CN110226000B - 热塑性树脂纤维和其制造方法以及布帛 - Google Patents

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Abstract

提供使用通用性优异的树脂原料、且体现以往未知的高伸长特性的热塑性树脂纤维。为了提供该纤维的制造方法以及使用该纤维的布帛，本热塑性树脂纤维由热塑性树脂形成，该热塑性树脂包含聚烯烃树脂、聚酰胺树脂和增容剂，增容剂为具有跟聚酰胺树脂反应的反应性基团的改性弹性体，本热塑性树脂纤维的断裂伸长率为50％以上。本布帛是使用本热塑性树脂纤维而成的。本方法具备将热塑性树脂组合物进行纺丝的工序，所述热塑性树脂组合物是将聚酰胺树脂和改性弹性体的熔融混炼物、以及聚烯烃树脂进行熔融混炼而成的。

Description

热塑性树脂纤维和其制造方法以及布帛
技术领域
本发明涉及热塑性树脂纤维和其制造方法以及布帛。更详细而言，本发明涉及具有优异的伸长性的热塑性树脂纤维和其制造方法以及布帛。
背景技术
以往，聚酯纤维和尼龙纤维等作为纤维而被广泛运用。然而，不认为这些通用纤维作为伸长性优异的纤维。作为能发挥高伸长特性的纤维，已知有聚氨酯系弹性纤维，但实际情况是除此之外的纤维材料中，具有高伸长特性的纤维未得到通用。在这一点，寻求能进行更宽范围的材料选择、且能通用的高伸长性的纤维。下述专利文献1～4中，进行了想要获得高伸长性的纤维的尝试。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-107818号公报
专利文献2：日本特开2012-036519号公报
专利文献3：日本特开2013-067920号公报
专利文献4：日本特开2014-037642号公报
发明内容
发明要解决的问题
上述专利文献1中，为了获得高伸长性，公开了一种聚酰胺纤维，通过照射红外线光束使由脂肪族二胺结构单元和二羧酸结构单元构成的聚酰胺原丝进行加热软化并拉伸。然而，其伸长率停留在20％左右。
上述专利文献2中，虽然公开了一种利用热塑性聚酰胺系弹性体的聚酰胺树脂纤维，但其伸长率停留在20％左右。
上述专利文献3中，公开了一种体现达到35～40％的伸长性的、具有规定结构的聚酰亚胺纤维。然而，进而寻求伸长率优异、通用性更高的材质的纤维。
下述专利文献4中，公开了一种断裂伸长率达到341～434％的、含有规定结构的聚醚聚酰胺的聚醚聚酰胺纤维。然而，该材料难以说是能通用的材质，存在利用范围受限的问题。
本发明是鉴于上述实际情况而作出的，其目的在于，提供：使用聚酰胺树脂、聚烯烃树脂和改性弹性体之类的通用性优异的原料、且体现以往未知的高伸长特性的热塑性树脂纤维。而且其目的在于，提供这样的热塑性树脂纤维的制造方法、以及使用这样的纤维而成的布帛。
用于解决问题的方案
本发明如以下所述。
技术方案1中记载的热塑性树脂纤维的主旨在于，其由热塑性树脂形成，该热塑性树脂包含聚烯烃树脂、聚酰胺树脂和增容剂，
前述增容剂为具有跟前述聚酰胺树脂反应的反应性基团的改性弹性体，
所述热塑性树脂纤维的断裂伸长率为50％以上。
技术方案2中记载的热塑性树脂纤维的主旨在于，技术方案1中记载的热塑性树脂纤维中，断裂强度为0.5cN/dtex以上且3.0cN/dtex以下。
技术方案3中记载的热塑性树脂纤维的主旨在于，技术方案1或2中记载的热塑性树脂纤维中，将拉伸前的断裂强度设为S0(cN/dtex)、拉伸后的断裂强度设为S1(cN/dtex)的情况下，它们之比(S0/S1)为0.3以上且1.15以下。
技术方案4中记载的热塑性树脂纤维的主旨在于，技术方案1至3中任一项所述的热塑性树脂纤维中，将拉伸前的纤维直径设为D0(mm)、拉伸后的纤维直径设为D1(mm)的情况下，D0大于D1。
技术方案5中记载的热塑性树脂纤维的主旨在于，技术方案1至4中任一项所述的热塑性树脂纤维中，前述聚烯烃树脂形成连续相(A)，
前述聚酰胺树脂和前述改性弹性体形成分散于前述连续相(A)中的分散相(B)。
技术方案6中记载的热塑性树脂纤维的主旨在于，技术方案5中记载的热塑性树脂纤维中，前述分散相(B)具有分散于前述分散相(B)内的微分散相(B2)。
技术方案7中记载的布帛的主旨在于，使用技术方案1至6中任一项所述的热塑性树脂纤维。
技术方案8中记载的热塑性树脂纤维的制造方法的主旨在于，具备将热塑性树脂组合物进行纺丝的纺丝工序，所述热塑性树脂组合物是将前述聚酰胺树脂和前述改性弹性体的熔融混炼物、以及前述聚烯烃树脂进行熔融混炼而成的。
发明的效果
根据本发明的热塑性树脂纤维，可以形成：使用聚酰胺树脂、聚烯烃树脂和改性弹性体之类的通用性优异的原料、且体现以往未知的高伸长特性的热塑性树脂纤维。
根据本发明的布帛，可以有效地运用本发明的热塑性树脂纤维所具有的高伸长的特性。
根据本发明的热塑性树脂纤维的制造方法，可以得到：使用聚酰胺树脂、聚烯烃树脂和改性弹性体之类的通用性优异的原料、且体现以往未知的高伸长特性的热塑性树脂纤维。
附图说明
图1为对本发明的热塑性树脂纤维的相结构进行说明的说明图。
图2为示出实施例1～3和比较例1～2的强度与伸长率的相关性的图。
图3为示出实施例1～3的强度与伸长率的相关性的图。
具体实施方式
