイオン、ピロリジニウムイオン等が挙げられる。
なかでも、含窒素芳香族カチオンとしては、イミダゾリウムイオン、ピリミジニウムイオンが好ましく、下記一般式(C3)で表されるイミダゾリウムイオンがより好ましい。
Specific examples of the nitrogen-containing aromatic cation include pyridinium ion, pyridazinium ion, pyrimidinium ion, pyrazinium ion, imidazolium ion, pyrazonium ion, oxazolium ion, 1,2,3-triazoli. Umum ion, 1,2,4-triazolium ion, thiazolium ion, piperidinium ion, pyrrolidinium ion and the like.
Especially, as a nitrogen-containing aromatic cation, an imidazolium ion and a pyrimidinium ion are preferable, and an imidazolium ion represented by the following general formula (C3) is more preferable.

Figure 2013241710
[式中、R〜Rは、それぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキル基、又は炭素数2〜10のアルケニル基であり、R〜R10は、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1〜10のアルキル基である。]
Figure 2013241710
[Wherein R 6 to R 7 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and R 8 to R 10 are each independently a hydrogen atom, Or it is a C1-C10 alkyl group. ]

式(C3)中、R〜Rは、それぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキル基、又は炭素数2〜10のアルケニル基である。
炭素数1〜10のアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよく、直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましく、直鎖状であることがより好ましい。
直鎖状のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。
分岐鎖状のアルキル基としては、具体的には、1−メチルエチル基、1,1−ジメチルエチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1,1−ジメチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基などが挙げられる。
環状のアルキル基としては、単環式基であっても、多環式基であってもよい。具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等の単環式基;ノルボルニル基、アダマンチル基、イソボルニル基等の多環式基が挙げられる。
〜Rにおけるアルキル基の炭素数は、1〜8であることが好ましい。
炭素数2〜10のアルケニル基としては、炭素数2〜10のアルキル基において、炭素−炭素間の一つの単結合を二重結合に置換したものが例示でき、好ましい例としては、ビニル基、アリル基等が挙げられる。尚、二重結合の位置は特に限定されない。
〜Rにおけるアルケニル基の炭素数は、2〜8であることが好ましい。
また、R〜Rは、それぞれ同じであっても、異なっていてもよい。
In formula (C3), R 6 to R 7 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms.
The alkyl group having 1 to 10 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, preferably linear or branched, and more preferably linear. .
Specific examples of the linear alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, and a decyl group.
Specific examples of the branched alkyl group include 1-methylethyl group, 1,1-dimethylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 2, Examples thereof include 2-dimethylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group and the like.
The cyclic alkyl group may be a monocyclic group or a polycyclic group. Specific examples include monocyclic groups such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, and cyclooctyl group; and polycyclic groups such as norbornyl group, adamantyl group, and isobornyl group.
The number of carbon atoms of the alkyl group in R 6 to R 7 is preferably 1-8.
Examples of the alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms include an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms in which one carbon-carbon single bond is substituted with a double bond. Preferred examples include a vinyl group, Examples include allyl group. The position of the double bond is not particularly limited.
It is preferable that the carbon number of the alkenyl group in R < 6 > -R < 7 > is 2-8.
R 6 to R 7 may be the same or different from each other.

式(C3)中、R〜R10は、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1〜10のアルキル基である。
炭素数1〜10のアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよく、直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましく、直鎖状であることがより好ましい。ここで、直鎖状、分岐鎖状、環状のアルキル基としては、上記R〜Rのアルキル基と同様のものが挙げられる。
〜R10におけるアルキル基の炭素数は、1〜6であることが好ましく、1〜3であることがより好ましく、更にR〜R10は水素原子であることが最も好ましい。
また、R〜R10は、それぞれ同じであっても、異なっていてもよい。
In formula (C3), R 8 to R 10 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
The alkyl group having 1 to 10 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, preferably linear or branched, and more preferably linear. . Here, examples of the linear, branched, and cyclic alkyl groups include the same alkyl groups as those described above for R 6 to R 7 .
The number of carbon atoms of the alkyl group in R 8 to R 10 is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3, and most preferably R 8 to R 10 is a hydrogen atom.
R 8 to R 10 may be the same or different from each other.

式(C3)で表されるイミダゾリウムイオンの好ましい具体例を、下記式(C1)として示す。   A preferred specific example of the imidazolium ion represented by the formula (C3) is shown as the following formula (C1).

Figure 2013241710
[式中、Rは、炭素数1〜4のアルキル基、又は炭素数2〜4のアルケニル基を示し、Rは、水素原子又はメチル基を示し、Rは、炭素数1〜8のアルキル基、又は炭素数2〜8のアルケニル基を示す。]
Figure 2013241710
[Wherein, R 1 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 3 represents 1 to 8 carbon atoms. Or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms. ]

また、式(C1)で表されるイミダゾリウムイオンの好ましい具体例を、下記式(C1−1)〜(C1−3)として示す。   Moreover, the preferable specific example of the imidazolium ion represented by Formula (C1) is shown as following formula (C1-1)-(C1-3).

Figure 2013241710
Figure 2013241710

フォスフォニウムイオンとしては、「P」を有するものであれば特に限定されるものではなく、好ましいものとして具体的には、一般式「R(複数のRは、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素数1〜30の炭化水素基である。)」で表されるものが挙げられる。
炭素数1〜30の炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基であってもよく、芳香族炭化水素基であってもよい。
脂肪族炭化水素基は、飽和炭化水素基(アルキル基)であることが好ましく、該アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよい。
直鎖状のアルキル基としては、炭素数が1〜20であることが好ましく、炭素数が1〜16であることがより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基等が挙げられる。
分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数が3〜30であり、炭素数が3〜20であることが好ましく、炭素数が3〜16であることがより好ましい。具体的には、1−メチルエチル基、1,1−ジメチルエチル基、1−メチルプロピル基、2−メチルプロピル基、1,1−ジメチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基などが挙げられる。
環状のアルキル基としては、炭素数が3〜30であり、炭素数が3〜20であることが好ましく、炭素数が3〜16であることがより好ましく、単環式基であっても、多環式基であってもよい。具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等の単環式基、ノルボルニル基、アダマンチル基、イソボルニル基等の多環式基が挙げられる。
芳香族炭化水素基は、炭素数が6〜30であることが好ましく、具体的には、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、ビフェニル基、トリル基等のアリール基や、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等のアリールアルキル基が挙げられる。
ここで、一般式「R」中の複数のRは、それぞれ同じであっても、異なっていてもよい。
The phosphonium ion is not particularly limited as long as it has “P + ”. Specifically, the phosphonium ion is preferably a general formula “R 4 P + (a plurality of R are independently hydrogen atoms). It is an atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms.) ”.
The hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.
The aliphatic hydrocarbon group is preferably a saturated hydrocarbon group (alkyl group), and the alkyl group may be linear, branched, or cyclic.
The linear alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, and more preferably 1 to 16 carbon atoms. Specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, A hexadecyl group etc. are mentioned.
The branched alkyl group has 3 to 30 carbon atoms, preferably 3 to 20 carbon atoms, and more preferably 3 to 16 carbon atoms. Specifically, 1-methylethyl group, 1,1-dimethylethyl group, 1-methylpropyl group, 2-methylpropyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 1-methylbutyl Group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group and the like.
The cyclic alkyl group has 3 to 30 carbon atoms, preferably 3 to 20 carbon atoms, more preferably 3 to 16 carbon atoms, and even a monocyclic group, It may be a polycyclic group. Specific examples include monocyclic groups such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, and cyclooctyl group, and polycyclic groups such as norbornyl group, adamantyl group, and isobornyl group.
The aromatic hydrocarbon group preferably has 6 to 30 carbon atoms. Specifically, an aryl group such as a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a biphenyl group, a tolyl group, or a benzyl group And arylalkyl groups such as a phenethyl group, a naphthylmethyl group, and a naphthylethyl group.
Here, the plurality of R in the general formula “R 4 P + ” may be the same or different.

なかでも、フォスフォニウムイオンとしては、下記式(C4)で表されるカチオン部が好ましい。   Especially, as a phosphonium ion, the cation part represented by a following formula (C4) is preferable.

