CN107709638A - 含有热响应性液晶弹性体的单纤维、长丝纱线、纤维产品 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种含有响应于热而进行可逆伸缩的热响应性液晶弹性体的单纤维、含有该单纤维的长丝纱线、及使用了该单纤维或该长丝纱线的纤维产品。本发明的单纤维含有热响应性液晶弹性体，所述热响应性液晶弹性体以从液晶相相变为各向同性相或从各向同性相相变为液晶相的转变温度(Ti)为界，进行可逆伸缩。

Description

含有热响应性液晶弹性体的单纤维、长丝纱线、纤维产品
技术领域
本发明涉及含有热响应性液晶弹性体的单纤维、长丝纱线(filament yarn)及纤维产品。
背景技术
作为高强度、高弹性模量的纤维，液晶聚合物纤维(例如，液晶聚酯纤维等)为人所知，迄今为止开发有大量的液晶聚合物纤维(例如，专利文献1～3)。
这些现有的液晶聚合物纤维并非为响应于热而进行可逆伸缩的纤维。
另一方面，医用弹性长筒袜、加压衫、加压紧身衣及加压短袜等加压衣物具有通过从外侧对身体部位进行强力压迫而使血液容易回流至心脏，改善静脉回流，或减轻浮肿或疲劳，赋予拉紧效果等功能。
所述加压衣物通过对身体部位进行强力压迫而显现上述功能，但由于收缩，因此存在难以穿着的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开第2009-167584号公报
专利文献2：日本特开第2010-84301号公报
专利文献3：日本特开第2013-82804号公报
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种含有响应于热而进行可逆伸缩的热响应性液晶弹性体的单纤维、含有该单纤维的长丝纱线、及使用了该单纤维或该长丝纱线的纤维产品。
解决技术问题的技术手段
本申请的发明人为了解决所述技术问题进行了认真研究，结果发现，利用以下所示的单纤维能够实现上述目的，从而完成了本发明。
即，本发明涉及一种单纤维，其含有以从液晶相相变为各向同性相或从各向同性相相变为液晶相的转变温度(Ti)为界，进行可逆伸缩的热响应性液晶弹性体。
本发明的单纤维为以作为原料的热响应性液晶弹性体的所述转变温度(Ti)为界，进行可逆伸缩的纤维。因此，若使用该单纤维，则能够使纤维产品在预先设定的温度下进行收缩或扩张。
所述热响应性液晶弹性体优选为通过使液晶性氨基甲酸酯化合物与和该液晶性氨基甲酸酯化合物的活性氢基或异氰酸酯基反应的三官能以上的多官能化合物进行反应而得到的热响应性液晶聚氨酯弹性体，所述液晶性氨基甲酸酯化合物通过至少使具有活性氢基的含介晶基团的化合物、环氧烷和/或氧化苯乙烯、及二异氰酸酯化合物进行反应而得到。
通过在具有活性氢基的含介晶基团的化合物上加成环氧烷和/或氧化苯乙烯，介晶基团的热稳定性降低，由此能够使液晶性氨基甲酸酯化合物的显现液晶性的温度范围降低。此外，所述液晶性氨基甲酸酯化合物通过使这些原料与二异氰酸酯化合物进行反应、从而进行预聚物化而得到。通过使用该液晶性氨基甲酸酯化合物，能够在无溶剂的条件下且通过液晶纺丝制备含有热响应性液晶聚氨酯弹性体的单纤维。此外，通过在显现了液晶性的状态下使所述液晶性氨基甲酸酯化合物进行反应固化，能够阻碍介晶的结晶性，防止结晶相的形成。由此，能够在低温状态下得到具有液晶性与橡胶弹性的单纤维。
所述含介晶基团的化合物优选为下述通式(1)所表示的化合物。
式中，X为活性氢基，R1为单键、-N＝N-、-CO-、-CO-O-或-CH＝N-，R2为单键或-O-，R3为单键或碳原子数为1～20的亚烷基。其中，不包括R2为-O-且R3为单键的情况。