此处所示的事项是示例的事项和用于示例性说明本发明的实施方式的事项，为了提供认为是最有效且不难以理解的说明而说明本发明的原理和概念性的特征。这一点，不意图示出本发明的结构的详细情况至为了本发明的根本理解所需的程度以上，通过配混附图的说明，本领域技术人员显而易见的是，本发明的几个方式实际上是如何具体化的。
[1]热塑性树脂纤维
本发明的热塑性树脂纤维(以下，也简称为“本纤维”)由热塑性树脂形成，该热塑性树脂包含聚烯烃树脂、聚酰胺树脂和增容剂，增容剂为具有跟聚酰胺树脂反应的反应性基团，所述热塑性树脂纤维的断裂伸长率为50％以上。
本纤维的断裂伸长率为50％以上。如此，以往完全未知使用聚烯烃树脂、聚酰胺树脂和增容剂(可以仅为这些3种材料)之类的通用性优异的材料、且断裂伸长率也达到50％以上的发挥明显的高伸长率特性的热塑性树脂纤维。另外，虽然有基于本发明人等的热塑性树脂等(日本特开2013-129800、日本特开2013-147648、日本特开2013-147645、日本特开2013-147646、日本特开2013-147647、日本特开2014-025060)的公开，但是，形成成型体的情况下，有关于可以得到优异的耐冲击性的公开，但形成纤维的情况下，关于体现以往未知那样的明显的高伸长特性没有记载和暗示。
本纤维的断裂伸长率的下限值没有限定，进而，可以设为55％以上，可以设为60％以上，可以设为65％以上，可以设为70％以上，可以设为75％以上。另一方面，断裂伸长率的上限值也没有限定，通常为200％以下，可以设为180％以下，可以设为160％以下，可以设为140％以下，可以设为120％以下。
需要说明的是，本发明中的断裂伸长率为如下值：依据JISL1013(2010)“化学纤维单丝试验方法”中记载的“8.5抗拉强度和伸长率”，使用恒速张力型的试验机，在夹钳间隔50cm、拉伸速度30±2cm/分钟的条件下、对10条测定纤维进行测定而得到的伸长率的最大值。
另外，本纤维的断裂强度没有特别限定，可以设为0.5cN/dtex以上且3.0cN/dtex以下。该断裂强度进而可以设为0.6cN/dtex以上且2.8cN/dtex以下，可以设为0.7cN/dtex以上且2.6cN/dtex以下，可以设为0.8cN/dtex以上且2.4cN/dtex以下，可以设为1.0cN/dtex以上且2.2cN/dtex以下。
需要说明的是，本发明中的断裂强度为如下值：依据JISL1013(2010)“化学纤维单丝试验方法”中记载的“8.5抗拉强度和伸长率”，使用恒速张力型的试验机，在夹钳间隔50cm、拉伸速度30±2cm/分钟的条件下、对10条测定纤维进行测定而得到的抗拉强度的最大值除以测定中所利用的试验纤维的纤度的平均值而得到的值。
进而，对于本纤维，将拉伸前的断裂强度设为S0(cN/dtex)、拉伸后的断裂强度设为S1(cN/dtex)的情况下，可以使它们之比(S0/S1)为0.3以上且1.15以下。即，可以形成具有拉伸前后的断裂强度的差异非常少之类的特异的性质的纤维。该比(S0/S1)进而可以设为0.31≤S0/S1≤1.00，可以设为0.32≤S0/S1≤0.90，可以设为0.33≤S0/S1≤0.80，可以设为0.34≤S0/S1≤0.70，可以设为0.35≤S0/S1≤0.60。
另外，对于本纤维，将拉伸前的纤维直径设为D0(mm)、拉伸后的纤维直径设为D1(mm)的情况下，可以制成使D0大于D1的纤维。即，通过拉伸，可以缩小纤维的粗细。因此，如上述，具有比(S0/S1)为0.85以上且1.15以下的特性的情况下，可以体现能通过拉伸制造细且伸长率大的纤维的特异的性质。
该D0与D1之比(D1/D0)具体而言没有限定，例如可以设为1.05≤D0/D1≤10，可以设为1.1≤D0/D1≤8，可以设为1.2≤D0/D1≤6，可以设为1.3≤D0/D1≤4，可以设为1.4≤D0/D1≤2。
需要说明的是，D0和D1各自的测定使用测微器，为从纤维上随机选择的10点中的各粗细的实测值的平均值。
构成本纤维的聚烯烃树脂为烯烃的均聚物和/或烯烃的共聚物。本纤维的相结构没有特别限定，如后述，形成具有连续相(A)和分散相(B)的相结构的情况下，优选聚烯烃树脂包含于连续相(A)。
构成聚烯烃的烯烃没有特别限定，可以举出乙烯、丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
即，作为聚烯烃树脂，可以举出聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚1-丁烯、聚1-己烯、聚4-甲基-1-戊烯等。这些聚合物可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。即，聚烯烃树脂可以为上述聚合物的混合物。
作为上述聚乙烯树脂，可以举出乙烯均聚物、和乙烯与其他烯烃的共聚物。作为后者，可以举出乙烯·1-丁烯共聚物、乙烯·1-己烯共聚物、乙烯·1-辛烯共聚物、乙烯·4-甲基-1-戊烯共聚物等(其中，全部结构单元数中的50％以上为源自乙烯的单元)。
另外，作为聚丙烯树脂，可以举出丙烯均聚物、和丙烯与其他烯烃的共聚物。
另一方面，作为构成丙烯与其他烯烃的共聚物的其他烯烃，可以举出前述各种烯烃(其中，除丙烯之外)。其中，优选乙烯和1-丁烯等。即，优选丙烯·乙烯共聚物、丙烯·1-丁烯共聚物。