Figure 2013241710
[式中、R11〜R14は、それぞれ独立に、炭素数1〜16のアルキル基である。]
Figure 2013241710
[In formula, R < 11 > -R < 14 > is a C1-C16 alkyl group each independently. ]

式(C4)中、R11〜R14は、それぞれ独立に、炭素数1〜16のアルキル基である。 炭素数1〜16のアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよく、直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましく、直鎖状であることがより好ましい。ここで、直鎖状、分岐鎖状、環状のアルキル基としては、上記同様のものが挙げられる。
また、R11〜R14は、それぞれ同じであっても、異なっていてもよいが、入手の容易さから、R11〜R14の3つ以上が同じであることが好ましい。
In formula (C4), R 11 to R 14 are each independently an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms. The alkyl group having 1 to 16 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, preferably linear or branched, and more preferably linear. . Here, examples of the linear, branched, and cyclic alkyl groups include those described above.
R 11 to R 14 may be the same or different from each other, but it is preferable that three or more of R 11 to R 14 are the same from the viewpoint of availability.

なかでも、本発明において、R11〜R14のアルキル基としては、炭素数1〜14の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が好ましく、炭素数1〜10の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基がより好ましく、炭素数1〜8の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基がさらに好ましく、炭素数1〜4の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が特に好ましい。
式(C4)で表されるカチオン部の好ましい具体例を、下記式(C5)として示す。
Among these, in the present invention, the alkyl group of R 11 to R 14 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, and is a linear or branched chain group having 1 to 10 carbon atoms. Are more preferable, linear or branched alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms are more preferable, and linear or branched alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms are particularly preferable.
A preferred specific example of the cation moiety represented by the formula (C4) is shown as the following formula (C5).

Figure 2013241710
Figure 2013241710

本発明において、前記カチオン部は、イミダゾリウムイオン、ピリジニウムイオン、アンモニウムイオン、及びフォスフォニウムイオンからなる群から選ばれる一種以上であることがより好ましい。   In the present invention, the cation moiety is more preferably one or more selected from the group consisting of an imidazolium ion, a pyridinium ion, an ammonium ion, and a phosphonium ion.

本発明において、アニオン部としてハロゲンイオン、カルボキシレートイオン、ホスフィネートイオン、ホスフェートイオン、ホスホネイトイオンが挙げられる。
ハロゲンイオンとしては、クロライドイオン、ブロマイドイオン、ヨウダイドイオンが挙げられ、クロライドイオンが好ましい。
カルボキシレートイオンとしては、ホルメートイオン、アセテートイオン、プロピオネートイオン、ブチレートイオン、ヘキサノエートイオン、マレエートイオン、フマレートイオン、オキサレートイオン、レクテートイオン、ピルベートイオン等が挙げられ、ホルメートイオン、アセテートイオン、プロピオネートイオンが好ましい。
中でも、アニオン部がリン原子を含む化合物を有することが好ましく、下記一般式(C2)で表されるホスフィネートイオン、ホスフェートイオン、ホスホネイトイオンのいずれかであることがより好ましい。
In the present invention, examples of the anion moiety include a halogen ion, a carboxylate ion, a phosphinate ion, a phosphate ion, and a phosphonate ion.
Examples of the halogen ion include chloride ion, bromide ion, and iodide ion, and chloride ion is preferable.
Examples of carboxylate ions include formate ion, acetate ion, propionate ion, butyrate ion, hexanoate ion, maleate ion, fumarate ion, oxalate ion, rectate ion, and pyruvate ion. Formate ion, acetate ion and propionate ion are preferable.
Especially, it is preferable that an anion part has a compound containing a phosphorus atom, and it is more preferable that it is any of the phosphinate ion, phosphate ion, and phosphonate ion represented by the following general formula (C2).

Figure 2013241710
[式中、X及びXはそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は炭素数が1〜4のアルコキシ基を示す。]
ホスフェートイオンとしては、下記一般式(A1)で表されるものが挙げられる。
Figure 2013241710
[Wherein, X 1 and X 2 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. ]
As a phosphate ion, what is represented by the following general formula (A1) is mentioned.

Figure 2013241710
[式中、R15及びR16はそれぞれ独立に水素原子、又はアルキル基である。]
Figure 2013241710
[Wherein, R 15 and R 16 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group. ]

式(A1)中、R15及びR16はそれぞれ独立に水素原子、又はアルキル基であり、アルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよいが、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基であることが好ましい。R15及びR16のアルキル基の炭素数は、1〜10であることが好ましく、1〜6であることがより好ましく、1〜4であることがさらに好ましく、工業上の理由から炭素数1又は2のアルキル基であることが特に好ましい。
15と、R16とは、同じであっても異なっていてもよい。
In the formula (A1), R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group, and the alkyl group may be any of linear, branched, and cyclic. It is preferably a linear or branched alkyl group. The carbon number of the alkyl group of R 15 and R 16 is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6, further preferably 1 to 4, and 1 carbon atom for industrial reasons. Or an alkyl group of 2 is particularly preferred.
R 15 and R 16 may be the same or different.

これらのホスフェートイオンの中で、ジメチルホスフェートイオン、ジエチルホスフェートイオンが好ましい。   Of these phosphate ions, dimethyl phosphate ions and diethyl phosphate ions are preferred.

ホスホネイトイオンとしては、下記一般式(A2)で表されるものが挙げられる。   Examples of the phosphonate ion include those represented by the following general formula (A2).

Figure 2013241710
[式中、R15は上記と同様である。]
Figure 2013241710
[Wherein, R 15 is the same as defined above. ]

式(A2)中、R15は、式(A1)中のR15と同様である。 Wherein (A2), R 15 is the same as R 15 in the formula (A1).

これらのホスホネイトイオンの中で、メチルホスホネイトイオンが好ましい。   Of these phosphonate ions, methyl phosphonate ions are preferred.

ホスフィネートイオンは、下記式(A3)で表される。   The phosphinate ion is represented by the following formula (A3).

Figure 2013241710
Figure 2013241710

アニオン部がリン原子を含む化合物を有するイオン液体は、アニオン部をハロゲンイオンとした場合と比較して、その粘度及び融点が低い。このため、上記イオン液体を用いてセルロースを紡糸しやすいという点で優れている。
また、アニオン部がリン原子を含む化合物を有するイオン液体は、アニオン部をカルボキシレートイオンとした場合と比較して、繊維の分子量が低下しにくく、耐熱性が高い(すなわち、高温下において熱分解しにくい)。このため、上記イオン液体を用いて多糖類を紡糸する際に、紡糸温度を高くすることができる。その結果、より高い紡糸温度における精製多糖類繊維の生産性を確保することができる。例えば、アニオン部をカルボキシレートイオンとした場合、紡糸温度が130℃以上という条件下において、多糖類を紡糸する生産性が低下してしまう。しかしながら、アニオン部がリン原子を含む化合物である場合、紡糸温度が150℃という高熱条件下であっても、多糖類紡糸の生産性を維持することができる。
The ionic liquid having a compound in which the anion portion contains a phosphorus atom has a lower viscosity and melting point than when the anion portion is a halogen ion. For this reason, it is excellent in that it is easy to spin cellulose using the ionic liquid.
In addition, an ionic liquid having a compound in which the anion portion contains a phosphorus atom is less likely to decrease the molecular weight of the fiber and has higher heat resistance than the case where the anion portion is a carboxylate ion (that is, thermal decomposition at a high temperature). Hard to do). For this reason, the spinning temperature can be increased when the polysaccharide is spun using the ionic liquid. As a result, the productivity of the purified polysaccharide fiber at a higher spinning temperature can be ensured. For example, when the anion moiety is a carboxylate ion, the productivity of spinning the polysaccharide is lowered under the condition that the spinning temperature is 130 ° C. or higher. However, when the anion portion is a compound containing a phosphorus atom, the productivity of polysaccharide spinning can be maintained even under a high heat condition where the spinning temperature is 150 ° C.