此外，所述环氧烷优选为选自由环氧乙烷、环氧丙烷及环氧丁烷组成的组中的至少一种。
此外，优选对1摩尔的所述含介晶基团的化合物加成2～10摩尔的所述环氧烷和/或氧化苯乙烯。加成摩尔数小于2摩尔时，液晶性氨基甲酸酯化合物的显现液晶性的温度范围难以充分下降，此外，存在难以通过液晶纺丝制备单纤维的倾向。另一方面，在加成摩尔数超过10摩尔时，存在液晶性氨基甲酸酯化合物变得不显现液晶性的倾向。
所述含有热响应性液晶聚氨酯弹性体的单纤维通过对热响应性液晶聚氨酯弹性体用原料组合物进行液晶纺丝而得到，在低温状态下具有液晶性与橡胶弹性，所述热响应性液晶聚氨酯弹性体用原料组合物含有：所述液晶性氨基甲酸酯化合物、以及与该液晶性氨基甲酸酯化合物的活性氢基或异氰酸酯基反应的三官能以上的多官能化合物。
所述热响应性液晶聚氨酯弹性体优选在玻璃化转变温度(Tg)与从液晶相到各向同性相的转变温度(Ti)的温度之间不存在介晶的熔点，在从Tg到Ti的温度之间出现液晶。
所述热响应性液晶弹性体的所述转变温度(Ti)优选为0～100℃。
此外，在将本发明的单纤维用作加压衣物的原料时，所述热响应性液晶弹性体的所述转变温度(Ti)优选为20～35℃。由此，容易穿着在身体部位(例如，手臂、腿、腰等)上，可得到能够在穿着后通过体温等进行收缩，从而强力压迫身体部位的加压衣物。
所述单纤维的伸缩率可根据纤维产品的用途调节为102～300％。
此外，本发明涉及含有所述单纤维的长丝纱线、使用了所述单纤维或所述长丝纱线的纤维产品。
所述纤维产品可使用伸缩率不同的两种以上单纤维或长丝纱线，使各部分的伸缩程度变化。
发明效果
本发明的单纤维由于含有响应于热而进行可逆伸缩的热响应性液晶弹性体，因此若使用该单纤维，则能够使纤维产品在预先设定的温度下进行收缩或扩张。特别是由于本发明中使用的热响应性液晶聚氨酯弹性体的介晶基团沿一个轴方向取向，因此表现出介晶基团的取向度因加热而减少并沿取向方向收缩、介晶基团的取向度因去除热而增加并沿取向方向延伸的特征性响应行为。此外，所述热响应性液晶聚氨酯弹性体，将显现液晶性的温度范围低的液晶性氨基甲酸酯化合物作为原料，且具有基于交联的网状结构。因此，所述含有热响应性液晶聚氨酯弹性体的单纤维在低温状态(例如，室温、体温附近)下具有液晶性与橡胶弹性。
具体实施方式
本发明的单纤维含有以从液晶相相变为各向同性相或从各向同性相相变为液晶相的转变温度(Ti)为界，进行可逆伸缩的热响应性液晶弹性体。
作为所述热响应性液晶弹性体，例如可列举出液晶聚氨酯弹性体、液晶硅酮弹性体、液晶丙烯酸酯弹性体、聚N-取代(甲基)丙烯酰胺(例如，聚N-异丙基丙烯酰胺)及聚乙烯基醚等。作为所述热响应性液晶弹性体，优选使用所述转变温度(Ti)在0～100℃的范围内的热响应性液晶弹性体。特别是为了得到在低温状态(例如，室温、体温附近)下具有液晶性与橡胶弹性的单纤维，优选使用液晶聚氨酯弹性体。
热响应性液晶聚氨酯弹性体只要在低温状态下具有液晶性与橡胶弹性，则没有特别限制，例如优选为通过使液晶性氨基甲酸酯化合物与和该液晶性氨基甲酸酯化合物的活性氢基或异氰酸酯基反应的三官能以上的多官能化合物进行反应而得到的液晶聚氨酯弹性体，所述液晶性氨基甲酸酯化合物通过至少使具有活性氢基的含介晶基团的化合物、环氧烷和/或氧化苯乙烯、及二异氰酸酯化合物进行反应而得到。
所述液晶性氨基甲酸酯化合物通过至少使具有活性氢基的含介晶基团的化合物、环氧烷和/或氧化苯乙烯、及二异氰酸酯化合物进行反应而得到。
所述具有活性氢基的含介晶基团的化合物只要是具有活性氢基与介晶基团的化合物则没有特别限制，但优选为下述通式(1)所表示的化合物。
