精制多糖类纤维的制造方法、精制多糖类纤维和轮胎的制作方法_2

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为优选用于本发明的 离子液体的阳离子部分的离子。
[0049] 具体地,含氮的芳香族阳离子的实例包括吡啶鑰离子、哒嗪鑰离子、嘧啶鑰离子、 吡嗪鑰离子、咪唑鑰离子、吡唑鑰离子、噁唑鑰离子、1,2, 3-三唑鑰离子、1,2, 4-三唑鑰离 子、卩莖唑鐵尚子、呢陡鐵尚子和吡略烧鐵尚子等。
[0050] 其中,作为含氮的芳香族阳离子,咪唑鑰离子和嘧啶鑰离子是优选的,咪唑鑰离子 是更优选的,并且由以下式(C3)表示的咪唑鑰离子是特别优选的。
[0051]
[0052] [在式中,R4和R5各自独立地表示具有1至10个碳原子的烷基或具有2至10个 碳原子的烯基,并且R6至R8各自独立地表示氢原子或具有1至10个碳原子的烷基。]
[0053] 在式(C3)中,R4和R5各自独立地表示具有1至10个碳原子的烷基或具有2至10 个碳原子的烯基。
[0054] 具有1至10个碳原子的烷基可以是直链状、支链状、或环状。烷基优选直链状或 支链状,并且更优选直链状。
[0055] 具体地,直链状烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬 基和癸基等。
[0056] 具体地,支链状烷基的实例包括1-甲基乙基、1,1-二甲基乙基、1-甲基丙基、2-甲 基丙基、1,1-二甲基丙基、2, 2-二甲基丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-甲 基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基和4-甲基戊基等。
[0057] 环状烷基可以是单环状或多环状。具体地,环状烷基的实例包括:单环状基团,例 如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基;和多环状基团,例如降冰片基、金刚烷 基和异冰片基。
[0058] 由R4和R5表示的烷基的碳原子数优选为1至8。具有2至10个碳原子的烯基的 实例包括:作为将在具有2至10个碳原子的烷基中的碳-碳之间的单键由双键取代的结果 形成的烯基。其优选实例包括乙烯基和烯丙基等。此处,对双键的位置没有特别限制。
[0059] 由R4和R5表示的烯基的碳原子数优选为2至8。
[0060] 另外,R4和R5可以彼此相同或不同。
[0061] 在式(C3)中,R6至R8各自独立地表示氢原子或具有1至10个碳原子的烷基。
[0062] 具有1至10个碳原子的烷基可以是直链状、支链状或环状。烷基优选直链状或支 链状,并且更优选直链状。此处,直链状、支链状和环状的烷基的实例与上述由R4和R5表示 的烷基的实例相同。
[0063] 由R6至R8表示的烷基的碳原子数优选为1至6,并且更优选1至3。另外,R6至R8 各自最优选表不氢原子。
[0064] 另外,R6至R8可以彼此相同或不同。
[0065] 由式(C3)表示的咪唑鑰离子的优选实例具体地包括以下式(C1)。
[0066]
[0067][在式中,R1表示具有1至4个碳原子的烷基或具有2至4个碳原子的烯基;R2表 示氢原子或甲基;并且R3表示具有1至8个碳原子的烷基或具有2至8个碳原子的烯基。]
[0068] 由式(C1)表示的咪唑鑰离子的优选实例具体地包括以下式(C1-1)至(C1-3)。
[0069]
[0070] R1和R3的亲水性越进一步增加,R1和R3引入体内越困难,因此,其安全性改善。因 此,R1和R3优选是短链的。然而,当R1和R3各自表示甲基时,随着分子的规则性增加,其熔 点趋于增加,并且其粘度也趋于增加。为了溶解多糖类,必要的是,使离子液体渗透进纤维 中。因此,优选的是,使用的离子液体具有低的熔点和低的粘度。
[0071] 因此,R1特别优选甲基,并且R3特别优选乙基。
[0072] 另外,R2优选氢原子,这是因为其对多糖类的溶解性产生影响。
[0073] 因此,在上述式(C1-1)至(C1-3)中,由式(C1-1)表示的1-乙基-3-甲基咪唑鑰 离子是优选的。
[0074] 对鱗离子没有特别限制,只要其具有"P+"即可。其优选实例具体地包括由式 "R4P+(多个R各自独立地表示氢原子或具有1至30个碳原子的烃基)"表示的鱗离子。 [0075] 具有1至30个碳原子的烃基可以是脂族烃基或芳香族烃基。
[0076] 脂族烃基优选饱和烃基(烷基)。烷基可以是直链状、支链状或环状。
[0077] 直链状烷基的碳原子数优选为1至20,并且更优选1至16。具体地,直链状烷基的 实例包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、 十二烷基、十四烷基、十五烷基、和十八烷基等。