さらに、上記アニオン部がリン原子を含む化合物を有するイオン液体を再利用した場合、再利用の収率が高い。一般的に、工業的に精製多糖類繊維を製造する場合、溶解液を固形化液体中に通して繊維化する際に流出するイオン液体はリサイクルされる。イオン液体のリサイクルは蒸留等で、イオン液体以外の液体成分を揮発させて行う。その際に、イオン液体に熱をかけるので、イオン液体が熱安定性を備えることは重要となり、イオン液体の熱安定性はリサイクルの収率に影響を与える。
したがって、アニオン部としてリン原子を含む化合物を用いることにより、精製多糖類繊維を連続的に生産するために必要なイオン液体量、イオン液体の生産に必要な物質及びエネルギーの増加を防ぐことができる。
Furthermore, when the ionic liquid having a compound in which the anion moiety contains a phosphorus atom is reused, the reuse yield is high. Generally, when manufacturing refined polysaccharide fiber industrially, the ionic liquid which flows out when the solution is made into fiber by passing it through a solidified liquid is recycled. The ionic liquid is recycled by distillation or the like by volatilizing liquid components other than the ionic liquid. At that time, since heat is applied to the ionic liquid, it is important that the ionic liquid has thermal stability, and the thermal stability of the ionic liquid affects the yield of recycling.
Therefore, by using a compound containing a phosphorus atom as the anion part, it is possible to prevent an increase in the amount of ionic liquid necessary for continuously producing purified polysaccharide fibers, substances necessary for the production of ionic liquid, and energy. .

また、その他のアニオン部として擬ハロゲンイオンも挙げられる。擬ハロゲンイオンは、ハロゲンイオンの特性に類似した特性を有する。擬ハロゲンイオンとしては、シアネートイオン、オキソシアネートイオン、チオシアネートイオン、セレノシアネートイオン等が挙げられる。   In addition, pseudohalogen ions may be mentioned as other anion moieties. Pseudohalogen ions have properties similar to those of halogen ions. Examples of pseudohalogen ions include cyanate ions, oxocyanate ions, thiocyanate ions, and selenocyanate ions.

本発明におけるイオン液体は、上述したようなカチオン部とアニオン部とから構成される。カチオン部とアニオン部との組合せは、特に限定されるものではなく、セルロース原料を好適に溶解しうるものを適宜選択することができる。
好ましいイオン液体としては、1−アリル−3−メチルイミダゾリウムクロライド(AmimCl)、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムアセテート(C2mimAc)、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(C2mimDEP)、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムメチルホスホネイト(C2mimMEP)、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムアセテート(C4mimAc)、又は1−エチル−3−メチルイミダゾリウムホスフィネート(C2mim HPO)等が挙げられる。
後述するイオン液体を用いた多糖類の溶解方法により、多糖類の分子量低下の少ないイオン液体が明らかとなった。
繊維中の多糖類の分子量低下を抑制する観点から、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムアセテート(C2mimAc)、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(C2mimDEP)、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムメチルホスホネイト(C2mimMEP)、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムホスフィネート(C2mim HPO)がより好ましく、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(C2mimDEP)が特に好ましい。
The ionic liquid in the present invention is composed of a cation portion and an anion portion as described above. The combination of a cation part and an anion part is not specifically limited, The thing which can melt | dissolve a cellulose raw material suitably can be selected suitably.
Preferred ionic liquids include 1-allyl-3-methylimidazolium chloride (AmimCl), 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate (C2mimAc), 1-ethyl-3-methylimidazolium diethylphosphate (C2mimDEP), 1 -Ethyl-3-methylimidazolium methylphosphonate (C2mimM EP), 1-butyl-3-methylimidazolium acetate (C4mimAc), 1-ethyl-3-methylimidazolium phosphinate (C2mim HPO) and the like.
By the polysaccharide dissolution method using an ionic liquid described later, an ionic liquid having a small decrease in the molecular weight of the polysaccharide was clarified.
From the viewpoint of suppressing the decrease in molecular weight of the polysaccharide in the fiber, 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate (C2mimAc), 1-ethyl-3-methylimidazolium diethylphosphate (C2mimDEP), 1-ethyl-3-methyl Imidazolium methylphosphonate (C2mimMEP) and 1-ethyl-3-methylimidazolium phosphinate (C2mim HPO) are more preferred, and 1-ethyl-3-methylimidazolium diethylphosphate (C2mimDEP) is particularly preferred.

上記したイオン液体の粘度は、低いほうが好ましい。粘度が高いイオン液体を用いた場合、多糖類原料をイオン液体に溶解することが困難となる。多糖類原料の溶解が困難な場合、溶け残った多糖類原料が大量に生じるため、紡糸時にフィルターの目詰まりが生じる。その結果、生産性が低下する。また、上記した溶け残った多糖類原料は、繊維中に混入すると繊維の破壊核となる。その結果、繊維の品質が低下する。一方、粘度が低いイオン液体を用いた場合、多糖類原料をイオン液体に溶解する際、多糖類原料がイオン液体へよく浸透する。このため、イオン液体に多糖類を容易に溶解することができる。   The viscosity of the ionic liquid is preferably lower. When an ionic liquid having a high viscosity is used, it is difficult to dissolve the polysaccharide raw material in the ionic liquid. When it is difficult to dissolve the polysaccharide raw material, a large amount of undissolved polysaccharide raw material is produced, and the filter is clogged during spinning. As a result, productivity decreases. Moreover, when the above-mentioned undissolved polysaccharide raw material is mixed in the fiber, it becomes a fracture core of the fiber. As a result, the quality of the fiber decreases. On the other hand, when an ionic liquid having a low viscosity is used, when the polysaccharide raw material is dissolved in the ionic liquid, the polysaccharide raw material penetrates well into the ionic liquid. For this reason, the polysaccharide can be easily dissolved in the ionic liquid.

本発明において、イオン液体の使用量は特に限定されるものではないが、多糖類原料の濃度としては、3〜30質量%であることが好ましく、5〜25質量%であることがより好ましい。多糖類濃度が低すぎる場合、固形化過程で抜けるイオン液体が多く、緻密な繊維となり難く、強力を出し難い。一方、多糖類濃度が高すぎる場合、多糖類を完全に溶解することができない。   In this invention, although the usage-amount of an ionic liquid is not specifically limited, As a density | concentration of a polysaccharide raw material, it is preferable that it is 3-30 mass%, and it is more preferable that it is 5-25 mass%. When the polysaccharide concentration is too low, there are many ionic liquids that are removed during the solidification process, and it is difficult to form dense fibers and it is difficult to exert strength. On the other hand, when the polysaccharide concentration is too high, the polysaccharide cannot be completely dissolved.

本発明において、多糖類原料を溶解する液体は、上記イオン液体を含むものである。 上記液体は、イオン液体以外の液体成分を含有していてもよいし、含有していなくてもよい。イオン液体以外の液体成分として具体的には、有機溶媒が挙げられる。   In the present invention, the liquid for dissolving the polysaccharide raw material contains the ionic liquid. The liquid may or may not contain liquid components other than the ionic liquid. Specific examples of liquid components other than the ionic liquid include organic solvents.

有機溶媒としては、イオン液体以外のものであれば特に限定されるものではなく、イオン液体との相溶性や、粘性等を考慮して適宜選択することができる。
なかでも、有機溶媒としては、アミド系溶媒、スルホキシド系溶媒、ニトリル系溶媒、環状エーテル系溶媒、及び芳香族アミン系溶媒からなる群から選ばれる1種以上であることが好ましい。
The organic solvent is not particularly limited as long as it is other than the ionic liquid, and can be appropriately selected in consideration of compatibility with the ionic liquid, viscosity, and the like.
Among these, the organic solvent is preferably at least one selected from the group consisting of amide solvents, sulfoxide solvents, nitrile solvents, cyclic ether solvents, and aromatic amine solvents.

アミド系溶媒としては、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、1−メチル−2−ピロリドン、1−ビニル−2−ピロリドン等が挙げられる。
スルホキシド系溶媒としては、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチレンスルホキシド等が挙げられる。
ニトリル系溶媒としては、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等が挙げられる。
環状エーテル系溶媒としては、1,3−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,3−ジオキサン、1,4−ジオキサン、1,3,5−トリオキサン等が挙げられる。
芳香族アミン系溶媒としては、ピリジン等が挙げられる。
Examples of the amide solvent include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, 1-methyl-2-pyrrolidone, 1-vinyl-2-pyrrolidone and the like.
Examples of the sulfoxide solvent include dimethyl sulfoxide and hexamethylene sulfoxide.
Examples of nitrile solvents include acetonitrile, propionitrile, benzonitrile and the like.
Examples of the cyclic ether solvent include 1,3-dioxolane, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,3-dioxane, 1,4-dioxane, 1,3,5-trioxane and the like.
Examples of the aromatic amine solvent include pyridine.

