CN113056578B - 极细纤维及纤维分散液 - Google Patents

Abstract

本发明涉及极细纤维，其纤维直径(D)为100～5000nm，纤维长度(L)相对于纤维直径(D)之比(L/D)为3000～6000，羧基末端基量为40eq/ton以上。本发明的极细纤维在水系介质中不发生凝集，能够确保优异的均匀分散性。

Description

极细纤维及纤维分散液

技术领域

本发明涉及在水系介质中的均匀分散性优异，纤维直径为100～5000nm的极细纤维、以及该极细纤维在介质中均匀地分散了的纤维分散液。

背景技术

现在，不仅衣料用途，纤维的用途的多样化进展至产业材料用途，其所要求的特性也各式各样，为了响应该要求，提出了与多种多样的纤维要素技术有关的提案。

在这些技术之中，关于纤维的极细化，由于发挥细而长这样的只有纤维原材料才有的形态特征，加工成纤维制品时对特性的效果大，因此进行了积极地研究和技术开发。

合成纤维的极细化方法根据聚合物的特性、所要求的特性进行各种选择，将难溶解成分和易溶解成分制成具有海岛型的截面的复合纤维，从该复合纤维除去易溶解成分，从而使由岛成分构成的极细纤维产生的复合纺丝法从生产性、稳定性这样的观点考虑在工业上多被采用。

通过该复合纺丝法而获得的极细纤维主要是应用于抹布、中性能过滤材料的纤维直径为数μm的微纤维，但随着该技术的高度化进展，近年来，也能够制造具有极限细度的纳米纤维。

纤维直径成为数百nm的纳米纤维由于其每重量的表面积即比表面积、材料的柔软度增加，因此一般认为表现一般的通用纤维、微纤维所不能获得的特异特性、所谓的纳米尺寸效果。所谓该纳米尺寸效果，可举出例如，由其比表面积增加引起的气体吸附效果(比表面积效果)、此外由微细的空隙引起的吸水效果。

纳米纤维由于不能用其1根纤维进行加工，因此以多种形态实施处理、高级加工，近来，作为片状物、成型加工品的填料的纳米纤维的有效利用正在受到关注。作为实现该片状物、填料的纤维原材料的形态之一，有使切割为所希望的长度的纳米纤维均匀地分散于介质的纤维分散液。

这样的纤维分散液其本身也具有易流动性、吸附性、透明性、结构发色性、以及触变性等特异性能，因此作为新的高性能原材料而受到关注。其中，纳米纤维由于作为长轴(纤维长度)相对于短轴(纤维直径)之比的长宽比大，因此在制成纤维分散液时显示优异的触变性。因此，这些纤维分散液在静置状态(低剪切力下)下为高粘性因此易于保持分散液状态，另一方面，在纤维分散液的加工工序(高剪切力下)中显示低粘性因此操作性优异。因此，可以期待上述纤维分散液作为树脂、涂料、化妆品等的填料而利用。

进一步，通过将该纤维分散液用喷雾器等进行喷射，从而制成具有微细的空隙结构的3维结构体，或通过将纤维分散液通过湿式抄纸法等制成片状物，从而向以高功能的过滤材料、可以控制吸音波长的下一代吸音材料、以及电池隔板等产业材料领域为中心的展开的研究也进展。

然而，只要是纳米纤维在介质中确保优异的分散状态的情况，就成为具有上述那样的特性的纤维分散液，但一般而言，起因于由纳米尺寸化引起的比表面积的增大，来源于分子间力的凝集力压倒性地提高，纳米纤维彼此缠绕而形成纤维凝集体。因此，一般认为难以获得纳米纤维均匀地分散了的纤维分散液。这样的现象在一般的功能性粒子中也观察到，但在纳米纤维的情况下，长宽比与其它功能性粒子相比压倒性地高，使纤维分散液所要求的均匀地分散更困难。

以往，虽然进行了将分散剂施与纳米纤维表面而提高分散性的操作，但在分散剂的少量添加时得不到充分的分散性提高效果。此外，相反通过大量添加分散剂虽然能够提高分散性，但有时在加工工序中引起起泡等操作性的降低。

针对这样的课题，在专利文献1中提出了将纳米纤维凝集物物理地打浆，提高介质中的纳米纤维的分散性的方法，一般认为通过对纤维分散液实施使用了混合机、均化器和超声波型搅拌机等搅拌机的机械打浆和分丝处理，从而可以获得使纤维分散至1根1根程度的纤维分散液。

此外，在专利文献2中提出了作为原本不易发生凝集的纤维形态，将岛直径(D)为10～1000nm的海岛纤维以纤维长度(L)相对于岛直径(D)之比(L/D)成为100～2500的范围内的方式进行切割。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-77563号公报

专利文献2：日本特开2007-107160号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1中，为了获得纤维分散液，需要机械打浆和分丝处理，大的应力作用于纤维，因此纤维通过脆化或断裂等，根据条件而有时纤维不必要地劣化。除此以外，由于通过断裂等而纤维长度自然而然地变短，因此有时所得的纤维分散液不能充分地发挥触变性等特征性效果。

在专利文献2中，虽然确实可以防止纤维彼此的缠绕，可以实现均质分散了的纤维分散液，但是与一般的功能性粒子相比作为长宽比并不会充分高，作为极细纤维的纤维分散液的特性不充分。

如以上那样，关于纤维直径为100～5000nm的极细纤维，不存在不使纤维不必要地劣化，进一步，对纤维形态没有限制地在介质中的均匀分散性优异的极细纤维。

本发明是鉴于上述现有的实际情况而提出的，以提供即使在使长宽比增大了的情况下，在水系介质中也不发生凝集，可以确保优异的均匀分散性的极细纤维以及由此获得的纤维分散液作为要解决的课题。

用于解决课题的手段

上述课题通过以下方案来实现。

(1)一种极细纤维，其纤维直径(D)为100～5000nm，纤维长度(L)相对于纤维直径(D)之比(L/D)为3000～6000，羧基末端基量为40eq/ton以上。

(2)根据(1)所述的极细纤维，上述极细纤维的表层的至少一部分由聚酯构成。

(3)根据(1)或(2)所述的极细纤维，上述极细纤维为由至少2种聚合物形成的复合纤维，其具有芯鞘结构或并列结构的任一者。

(4)根据(1)～(3)中任一项所述的极细纤维，上述极细纤维的异形度为1.1～5.0且异形度偏差为1.0～10.0％。

(5)根据(1)或(2)所述的极细纤维，上述极细纤维由聚酯构成。

(6)根据(1)、(2)、(4)、(5)中任一项所述的极细纤维，上述极细纤维由聚酯构成，异形度为1.1～5.0且异形度偏差为1.0～10.0％。

(7)一种纤维制品的制造方法，其使用(1)～(6)中任一项所述的极细纤维。

(8)一种纤维分散液，是纤维直径为100～5000nm的极细纤维分散在水系介质中，并且固体成分浓度为0.01～10重量％的纤维分散液，其通过下述方法测得的分散指标为20以下。

(分散指标的测定方法：以固体成分浓度相对于纤维分散液总量成为0.01重量％的方式调制纤维分散液。利用显微镜在透射照明下拍摄所得的纤维分散液的倍率50倍的图像。使用图像处理软件将该图像转变成单色图像后，使级数为256进行亮度直方图化而获得标准偏差，将该标准偏差设为分散指标。)