另外，丙烯与其他烯烃的共聚物可以为无规共聚物也可以为嵌段共聚物。其中，从得到伸长性优异的纤维的观点出发，优选嵌段共聚物。尤其优选其他烯烃为乙烯的丙烯·乙烯嵌段共聚物。该丙烯·乙烯嵌段共聚物例如也被称为抗冲共聚物、聚丙烯抗冲共聚物、异相(heterophasic)聚丙烯、异相嵌段聚丙烯等。在得到伸长性优异的纤维的观点中，优选该嵌段共聚聚丙烯。
需要说明的是，对于丙烯与其他烯烃的共聚物，全部结构单元数中的50％以上为源自丙烯的单元。
聚烯烃树脂的基于凝胶渗透色谱法(GPC)的重均分子量(聚苯乙烯换算)也没有特别限定，例如可以设为10000以上且500000以下，优选100000以上且450000以下，更优选200000以上且400000以下。
需要说明的是，聚烯烃树脂为对后述的聚酰胺树脂不具有亲和性的聚烯烃、且为也不具有能跟聚酰胺树脂反应的反应性基团的聚烯烃。在这一点，与作为后述的改性弹性体的烯烃系成分不同。
构成本纤维的聚酰胺树脂为具有借助酰胺键(-NH-CO-)多个单体聚合而成的链状骨架的聚合物。本纤维的相结构没有特别限定，如后述形成具有连续相(A)和分散相(B)的相结构的情况下，优选聚酰胺树脂与改性弹性体一起包含于分散相(B)。
作为构成聚酰胺树脂的单体，可以举出6-氨基己酸、11-氨基十一烷酸、12-氨基十二烷酸、对氨基甲基苯甲酸等氨基酸、ε-己内酰胺、十一内酰胺、ω-十二内酰胺等内酰胺等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
进而，聚酰胺树脂也可以由二胺与二羧酸的共聚而得到。上述情况下，作为单体的二胺中，可以举出乙二胺、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,6-二氨基己烷、1,7-二氨基庚烷、1,8-二氨基辛烷、1,9-二氨基壬烷、1,10-二氨基癸烷、1,11-二氨基十一烷、1,12-二氨基十二烷、1,13-二氨基十三烷、1,14-二氨基十四烷、1,15-二氨基十五烷、1,16-二氨基十六烷、1,17-二氨基十七烷、1,18-二氨基十八烷、1,19-二氨基十九烷、1,20-二氨基二十烷、2-甲基-1,5-二氨基戊烷、2-甲基-1,8-二氨基辛烷等脂肪族二胺、环己烷二胺、双-(4-氨基环己基)甲烷等脂环式二胺、苯二甲胺(对苯二胺和间苯二胺等)等芳香族二胺等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
进而，作为单体的二羧酸中，可以举出草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十八烷二酸那样的脂肪族二羧酸、环己烷二羧酸那样的脂环式二羧酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二羧酸那样的芳香族二羧酸等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
即，作为聚酰胺树脂，可以举出聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺11、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺614、聚酰胺12、聚酰胺6T、聚酰胺6I、聚酰胺9T、聚酰胺M5T、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺10T、聚酰胺MXD6、聚酰胺6T/66、聚酰胺6T/6I、聚酰胺6T/6I/66、聚酰胺6T/2M-5T、聚酰胺9T/2M-8T等。这些聚酰胺可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
另外，本发明中，上述各种聚酰胺树脂中，可以使用源自植物的聚酰胺树脂。源自植物的聚酰胺树脂为使用由植物油等源自植物的成分得到的单体的树脂，因此，从环境保护的观点(特别是碳中和的观点)出发，为理想。
作为源自植物的聚酰胺树脂，可以举出聚酰胺11(以下，也简称为“PA11”)、聚酰胺610(以下，也简称为“PA610”)、聚酰胺612(以下，也简称为“PA612”)、聚酰胺614(以下，也简称为“PA614”)、聚酰胺1010(以下，也简称为“PA1010”)、聚酰胺1012(以下，也简称为“PA1012”)、聚酰胺10T(以下，也简称为“PA10T”)等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
上述中，PA11具有碳原子数为11的单体借助酰胺键键合而成的结构。PA11中，可以使用以蓖麻油为原料的氨基十一烷酸作为单体。源自碳原子数为11的单体的结构单元在PA11内、优选为全部结构单元中的50％以上，可以为100％。
PA610具有碳原子数为6的单体与碳原子数为10的单体借助酰胺键键合而成的结构。PA610中，可以使用以蓖麻油为原料的癸二酸作为单体。源自碳原子数为6的单体的结构单元和源自碳原子数为10的单体的结构单元，在PA610内，其总计优选全部结构单元中的50％以上，可以为100％。
PA1010具有碳原子数为10的二胺与碳原子数为10的二羧酸共聚而成的结构。PA1010中，可以使用以蓖麻油为原料的1,10-癸二胺(十亚甲基二胺)和癸二酸作为单体。源自这些碳原子数为10的二胺的结构单元和源自碳原子数为10的二羧酸的结构单元，在PA1010内，其总计优选全部结构单元中的50％以上，可以为100％。