これらの有機溶媒を用いる場合、イオン液体と有機溶媒との配合質量比は、6:1〜0.1:1であることが好ましく、5:1〜0.2:1であることがより好ましく、4:1〜0.5:1であることがさらに好ましい。上記範囲とすることにより、多糖類原料を膨潤しやすい溶媒とすることができる。
また、有機溶媒の使用量は特に限定されるものではないが、多糖類原料1質量部に対して、1〜30質量部であることが好ましく、1〜25質量部であることが好ましく、3〜20質量部であることがより好ましい。上記範囲とすることにより、適度な粘度の多糖類溶解液とすることができる。
上記のような有機溶媒を、イオン液体と併せて用いることにより、多糖類原料の溶解性がより向上するため好ましい。
When these organic solvents are used, the blending mass ratio between the ionic liquid and the organic solvent is preferably 6: 1 to 0.1: 1, and more preferably 5: 1 to 0.2: 1. More preferably, it is 4: 1 to 0.5: 1. By setting it as the said range, it can be set as the solvent which a polysaccharide raw material tends to swell.
Moreover, the usage-amount of an organic solvent is although it does not specifically limit, It is preferable that it is 1-30 mass parts with respect to 1 mass part of polysaccharide raw materials, and it is preferable that it is 1-25 mass parts. More preferably, it is -20 mass parts. By setting it as the said range, it can be set as the polysaccharide solution of moderate viscosity.
It is preferable to use the organic solvent as described above in combination with the ionic liquid because the solubility of the polysaccharide raw material is further improved.

本発明において、多糖類原料を、イオン液体を含む液体に溶解する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、イオン液体を含む液体と、多糖類原料とを接触させ、必要に応じて加熱や攪拌を行うことにより、多糖類溶解液を得ることができる。
イオン液体を含む液体と、多糖類原料とを接触させる方法は、特に限定されるものではなく、例えば、イオン液体を含む液体に多糖類原料を添加してもよいし、セルロース原料にイオン液体を含む液体を添加してもよい。
溶解の際に加熱を行う場合、加熱温度は、30〜200℃であることが好ましく、70〜180℃であることがより好ましい。加熱を行うことにより、多糖類原料の溶解性がさらに向上するため好ましい。
攪拌の方法は、特に限定されるものではなく、攪拌子、攪拌羽根、攪拌棒等を用いてイオン液体を含む液体と多糖類原料とを機械的に攪拌してもよく、イオン液体を含む液体と多糖類原料とを密閉容器に封入し、容器を振とうすることにより攪拌してもよい。また、イオン液体を含む液体と多糖類原料とを一軸又は複数軸を有する押出機や混練機などによって溶解させてもよい。攪拌の時間は、特に限定されるものではなく、多糖類原料が好適に溶解されるまで行うことが好ましい。
In the present invention, the method for dissolving the polysaccharide raw material in the liquid containing the ionic liquid is not particularly limited. For example, the liquid containing the ionic liquid and the polysaccharide raw material are contacted and heated as necessary. A polysaccharide solution can be obtained by stirring or stirring.
The method for bringing the liquid containing the ionic liquid into contact with the polysaccharide raw material is not particularly limited. For example, the polysaccharide raw material may be added to the liquid containing the ionic liquid, or the ionic liquid may be added to the cellulose raw material. A liquid containing it may be added.
When heating is performed during dissolution, the heating temperature is preferably 30 to 200 ° C, more preferably 70 to 180 ° C. It is preferable to perform heating because the solubility of the polysaccharide raw material is further improved.
The stirring method is not particularly limited, and the liquid containing the ionic liquid and the polysaccharide raw material may be mechanically stirred using a stirrer, a stirring blade, a stirring rod, etc., and the liquid containing the ionic liquid And the polysaccharide raw material may be sealed in a sealed container and stirred by shaking the container. Further, the liquid containing the ionic liquid and the polysaccharide raw material may be dissolved by an extruder or a kneader having a single axis or a plurality of axes. The stirring time is not particularly limited, and it is preferable to carry out the stirring until the polysaccharide raw material is suitably dissolved.

また、イオン液体を含む液体が、イオン液体に加えて有機溶媒を含む場合、有機溶媒とイオン液体とは、予め混合しておいてもよく、イオン液体と多糖類原料とを混合した後に、有機溶媒を添加して溶解してもよく、有機溶媒とセルロース原料とを混合した後に、イオン液体を添加して溶解してもよい。
なかでも、有機溶媒とイオン液体とを予め混合して混合液を製造しておくことが好ましい。この際、有機溶媒とイオン液体とが均一に混合されるよう、70〜180℃において5〜30分程度加熱しながら攪拌し、イオン液体を含む液体が均一になるまで混合しておくことが好ましい。
In addition, when the liquid containing the ionic liquid contains an organic solvent in addition to the ionic liquid, the organic solvent and the ionic liquid may be mixed in advance, and after mixing the ionic liquid and the polysaccharide raw material, A solvent may be added and dissolved, or after mixing an organic solvent and a cellulose raw material, an ionic liquid may be added and dissolved.
Especially, it is preferable to mix an organic solvent and an ionic liquid beforehand, and to manufacture a liquid mixture. At this time, it is preferable to stir while heating at 70 to 180 ° C. for about 5 to 30 minutes so that the organic solvent and the ionic liquid are uniformly mixed, and to mix until the liquid containing the ionic liquid becomes uniform. .

上述したイオン液体を用いた多糖類の溶解方法は、イオン液体の粘度が非常に高いため、汎用性に乏しいという欠点を有している。
本発明者らは、用いるイオン液体の粘度が高いことによる問題点が、イオン液体のアニオンとして、ハロゲンイオンを用い、得られた多糖類溶解液をリチウム錯塩溶液で希釈することにより解消されることを見出した。
かかる方法によれば、イオン液体は、多糖類の多くを溶解することが可能である。多糖類として、セルロースをイオン液体に溶解させるには、80〜110℃で2〜8時間程度接触させればよい。より好ましくは、80〜90℃で3〜5時間程度である。
The polysaccharide dissolution method using the ionic liquid described above has a drawback that it is poor in versatility because the viscosity of the ionic liquid is very high.
The present inventors have solved the problem due to the high viscosity of the ionic liquid used by diluting the obtained polysaccharide solution with a lithium complex salt solution using a halogen ion as the anion of the ionic liquid. I found.
According to such a method, the ionic liquid can dissolve many of the polysaccharides. In order to dissolve cellulose in an ionic liquid as a polysaccharide, it may be contacted at 80 to 110 ° C. for about 2 to 8 hours. More preferably, it is about 3 to 5 hours at 80 to 90 ° C.

次いで、得られた多糖類溶解液を、リチウム錯塩溶液を用いて希釈させる。これにより、イオン液体により水和された多糖類が、リチウムと錯体を形成し、溶媒に可溶となる。その結果、静置、振とうのみで希釈が可能となるため、作業が簡易化、短縮化される。また、かかる多糖類の溶解方法によれば、イオン液体の使用量を従来の1/100以下に減らすことができるため、コスト的に優れている。   Next, the obtained polysaccharide solution is diluted with a lithium complex salt solution. Thereby, the polysaccharide hydrated by the ionic liquid forms a complex with lithium and becomes soluble in the solvent. As a result, since dilution is possible only by standing and shaking, the work is simplified and shortened. Moreover, according to this polysaccharide dissolving method, the amount of ionic liquid used can be reduced to 1/100 or less of the conventional method, which is excellent in terms of cost.

イオン液体のカチオンとしては、上述したイミダゾリウム骨格を有していることが好ましい。イミダゾリウム骨格を有するカチオンの具体例としては、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムイオン、1−n−プロピル−3−メチルイミダゾリウムイオン、1−n−ブチル−3−メチルイミダゾリウムイオン、1−n−ペンチル−3−メチルイミダゾリウムイオン、1−n−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムイオン、1−n−オクチル−3−メチルイミダゾリウムイオン、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムイオン、1−n−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムイオン、1−アリル−3−メチルイミダゾリウム等のメチルイミダゾリウム骨格を有しているイオン液体のカチオンがより好ましく、1−n−ブチル−3−メチルイミダゾリウムイオンが特に好ましい。   The cation of the ionic liquid preferably has the imidazolium skeleton described above. Specific examples of the cation having an imidazolium skeleton include 1-ethyl-3-methylimidazolium ion, 1-n-propyl-3-methylimidazolium ion, 1-n-butyl-3-methylimidazolium ion, 1 -N-pentyl-3-methylimidazolium ion, 1-n-hexyl-3-methylimidazolium ion, 1-n-octyl-3-methylimidazolium ion, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium ion More preferred are ionic liquid cations having a methylimidazolium skeleton such as 1-n-butyl-2,3-dimethylimidazolium ion, 1-allyl-3-methylimidazolium, and the like. 3-methylimidazolium ion is particularly preferred.