(9)根据(8)所述的纤维分散液，由下述式定义的分散稳定指标为0.70以上。

分散稳定指标＝H₀/H₁

(式中，H₀为静置10分钟后的容器内的纤维分散液高度，H₁为静置7天后的容器内的纤维分散液的分散体高度。)

(10)根据(8)或(9)所述的纤维分散液，由下述式定义的触变系数(TI)为7.0以上。

触变系数(TI)＝η₆/η₆₀

(式中，η₆为对以固体成分浓度相对于纤维分散液总量成为0.5重量％的方式调制的纤维分散液以转速6rpm测得的粘度(25℃)，η₆₀为对上述纤维分散液以转速60rpm测得的粘度(25℃)。)

(11)根据(8)～(10)中任一项所述的纤维分散液，上述极细纤维由聚酯构成。

(12)根据(8)～(11)中任一项所述的纤维分散液，其包含分散剂。

发明的效果

本发明涉及纤维直径为100～5000nm的极细纤维，即使在现有技术中一般被认为在介质中的分散性显著降低的纤维长度(L)相对于纤维直径(D)之比(L/D)为3000～6000的情况下，也发挥优异的分散性。

因此，本发明的极细纤维起因于在介质中的分散性和分散稳定性极其高，可以完全发挥来源于极细纤维的比表面积的吸附性能等，而且通过优异的触变性而具有高加工性。

即，如果是由本发明的极细纤维获得的纤维分散液，则即使是在现有技术中具有限制的纤维形态、特别是使长宽比比较高，也能够稳定地进行纤维分散液的涂布、喷雾器喷射等加工，并且伴随着其加工性，能够形成高度的纤维结构体等。因此，在将该纤维分散液制成具有复杂空隙的三维结构体、片状物，或作为填料而添加的情况下，获得韧性高的增强效果。

附图说明

图1为用于说明本发明的极细纤维的异形度的极细纤维截面的概略图。

图2为显示包含本发明的极细纤维的纤维分散液的亮度直方图的特性图，(a)为纤维均匀地分散了的纤维分散液的亮度直方图，(b)为形成了纤维凝集体时的纤维分散液的亮度直方图。

具体实施方式

以下，与优选的实施方式一起对本发明进行描述。

另外，在本说明书中，有时将“纤维分散液”简称为“分散液”。

本发明的极细纤维以纤维直径(D)为100～5000nm，纤维长度(L)相对于纤维直径(D)之比(L/D)为3000～6000，并且羧基末端基量为40eq/ton以上作为要件。

这里所谓的纤维直径(D)如以下那样求出。即，将由极细纤维形成的纤维结构体的横截面用扫描型电子显微镜(SEM)或透射型电子显微镜(TEM)以可以观察到150～3000根极细纤维的倍率拍摄图像。测定从拍摄了纤维截面的各图像任选抽出的150根极细纤维的纤维直径。这里所谓的纤维直径，是指从2维地拍摄到的图像将相对于纤维轴垂直的方向的截面设为切断面，与该切断面外接的正圆的直径。关于纤维直径的值，以nm单位测定直到小数点后第1位，将小数点进行四舍五入的值。将以上操作对同样地拍摄到的10个图像进行，将10个图像的评价结果的单纯的数均值设为纤维直径(D)。

本发明以获得有效利用了极细纤维所产生的特别是比表面积的、适于诉求过滤、吸附等的高功能原材料的分散液作为目的，需要本发明的极细纤维的纤维直径(D)为100～5000nm。在这样的范围中，即使在混合于原材料的情况下，也可以占优势地发挥极细纤维所产生的比表面积效果，可以期待优异的性能的发挥。

如果从比表面积增大这样的观点考虑，则纤维直径越细，作为特性越显著，但如果考虑分散液的调制过程、成型加工工序的操作性，则纤维直径的下限为100nm。通过使纤维直径为100nm以上，从而即使在调制分散液后施加较高的剪切进行了搅拌等的情况下，极细纤维也不断裂等，不会不必要地劣化，因此是适合的。

此外，在本发明中，即使纤维直径超过5000nm，也可以确保良好的分散性，但作为较一般的纤维的比表面积的效果占优势地起作用的范围，使纤维直径的上限为5000nm。

如果依据本发明的目的效果和成型加工时的操作性等等进行考虑，则本发明的极细纤维的纤维直径优选为100～1000nm，如果为这样的范围，则极细纤维的比表面积效果在混合了的情况下有效地发挥作用。

此外，本发明的极细纤维需要使其纤维长度(L)相对于纤维直径(D)之比(L/D)为3000～6000。

这里所谓的纤维长度(L)可以如以下那样操作而求出。

调制以固体成分浓度相对于纤维分散液总量成为0.01重量％的方式分散在水系介质中而得的纤维分散液，将其滴加在玻璃基板上，利用显微镜以可以观察到10～100根可以测定全长的极细纤维的倍率拍摄图像。测定从拍摄了极细纤维的各图像任选抽出的10根极细纤维的纤维长度。这里所谓纤维长度，设为2维地拍摄到的图像中1根纤维的纤维长度方向的长度，以mm单位测定直到小数点后第2位，将小数点进行四舍五入的值。将以上操作对同样地拍摄到的10个图像进行，将10个图像的评价结果的单纯的数均值设为纤维长度(L)。

本发明的极细纤维即使在一般认为在介质中的分散性显著降低的使纤维长度(L)相对于纤维直径(D)之比(L/D)为3000～6000的情况下，也可以在介质中发挥优异的分散性。在这样的范围中，纤维彼此的接触点变多，促进交联结构的形成，因此作为纤维分散液，可以表现触变性等特异性能，在作为片状物、填料而应用的情况下可以发挥优异的增强效果。

从交联结构形成这样的观点考虑，纤维长度越大，即该比越大越易于形成，可以提高增强效果。然而，在使该比过剩地过大的情况下，也估计发生部分凝集，也有时使成型加工工序复杂。因此，作为极细纤维彼此不缠绕，除了比表面积效果以外，还可以充分地发挥由纤维长度带来的特长的范围，使本发明中的比(L/D)的上限为6000。

此外，在本发明中，该比越小则分散性的确保越良好，从均匀地分散这样的观点考虑变得有利，但发挥的特异效果小，此外，从在成型工序中也不发生纤维脱落等问题而通过工序的方面考虑，比(L/D)以3000作为下限值。

此外，如果鉴于向片状物的应用这样的观点，则比(L/D)越小则极细纤维越适度地存在于空间内。即，比(L/D)越小则越可以在确保透气性的状态下完全发挥极细纤维的比表面积效果，因此在将由本发明的极细纤维形成的片应用于空气过滤器时，关于比(L/D)，可以举出3000～4500作为优选的范围，在该情况下尽管压力损失低，尘埃等的捕集效率也高，能够成为理想的过滤材料。

本发明的极细纤维以在水系介质中的以往所没有的优异的分散性作为特征，为了实现该均匀分散性，需要极细纤维的羧基末端基量为40eq/ton以上，这成为本发明中的重要的要件。

这里所谓的羧基末端基量如以下那样求出。

在将极细纤维利用纯水进行了清洗后，称量0.5g，在邻甲酚等有机溶剂中溶解，使用氢氧化钾乙醇溶液等进行滴定从而使单位为eq/ton而算出。重复5次相同操作，将其单纯平均而得的值的小数点后第1位进行四舍五入，将所得的值设为本发明的羧基末端基量。