PA614具有碳原子数为6的单体与碳原子数为14的单体借助酰胺键键合而成的结构。PA614中，可以使用源自植物、且碳原子数14的二羧酸作为单体。源自这些碳原子数为6的单体的结构单元和源自碳原子数为14的单体的结构单元，在PA614内，其总计优选全部结构单元中的50％以上，可以为100％。
PA10T具有碳原子数为10的二胺与对苯二甲酸借助酰胺键键合而成的结构。PA10T中，可以使用以蓖麻油为原料的1,10-癸二胺(十亚甲基二胺)作为单体。源自这些碳原子数为10的二胺的结构单元和源自对苯二甲酸的结构单元，在PA10T内，其总计优选全部结构单元中的50％以上，可以为100％。
上述5种源自植物的聚酰胺树脂中，PA11与其他4种源自植物的聚酰胺树脂相比，在低吸水性、低比重和植物化度高的观点上更优异。
聚酰胺610在吸水率、耐化学药品性和冲击强度的方面比PA11差，但在耐热性(熔点)和强度的观点上优异。进而，与聚酰胺6、聚酰胺66相比，低吸水性且尺寸稳定性良好，因此，可以作为聚酰胺6、聚酰胺66的代替材料而使用。
聚酰胺1010与PA11相比，在耐热性和强度的观点上优异。进而，植物化度也与PA11等同，可以用于更需要耐久性的部位。
聚酰胺10T在分子骨架中包含芳香环，因此，与聚酰胺1010相比，熔点更高，为高强度。因此，能在更严苛的环境下使用。
构成本纤维的改性弹性体为具有跟聚酰胺树脂反应的反应性基团的弹性体。本纤维的相结构没有特别限定，如后述，形成具有连续相(A)和分散相(B)的相结构的情况下，优选改性弹性体与聚酰胺树脂一起包含于分散相(B)。
进而，该改性弹性体优选为对聚烯烃树脂具有亲和性的成分。即，优选为对聚酰胺树脂和聚烯烃树脂具有增容作用的成分。进而换言之，优选为聚酰胺树脂与聚烯烃树脂的增容剂。
作为该反应性基团，可以举出酸酐基(-CO-O-OC-)、羧基(-COOH)和环氧基{-C2O(由2个碳原子和1个氧原子形成的三元环结构)}、噁唑啉基(-C3H4NO)和异氰酸酯基(-NCO)等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
改性弹性体的改性量没有限定，改性弹性体在1分子中可以具有1个以上的反应性基团。进而，改性弹性体优选在1分子中具有1个以上且50个以下的反应性基团，更优选3个以上且30个以下，特别优选5个以上且20个以下。
作为改性弹性体，可以举出：使用了能导入反应性基团的各种单体的聚合物(通过使用了能导入反应性基团的单体的聚合而得到的改性弹性体)、各种聚合物的氧化分解物(通过氧化分解而形成反应性基团的改性弹性体)、有机酸对各种聚合物的接枝聚合物(通过有机酸的接枝聚合而导入反应性基团的改性弹性体)等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
作为能导入反应性基团的单体，可以举出：具有聚合性不饱和键和酸酐基的单体、具有聚合性不饱和键和羧基的单体、具有聚合性不饱和键和环氧基的单体等。
具体而言，可以举出马来酸酐、衣康酸酐、琥珀酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、柠康酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、丁烯基琥珀酸酐等酸酐、和马来酸、衣康酸、富马酸、丙烯酸、甲基丙烯酸等羧酸。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。这些化合物中，优选酸酐，更优选马来酸酐和衣康酸酐，特别优选马来酸酐。
进而，构成改性弹性体的骨架的树脂(以下，称为“骨架树脂”)的种类没有特别限定，可以使用各种热塑性树脂。作为该骨架树脂，可以使用在前面作为聚烯烃树脂而示例的各种树脂中的1种或2种以上。
此外，作为骨架树脂，可以使用烯烃系热塑性弹性体和苯乙烯系热塑性弹性体。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
其中，作为烯烃系热塑性弹性体，可以举出：使2种以上的烯烃共聚而成的物质。
作为烯烃，可以举出乙烯、丙烯、和碳数4～8的α-烯烃等。其中，作为碳数4～8的α-烯烃，可以举出1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯等。这些之中，作为烯烃系热塑性弹性体，优选乙烯与碳数3～8的α-烯烃的共聚物、和丙烯与碳数4～8的α-烯烃的共聚物。
即，作为乙烯与碳数3～8的α-烯烃的共聚物，可以举出乙烯·丙烯共聚物(EPR)、乙烯·1-丁烯共聚物(EBR)、乙烯·1-戊烯共聚物、乙烯·1-辛烯共聚物(EOR)。另外，作为丙烯与碳数4～8的α-烯烃的共聚物，可以举出丙烯·1-丁烯共聚物(PBR)、丙烯·1-戊烯共聚物、丙烯·1-辛烯共聚物(POR)等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
另一方面，作为苯乙烯系热塑性弹性体，可以举出苯乙烯系化合物与共轭二烯化合物的嵌段共聚物、和其氢化体。
作为上述苯乙烯系化合物，例如可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯等烷基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、乙烯基萘等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