[0078] 支链状烷基的碳原子数是3至30,优选3至20,并且更优选3至16。具体地,支链 状烷基的实例包括1-甲基乙基、1,1-二甲基乙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、1,1-二甲基 丙基、2, 2-二甲基丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、 3-甲基戊基、和4-甲基戊基等。
[0079] 环状烷基的碳原子数是3至30,优选3至20,并且更优选3至16。环状烷基可以 是单环状基团或多环状基团。具体地,环状烷基的实例包括:单环状基团,例如环丙基、环 丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基;和多环状基团,例如降冰片基、金刚烷基、和异冰片 基。
[0080] 芳香族烃基的碳原子数优选为6至30。具体地,芳香族烃基的实例包括:芳基,例 如苯基、1-萘基、2-萘基、联苯基、和甲苯基、苄基、苯乙基;和芳基烷基,例如萘基甲基和萘 基乙基。
[0081] 此处,在式"R4P+"中的多个R可以彼此相同或不同。
[0082] 上述之中,作为鱗离子,由以下式(C4)表示的阳离子部分是优选的。
[0083]
[0084][在式中,R9至R12各自独立地表示具有1至16个碳原子的烷基。]
[0085] 在式(C4)中,R9至R12各自独立地表示具有1至16个碳原子的烷基。具有1至 16个碳原子的烷基可以是直链状、支链状或环状。烷基优选直链状或支链状,并且更优选直 链状。此处,直链状、支链状和环状的烷基的实例与上述那些相同。
[0086] R9至R12可以彼此相同或不同。然而,鉴于获得的容易性,优选的是,R9至R12中的 三个以上彼此相同。
[0087] 上述之中,在本发明中由R9至R12表示的烷基优选具有1至14个碳原子的直链状 或支链状烷基,更优选具有1至10个碳原子的直链状或支链状烷基,甚至更优选具有1至8 个碳原子的直链状或支链状烷基,并且特别优选具有1至4个碳原子的直链状或支链状烷 基。
[0088] 由式(C4)表示的阳离子部分的优选实例具体地包括以下式(C5)。
[0089]
[0090] 在本发明中,阳离子部分更优选为选自由咪唑鑰离子、吡啶鑰离子、铵离子、和鱗 离子组成的组的一种以上的离子,并且更优选咪唑鑰离子。
[0091] 在本发明中,阴离子部分的实例包括卤素离子、羧酸根离子、亚膦酸根离子、膦酸 根离子和磷酸根离子。
[0092] 卤素离子的实例包括氯离子、溴离子、和碘离子。其中,氯离子是优选的。
[0093] 羧酸根离子的实例包括甲酸根离子、乙酸根离子、丙酸根离子、丁酸根离子、己酸 根离子、马来酸根离子、富马酸根离子、草酸根离子、乳酸根离子、和丙酮酸根离子等。其中, 甲酸根离子、乙酸根离子和丙酸根离子是优选的。
[0094] 阴离子部分优选具有含有磷原子的化合物,并且更优选由以下式(C2)表示的亚 膦酸根离子、膦酸根离子和磷酸根离子中的任一种。
[0095]
[0096][在式中,X1和X2各自独立地表示氢原子、羟基或具有1至4个碳原子的烷氧基。]
[0097] 磷酸根离子的实例包括由以下式(A1)表示的磷酸根离子。
[0098]
[0099][在式中,R13和R14各自独立地表示氢原子或烷基。]
[0100] 在式(A1)中,R13和R14各自独立地表示氢原子或烷基。烷基可以是直链状、支链 状或环状。然而,烷基优选直链状或支链状烷基。由R13和R14表示的烷基的碳原子数优选 为1至10,更优选1至6,并且甚至更优选1至4。由于工业原因,烷基特别优选具有1或2 个碳原子的烷基。
[0101] R13和R14可以彼此相同或不同。
[0102] 以上磷酸根离子中,二甲基磷酸根离子和二乙基磷酸根离子是优选的,并且二乙 基磷酸根离子是更优选的。
[0103] 膦酸根离子的实例包括由以下式(A2)表示的膦酸根离子。
[0104]
[0105] [在式中,R13具有与上述相同的定义。]
[0106] 在式(A2)中,R13具有与式(A1)中的R13相同的定义。
[0107] 以上膦酸根离子中,甲基膦酸根离子是优选的。
[0108] 亚膦酸根离子由以下式(A3)表示。
[0109]
[0110] 其中阴离子部分具有含有磷原子的化合物的离子液体的粘度和熔点低于其中卤 素离子用作离子部分的离子液体的粘度和熔点。因此。前一种离子液体是优异的,这是因 为纤维素容易通过使用离子液体纺丝为线(thread)。
[0111] 纤维的韧度不仅取决于纤维结构,还取决于多糖类的分子量。因此,在将多糖类溶 解在离子液体中时,通过选择多糖类的分子量降低较小的离子液体,进一步改善纤维的物 性。
[0112] 其中阴离子部分具有含有磷原子的化合物的离子液体,与其中羧酸根离子用作阴 离子部分的离子液体相比,不容易降低多
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