损害极细纤维在水系介质中的分散性的要因是通过也可以说是极细纤维的形态特征的比表面积而在极细纤维彼此之间产生引力。在现有技术中，为了大致抑制凝集(缠绕)，采用对极细纤维的形态设置限制的方法，但是这样的方法有时不是抑制极细纤维的凝集的根本性解决方法。

因此，本发明人等对于即使在将分散液经时放置了的情况下，也不沉淀等而维持初始的优异的分散性的方法，着眼于羧基在水中产生负的电荷，电排斥力起作用，对由合成树脂形成的极细纤维的羧基末端基量与水系介质中的分散性，详细研究了该关系。

其结果发现，为了纤维直径为100～5000nm的极细纤维在水系介质中均匀分散，其不会经时变化而长期维持状态，需要极细纤维的羧基末端基量为40eq/ton以上。

即，现有技术中的极细纤维虽然通过控制其形态、或表面活性剂等隔离物而确保初始的分散性，但它们的羧基末端基量至多为20～30eq/ton。因此，极细纤维间的电排斥力与凝集力相比低，处于难以确保分散性的状态。

在该情况下，通过将极细纤维的长宽比设定得低从而使凝集力小，即使为低的电排斥力也可以确保分散性，但具有极细纤维发挥的特异效果小，在成型加工时纤维脱落等课题，因此纤维分散液的用途展开被限制。

另一方面，本发明的极细纤维由于其羧基末端基量为40eq/ton以上，因此来源于羧基的电排斥力在无数存在的极细纤维间起作用，彼此排斥。因此，本发明的极细纤维不凝集，在水系介质中持续浮游。此外，该效果在不降低在现有技术中使纤维越细越成为限制的极细纤维的长宽比的情况下，实现了均匀分散性。

进一步，使羧基末端基量越大，则排斥力也越大地起作用，可以使分散性大幅提高。使用了本发明的极细纤维的纤维分散液在长时间放置后也不损害分散性，显示高分散稳定性。这样的高长宽比的极细纤维分散液在现有技术中不能实现，扩大了极细纤维分散液的用途展开的可能性。可以期待该分散液例如作为具有复杂空隙的片状物、高性能填料而应用。

本发明的极细纤维的羧基末端基量为40eq/ton以上，此外从确保分散性的观点考虑，优选由弹性模量大，即刚性优异的聚合物构成。这里所谓弹性模量大的纤维，是可以抑制通过外力而施加了变形时的塑性变形的纤维。如果纤维的弹性模量大，则在本发明的极细纤维的分散工序、纤维分散液的高级加工工序中，可以抑制纤维彼此的缠绕，能够维持纤维的分散性。

此外，在制造本发明的极细纤维时，在选择了后述海岛纤维的情况下，海岛纤维优选为能够熔融成型的热塑性聚合物，通过调整纺丝条件等从而提高岛成分的取向，能够使弹性模量提高。

进一步，作为包含本发明的极细纤维的纤维分散液的展开，如果考虑高功能过滤材料、吸音原材料这样的原材料，则有时要求极细纤维的耐热性、耐候性、耐化学品性这样的性能。

基于以上，本发明的极细纤维由聚酯构成是最佳的，例如，优选由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯等聚酯或其共聚物构成，或表层的一部分由这些聚酯构成。此外，这些聚酯例如从能够通过变更最终聚合温度来调节羧基末端基量考虑也是优选的。

本发明的极细纤维可以由1种聚酯构成，也可以由至少2种不同的聚酯构成。此外，本发明的极细纤维优选表层的一部分为聚酯，但也可以包含聚丙烯、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚乳酸、热塑性聚氨酯、聚苯硫醚等除聚酯以外的聚合物。

本发明的极细纤维可以根据需要在不损害本发明的目的的范围将氧化钛、二氧化硅、氧化钡等无机质、炭黑、染料、颜料等着色剂、阻燃剂、荧光增白剂、抗氧化剂、或紫外线吸收剂等各种添加剂包含在聚合物中。

本发明的极细纤维的截面形状可以为圆形截面，也可以为扁平、Y形状、三角形、多边形等异形截面。一般而言，通过使纤维的截面为异形截面从而产生刚性、光泽感。关于本发明的极细纤维也不例外，通过使纤维的截面为异形截面，从而可以表现由刚性带来的分散性的确保、特异吸附特性、光学特性这样的功能。

此外，本发明的极细纤维优选是由至少2种聚合物形成的复合纤维，具有芯鞘结构或并列结构的任一截面形状。通过制成这样的截面形状，从而能够根据聚合物的组合来特异地赋予卷曲特性、吸附特性、光学特性、吸水特性等功能。

如以上那样，在使本发明的极细纤维的截面为异形截面的情况下，其异形度优选为1.1～5.0，从特性的品质稳定性这样的观点考虑，异形度偏差优选为1.0～10.0％。如果为这样的范围内，则可以稳定地表现与异形度对应的特异性质，表示所存在的极细纤维具有基本相同的截面形状。

进一步，为了相对于圆形截面纤维使更显著的效果更稳定地表现，更优选使异形度为1.5～5.0，使异形度偏差为1.0～5.0％。另外，在实施本发明时，考虑到极细纤维的加工时的操作性等等，使异形度的上限值为5.0。

这里所谓异形度，是如以下那样求出的。即，通过与纤维直径同样的方法，2维地拍摄由极细纤维形成的纤维结构体的横截面(图1中外周形状1的内部)。从该图像，将与纤维截面外接的正圆(图1中外接圆2)的直径设为外接圆直径(极细纤维的纤维直径)，进一步，将内接的正圆(图1中内接圆3)的直径设为内接圆直径。由异形度＝外接圆直径÷内接圆直径的式子，求出直到小数点后第2位，将小数点后第2位以后四舍五入而得的值设为异形度。

这里所谓内接圆，表示图1中的单点划线(图1中内接圆3)。对在同一图像内任选抽出的150根极细纤维测定该异形度。

本发明中所谓异形度偏差，是从异形度的平均值和标准偏差，以异形度偏差(异形度CV％)＝(异形度的标准偏差/异形度的平均值)×100(％)而算出的值，是将小数点后第2位以后进行四舍五入的值。对拍摄到的10个图像进行以上操作，求出在各个图像中测定的值的单纯的数均值，设为异形度和异形度偏差。

另外，异形度在极细纤维的切断面为正圆或类似于正圆的椭圆的情况下小于1.1。

接着，作为适合制成本发明的极细纤维的聚酯的制造方法的一例，对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的制造方法进行详述。

关于本发明的极细纤维，羧基末端基量满足40eq/ton以上是要件，这可以通过PET的聚合条件来控制。

PET可以通过将使对苯二甲酸和乙二醇通过酯化反应而获得的反应生成物进行缩聚反应的方法、或将通过以对苯二甲酸二甲酯为代表的低级烷基酯与乙二醇的酯交换反应而获得的反应生成物进行缩聚反应的方法的任一方法获得。

例如，作为一般的酯交换反应，将使对苯二甲酸二甲酯与乙二醇在140～240℃的温度下进行酯交换反应而获得的反应生成物在230～300℃和减压下进行缩聚反应，从而可以获得PET组合物。