式中，X为活性氢基，R1为单键、-N＝N-、-CO-、-CO-O-或-CH＝N-，R2为单键或-O-，R3为单键或碳原子数为1～20的亚烷基。其中，不包括R2为-O-且R3为单键的情况。
作为X，例如可列举出OH、SH、NH2、COOH或仲胺等。
为了得到从液晶相到各向同性相、或从各向同性相到液晶相的转变温度(Ti)为0～100℃(优选为20～35℃)的热响应性液晶聚氨酯弹性体，优选使用具有联苯骨架(R1为单键)的化合物。此外，在R3为亚烷基时，碳原子数优选为2～10。
加成的环氧烷没有特别限制，例如可列举出环氧乙烷、环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷、氧化环己烯、表氯醇、环氧溴丙烷、甲基缩水甘油醚及烯丙基缩水甘油醚等。加成的氧化苯乙烯可在苯环上具有烷基、烷氧基或卤素等取代基。
为了得到从液晶相到各向同性相、或从各向同性相到液晶相的转变温度(Ti)为0～100℃(优选为20～35℃)的热响应性液晶聚氨酯弹性体，优选使用选自由环氧乙烷、环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷及氧化苯乙烯组成的组中的至少一种氧化物。
对1摩尔的通式(1)所表示的化合物优选加成2～10摩尔、更优选加成2～8摩尔的环氧烷和/或氧化苯乙烯。
二异氰酸酯化合物可没有特别限定地使用聚氨酯领域中公知的化合物。例如可列举出2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,2’-二苯甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯甲烷二异氰酸酯、4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、间苯二异氰酸酯、对苯二亚甲基二异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯，乙烯二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基-1,6-二异氰酸酯、2,4,4-三甲基六亚甲基-1,6-二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯，1,4-环己烷二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯等脂环式二异氰酸酯。这些二异氰酸酯化合物可使用一种，也可同时使用两种以上。
相对于液晶性氨基甲酸酯化合物的全部原料，二异氰酸酯化合物的掺合比例优选为10～40wt％，更优选为15～30wt％。二异氰酸酯化合物的掺合比例小于10wt％时，由于基于氨基甲酸酯化反应的高分子量化变得不充分，因此存在难以通过液晶纺丝制备含有热响应性液晶聚氨酯弹性体的单纤维的倾向。另一方面，若二异氰酸酯化合物的掺合比例超过40wt％，则由于含介晶基团的化合物的掺合比例降低，因此存在液晶性氨基甲酸酯化合物难以显现液晶性的倾向。
为了调节液晶性氨基甲酸酯化合物的分子量或粘度，可掺合三官能以上的异氰酸酯化合物。三官能以上的异氰酸酯化合物没有特别限定，例如可列举出后述的化合物。