また、イオン液体のアニオンとしては、フロライドイオン、クロライドイオン、ブロマイドイオン、ヨウダイドイオン等のハロゲンイオンが好ましく、クロライドイオンがより好ましい。   Moreover, as the anion of the ionic liquid, halogen ions such as fluoride ion, chloride ion, bromide ion and iodide ion are preferable, and chloride ion is more preferable.

これらのアニオンとカチオンの組み合わせとしては、1−n−ブチル−3−メチルイミダゾリウムクロライドが好ましい。更に、1−n−ブチル−3−メチルイミダゾリウムクロライドとジメチルアセトアミドの混合液として用いること好ましい。これにより、イオン液体の粘度を減少させて、溶解性を向上させることができる。尚、多糖類、特にセルロースのイオン液体への溶解性を考慮すると、混合液中のジメチルアセトアミドの量は、25〜50質量%とすることが好ましい。   As a combination of these anions and cations, 1-n-butyl-3-methylimidazolium chloride is preferable. Further, it is preferably used as a mixed solution of 1-n-butyl-3-methylimidazolium chloride and dimethylacetamide. Thereby, the viscosity of an ionic liquid can be reduced and solubility can be improved. In consideration of the solubility of polysaccharides, particularly cellulose, in the ionic liquid, the amount of dimethylacetamide in the mixed solution is preferably 25 to 50% by mass.

また、多糖類溶解液の希釈に用いるリチウム錯塩溶液中のリチウム錯塩としては、リチウムフロライド、リチウムクロライド、リチウムブロマイド、リチウムヨウダイド等のハロゲン化リチウムが好ましい。これは、多糖類を溶解しているイオン液体が、リチウム錯塩によって置換され、リチウムイオン−多糖類水酸基の相互作用により溶解するためである。中でも、リチウムクロライドがより好ましい。   The lithium complex salt in the lithium complex salt solution used for diluting the polysaccharide solution is preferably a lithium halide such as lithium fluoride, lithium chloride, lithium bromide, or lithium iodide. This is because the ionic liquid in which the polysaccharide is dissolved is substituted by the lithium complex salt, and is dissolved by the interaction of the lithium ion-polysaccharide hydroxyl group. Among these, lithium chloride is more preferable.

また、リチウム錯塩溶液の溶媒としては、リチウムイオンと錯体を形成し、多糖類水酸基との相互作用により多糖類を溶解可能とする溶媒を用いることができるが、ジメチルアセトアミドが好ましい。リチウム錯塩溶液のリチウム錯塩濃度としては、0.5〜10質量%が好ましい。   As a solvent for the lithium complex salt solution, a solvent that forms a complex with lithium ions and can dissolve the polysaccharide by interaction with the polysaccharide hydroxyl group can be used, and dimethylacetamide is preferable. The lithium complex salt concentration of the lithium complex salt solution is preferably 0.5 to 10% by mass.

上記のようにして得られた多糖類溶解液を、前記多糖類溶解液以外の液体である固形化液体に接触させて、多糖類を固形化して、上記した乾湿式紡糸又は湿式紡糸により多糖類を紡糸することができる。
前記湿式紡糸又は乾湿式紡糸の紡糸法は、特に限定されず、公知の紡糸法により多糖類を紡糸することができる。
乾湿式紡糸とは、一般的に紡糸口金から一旦気体中に吐出された多糖類溶解液を、固形化液体を保持する固形化槽中に導入して、多糖類を紡糸する方法であり、湿式紡糸とは、固形化槽中に配した紡糸口金から吐出された多糖類を紡糸する方法である。
固形化槽とは、多糖類を固形化させるための前記固形化液体が保持された浴槽を意味する。かかる固形化液体としては、水、極性溶媒、及び上述したイオン液体からなる群から選ばれる一種以上が好ましく挙げられる。
極性溶媒としては、テトラヒドロフラン、アセトン、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、酢酸、1−ブタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、エタノール、メタノール、ギ酸等が挙げられる。
The polysaccharide solution obtained as described above is brought into contact with a solidifying liquid that is a liquid other than the polysaccharide solution to solidify the polysaccharide, and then the polysaccharide is obtained by the above-described dry-wet spinning or wet spinning. Can be spun.
The spinning method of the wet spinning or the dry wet spinning is not particularly limited, and the polysaccharide can be spun by a known spinning method.
Dry-wet spinning is a method of spinning a polysaccharide by introducing a polysaccharide solution once discharged into a gas from a spinneret into a solidification tank that holds a solidified liquid. Spinning is a method of spinning a polysaccharide discharged from a spinneret disposed in a solidification tank.
A solidification tank means the bathtub by which the said solidification liquid for solidifying a polysaccharide was hold | maintained. As the solidified liquid, one or more selected from the group consisting of water, a polar solvent, and the ionic liquid described above are preferably exemplified.
Examples of the polar solvent include tetrahydrofuran, acetone, acetonitrile, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, acetic acid, 1-butanol, 2-propanol, 1-propanol, ethanol, methanol, formic acid and the like.

上述したように、本発明の精製多糖類繊維は、極性溶媒又はイオン液体を含む液体を用いて得られるものであるため、ビスコース法のように化学反応を伴わずに製造される。そのため、製造工程において、繊維物性に悪影響を受けることがない。従って、本発明の精製多糖類繊維は、高強力を維持している。
また、イオン液体は、極性溶媒よりも溶解能が優れているため、イオン液体を用いて得られる精製多糖類繊維は、均一な繊維であり、更に高強力を維持している。
このようにして得られた精製多糖類繊維の強力TBは、5.1cN/dtex以上が好ましく、5.4cN/dtex以上がより好ましい。
As described above, since the purified polysaccharide fiber of the present invention is obtained using a liquid containing a polar solvent or an ionic liquid, it is produced without chemical reaction as in the viscose method. Therefore, the physical properties of the fibers are not adversely affected in the manufacturing process. Therefore, the purified polysaccharide fiber of the present invention maintains high strength.
In addition, since the ionic liquid is superior in solubility to the polar solvent, the purified polysaccharide fiber obtained using the ionic liquid is a uniform fiber and further maintains high strength.
The strength TB of the purified polysaccharide fiber thus obtained is preferably 5.1 cN / dtex or more, and more preferably 5.4 cN / dtex or more.

このような強力に優れた精製多糖類繊維を用いたゴム−繊維複合体をカーカスプライ、ベルトプライ、又はベルト保護層に使用することで、高性能のタイヤを得ることができる。なかでも、本発明のゴム−繊維複合体をカーカスプライに使用することが好ましく、耐圧性や耐サイドカット性に優れたタイヤを得ることができる。
また、カーカスプライ、ベルトプライ及びベルト保護層の少なくとも一方にゴム−繊維複合体を使用してもよいが、カーカスプライやベルトプライ又はベルト保護層の両方に使用することもできる。
A high-performance tire can be obtained by using such a rubber-fiber composite using purified polysaccharide fibers having excellent strength for a carcass ply, a belt ply, or a belt protective layer. Especially, it is preferable to use the rubber-fiber composite of the present invention for a carcass ply, and a tire excellent in pressure resistance and side cut resistance can be obtained.
Further, a rubber-fiber composite may be used for at least one of the carcass ply, the belt ply, and the belt protective layer, but it can also be used for both the carcass ply, the belt ply, and the belt protective layer.

前記多糖類繊維から作製されるコードとしては、撚りを加えた1本のフィラメント束からなる片撚り構造、下撚りした2本のフィラメント束を上撚りにて合わせた双撚り構造が採用される。コード1本当たりの繊度としては、1400〜6000dtexが好ましく、1400〜4000dtexがより好ましい。1400dtex未満のコードを用いると、タイヤ強度を保つためにカーカスの枚数を増やす必要があり、タイヤ製造のコストアップにつながる。6000dtexを超えるコードを用いるとカーカス層の厚さが必要以上に増加してしまい、タイヤ重量の増加を招く。   As the cord produced from the polysaccharide fiber, a single twisted structure composed of a single filament bundle added with a twist, and a double twist structure obtained by combining two twisted filament bundles with an upper twist are adopted. The fineness per cord is preferably 1400 to 6000 dtex, more preferably 1400 to 4000 dtex. When a cord of less than 1400 dtex is used, it is necessary to increase the number of carcass in order to maintain tire strength, leading to an increase in tire manufacturing costs. If a cord exceeding 6000 dtex is used, the thickness of the carcass layer will increase more than necessary, leading to an increase in tire weight.