在酯交换反应中，使用锂、锰、钙、镁、锌等的化合物作为催化剂而进行，在酯交换反应实质上结束后，在将用于该反应的催化剂进行非活化的目的下，添加磷化合物为好。

此外，以有效率地使反应进行作为目的，优选添加作为缩聚反应催化剂的锑系化合物、钛系化合物、锗系化合物等化合物等。

为了使PET的羧基末端基量为40eq/ton以上，可以通过调整上述金属化合物和磷化合物的添加量、添加量比、添加顺序、添加间隔等来实现，进一步也可以通过聚合条件即降低聚合时的减压度、使聚合时间长、使聚合温度高来实现。例如，可使磷化合物的添加量相对于PET为1000ppm以下，使聚合温度为280～320℃。此外，可以添加

唑啉系等封端剂。

通过使以上那样的极细纤维分散在水系介质中，从而成为可以满足本发明的目的效果和成型加工时的操作性等等的纤维分散液。

这里所谓水系介质，是指实质上的主成分由水构成的介质，只要是相对于液体介质的总重量，水为50重量％以上的物质即可，例如，也包含离子交换水、蒸馏水、以及在它们中溶解了氢氧化钠等碱性化合物的物质、溶解了盐的水溶液等。

本发明的纤维分散液需要纤维直径为100～5000nm的极细纤维分散在水系介质中，并且固体成分浓度为0.01～10重量％。

这里所谓的固体成分浓度是如以下那样求出的。即，通过过滤等方法将纤维分散液制成由极细纤维构成的纤维结构体，充分地干燥后，测定其重量，从而算出相对于纤维分散液总量的固体成分浓度。

本发明的纤维分散液虽然优选极细纤维不凝集而均匀地分散，但损害极细纤维在水系介质中的分散性的要因是通过也可以说是极细纤维的形态特征的比表面积而在极细纤维彼此之间产生引力，根据介质中的纤维的存在状态(纤维间距离)而有时易于形成纤维彼此的凝集(缠绕)。

即，纤维分散液中的纤维浓度越高，则在介质中纤维越高密度地配置，助长纤维彼此的凝集，因此在本发明中，通过使固体成分浓度的上限值为10重量％，可以抑制纤维彼此的凝集。

此外，在本发明中，使固体成分浓度的下限值为0.01重量％，如果为这样的范围内，则成为表现来源于极细纤维的比表面积的特性的纤维分散液，因此是适合的。

如果考虑有效率地发挥作为纤维分散液的特性，则固体成分浓度优选为0.05～5重量％。此外，在本发明中，以纤维分散液内存在的纤维的分散性极其高作为特征，从将本发明的效果更显著化这样的观点考虑，固体成分浓度更优选为0.1～3重量％。在这样的范围中，成为更高浓度地包含纤维的纤维分散液，因此意味着加工成片等时的效率高，进一步，可以适当调整片所包含的极细纤维的比率，如果考虑高级加工则是适合的。

进一步，为了达到本发明的目的，需要介质中的纤维的分散状态为均匀的，如以下那样定义的纤维分散液的分散指标为20以下是极其重要的。

本发明中所谓的分散指标，是对以固体成分浓度相对于纤维分散液总量成为0.01重量％的方式调制的纤维分散液，利用显微镜在透射照明下以倍率50倍拍摄图像，使用图像处理软件将该图像转变成单色图像后，使级数为256进行亮度直方图化而获得标准偏差，将该标准偏差作为分散指标进行评价。以下，使用图2对分散指标的测定进行详述。

在图2(a)中显示分散性良好的纤维分散液的亮度直方图(纵轴：频率(像素的个数)，横轴：亮度)的一例，在图2(b)中显示分散性差，形成了纤维凝集体时的亮度直方图的一例。

这里所谓的亮度直方图，是通过以下方法对分散性进行评价的。即，对以固体成分浓度相对于纤维分散液总量成为0.01重量％的方式分散在水系介质中而得的纤维分散液，利用显微镜在透射照明下以倍率50倍拍摄图像。使用图像处理软件将该图像转变成单色图像，使级数为256进行亮度直方图化，从而由所得的亮度直方图的峰宽评价分散性。

即，如果纤维的分散为均匀的，则图像内的明暗没有大的差别因此峰宽变窄，标准偏差变小(图2(a))。另一方面，如果纤维的分散不均匀则局部可区分明暗，峰宽变宽从而标准偏差变大(图2(b))。因此，可以将标准偏差作为分散指标来评价分散性。

如果这里所谓的分散指标为20以下，则可以评价为纤维均匀地分散，成为具有在现有技术中难以获得的特异性能，成型加工时的操作性也优异的纤维。

此外，如果从理想的均匀地分散这样的观点考虑，则分散指标的值越小则越实现均匀地分散，因此本发明的分散指标的下限值为1.0。如果为这样的范围，则在将纤维分散液通过湿式抄纸等方法而制成纤维结构体的情况下，也成为均匀配置了极细纤维的具有微细空隙的结构体，可以完全发挥来源于极细纤维的比表面积的吸附性能等。基于以上，如果鉴于本发明的目的，则纤维分散液的分散指标在该范围是适合的。

进一步，如果鉴于向片状物的应用这样的观点，则分散指标的值越小的分散液，极细纤维越均匀地存在于空间内，因此从来源于极细纤维的吸附性能等特异性能作为片整体而能够没有不均地稳定表现考虑，分散指标更优选为15以下。如果推进该观点，则该分散指标小是适合的，本发明中的进一步优选的范围是该分散指标为10以下。

进一步，本发明的纤维分散液的由下述式定义的分散稳定指标满足0.70以上是适合的。

分散稳定指标＝H₀/H₁

(式中，H₀为静置10分钟后的容器内的纤维分散液高度，H₁为静置7天后的容器内的纤维分散液的分散体高度。)

所谓的分散稳定指标，是如以下那样操作而求出的。即，将以固体成分浓度相对于纤维分散液总量成为0.5重量％的方式调制的纤维分散液45g加入到50mL螺纹管瓶(例如，アズワン(株)制)中，将静置10分钟后和静置7天后的螺纹管瓶从相同角度拍摄而图像化。使用图像处理软件将该图像转变成单色图像后，对螺纹管瓶内的纤维分散液进行自动二值化处理。于是，例如，通过使纤维分散体部分为绿，使水介质部分为黑那样进行二值化，测定纤维分散体(绿)的高度，从而通过上述式算出分散稳定指标进行评价。

如果这里所谓的分散稳定指标为0.70以上，则该纤维分散液即使在长时间放置后也不损害分散性，可以评价为显示高分散稳定性，成为操作性、品质稳定性优异的纤维分散液。

特别是，从保持纤维分散液的品质这样的观点考虑，分散稳定指标越大越优选，更优选为0.90以上。此外，在本发明中，静置中的纤维分散液的总量不变，因此分散稳定指标的上限值为1.00。

关于以上那样的分散性和分散稳定性优异的纤维分散液，如果从成型加工时的操作性这样的观点考虑，可举出具有在将纤维分散液通过喷雾器等进行喷射、或进行涂布那样的高剪切时显示低粘性，为了防止液体滴落等而在低剪切时(静置时)显示高粘性的特性、即所谓触变性作为优选的形态。

即，本发明的纤维分散液在以固体成分浓度相对于纤维分散液总量包含0.5重量％的方式调制的纤维分散液中，由下述式定义的触变系数(TI)为7.0以上是适合的。

触变系数(TI)＝η₆/η₆₀

(式中，η₆为对以固体成分浓度相对于纤维分散液总量包含0.5重量％的方式调制的纤维分散液以转速6rpm测得的粘度(25℃)，η₆₀为对上述纤维分散液以转速60rpm测得的粘度(25℃)。)