作为上述共轭二烯化合物，可以举出丁二烯、异戊二烯、间戊二烯、甲基戊二烯、苯基丁二烯、3,4-二甲基-1,3-己二烯、4,5-二乙基-1,3-辛二烯等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
即，作为苯乙烯系热塑性弹性体，可以举出苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯共聚物(SEPS)等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。这些之中，优选SEBS。
改性弹性体的分子量没有特别限定，重均分子量优选10000以上且500000以下、更优选35000以上且500000以下、特别优选35000以上且300000以下。需要说明的是，重均分子量通过GPC法(标准聚苯乙烯换算)而测定。
本纤维中，除聚烯烃树脂、聚酰胺树脂和改性弹性体以外，可以配混其他热塑性树脂、阻燃剂、阻燃助剂、填充剂、着色剂、抗菌剂、抗静电剂等各种添加剂。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
作为其他热塑性树脂，可以举出聚酯系树脂(聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇、聚碳酸酯、聚丁二酸亚丁酯、聚丁二酸亚乙酯、聚乳酸)等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
作为阻燃剂，可以举出卤素系阻燃剂(卤代芳香族化合物)、磷系阻燃剂(含氮的磷酸盐化合物、磷酸酯等)、氮系阻燃剂(胍、三嗪、三聚氰胺、和它们的衍生物等)、无机系阻燃剂(金属氢氧化物等)、硼系阻燃剂、有机硅系阻燃剂、硫系阻燃剂、红磷系阻燃剂等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
作为阻燃助剂，可以举出各种锑化合物、包含锌的金属化合物、包含铋的金属化合物、氢氧化镁、粘土质硅酸盐等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
作为填充剂，可以举出玻璃成分(玻璃纤维、玻璃珠、玻璃鳞片等)、二氧化硅、无机纤维(玻璃纤维、氧化铝纤维、碳纤维)、石墨、硅酸化合物(硅酸钙、硅酸铝、高岭土、滑石、粘土等)、金属氧化物(氧化铁、氧化钛、氧化锌、氧化锑、氧化铝等)、钙、镁、锌等金属的碳酸盐和硫酸盐、有机纤维(芳香族聚酯纤维、芳香族聚酰胺纤维、氟树脂纤维、聚酰亚胺纤维、植物性纤维等)等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
作为着色剂，可以举出颜料和染料等。它们可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。
本纤维的相结构没有限定，优选的是，聚烯烃树脂形成连续相(A)，聚酰胺树脂和改性弹性体形成分散于连续相(A)中的分散相(B)(参照图1)。该相结构可以通过将聚酰胺树脂和改性弹性体进行熔融混炼而得到熔融混炼物，将所得熔融混炼物与聚烯烃树脂进行熔融混炼，从而可以得到。另外，分散相(B)可以朝向本纤维的长度方向进行长粒化。
进而，本纤维中，构成分散相(B)的聚酰胺树脂和改性弹性体中，聚酰胺树脂可以在分散相(B)内形成连续相(B1)，且聚酰胺树脂和改性弹性体中的至少改性弹性体在分散相(B)内形成微分散相(B2)。即，可以形成分散于分散相内连续相(B1)内的微分散相(B2)(参照图1)。具备具有这样的微分散相(B2)的多重相结构的情况下，可以形成具有更优异的伸长性的纤维。
另外，本纤维中，使用具有乙烯嵌段的分散相的嵌段共聚聚烯烃树脂作为聚烯烃树脂的情况下，构成嵌段共聚聚烯烃树脂的乙烯嵌段中的至少一部分可以在连续相(A)与分散相(B)的界面聚集(参照图1)。即，可以具有界面相(C)。界面相(C)为较厚地形成有连续相(A)与分散相(B)的界面的部位，增容剂或其反应物能在相界堆积而形成。微分散相(B2)与界面相(C)可以为相同的组成也可以为不同的组成。如此具有界面相(C)的情况下，可以形成具有更优异的伸长性的纤维。
本纤维的连续相(A)内所含的分散相(B)的大小没有特别限定。另外，分散相(B)的配置密度也没有特别限定，优选在10μm见方中，具有50个以上且450个以下的分散相(B)的形态。该分散相(B)数量进而优选80个以上且400个以下、更优选100个以上且350个以下、特别优选150个以上且300个以下、尤其优选200个以上且300个以下。
进而，本纤维的分散相(B)内所含的微分散相(B2)的大小也没有特别限定，其平均直径(平均粒径)优选5nm以上且1000nm以下、更优选5nm以上且600nm以下，进一步优选10nm以上且400nm以下，特别优选15nm以上且350nm以下。
需要说明的是，本纤维的相结构可以如下确认：对纤维的截面(可以为与长度方向平行的截面，也可以为与长度方向垂直的截面)以100W进行1分钟的氧等离子蚀刻处理后进行锇涂布处理，在通过场发射型扫描电子显微镜得到的FE-SEM图像中可以确认。另外，各相的构成成分可以在取得上述FE-SEM图像时进行能量色散X射线分析(EDS)而特定。