コードの撚り係数は、0.30〜0.80が好ましく、0.50〜0.70がより好ましい。
撚り係数tanθは、以下の式で求まる。
The twist coefficient of the cord is preferably 0.30 to 0.80, and more preferably 0.50 to 0.70.
The twist coefficient tanθ is obtained by the following equation.

Figure 2013241710
D:総デシテック数
P:コード比重
T:撚り数(回/cm)
Figure 2013241710
D: Total decitec number P: Cord specific gravity T: Number of twists (times / cm)

[繊維−ゴム複合体]
前記精製多糖類繊維をRFL(resolcin−formalin−latex)等の一般的な接着剤に浸漬して、ディップ処理し、乾燥工程及びベーキング工程からなる熱処理を行う。このようにして作製したディップコードをコーテイングゴム等のゴム材料と複合化し、繊維−ゴム複合体を作製する。
[Fiber-Rubber Composite]
The purified polysaccharide fiber is immersed in a general adhesive such as RFL (resolvin-formalin-latex), dipped, and subjected to heat treatment including a drying step and a baking step. The dip cord thus produced is combined with a rubber material such as a coating rubber to produce a fiber-rubber composite.

本発明のゴム−繊維複合体に用いられるゴムは、例えば、天然ゴム(NR)、炭素−炭素二重結合を有する合成ゴム、又はこれらの2種以上をブレンドしたゴム組成物から得られる。
前記合成ゴムとしては、例えば、イソプレン、ブタジエン、クロロプレン等の共役ジエン化合物の単独重合体であるポリイソプレンゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、ポリクロロプレンゴム等;前記共役ジエン化合物とスチレン、アクリロニトリル、ビニルピリジン、アクリル酸、メタクリル酸、アルキルアクリレート類、アルキルメタクリレート類等のビニル化合物との共重合体であるスチレンブタジエン共重合ゴム(SBR)、ビニルピリジンブタジエンスチレン共重合ゴム、アクリロニトリルブタジエン共重合ゴム、アクリル酸ブタジエン共重合ゴム、メタアクリル酸ブタジエン共重合ゴム、メチルアクリレートブタジエン共重合ゴム、メチルメタアクリレートブタジエン共重合ゴム等;エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類とジエン化合物との共重合体〔例えばイソブチレンイソプレン共重合ゴム(IIR)〕;オレフィン類と非共役ジエンとの共重合体(EPDM)〔例えばエチレン−プロピレン−シクロペンタジエン三元共重合体、エチレン−プロピレン−5−エチリデン−2−ノルボルネン三元共重合体、エチレン−プロピレン−1,4−ヘキサジエン三元共重合体〕;さらに、これら各種ゴムのハロゲン化物、例えば塩素化イソブチレンイソプレン共重合ゴム(Cl−IIR)、臭素化イソブチレンイソプレン共重合ゴム(Br−IIR)等、ノルボルネンの開環重合体が挙げられる。
上記の合成ゴムにシクロオレフィンを開環重合させて得られるポリアルケナマー〔例えばポリペンテナマー〕、オキシラン環の開環重合によって得られるゴム〔例えば硫黄加硫が可能なポリエピクロロヒドリンゴム]、ポリプロピレンオキシドゴム等の飽和弾性体をブレンドすることができる。
The rubber used in the rubber-fiber composite of the present invention is obtained from, for example, natural rubber (NR), synthetic rubber having a carbon-carbon double bond, or a rubber composition obtained by blending two or more of these.
Examples of the synthetic rubber include polyisoprene rubber (IR), polybutadiene rubber (BR), polychloroprene rubber which are homopolymers of conjugated diene compounds such as isoprene, butadiene and chloroprene; the conjugated diene compound and styrene and acrylonitrile. Styrene butadiene copolymer rubber (SBR), vinyl pyridine butadiene styrene copolymer rubber, acrylonitrile butadiene copolymer rubber, which are copolymers with vinyl compounds such as vinyl pyridine, acrylic acid, methacrylic acid, alkyl acrylates, alkyl methacrylates, etc. , Acrylic butadiene copolymer rubber, methacrylic acid butadiene copolymer rubber, methyl acrylate butadiene copolymer rubber, methyl methacrylate butadiene copolymer rubber, etc .; ethylene, propylene, isobutylene Copolymers of olefins and diene compounds such as isobutylene isoprene copolymer rubber (IIR); Copolymers of olefins and non-conjugated dienes (EPDM) [eg ethylene-propylene-cyclopentadiene terpolymer Polymer, ethylene-propylene-5-ethylidene-2-norbornene terpolymer, ethylene-propylene-1,4-hexadiene terpolymer]; and further, halides of these various rubbers such as chlorinated isobutylene isoprene copolymer Examples thereof include ring-opening polymers of norbornene such as polymer rubber (Cl-IIR) and brominated isobutylene isoprene copolymer rubber (Br-IIR).
Polyalkenamers obtained by ring-opening polymerization of cycloolefins to the above synthetic rubbers (for example, polypentenamers), rubbers obtained by ring-opening polymerization of oxirane rings (for example, polyepichlorohydrin rubbers capable of sulfur vulcanization), polypropylene oxide rubbers, etc. The saturated elastic body can be blended.

本発明で使用するゴム組成物には、硫黄、有機硫黄化合物、その他の架橋剤を、上記ゴム成分100質量部に、好ましくは0.01〜10質量部、より好ましくは1〜5質量部配合されてもよく、また加硫促進剤がゴム成分100質量部に、好ましくは0.01〜10質量部、より好ましくは0.5〜5部配合してもよい。この場合、加硫促進剤の種類は限定されないが、ジベンゾチアジルサルファイド(DM)、ジフェニルグアニジン(D)などを用いることで加硫時間を短くすることができる。
また、本発明で使用するゴム組成物には、例えばパラフィン系、ナフテン系、芳香族系プロセスオイル、エチレン−α−オレフィンのコオリゴマー、パラフィンワックス、流動パラフィン等の鉱物油;ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油等の植物油などのオイルを配合してもよい。
さらに、本発明で使用するゴム組成物には、常法に従い、目的、用途などに応じてカーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、クレイ、マイカ等の充填剤;亜鉛華、ステアリン酸等の加硫促進助剤;老化防止剤等の、通常ゴム業界で使用される配合剤を添加してもよい。
In the rubber composition used in the present invention, sulfur, an organic sulfur compound, and other crosslinking agents are added to 100 parts by mass of the rubber component, preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 1 to 5 parts by mass. The vulcanization accelerator may be blended with 100 parts by mass of the rubber component, preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 5 parts. In this case, although the kind of vulcanization accelerator is not limited, the vulcanization time can be shortened by using dibenzothiazyl sulfide (DM), diphenylguanidine (D) or the like.
The rubber composition used in the present invention includes, for example, paraffinic, naphthenic, aromatic process oil, ethylene-α-olefin co-oligomer, paraffin wax, liquid paraffin, and other mineral oils; castor oil, cottonseed oil, linseed Oils such as oil, rapeseed oil, soybean oil, palm oil, coconut oil, peanut oil and other vegetable oils may be blended.
Further, according to the conventional method, the rubber composition used in the present invention includes fillers such as carbon black, silica, calcium carbonate, calcium sulfate, clay, mica, etc .; zinc white, stearic acid, etc. Vulcanization accelerating aids; compounding agents usually used in the rubber industry such as anti-aging agents may be added.

本発明のタイヤは、本発明のゴム−繊維複合体を用い、通常の成型、加硫工程を経ることで、作製できる。   The tire of the present invention can be produced by using the rubber-fiber composite of the present invention and passing through normal molding and vulcanization processes.

次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example is shown and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to a following example.