具体而言，触变系数(TI)是，将以固体成分浓度相对于纤维分散液总量成为0.5重量％的方式调制的纤维分散液250g加入到250mL聚丙烯容器中，在25℃下静置30分钟后，使用B型粘度计以规定的转速(6rpm和60rpm)进行1分钟转子搅拌，测定此时的粘度从而算出，将小数点后第2位进行四舍五入的值。

一般而言，作为评价触变性的参数之一，使用了触变系数(TI)，该值越大则显示越优异的触变性。纤维分散液中的触变性大大依赖于在介质中分散的极细纤维的长宽比。

即，长宽比大的极细纤维均匀地分散了的纤维分散液在低剪切时(静置状态)，起因于在介质中纤维彼此的接触点多，形成所谓的交联结构因此显示高粘性。另一方面在高剪切时，该交联结构被破坏从而表现低粘性。

本发明中的所谓触变系数(TI)为7.0以上，是通过现有技术获得的纤维分散液不能实现的范围，作为具有优异的触变性的纤维分散液而成型加工时的操作性良好。此外，在本发明中，如果考虑低剪切时的粘度过大则操作性恶化这方面，则触变系数(TI)的上限值优选为20.0。从以上观点考虑，如果同时考虑触变性的表现、成型加工性，则关于纤维分散液的触变系数(TI)，可举出7.0～15.0作为更优选的范围。

满足以上要件的本发明的纤维分散液在介质中的纤维的分散性和分散稳定性充分高，并且显示优异的触变性，可以期待作为高性能原材料。

此外，在本发明的纤维分散液中，为了抑制极细纤维的经时的凝集，或使介质的粘度增大，可以根据需要在纤维分散液中包含分散剂。

作为分散剂的种类，可举出天然聚合物、合成聚合物、有机化合物和无机化合物等。例如，抑制纤维彼此的凝集的分散剂可举出阳离子系化合物、非离子系化合物、阴离子系化合物等，其中在使分散性提高作为目的的情况下，从水介质中的电排斥力的观点考虑，优选使用阴离子系化合物。

此外，这些分散剂的添加量相对于极细纤维优选为0.001～10当量，如果为这样的范围则可以在不损害作为纤维分散液的特性的情况下充分地赋予功能。

本发明如上述那样实现现有技术所没有的优异的极细纤维的分散性和分散稳定性，以下详述其制造方法的一例。

本发明的极细纤维例如可以通过利用由在溶剂中的溶解速度不同的2种以上聚合物(例如，聚合物A和聚合物B)形成的海岛纤维来制造。这里所谓的海岛纤维，是指具有由难溶解性聚合物形成的岛成分在由易溶解性聚合物形成的海成分中散在的结构的纤维。

作为制丝该海岛纤维的方法，使用采用熔融纺丝的海岛复合纺丝的方法从提高生产性这样的观点考虑是适合的，从纤维直径和截面形状的控制优异这样的观点考虑，优选为使用海岛复合口模的方法。

使用该采用熔融纺丝的方法的理由是生产性高而能够连续制造，但在该连续制造时，能够稳定形成所谓海岛复合截面是适合的。从该截面的经时的稳定性这样的观点考虑，考虑形成其的聚合物的组合成为要点。在本发明中，优选以聚合物A的熔融密度ηA与聚合物B的熔融粘度ηB的熔融粘度比(ηB/ηA)成为0.1～5.0的范围的组合来选择聚合物。

这里所谓熔融粘度，是指将片料状的聚合物通过真空干燥机，使水分率为200ppm以下，可以通过毛细管流变仪来测定的熔融粘度，意味着纺丝温度下的该剪切速度时的熔融粘度。

在选择熔融纺丝的情况下，作为聚合物成分，可举出例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚丙烯、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚乳酸、热塑性聚氨酯、聚苯硫醚等能够熔融成型的聚合物和它们的共聚物。特别是如果聚合物的熔点为165℃以上则耐热性良好，是优选的。

此外，可以在聚合物中包含氧化钛、二氧化硅、氧化钡等无机质、炭黑、染料、颜料等着色剂、阻燃剂、荧光增白剂、抗氧化剂、或紫外线吸收剂等各种添加剂。

用于将适于制造本发明的极细纤维的海岛纤维进行纺丝的海成分、岛成分的适合的组合只要根据作为目的的用途而选择岛成分，以岛成分的熔点作为基准而选择在该纺丝温度下能够纺丝的海成分即可。这里如果考虑上述熔融粘度比而调整各成分的分子量等，则从使岛成分的截面形状和纤维直径这样的均质性提高这样的观点考虑是优选的。

例如，优选在聚合物A和聚合物B中将聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚酰胺、聚乳酸、热塑性聚氨酯、聚苯硫醚变更分子量而使用，或使一者为均聚物，使另一者为共聚聚合物而使用。

进一步，海成分从与其它成分相比显示易溶解性的聚合物(易溶解性聚合物)中选择是适合的，在以相对于海成分的溶解除去所使用的溶剂呈难溶解性聚合物作为基准时，选择来自溶解速度比(易溶解性聚合物的溶解速度/难溶解性聚合物的溶解速度)以100以上作为标准的聚合物的组合为好。

这里所谓易溶解性聚合物，是指在以相对于海成分的溶解除去所使用的溶剂呈难溶解性聚合物作为基准时，溶解速度比为100以上。

如果考虑高级加工中的溶解处理的简化、时间缩短，则该溶解速度比大是适合的，在制造本发明的极细纤维中，溶解速度比优选为1000以上，进一步优选为10000以上。在这样的范围中，可以使溶解处理在短时间结束，因此可以在不使难溶解成分不必要地劣化的情况下获得本发明的极细纤维。

适于制造本发明的极细纤维的所谓易溶解性聚合物，选自例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚丙烯、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚乳酸、热塑性聚氨酯、聚苯硫醚等能够熔融成型的聚合物和它们的共聚物。

特别是，从将海成分的溶出工序简便化这样的观点考虑，海成分优选为在水系溶剂或热水等中显示易溶出性的共聚聚酯、聚乳酸、聚乙烯醇等，特别是使用将聚乙二醇、间苯二甲酸磺酸钠单独或组合共聚而得的聚酯、聚乳酸从操作性和简单地溶解于低浓度的水系溶剂这样的观点考虑是优选的。

此外，在本发明人等的研究中，从在水系溶剂中的溶解性和溶解时产生的废液处理的简易化这样的观点考虑，特别优选聚乳酸、间苯二甲酸5-磺酸钠以3mol％～20mol％的范围共聚而得的聚酯和除了上述间苯二甲酸5-磺酸钠以外使重均分子量500～3000的聚乙二醇以5重量％～15重量％的范围共聚而得的聚酯。

从以上观点考虑，作为适合于采取适于制造本发明的极细纤维的海岛纤维的聚合物的组合，可举出从使间苯二甲酸5-磺酸钠以3mol％～20mol％的范围共聚，并且使重均分子量500～3000的聚乙二醇以5重量％～15重量％的范围共聚而得的聚酯和聚乳酸中选择海成分，从聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯及其共聚物中选择岛成分作为适合的例子。

在将适于制造本发明的极细纤维的海岛纤维进行纺丝时使用的海成分与岛成分的比率(重量比)可以在以排出量为基准以海成分/岛成分比率计5/95～95/5的范围中选择。该海成分/岛成分比率之中，从极细纤维的生产性这样的观点考虑，提高岛成分比率可以说是优选的。但是，从海岛复合截面的长期稳定性这样的观点考虑，作为有效率地、并且维持稳定性同时制造本发明的极细纤维的范围，该海成分/岛成分比率优选为10/90～50/50。