同样地，上述的分散相(B)的密度、和微分散相的平均粒径也可以由上述FE-SEM图像求出。更具体而言，分散相(B)的配置密度为：从上述FE-SEM图像随机选择的5处10μm见方中的实测的配置密度的平均值。
另外，微分散相(B2)的平均直径如下：在上述FE-SEM图像内的不同的5处中，测定随机选择的20个微分散相(B2)各自的最长直径(长轴分散直径)，将所得最长直径的平均值作为第1平均值，进而，将在5处不同的区域中测定的第1平均值的进一步的平均值作为平均直径。
本纤维中，将聚烯烃树脂的含量设为WA、聚酰胺树脂与改性弹性体的总计含量设为WB、WA与WB的总计设为100质量％时，WB的比率优选70质量％以下。即，本纤维具有前述相结构的情况下，将连续相(A)与分散相(B)的总计设为100质量％的情况下，分散相(B)优选70质量％以下。该范围时，可以得到优异的伸长性。该比率优选0.5质量％以上且50质量％以下、更优选2质量％以上且48质量％以下、特别优选4质量％以上且45质量％以下。
将聚酰胺树脂与改性弹性体的总计设为100质量％的情况下，聚酰胺树脂的含有比率优选设为10质量％以上且80质量％以下。该范围时，可以容易得到使聚烯烃树脂为连续相(A)、聚酰胺树脂为分散相(B)的相结构。由此，可以得到优异的伸长性。该比率优选12质量％以上且78质量％以下、更优选14质量％以上且75质量％以下、进一步优选25质量％以上且73质量％以下、更进一步优选30质量％以上且71质量％以下、特别优选34质量％以上且68质量％以下、更特别优选40质量％以上且64质量％以下。该优选范围时，可以使聚酰胺树脂和改性弹性体作为分散相(B)更小地分散于连续相(A)内，可以得到更优异的伸长性。
另外，将聚烯烃树脂、聚酰胺树脂和改性弹性体的总计设为100质量％时的聚酰胺树脂的含量可以设为0.5质量％以上且30质量％以下。该范围时，可以得到优异的伸长性。该比率优选1质量％以上且22质量％以下、更优选2质量％以上且15质量％以下。
进而，将聚烯烃树脂、聚酰胺树脂和改性弹性体的总计设为100质量％时的改性弹性体的含量可以设为0.5质量％以上且30质量％以下。该范围时，可以得到优异的伸长性。该比率优选1质量％以上且22质量％以下、更优选2质量％以上且15质量％以下。
本纤维的比重没有特别限定，通常可以设为1.05以下。本纤维中的聚酰胺树脂的含量为1质量％以上且40质量％以下，聚丙烯树脂的含量为50质量％以上且75质量％以下，且改性弹性体的含量为5质量％以上且30质量％以下的情况下，该比重特别是可以设为0.89以上且1.05以下，进而可以设为0.92以上且0.98以下。即，本纤维可以实现具有与烯烃树脂等同的比重、且具有优异的伸长性的纤维。
[2]布帛
本发明的布帛的特征在于，使用本纤维。本布帛可以具有源自前述本纤维的高的伸缩性。
构成本布帛的本纤维可以为未拉伸纤维，也可以为经拉伸的纤维。本布帛可以仅由本纤维形成，也可以与其他纤维组合使用。组合使用的情况下，优选相对于布帛整体100质量％，包含10质量％的本纤维。与其他纤维组合使用时的其他纤维的种类没有限定。
本布帛可以为布状，也可以为棉状。其中作为为布状的情况，可以举出无纺布、机织物和针织物等。另外，例如为无纺布的情况下，无纺布可以任意形成，可以举出干式无纺布、湿式无纺布、纺粘无纺布、熔喷无纺布、气流成网无纺布、化学粘合无纺布(树脂粘合无纺布)、热粘合无纺布、针刺无纺布、水刺无纺布(水流交织无纺布)、蒸汽喷射无纺布等。
另外，可以对本布帛实施柔软性赋予处理、拒水性赋予处理、防污性赋予处理、抗菌性赋予处理、防静电性赋予处理等后处理。进而，也可以实施利用涂覆、层压等的透湿防水加工等。
本纤维和本布帛的形状、大小等没有特别限定，其用途也没有特别限定。本纤维可以广泛作为各种用途中的纤维利用。另外，本布帛可以广泛作为各种用途中的布帛利用。
其中，本纤维和本布帛运用优异的伸长性，可以作为汽车、铁道车辆(车辆整体)、飞机机体(机体整体)、船舶·船体(船体整体)、自行车(车体整体)等交通工具中利用的各种用品等使用。
其中作为汽车用的内饰部件，可以用于内饰部件的表皮材。具体而言，可以举出天花板表皮、座位表皮、背衬底和装饰表皮等。
另外，作为汽车用的发动机部件，可以举出滤材、滤纸和机油滤清器(元件)等。
进而，本纤维和本布帛在上述交通工具以外的非交通工具用途中也可以作为各种用品等使用。即，例如还可以举出：绳子、无纺布、研磨刷、工业刷、过滤器、其他一般材料等工业·产业材料；
公文包、手提箱等收纳箱、和它们的结构材料；
日用品、生活用品；
玩具等娱乐品；
运动装制造用纤维、运动装缝制用纤维、网球拍线、羽毛球拍线等运动用品；
服装品、鞋制造用纤维、鞋带等服装相关用品；
防弹背心、防弹构件等防弹用品；
农机具、各种绳子等农业用材料、渔网等渔业用材料；
进而，成型为各种粒料形状的粒料。
[3]热塑性树脂纤维的制造方法
本发明的热塑性树脂纤维的制造方法的特征在于，具备将热塑性树脂组合物进行纺丝的纺丝工序，所述热塑性树脂组合物是将聚酰胺树脂和改性弹性体的熔融混炼物、以及聚烯烃树脂进行熔融混炼而成的。
本制造中的纺丝方法没有限定，可以适宜使用公知的方法，其中，优选熔融纺丝。具体而言，将熔融状态的热塑性树脂组合物从喷丝头纺出后，在制冷剂浴或大气中收取而得到未拉伸纤维。