液晶性氨基甲酸酯化合物可以通过使至少含有所述含介晶基团的化合物、所述环氧烷和/或氧化苯乙烯、及所述二异氰酸酯化合物的原料组合物进行反应而制备，或者也可以通过使所述含介晶基团的化合物与所述环氧烷和/或氧化苯乙烯进行反应而得到氧化物加成的含介晶基团的化合物，并使该氧化物加成的含介晶基团的化合物与所述二异氰酸酯化合物等进行反应而制备。另外，使所述含介晶基团的化合物与所述环氧烷和/或氧化苯乙烯进行反应时的温度优选为110～130℃左右。若小于110℃，则存在反应难以进行的倾向，若超过130℃，则存在容易引起副反应、难以得到作为目标产物的两末端为羟基的氧化物加成的含介晶基团的化合物的倾向。
液晶性氨基甲酸酯化合物的从液晶相到各向同性相、或从各向同性相到液晶相的转变温度(Ti)优选为15～150℃，更优选为25～125℃。
本发明的单纤维可通过对所述热响应性液晶弹性体进行液晶纺丝而制备。所得到的单纤维的分子链沿纤维轴方向进行高取向。
所述单纤维例如可以含有无机化合物、增强剂、增粘剂、脱模剂、偶联剂、阻燃剂、防火剂、颜料及着色剂等作为填充剂或添加剂。
所述含有热响应性液晶聚氨酯弹性体的单纤维可通过对热响应性液晶聚氨酯弹性体用原料组合物进行液晶纺丝而制备，所述热响应性液晶聚氨酯弹性体用原料组合物含有：所述液晶性氨基甲酸酯化合物、以及与该液晶性氨基甲酸酯化合物的活性氢基或异氰酸酯基反应的三官能以上的多官能化合物。所述液晶性氨基甲酸酯化合物可使用一种，也可同时使用两种以上。此外，所述原料组合物可含有热塑性树脂作为纤维原料。
所述多官能化合物为用于在热响应性液晶聚氨酯弹性体内导入交联点而形成网状结构、对热响应性液晶聚氨酯弹性体赋予橡胶弹性的原料。
所述多官能化合物只要是具有三个以上的与液晶性氨基甲酸酯化合物的活性氢基或异氰酸酯基反应的官能团的化合物，则没有特别限定，例如可列举出三官能以上的异氰酸酯化合物、三官能以上的含活性氢基的化合物等。
作为三官能以上的异氰酸酯化合物，例如可列举出三苯甲烷三异氰酸酯、硫代磷酸三(苯基异氰酸酯)(tris(isocyanatophenyl)thiophosphate)、赖氨酸酯三异氰酸酯、1,3,6-六亚甲基三异氰酸酯、1,6,11-十一烷三异氰酸酯、1,8-二异氰酸基-4-异氰酸根合甲基辛烷、及双环庚烷三异氰酸酯等三异氰酸酯；四异氰酸酯硅烷等四异氰酸酯等。此外，还可以使用多聚化二异氰酸酯。多聚化二异氰酸酯是指通过加成三个以上的二异氰酸酯而进行多聚化的异氰酸酯改性体或它们的混合物。作为异氰酸酯改性体，例如可列举出1)三羟甲基丙烷加合物型、2)缩二脲型、3)异氰脲酸酯型等。它们可以使用一种，也可以同时使用两种以上。
作为三官能以上的含活性氢基的化合物，例如可列举出聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇及聚酯聚碳酸酯多元醇等羟基数为3以上的高分子量多元醇(分子量为400以上)；三羟甲基丙烷、甘油、1,2,6-己三醇、季戊四醇、四羟甲基环己烷、甲基葡萄糖苷、山梨糖醇、甘露醇、卫矛醇、蔗糖、2,2,6,6-四(羟基甲基)环己醇及三乙醇胺等低分子量多元醇；二乙烯三胺等低分子量聚胺等。这些三官能以上的含活性氢基的化合物可单独使用，也可同时使用两种以上。
相对于热响应性液晶聚氨酯弹性体的全部原料，所述多官能化合物的掺合比例优选为2～20wt％，更优选为4～10wt％。在所述多官能化合物的掺合比例小于2wt％时，由于使介晶基团取向后的取向状态的记忆降低，因此存在失去可逆的形状变形(热响应性)的倾向。另一方面，若所述多官能化合物的掺合比例超过20wt％，则由于交联密度增高，因此玻璃化转变温度上升，显现液晶性的温度域变窄。因此，存在难以通过液晶纺丝制备含有具有热响应性的液晶聚氨酯弹性体的单纤维的倾向。此外，存在聚氨酯弹性体难以显现液晶性的倾向。