适于制造本发明的极细纤维的海岛纤维中的岛数，作为实质上能够实施的范围，2～10000岛为优选的范围。作为不勉强地满足本发明的海岛纤维的范围，100～10000岛为进一步优选的范围，岛填充密度只要为0.1～20岛/mm²的范围即可。以该岛填充密度这样的观点而言，1～20岛/mm²为优选的范围。

这里所谓的岛填充密度，表示每单位面积的岛数，该值越大则表示能够制造越多岛的海岛纤维。这里所谓的岛填充密度，是通过将从排出孔排出的岛数除以排出导入孔的面积而求出的值。

适于制造本发明的极细纤维的海岛纤维中的纺丝温度设为从上述观点考虑确定使用的聚合物之中的、主要高熔点、高粘度的聚合物显示流动性的温度是适合的。所谓该显示流动性的温度，根据聚合物特性、其分子量而不同，但以该聚合物的熔点为标准，只要以熔点+60℃以下设定即可。如果为该温度，则在纺丝头或纺丝组件内聚合物不会热分解等，分子量降低被抑制，可以良好地制造海岛纤维。

关于将适于制造本发明的极细纤维的海岛纤维进行纺丝时的海岛复合聚合物的排出量，作为能够在维持稳定性的同时熔融排出的范围，可以举出每排出孔为0.1g/min/孔～20.0g/min/孔。此时，优选考虑可以确保排出的稳定性的排出孔中的压力损失。这里所谓压力损失，优选以0.1MPa～40MPa作为标准，根据与聚合物的熔融粘度、排出孔径、排出孔长度的关系从所述范围确定排出量。

从排出孔被熔融排出的丝条被冷却固化，施与油剂等从而收束，通过规定了圆周速度的辊被牵引。这里，该牵引速度由排出量和作为目标的纤维直径来确定，但从稳定制造海岛纤维这样的观点考虑，可举出100m/min～7000m/min作为优选的范围。

从使热稳定性、力学特性提高这样的观点考虑，该进行了纺丝的海岛纤维优选进行拉伸，可以在将进行了纺丝的复丝暂时卷绕后实施拉伸，也可以不卷绕而在纺丝之后紧接着进行拉伸。

作为其拉伸条件，例如，在由一对以上辊构成的拉伸机中，如果为由一般能够熔融纺丝的显示热塑性的聚合物形成的纤维，则通过被设定为玻璃化转变温度以上且熔点以下的温度的第1辊与相当于结晶温度的第2辊的圆周速度比，沿纤维轴方向不勉强地拉伸，并且被热定形而卷绕。这里，从提高拉伸倍率，使力学特性提高这样的观点考虑，将该拉伸工序以多段实施也是适合的手段。

优选将如上述那样操作而获得的海岛纤维制成以数十根～数百万根单位集束成的丝束，使用剪断机、切片机和低温恒温器等切断机等实施切割加工成所希望的纤维长度。以此时的纤维长度(L)相对于岛成分直径(相当于纤维直径(D))之比(L/D)成为3000～6000的范围内的方式进行切割。这里所谓的岛成分直径，实质上与极细纤维的纤维直径一致，是如以下那样求出的。

将海岛纤维利用环氧树脂等包埋剂进行包埋，将其横截面用透射型电子显微镜(TEM)以可以观察到150根以上岛成分的倍率拍摄图像。在1长丝中不配置150根以上岛成分的情况下，只要拍摄数根长丝的纤维截面，观察合计150根以上岛成分即可。此时，如果实施金属染色，则可以使岛成分的对比度清晰。测定从拍摄了纤维截面的各图像任选抽出的150根岛成分的岛成分直径。这里所谓的岛成分直径，是指从2维地拍摄到的图像将相对于纤维轴垂直的方向的截面设为切断面，与该切断面外接的正圆的直径。

关于如以上那样获得的海岛纤维，通过将海成分溶解除去，从而可以制造本发明的极细纤维以及纤维分散液。即，只要在能够溶解易溶解成分(海成分)的溶剂等中，浸渍上述切割加工后的海岛纤维，将易溶解成分除去即可。在易溶解成分为共聚了间苯二甲酸5-磺酸钠、聚乙二醇等的共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚乳酸的情况下，可以使用氢氧化钠水溶液等碱水溶液。

此时，海岛纤维与碱水溶液的浴比(海岛纤维重量(g)/碱水溶液重量(g))优选为1/10000～1/5，更优选为1/5000～1/10。通过为该范围内，从而能够防止由海成分的溶解时的极细纤维彼此的缠绕引起的凝集。

此时，碱水溶液的碱浓度优选为0.1～5重量％，更优选为0.5～3重量％。通过为这样的范围内，从而可以使海成分的溶解在短时间完成，可以在不使岛成分不必要地劣化的情况下获得极细纤维均质地分散了的纤维分散液。此外，碱水溶液的温度没有特别限定，但通过为50℃以上，可以加快海成分的溶解的进行。

在本发明中，也能够直接使用从海岛纤维溶解易溶解成分(海成分)而极细纤维分散了的物质，也能够通过暂时将极细纤维进行过滤等来分离，在水洗后，冷冻干燥等后，再次使其分散在水系介质中。此外，本发明的纤维分散液考虑到所使用的高级加工、此时的操作性，也可以通过追加酸、碱从而调整介质的pH、或用水进行稀释而使用。

如以上那样，通过制成本发明的极细纤维在介质中均匀地分散了的纤维分散液，从而不仅通过湿式抄纸等制成片状物而向高功能过滤材料、下一代的吸音原材料、电池隔板等展开，而且可以期待作为能够向树脂、涂料、化妆品等的填料、增稠剂、光学原材料等以往的功能性粒子分散液不能实现的用途展开的原材料。

此外，通过使用本发明的极细纤维，从而可以使用以往公知的方法，经过纤维卷绕卷装、丝束、切断纤维、棉、纤维球、灯芯绒、毛圈、织物、无纺织物、纸、液体分散体等中间体而制造各种纤维制品。

作为纤维制品，可举出例如，一般衣料制品(夹克衫、裙子、裤衩、内衣等)、体育衣料、衣料材料、室内装饰制品(地毯、沙发、窗帘等)、车辆内装制品(车辆座椅等)、生活用制品(化妆品、化妆品面膜、抹布、健康用品等)、产业材料(研磨布、过滤器、有害物质除去制品、电池用隔板等)、医疗制品(缝合线、支架、人工血管、血液过滤器等)。

实施例

以下举出实施例对本发明的极细纤维和纤维分散液具体说明。对实施例和比较例进行了下述评价。

A.聚合物的熔融粘度

将片料状的聚合物通过真空干燥机，使水分率为200ppm以下，通过东洋精机制キャピログラフ1B，测定了应变速度1216s^-1的熔融粘度。另外，在实施例和比较例中，测定温度与纺丝温度同等，在氮气气氛下在加热炉中投入样品至测定开始设为5分钟而测定了熔融粘度。

B.纤维直径

将由极细纤维形成的纤维结构体利用HITACHI制扫描型电子显微镜(SEM)以可以观察到150～3000根单纤维的倍率拍摄图像。抽出从拍摄到的图像任选抽出的150根纤维，使用图像处理软件(WINROOF)测定纤维直径，算出平均值。将该操作对10处的各照片进行测定，以nm单位求出所得的结果的平均值，将小数点以后进行了四舍五入的值设为纤维直径。