熔融纺丝温度可以根据所使用的热塑性树脂组合物而适宜设定，例如可以设为190℃以上且250℃以下，进而，优选设为200℃以上且235℃以下，特别优选设为205℃以上且220℃以下。
另外，纺出后进行制冷剂时的冷却温度也可以根据使用的热塑性树脂组合物而适宜设定，例如可以设为60℃以上且85℃以下，进而，优选设为65℃以上且80℃以下，特别优选设为70℃以上且80℃以下。
另外，将本纤维以未拉伸纤维的形式得到的情况下，可以设置将该未拉伸纤维进行拉伸的拉伸工序。进行拉伸的情况下，可以在保持得到未拉伸纤维的状态下使温度维持或进而上升而进行，也可以在另外的工序中再加热后而进行。另外，拉伸可以以1次工序进行，也可以改变拉伸倍率而以多次进行。以多次进行拉伸的情况下，与以1次工序进行的情况相比，可以提高纤维强度。另外，以多次进行的情况下，拉伸倍率优选以越移至后续工序越减少的方式进行设定。
进而，拉伸条件没有限定，但优选65℃以上且150℃以下。另外，从得到伸长性更优异的纤维的观点出发，拉伸温度优选设为70℃以上且115℃以下，更优选75℃以上且110℃以下，特别优选80℃以上且105℃以下。
另外，可以对所得本纤维根据需要进而实施各种热处理、交织处理、加捻加工(卷缩处理等)的后加工。
本纤维的纤度(dtex)没有限定，可以在能纺丝的范围内适宜选择。另外，本纤维可以形成由1条长丝形成的单丝，也可以形成由2条以上的长丝形成的复丝。本纤维为单丝的情况下，纤度优选10dtex以上且10000dtex以下。
另外，本纤维为复丝的情况下，纤度优选1dtex以上且10000dtex以下。本纤维为复丝的情况下，长丝数没有特别限定，例如可以设为2条以上且1000条以下。
进而，本纤维可以作为纤度为1dtex以下的超细纤维而利用。上述情况下，本纤维的纤度可以设为0.001dtex以上且1dtex以下，进而，可以设为0.005dtex以上且0.50dtex以下。
需要说明的是，纤度由JISL0101规定。
另外，本纤维的截面形状没有特别限定，可以为圆形状，也可以为异形截面形状。作为异形截面形状，可以举出X形状、扁平形状、多边形状(三角形状、四边形状、五边形状、六边形状等)、星形状、多叶形状(三叶形状、四叶形状、五叶形状等)等。
成为纤维的原料的热塑性树脂组合物可以将聚酰胺树脂和改性弹性体的熔融混炼物以及聚烯烃树脂进行熔融混炼而得到。此时的熔融混炼方法没有特别限定，例如可以使用挤出机(单螺杆挤出机和双螺杆混炼挤出机等)、捏合机和混合机(高速流动式混合机、桨式混合机、螺带式混合机等)等混炼装置而进行。这些装置可以仅使用1种也可以组合使用2种以上。另外，使用2种以上的情况下，可以连续运转，也可以间歇式(以分批式)运转。另外，各成分可以一并混合，也可以分多次添加投入(多级配混)而混合。
另外，此时的混炼温度没有特别限定，可以根据各成分的种类而适宜调整。特别优选在任意树脂已熔融的状态下进行混炼的方面出发，混炼温度优选190℃以上且350℃以下、更优选200℃以上且330℃以下、特别优选205℃以上且310℃以下。
进而，将上述得到的聚酰胺树脂和改性弹性体的熔融混炼物、以及聚烯烃树脂进行熔融混炼时，也可以同样地进行。即，可以在得到前述熔融混炼物的情况同样的装置、运转方法、混炼温度下进行。
实施例
以下，根据实施例对本发明具体进行说明。
[1]纤维的制造
〈1〉原料组合物的准备
按照以下的步骤准备如下耐冲击树脂：将所得热塑性树脂组合物整体设为100质量％的情况下，以55质量％的比率包含聚烯烃、以25质量％的比率包含聚酰胺树脂、以20质量％的比率包含改性弹性体的耐冲击树脂。
将下述聚酰胺树脂的粒料和下述改性弹性体的粒料进行干混后，投入至双螺杆熔融混炼挤出机(ECHNOBELL LTD制、螺杆直径15mm、L/D＝59)，在混炼温度210℃、挤出速度2.0kg/小时、螺杆转速200转/分钟的条件下进行熔融混炼，借助造粒机得到熔融混炼物的粒料。
·聚酰胺树脂：尼龙11树脂、Arkema Inc.,制、商品名“Rilsan BMN O”、重均分子量18000、熔点190℃
·改性弹性体：马来酸酐改性乙烯·丁烯共聚物(改性EBR)、三井化学株式会社制、商品名“Tafmar MH7020”、MFR(230℃)＝1.5g/10分钟
将上述中得到的熔融混合物的粒料和下述聚烯烃树脂的粒料进行干混后，投入至双螺杆熔融混炼挤出机(ECHNOBELL LTD制、螺杆直径15mm、L/D＝59)，在混炼温度210℃、挤出速度2.0kg/小时、螺杆转速200转/分钟的条件下进行混合，借助造粒机得到热塑性树脂组合物的粒料。
·聚烯烃树脂：聚丙烯树脂、均聚物、Japan Polypropylene Corporation制、商品名“Novatec MA1B”、重均分子量312000、熔点165℃
〈2〉热塑性树脂纤维的制作
使用纺丝机，将上述〈1〉中得到的热塑性树脂组合物的粒料作为原料进行熔融纺丝(温度210℃)。此时，纺出的纤维立即在温度70～80℃下进行冷却，得到未拉伸纤维(实施例1)。
另外，对于拉伸纤维，接着上述冷却，在温度90℃或温度120℃下进行拉伸处理，得到在温度90℃下经拉伸的拉伸纤维(实施例2)、和在温度120℃下经拉伸的拉伸纤维(实施例3)。需要说明的是，任意纤维均为182f的复丝长丝。
·实施例1：未拉伸纤维、纤度3962dtex