[マルチフィラメントの作製]
表1〜2に記載の原料(多糖類を含む原料)から、多糖類を精製した。セルロース及びヘミセルロースについては、クラフト法により精製した。キチンについては、カニなど甲殻類の外骨格を塩酸で脱灰処理し、アルカリで脱タンパク処理することにより精製した。
表1〜2に記載の原料から精製された多糖類を、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムアセテート(C2AmimAc)、1−アリル−3−メチルイミダゾリウムクロライド(AminCl)、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(C2mimDEP)、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムホスフィネート(C2mim HPO)、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムメチルホスホネイト(C2mimMEP)、N−メチルモルフォリン−N−オキシド(NMMO)、又はメチルトリブチルホスホニウムクロライド(MBP Cl)と、ジメチルアセトアミド(DMAc)と、の混合液に溶解し、多糖類溶解液を得た。この多糖類溶解液を紡糸温度に加熱後、押出機にて固形化浴中に押し出し、洗浄、乾燥の工程を経て、表1〜2に示す実施例1〜11、比較例1のマルチフィラメント(繊維)を得た。
[Production of multifilament]
The polysaccharide was refine | purified from the raw material (raw material containing polysaccharide) of Tables 1-2. Cellulose and hemicellulose were purified by the Kraft method. Chitin was purified by decalcifying crustacean exoskeletons such as crabs with hydrochloric acid and deproteinizing with alkali.
The polysaccharides purified from the raw materials listed in Tables 1 and 2 were converted into 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate (C2AmimAc), 1-allyl-3-methylimidazolium chloride (AminCl), 1-ethyl-3- Methylimidazolium diethyl phosphate (C2mimDEP), 1-ethyl-3-methylimidazolium phosphinate (C2mim HPO), 1-ethyl-3-methylimidazolium methylphosphonate (C2mimM EP), N-methylmorpholine-N-oxide It was dissolved in a mixed solution of (NMMO) or methyltributylphosphonium chloride (MBP Cl) and dimethylacetamide (DMAc) to obtain a polysaccharide solution. After heating this polysaccharide solution to the spinning temperature, it was extruded into a solidification bath with an extruder, and after washing and drying, the multifilaments of Examples 1 to 11 and Comparative Example 1 shown in Tables 1 and 2 ( Fiber).

各実施例及び比較例におけるマルチフィラメント(繊維)の性状を、以下の試験方法で測定し、結果を表1〜2に示した。また、各実施例及び比較例におけるマルチフィラメント(繊維)中の各成分の重量%を表1〜2に示す。   The properties of the multifilament (fiber) in each Example and Comparative Example were measured by the following test methods, and the results are shown in Tables 1-2. Moreover, the weight% of each component in the multifilament (fiber) in each Example and a comparative example is shown to Tables 1-2.

(1)繊度
繊維を100m採取し、130℃で30分乾燥させた後、乾燥したデシケーター中で室温になるまで放冷後、重量を測定した。10000mあたり1gが1dtexとなるため、100mの重量から繊度を算出した。
(1) Fineness 100 m of fiber was collected and dried at 130 ° C. for 30 minutes, and then allowed to cool to room temperature in a dried desiccator, and then the weight was measured. Since 1 g per 10000 m is 1 dtex, the fineness was calculated from the weight of 100 m.

(2)強力及び切断伸度
10cmあたり、4回の仮撚りをした繊維について、引張試験機を用いて、25℃、55%RH条件で引張試験を行った。強力は、破断強力を繊度で除したものであり、切断伸度は、破断時の伸度である。
(2) Tensile strength and cut elongation Tensile tests were performed on fibers subjected to false twisting 4 times per 10 cm under conditions of 25 ° C. and 55% RH using a tensile tester. The strength is the breaking strength divided by the fineness, and the cut elongation is the elongation at break.

(3)資源利用率
実施例1〜11、比較例1のマルチフィラメント(繊維)において、原料を100としたときに、得られた繊維の重量を資源利用率とした。
(3) Resource utilization rate In the multifilaments (fibers) of Examples 1 to 11 and Comparative Example 1, when the raw material was 100, the weight of the obtained fiber was defined as the resource utilization rate.

[コードの作製]
得られたマルチフィラメントを下撚りした後、前記マルチフィラメントを2本合わせて上撚りしてコードを作製した。下撚り及び上撚りの回数を表1〜2に示した。
[Cord production]
After the obtained multifilament was twisted, two of the multifilaments were combined and twisted to prepare a cord. Tables 1 and 2 show the number of lower twists and upper twists.

[ディップコードの作製]
前記コードをRFL(resolcin−formalin−latex)接着剤に浸漬して、ディップ処理し、乾燥工程及びベーキング工程からなる熱処理を行った。乾燥工程は150℃×150秒間、1×10−3N/dtexの張力で行った。ベーキング工程は乾燥工程と同温度、同時間、同張力で乾燥工程に引き続いて行い、ディップコードを作成した。
[Production of dip code]
The cord was immersed in an RFL (resolcin-formalin-latex) adhesive, dip-treated, and subjected to a heat treatment including a drying step and a baking step. The drying step was performed at a tension of 1 × 10 −3 N / dtex at 150 ° C. for 150 seconds. The baking process was performed following the drying process at the same temperature, the same time, and the same tension as the drying process to prepare a dip code.

[カーカスプライ材の作製]
前記ディップコードをコーテイングゴムでカレンダーし、カーカスプライ材を作製した。
[Production of carcass ply material]
The dip cord was calendared with a coating rubber to prepare a carcass ply material.

[タイヤの作製]
前記コーテイングゴムでトッピングしたディップコードを用いて、通常の成型、加硫工程を経て、185/60R14のタイヤを作成した。
[Production of tires]
A 185 / 60R14 tire was prepared through a normal molding and vulcanization process using a dip cord topped with the coating rubber.

各実施例及び比較例におけるタイヤの性状を、以下の試験方法で測定し、結果を表1〜2に示した。
(1)ドラム耐久性
各実施例及び比較例におけるタイヤを25±2℃の室内でJIS規格の最大空気圧に調整してから24時間放置後、空気圧の再調整を行い、JIS規格の最大荷重の2倍の荷重をタイヤに負荷し、直径約1.7mのドラム上で速度60km/hで走行テストを行った。
この際の故障発生までの走行距離を測定し、比較例1のタイヤの故障発生までの走行距離を100として指数表示した。指数の大きい方が故障発生までの走行距離が長く、高荷重時の耐久性に優れていることを示す。
The properties of the tires in each example and comparative example were measured by the following test methods, and the results are shown in Tables 1 and 2.
(1) Drum durability The tires in each of the examples and comparative examples were adjusted to the maximum air pressure of JIS standard in a room at 25 ± 2 ° C and allowed to stand for 24 hours. A double load was applied to the tire, and a running test was performed at a speed of 60 km / h on a drum having a diameter of about 1.7 m.
The distance traveled until the failure occurred at this time was measured, and the travel distance until the failure occurred in the tire of Comparative Example 1 was displayed as an index. The larger the index, the longer the distance traveled until the failure occurred and the better the durability at high loads.

表1〜2に示されるように、実施例1〜11においては、用いた精製多糖類繊維の強力及び切断伸度が高く、結果として良好なタイヤ性能が得られた。
一方、比較例1においては、用いた精製多糖類繊維の強力及び切断伸度が低く、コード切断までのエネルギーが低いため、良好なタイヤ性能が得られなかった。更に、比較例1は、セルロースのみを主成分とするため資源利用率が低かった。
As shown in Tables 1 and 2, in Examples 1 to 11, the refined polysaccharide fibers used had high strength and high cut elongation, and as a result, good tire performance was obtained.
On the other hand, in the comparative example 1, since the strength and cutting elongation of the used refined polysaccharide fiber were low and the energy until cord cutting was low, good tire performance could not be obtained. Furthermore, since Comparative Example 1 was mainly composed of cellulose, the resource utilization rate was low.