C.纤维长度

以固体成分浓度相对于纤维分散液总量成为0.01重量％的方式在水系介质中使极细纤维分散而调制出纤维分散液。将其滴加在玻璃基板上，利用(株)キーエンス社制显微镜VHX-2000显微镜以可以观察到10～100根可以测定全长的极细纤维的倍率对其拍摄图像。抽出从该图像任选选定的10根极细纤维，使用图像处理软件(WINROOF)测定了纤维长度(L)。关于测定，以mm单位测定直到小数点后第2位，对10个图像进行相同操作，将它们的单纯的数均值的小数点后第2位以后进行了四舍五入的值设为纤维长度。

D.羧基末端基量(eq/ton)

将由极细纤维形成的纤维结构体利用纯水进行了清洗后，精密称量0.5g，加入邻甲酚40mL在90℃下溶解，使用0.04N氢氧化钾乙醇溶液进行滴定，使单位为eq/ton而算出。重复5次相同操作，将其单纯平均了的值的小数点后第1位进行了四舍五入的值设为羧基末端基量。

E.异形度和异形度偏差(CV％)

将由极细纤维形成的纤维结构体的横截面通过与纤维直径同样的方法进行了拍摄。将与各截面的切断面外接的正圆(图1的外接圆2)的直径设为外接圆直径，将内接的正圆(图1的内接圆3)的直径设为内接圆直径。由异形度＝外接圆直径/内接圆直径的式子，将小数第2位进行四舍五入直到小数第1位而求出的值作为异形度而算出。

对10个截面进行该操作，由其平均值和标准偏差，基于下述式算出异形度偏差(CV％)。

异形度偏差(CV％)＝(异形度的标准偏差/异形度的平均值)×100(％)

关于该异形度偏差，对10处的各照片进行测定，计算10处的平均值，是将小数第2位进行四舍五入的值。

F.分散指标

对以固体成分浓度相对于纤维分散液总量成为0.01重量％的方式调制的纤维分散液，利用(株)キーエンス社制显微镜VHX-2000在透射照明下以倍率50倍拍摄图像。将该图像使用图像处理软件(WINROOF)而转变成单色图像，获得使级数为256的亮度直方图(纵轴：频率(像素的个数)，横轴：亮度)，从而获得了标准偏差。对10个图像进行相同操作，将它们的单纯的数均值的小数点后第2位以后进行了四舍五入的值设为分散指标。

G.分散稳定指标

将以固体成分浓度相对于纤维分散液总量成为0.5重量％的方式调制的纤维分散液45g加入到50mL螺纹管瓶(アズワン(株)制)中，将静置7天后的螺纹管瓶从相同角度拍摄而进行了图像化。使用图像处理软件将该图像转变成单色图像后，对螺纹管瓶内的纤维分散液进行了自动二值化处理。于是，例如，通过使纤维分散体部分为绿，使水介质部分为黑那样进行二值化，测定纤维分散体(绿)的高度，从而通过下述式将小数点后第3位进行了四舍五入的值设为分散稳定指标。

分散稳定指标＝H₀/H₁

H₀为容器内的静置10分钟后的纤维分散液高度，H₁为静置7天后的容器内的纤维分散液的分散体高度。

H.触变系数(TI)

将以固体成分浓度相对于纤维分散液总量成为0.5重量％的方式调制的纤维分散液250g加入到250mL聚丙烯容器中，在25℃下静置30分钟后，使用(株)トキメック社制B型粘度计以规定的转速(6rpm和60rpm)进行1分钟转子搅拌，测定此时的粘度，从而通过下述式将小数点后第2位进行了四舍五入的值设为触变系数。

触变系数(TI)＝η₆/η₆₀

式中，η₆为以转速6rpm测定的粘度(25℃)，η₆₀为以转速60rpm测定的粘度(25℃)。

实施例1

作为岛成分，使用了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET1，熔融粘度160Pa·s)，作为海成分，使用了间苯二甲酸5-磺酸钠8.0mol％和重均分子量1000的聚乙二醇10重量％共聚了的聚对苯二甲酸乙二醇酯(共聚PET，熔融粘度121Pa·s)(熔融粘度比：1.3，溶解速度比：30000以上)，使用岛成分的形状为圆形的海岛复合口模(岛数2000)，将使海成分/岛成分的复合比率(重量比)为50/50而进行了熔融排出的丝条冷却固化。然后，施与油剂，以纺丝速度1000m/min进行卷绕从而获得了未拉伸丝(总排出量12g/min)。进一步，将未拉伸丝在加热到85℃的辊与加热到130℃的辊之间进行3.4倍拉伸(拉伸速度800m/min)，获得了海岛纤维。

该海岛纤维的力学特性是强度为2.4cN/dtex、伸长率为36％，具有对于进行切割加工而言充分的力学特性，以纤维长度成为0.6mm的方式实施了切割加工。

将该海岛纤维利用加热到90℃的1重量％的氢氧化钠水溶液(浴比1/100)，将海成分99％以上进行了溶解除去，结果获得了纤维直径为200nm，L/D为3000，羧基末端基量为52eq/ton的极细纤维。此外，极细纤维截面形状为圆形截面，异形度为1.0，异形度偏差为4.9％，均质性优异。

接着，将以固体成分浓度相对于纤维分散液总量成为0.01重量％的方式调制的纤维分散液利用显微镜拍摄图像，进行图像解析从而获得了亮度直方图。此时，如果纤维的分散是均匀的，则明暗没有大的差别因此标准偏差变小。另一方面，如果纤维的分散为不均匀的，则局部可区分明暗，标准偏差变大。评价了实施例1的纤维分散液的分散性，结果观察不到由极细纤维彼此的缠绕引起的凝集，分散指标为10.1，分散性优异。

此外，关于固体成分浓度相对于纤维分散液总量为0.5重量％的纤维分散液，将静置7天前后的纤维分散体的高度进行了比较。实施例1的纤维分散液在静置7天后也观察不到极细纤维的沉淀，分散稳定指标为1.00，分散稳定性优异。

进一步，关于固体成分浓度相对于纤维分散液总量为0.5重量％的纤维分散液，测定转速6rpm和60rpm时的粘度，评价了触变性。实施例1的纤维分散液在高剪切时(60rpm)粘度大幅降低，触变系数(TI)为8.5，良好地表现触变性。

基于以上，实施例1的纤维分散液的极细纤维均匀地分散，分散稳定性也高，而且显示优异的触变性。将结果示于表1中。

实施例2、3

使总排出量为24g/min，以使纤维长度(L)成为1.2mm(实施例2)、1.8mm(实施例3)的方式进行了切割加工，除此以外，全部按照实施例1实施。

在实施例2、3中，都是极细纤维的纤维直径(D)为300nm，羧基末端基量为52eq/ton。包含这些极细纤维的纤维分散液的长宽比与实施例1相比增大，易于形成纤维凝集体，但是分散指标为20以下，分散性优异，分散稳定指标也为1.00，分散稳定性优异。

此外，触变性依赖于长宽比，因此所得的触变系数(TI)与实施例1相比显示大的值。将结果示于表1中。

比较例1

以使纤维长度成为5.0mm的方式进行了切割加工，除此以外，全部按照实施例1实施。

在比较例1中获得的极细纤维在介质中，局部发生由起因于纤维长度(L)相对于纤维直径(D)过剩地过大(L/D＝10000)的纤维彼此的缠绕引起的凝集，分散指标为35.2，分散性显著低。因此，分散稳定指标和触变系数(TI)也显著低。将结果示于表1中。