在使用热响应性液晶聚氨酯弹性体用原料组合物进行液晶纺丝时，所述液晶性氨基甲酸酯化合物在显现液晶性的温度范围中的粘度优选为10～5000Pa·s，更优选为100～2000Pa·s。在所述粘度小于10Pa·s时，存在纺丝时介晶基团的取向状态因缓和而降低的倾向，在所述粘度超过5000Pa·s时，由于纺丝变难，因此存在难以使介晶基团进行高度取向的倾向。此外，优选纺丝时的温度在液晶性氨基甲酸酯化合物的所述转变温度(Ti)附近。此外，纺丝时的延伸倍率优选为150～500％左右。延伸倍率小于150％时，存在难以得到含有因热响应而变形的液晶聚氨酯弹性体的单纤维的倾向。另一方面，若延伸倍率超过500％，则存在含有热响应性液晶聚氨酯弹性体的单纤维在纺丝时容易断裂的倾向。
本发明的长丝纱线由多根所述单纤维绞合而成。所使用的单纤维可以仅用一种，也可以同时使用所述转变温度(Ti)不同的两种以上单纤维。在同时使用所述转变温度(Ti)不同的两种以上单纤维时，由于各单纤维的收缩温度各不相同，因此能够使基于根据温度变化的纤维收缩的束紧程度逐渐变化。此外，所述长丝纱线也可以由所述单纤维与常用纤维绞合而成。
本发明的纤维产品为使用所述单纤维或所述长丝纱线制作而成的纤维产品。作为纤维产品例如可列举出运动服、内衣、打底衣物(inner wear)、男士服装、女士服装、医用服装、护理用服装及工作服等服装，医用弹性长筒袜、加压衫、加压紧身衣及加压短袜等加压衣物，鞋、包、帽子、手套、袜子、支撑带、绷带、汽车座椅、护具等，但并不限于此。特别是本发明的单纤维或长丝纱线作为加压衣物的纤维材料是有用的。
所述纤维产品也可使用伸缩率不同的两种以上的单纤维或长丝纱线，使各部分的伸缩程度变化。由此，能够对该纤维产品的各部分赋予适当的束紧功能。
实施例
以下，列举实施例对本发明进行说明，但本发明不受这些实施例限定。
[测定、评价方法]
(液晶性氨基甲酸酯化合物及热响应性液晶聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度(Tg)、介晶的熔点(Tm)、及从液晶相到各向同性相的转变温度(Ti)的测定)
使用示差扫描热量分析器DSC(Hitachi High-Tech Science Corporat ion制造，商品名称：X-DSC 7000)，以20℃/分钟的条件测定了Tg、Tm及Ti。
(液晶性氨基甲酸酯化合物的粘度的测定)
使用毛细管流变仪(YASUDA SEIKI SEISAKUSHO,LTD.制造，商品名称：半自动毛细管流变仪(SAS-2002))，以JIS K 7199为基准，在60℃、切断速度为1000sec-1的条件下测定了液晶性氨基甲酸酯化合物的粘度。
(液晶性的评价)
使用偏光显微镜(Nikon Corporation制造，商品名称：LV-100POL)及示差扫描热量分析器DSC(Hitachi High-Tech Science Corporation制造，商品名称：X-DSC 7000)，以20℃/分钟的条件评价了液晶性氨基甲酸酯化合物及热响应性液晶聚氨酯弹性体的液晶性的有无。
(伸缩率的评价)
测定单纤维的转变温度(Ti)前后的长度，通过下述式计算出了伸缩率。
伸缩率(％)＝(L1/L2)×100
L1：小于转变温度(Ti)时的纤维长度
L2：为转变温度(Ti)以上时的纤维长度
另外，对于实施例的样本，L1采用了10℃时的纤维长度，L2采用了80℃时的纤维长度。
(伸缩力的测定)
对于单纤维的伸缩力(束紧力)，使用带有恒温槽的拉伸试验机，测定了在转变温度(Ti)前后的纤维长度变化时产生的应力。具体而言，在温度调节至0℃的槽内，以不使单纤维样本松弛的方式将其设置在夹头之间，测定了升温至转变温度以上(Ti+10℃)时产生的应力(kPa)。