Figure 2013241710
Figure 2013241710

Figure 2013241710
Figure 2013241710

Claims (17)

極性溶媒またはイオン液体を含む液体に多糖類原料を溶解してなる多糖類溶解液を、固形化液体に接触させて、多糖類を湿式紡糸又は乾湿式紡糸してなる精製多糖類繊維であって、
第1主成分を含む二種類以上の多糖類からなる主成分を含有し、前記精製多糖類繊維を構成する全成分中の前記第1主成分の割合が97重量%以下であることを特徴とする精製多糖類繊維。
A purified polysaccharide fiber obtained by contacting a polysaccharide solution obtained by dissolving a polysaccharide raw material in a liquid containing a polar solvent or an ionic liquid with a solidified liquid, and then spinning the polysaccharide wet or dry and wet. ,
It contains a main component composed of two or more kinds of polysaccharides including a first main component, and the ratio of the first main component in all the components constituting the purified polysaccharide fiber is 97% by weight or less. Purified polysaccharide fiber.
前記精製多糖類繊維を構成する全成分中の前記第1主成分の割合が90重量%以下である請求項1に記載の精製多糖類繊維。   The purified polysaccharide fiber according to claim 1, wherein a ratio of the first main component in all components constituting the purified polysaccharide fiber is 90% by weight or less. 前記多糖類原料から得られる多糖類繊維の割合が60重量%以上である請求項1又は2に記載の精製多糖類繊維。   The purified polysaccharide fiber according to claim 1 or 2, wherein a ratio of the polysaccharide fiber obtained from the polysaccharide raw material is 60% by weight or more. 前記主成分がセルロースとヘミセルロースである請求項1〜3のいずれか一項に記載の精製多糖類繊維。   The purified polysaccharide fiber according to any one of claims 1 to 3, wherein the main components are cellulose and hemicellulose. 前記精製多糖類繊維を構成する全成分中の前記主成分の割合が90重量%以上である請求項1〜4のいずれか一項に記載の精製多糖類繊維。   The purified polysaccharide fiber according to any one of claims 1 to 4, wherein a ratio of the main component in all components constituting the purified polysaccharide fiber is 90% by weight or more. 前記精製多糖類繊維を構成する全成分中の前記ヘミセルロースの割合が0.1〜40重量%である請求項4又は5に記載の精製多糖類繊維。   The purified polysaccharide fiber according to claim 4 or 5, wherein a proportion of the hemicellulose in all components constituting the purified polysaccharide fiber is 0.1 to 40% by weight. 前記極性溶媒が双極子分子又は双性イオン分子である請求項1〜6のいずれか一項に記載の精製多糖類繊維。   The purified polysaccharide fiber according to any one of claims 1 to 6, wherein the polar solvent is a dipole molecule or a zwitterionic molecule. 前記極性溶媒がN−メチルモルフォリン−N−オキシドである請求項1〜7のいずれか一項に記載の精製多糖類繊維。   The purified polysaccharide fiber according to any one of claims 1 to 7, wherein the polar solvent is N-methylmorpholine-N-oxide. 前記イオン液体は、カチオン部とアニオン部から成り、前記カチオン部は、イミダゾリウムイオン、ピリジニウムイオン、アンモニウムイオン、及びフォスフォニウムイオンからなる群から選ばれる一種以上である請求項1〜6のいずれか一項に記載の精製多糖類繊維。   The ionic liquid is composed of a cation portion and an anion portion, and the cation portion is one or more selected from the group consisting of an imidazolium ion, a pyridinium ion, an ammonium ion, and a phosphonium ion. The purified polysaccharide fiber according to one item. 前記カチオン部が下記一般式(C1)で表されるイミダゾリウムイオンである請求項9に記載の精製多糖類繊維。
Figure 2013241710
[式中、Rは、炭素数1〜4のアルキル基、又は炭素数2〜4のアルケニル基を示し、Rは、水素原子又はメチル基を示し、Rは、炭素数1〜8のアルキル基、又は炭素数2〜8のアルケニル基を示す。]
The purified polysaccharide fiber according to claim 9, wherein the cation moiety is an imidazolium ion represented by the following general formula (C1).
Figure 2013241710
[Wherein, R 1 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 3 represents 1 to 8 carbon atoms. Or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms. ]
前記アニオン部がリン原子を含む化合物を有する請求項9又は10に記載の精製多糖類繊維。   The purified polysaccharide fiber according to claim 9 or 10, wherein the anion moiety has a compound containing a phosphorus atom. 前記リン原子を含む化合物が、下記一般式(C2)で表されるホスフィネートイオン、ホスフェートイオン、及びホスホネイトイオンのいずれかである請求項11に記載の精製多糖類繊維。
Figure 2013241710
[式中、X及びXはそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は炭素数が1〜4のアルコキシ基を示す。]
The purified polysaccharide fiber according to claim 11, wherein the compound containing a phosphorus atom is any one of a phosphinate ion, a phosphate ion, and a phosphonate ion represented by the following general formula (C2).
Figure 2013241710
[Wherein, X 1 and X 2 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. ]
強力TBが5.1cN/dtex以上である請求項1〜12のいずれか一項に記載の精製多糖類繊維。   The refined polysaccharide fiber according to any one of claims 1 to 12, wherein the strong TB is 5.1 cN / dtex or more. 強力TBが5.4cN/dtex以上である請求項1〜13のいずれか一項に記載の精製多糖類繊維。   The refined polysaccharide fiber according to any one of claims 1 to 13, wherein the strong TB is 5.4 cN / dtex or more. 請求項1〜14のいずれか一項に記載の精製多糖類繊維と、ゴム材料とを複合化してなることを特徴とする繊維−ゴム複合体。   A fiber-rubber composite comprising the purified polysaccharide fiber according to any one of claims 1 to 14 and a rubber material. 請求項15に記載の繊維−ゴム複合体を用いたことを特徴とするタイヤ。   A tire using the fiber-rubber composite according to claim 15. 前記繊維−ゴム複合体をカーカスプライ、ベルトプライ、又はベルト保護層として用いた請求項16に記載のタイヤ。   The tire according to claim 16, wherein the fiber-rubber composite is used as a carcass ply, a belt ply, or a belt protective layer.
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2036606A (en) * 1935-01-10 1936-04-07 Brown Co Chemical purification and modification of cellulose fiber
US2878118A (en) * 1953-02-18 1959-03-17 Buckeye Cellulose Corp Purified cellulose fiber and process for producing same
WO1998022642A1 (en) * 1996-11-21 1998-05-28 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Regenerated cellulosic fibers and process for producing the same
JP2005023508A (en) * 2003-06-30 2005-01-27 Hyosung Corp Cellulose dip cord produced from highly homogeneous cellulose solution and tire using the same
JP2008248466A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Weyerhaeuser Co Method for processing cellulose in ionic liquids, and fibers therefrom
GB2451046A (en) * 2006-05-10 2009-01-14 Thueringisches Inst Textil Method for the production of multicomponent cellulose fibers
JP2011505435A (en) * 2007-11-14 2011-02-24 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア Process for producing regenerated biopolymer and regenerated product obtained thereby
WO2011048609A2 (en) * 2009-10-07 2011-04-28 Grasim Industries Limited A process of manufacturing low fibrillating cellulose fibers
WO2011048608A2 (en) * 2009-10-07 2011-04-28 Grasim Industries Limited A process of manufacturing low-fibrillating cellulosic fibers
WO2011048420A1 (en) * 2009-10-23 2011-04-28 Innovia Films Limited Biodegradable fibre and its process of manufacture
CN102154720A (en) * 2010-12-21 2011-08-17 天津工业大学 Preparation method of cellulose fibres

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2036606A (en) * 1935-01-10 1936-04-07 Brown Co Chemical purification and modification of cellulose fiber
US2878118A (en) * 1953-02-18 1959-03-17 Buckeye Cellulose Corp Purified cellulose fiber and process for producing same
WO1998022642A1 (en) * 1996-11-21 1998-05-28 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Regenerated cellulosic fibers and process for producing the same
JP2005023508A (en) * 2003-06-30 2005-01-27 Hyosung Corp Cellulose dip cord produced from highly homogeneous cellulose solution and tire using the same
GB2451046A (en) * 2006-05-10 2009-01-14 Thueringisches Inst Textil Method for the production of multicomponent cellulose fibers
JP2008248466A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Weyerhaeuser Co Method for processing cellulose in ionic liquids, and fibers therefrom
JP2011505435A (en) * 2007-11-14 2011-02-24 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア Process for producing regenerated biopolymer and regenerated product obtained thereby
WO2011048609A2 (en) * 2009-10-07 2011-04-28 Grasim Industries Limited A process of manufacturing low fibrillating cellulose fibers
WO2011048608A2 (en) * 2009-10-07 2011-04-28 Grasim Industries Limited A process of manufacturing low-fibrillating cellulosic fibers
WO2011048420A1 (en) * 2009-10-23 2011-04-28 Innovia Films Limited Biodegradable fibre and its process of manufacture
CN102154720A (en) * 2010-12-21 2011-08-17 天津工业大学 Preparation method of cellulose fibres

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