实施例4

作为岛成分，使用了与实施例1不同的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET2，熔融粘度：140Pa·s)，除此以外，按照实施例1实施。

在实施例4中获得的极细纤维的羧基末端基量为40eq/ton，与实施例1相比羧基末端基量低，但来源于羧基的电排斥力充分起作用，因此分散指标为12.0，分散稳定指标为0.72，分散性和分散稳定性良好。将结果示于表1中。

比较例2

作为岛成分，使用了与实施例1、4不同的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET3，熔融粘度120Pa·s)，除此以外，全部按照实施例1实施。

在比较例2中获得极细纤维的羧基末端基量为28eq/ton，与实施例1、4相比来源于羧基的电排斥力不充分，因此结果是部分观察到由纤维彼此的缠绕引起的凝集，分散指标和分散稳定指标比实施例1差。此外，结果起因于分散性不充分，触变系数(TI)也差。将结果示于表1中。

实施例5

使用岛数1000的海岛复合口模，使总排出量为42g/min，以使纤维长度(L)成为1.8mm的方式进行了切割加工后，添加相对于极细纤维为1.0当量的第一工业制药(株)社制阴离子系分散剂(シャロールAN-103P：分子量10000)，使固体成分浓度为1.0重量％，除此以外，全部按照实施例1实施。

在实施例5中获得的极细纤维的纤维直径为600nm，L/D为3000，羧基末端基量为52eq/ton。将结果示于表2中。

实施例6

使用岛数500的海岛复合口模，使总排出量为42g/min，以使纤维长度(L)成为2.7mm的方式进行了切割加工，除此以外，全部按照实施例5实施。

在实施例6中获得的极细纤维的纤维直径为900nm，L/D为3000，羧基末端基量为52eq/ton。将结果示于表2中。

实施例7

使用岛数1000的海岛复合口模，使总排出量为64g/min，使海成分/岛成分的复合比率为20/80，以纤维长度成为3.0mm的方式实施了切割加工，除此以外，按照实施例5实施。

在实施例7中获得的极细纤维的纤维直径为1000nm，L/D为3000，羧基末端基量为52eq/ton。将结果示于表2中。

实施例8

使用岛数15的海岛复合口模，使总排出量为24g/min，以纤维长度成为15mm的方式实施了切割加工，除此以外，按照实施例5实施。

在实施例8中获得的极细纤维的纤维直径为5000nm，L/D为3000，羧基末端基量为52eq/ton。将结果示于表2中。

在实施例5～8中，都是虽然纤维分散液中的极细纤维的纤维直径和固体成分浓度增大了，但显示优异的分散性，分散稳定性和触变系数(TI)也良好。

实施例9

作为岛成分1，使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET2)，作为岛成分2，使用聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT，熔融粘度：160Pa·s)，作为海成分使用共聚PET，使用能够进行3成分纺丝的海岛复合口模，使用了1根海岛纤维形成了具有250岛的并列型的复合形态的岛成分的物质。

岛成分1/岛成分2/海成分的复合比以排出量调整为以重量比计为15/15/70(总排出量25g/min)。将熔融排出了的丝条进行了冷却固化后施与油剂，以纺丝速度3000m/min进行卷绕从而获得了未拉伸纤维。进一步，将未拉伸纤维在加热到80℃的辊与加热到130℃的辊之间进行1.4倍拉伸(拉伸速度800m/min)，获得了海岛纤维。

将该海岛纤维以纤维长度成为1.2mm的方式实施了切割加工后，利用氢氧化钠水溶液将海成分除去，结果获得了纤维直径为300nm，L/D为4000，羧基末端基量为40eq/ton的极细纤维。此外，极细纤维截面形状为并列型，异形度为3.3，异形度偏差为4.7％。

该极细纤维表现起因于并列结构的3维螺旋结构，由于由与介质的接触面积变大引起的电荷排斥力的增大，因此可以获得介质中的分散性和分散稳定性良好的纤维分散液(固体成分浓度：0.5重量％)。将结果示于表2中。

实施例10

使岛成分截面形状为三角形截面，使纤维长度为1.2mm，除此以外，全部按照实施例1实施。

在实施例10中获得的极细纤维为纤维直径为310nm，L/D为3488，羧基末端基量为52eq/ton，异形度为2.0，异形度偏差为6.4％的三角形截面形状。该极细纤维对比于圆形截面表现刚性、光泽感，介质中的分散性和分散稳定性也良好。将结果示于表2中。

[表1]

表1

[表2]

表2

详细并且参照特定的实施方式说明了本发明，但可以不超出本发明的精神和范围而加入各种变更、修正对于本领域技术人员而言是显而易见的。本申请基于2018年11月16日申请的日本专利申请(特愿2018-215287)，其内容作为参照而并入到本文中。

符号的说明

1：极细纤维的外周形状

2：外接圆

3：内接圆。

Claims (11)

1.一种极细纤维，其纤维直径D为100～5000nm，纤维长度L相对于纤维直径D之比即L/D为3000～6000，羧基末端基量为40eq/ton以上，

所述极细纤维的表层的至少一部分由聚酯构成。

2.根据权利要求1所述的极细纤维，所述极细纤维为由至少2种聚合物形成的复合纤维，其具有芯鞘结构或并列结构的任一者。

3.根据权利要求1或2所述的极细纤维，所述极细纤维的异形度为1.1～5.0且异形度偏差为1.0～10.0％。

4.根据权利要求1所述的极细纤维，所述极细纤维由聚酯构成。

5.根据权利要求1所述的极细纤维，所述极细纤维由聚酯构成，异形度为1.1～5.0且异形度偏差为1.0～10.0％。

6.一种纤维制品的制造方法，其使用权利要求1～5中任一项所述的极细纤维。

7.一种纤维分散液，是纤维直径为100～5000nm、纤维长度L相对于纤维直径D之比即L/D为3000～6000、表层的至少一部分由聚酯构成的极细纤维分散在水系介质中，并且固体成分浓度为0.01～10重量％的纤维分散液，其通过下述方法测得的分散指标为20以下，

分散指标的测定方法：以固体成分浓度相对于纤维分散液总量成为0.01重量％的方式调制纤维分散液；利用显微镜在透射照明下拍摄所得的纤维分散液的倍率50倍的图像；使用图像处理软件将该图像转变成单色图像后，使级数为256进行亮度直方图化而获得标准偏差，将该标准偏差设为分散指标。

8.根据权利要求7所述的纤维分散液，由下述式定义的分散稳定指标为0.70以上，

分散稳定指标＝H₀/H₁

式中，H₀为静置10分钟后的容器内的纤维分散液高度，H₁为静置7天后的容器内的纤维分散液的分散体高度。

9.根据权利要求7或8所述的纤维分散液，由下述式定义的触变系数TI为7.0以上，

触变系数TI＝η₆/η₆₀

式中，η₆为对以固体成分浓度相对于纤维分散液总量成为0.5重量％的方式调制的纤维分散液以转速6rpm测得的粘度，η₆₀为对所述纤维分散液以转速60rpm测得的粘度，所述η₆和所述η₆₀均是在25℃下测得的。

10.根据权利要求7或8所述的纤维分散液，所述极细纤维由聚酯构成。

11.根据权利要求7或8所述的纤维分散液，其包含分散剂。

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