·实施例2：拉伸纤维(拉伸温度90℃)、纤度1500dtex
·实施例3：拉伸纤维(拉伸温度120℃)、纤度1400dtex
[2]各纤维的评价
依据JISL1013(2010)“化学纤维单丝试验方法”中记载的“8.5抗拉强度和伸长率”，使用恒速张力型的试验机，进行强度和伸长率的测定。测定在温度25℃、夹钳间隔50cm、拉伸速度30±2cm/分钟的条件下进行。另外，对于各纤维(实施例1～3)10条，进行测定，算出其平均值。进而，将所得强度和伸长率的最大值分别作为断裂强度和断裂伸长率。
上述测定时，将示出所得强度与伸长率的相关性的图示于图2和图3。
另外，同时作为通用纤维，图2中一并记载有由下述尼龙(尼龙66、72f的复丝长丝、Hyosung Japan Co.,Ltd.制)和PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯、182f的复丝长丝、HyosungJapan Co.,Ltd.制)形成的纤维所得到的同样的数据。
·比较例1：尼龙纤维、纤度470dtex
·比较例2：PET纤维、纤度555dtex
[3]实施例的效果
由上述图2和图3可知，实施例1和实施例2的本发明的热塑性树脂纤维具有特异的高伸长性。即，一般的尼龙纤维如比较例1那样具有高的断裂强度，但是伸长率为20％左右。同样地，一般的PET纤维也如比较例2那样具有高的断裂强度，但是伸长率为20％左右。与此相对，可知，本发明的热塑性树脂纤维体现超过80％～超过450％那样的极其优异的伸长性。
进而，上述测定中得到的实施例1(未拉伸纤维)的断裂强度(S0)为0.57cN/dtex。另一方面，实施例2(拉伸纤维、拉伸温度90℃)的断裂强度(S1)为1.47cN/dtex，实施例3(拉伸纤维、拉伸温度120℃)的断裂强度(S1)为1.46cN/dtex。由此，实施例1的热塑性树脂纤维与实施例2的热塑性树脂纤维的断裂强度之比(S0/S1)为大至0.39的值。另外，实施例1的热塑性树脂纤维与实施例3的热塑性树脂纤维的断裂强度之比(S0/S1)也为大至0.40的值。
需要说明的是，本发明中，不限定于上述具体的实施例中记载的方案，可以根据目的、用途形成在本发明的范围内进行了各种变更的实施例。
前述的例子只是单纯地为了说明，不解释为限定本发明。列举典型的实施方式的例子对本发明进行说明，但本发明的记载和图示中使用的术语不是限定性的术语，可以理解为说明的术语和示例的术语。如此处详述那样，该方式中，在不脱离本发明的范围或主旨的情况下，可以在所附权利要求的保护范围内进行变更。此处，本发明的详述中参照了特定的结构、材料和实施例，但不意图将本发明限定于此处记载的公开特征，可以说，本发明延及与所附权利要求的保护范围内的、功能上等同的结构、方法、应用的全部。
附图标记说明
A；连续相、
B；分散相、
B1；分散相内连续相、
B2；微分散相、
C；界面相。

Claims (7)

1.一种热塑性树脂纤维，其特征在于，由热塑性树脂形成，该热塑性树脂包含聚烯烃树脂、聚酰胺树脂和增容剂，
所述增容剂为具有跟所述聚酰胺树脂反应的反应性基团的改性弹性体，
所述聚烯烃树脂形成连续相(A)，
所述聚酰胺树脂和所述改性弹性体形成分散于所述连续相(A)中的分散相(B)，
所述热塑性树脂纤维的断裂伸长率为50％以上，
将拉伸前的断裂强度设为以cN/dtex计的S0、拉伸后的断裂强度设为以cN/dtex计的S1的情况下，它们之比S0/S1为0.3以上且1.15以下，
所述热塑性树脂纤维的断裂强度为0.8cN/dtex以上且2.4cN/dtex以下。
2.根据权利要求1所述的热塑性树脂纤维，其中，将拉伸前的纤维直径设为以mm计的D0、拉伸后的纤维直径设为以mm计的D1的情况下，D0大于D1。
3.根据权利要求2所述的热塑性树脂纤维，其中，所述分散相(B)具有分散于所述分散相(B)内的微分散相(B2)。
4.一种布帛，其特征在于，使用权利要求1至3中任一项所述的热塑性树脂纤维。
5.一种热塑性树脂纤维的制造方法，其特征在于，所述热塑性树脂纤维由热塑性树脂形成，该热塑性树脂包含聚烯烃树脂、聚酰胺树脂和增容剂，所述增容剂为具有跟所述聚酰胺树脂反应的反应性基团的改性弹性体，所述热塑性树脂纤维的断裂伸长率为50％以上，将拉伸前的断裂强度设为以cN/dtex计的S0、拉伸后的断裂强度设为以cN/dtex计的S1的情况下，它们之比S0/S1为0.3以上且1.15以下，所述热塑性树脂纤维的断裂强度为0.8cN/dtex以上且2.4cN/dtex以下，
所述制造方法具备如下工序：
纺丝工序，将热塑性树脂组合物进行纺丝而得到未拉伸纤维，所述热塑性树脂组合物是将所述聚酰胺树脂和具有跟所述聚酰胺树脂反应的反应性基团的改性弹性体的熔融混炼物、以及所述聚烯烃树脂进行熔融混炼而成的；和，
拉伸工序，在温度75℃以上且110℃以下，将所述未拉伸纤维进行拉伸。
6.根据权利要求5所述的热塑性树脂纤维的制造方法，其中，
形成所述热塑性树脂纤维的所述聚烯烃树脂形成连续相(A)，
形成所述热塑性树脂纤维的所述聚酰胺树脂和所述改性弹性体形成分散于所述连续相(A)中的分散相(B)。
7.根据权利要求6所述的热塑性树脂纤维的制造方法，其中，
所述分散相(B)具有分散于所述分散相(B)内的微分散相(B2)。
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