实施例1
向反应容器中加入BH6(500g)、19.0g的KOH及3000ml的DMF进行混合，然后，相对于BH6(1摩尔)添加5当量的环氧丙烷，在加压条件下以120℃反应了2小时。然后，添加15.0g的草酸以使加成反应停止，通过抽滤去除盐，进一步通过减压蒸馏去除DMF，得到了作为目标产物的介晶二醇A(可含有结构同分异构体)。该反应如下述所示。
式中，m+n＝5。
将500g的介晶二醇A、124g的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)及5g的催化剂(TOSOHCORPORATION制造，TEDA-L33)混合，使该混合物在100℃下反应2小时，得到了液晶性氨基甲酸酯化合物A1。
在挤出成型机内使液晶性氨基甲酸酯化合物A1熔融，相对于液晶性氨基甲酸酯化合物A1(98重量份)，使用侧面进料器(side feeder)添加2重量份的HDI类异氰脲酸酯(Sumika Bayer Urethane Co.,Ltd.制造，Sumidur N3300)，进行混合搅拌的同时以纤维状挤出，施加延伸(延伸温度为10℃，延伸倍率为200％)的同时进行卷取，制备了由热响应性液晶聚氨酯弹性体形成的单纤维。卷取的单纤维在10℃下熟化了24小时。
实施例2
向反应容器中加入BH6(500g)、19.0g的KOH及3000ml的DMF进行混合，然后，相对于BH6(1摩尔)添加4当量的环氧丙烷，在加压条件下以120℃反应了2小时。然后，添加15.0g的草酸以使加成反应停止，通过抽滤去除盐，进一步通过减压蒸馏去除DMF，得到了作为目标产物的介晶二醇B(可含有结构同分异构体)。
将500g的介晶二醇B、137g的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)及5g的催化剂(TOSOHCORPORATION制造，TEDA-L33)混合，使该混合物在100℃下反应2小时，得到了液晶性氨基甲酸酯化合物B1。
在挤出成型机内使液晶性氨基甲酸酯化合物B1熔融，相对于液晶性氨基甲酸酯化合物B1(98重量份)，使用侧面进料器添加2重量份的H DI类异氰脲酸酯(Sumika BayerUrethane Co.,Ltd.制造，Sumidur N3300)，进行混合搅拌的同时以纤维状挤出，施加延伸(延伸温度为25℃，延伸倍率为200％)的同时进行卷取，制备了由热响应性液晶聚氨酯弹性体形成的单纤维。卷取的单纤维在25℃下熟化了24小时。
实施例3
除了将延伸倍率变更为300％以外，以与实施例2相同的方法制备了单纤维。
实施例4
向反应容器中加入BH6(500g)、19.0g的KOH及3000ml的DMF进行混合，然后，相对于BH6(1摩尔)添加3当量的环氧丙烷，在加压条件下以120℃反应了2小时。然后，添加15.0g的草酸以使加成反应停止，通过抽滤去除盐，进一步通过减压蒸馏去除DMF，得到了作为目标产物的介晶二醇C(可含有结构同分异构体)。
将500g的介晶二醇C、113g的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)及5g的催化剂(TOSOHCORPORATION制造，TEDA-L33)混合，使该混合物在100℃下反应2小时，得到了液晶性氨基甲酸酯化合物C1。
在挤出成型机内使液晶性氨基甲酸酯化合物C1熔融，相对于液晶性氨基甲酸酯化合物C1(98重量份)，使用侧面进料器添加2重量份的H DI类异氰脲酸酯(Sumika BayerUrethane Co.,Ltd.制造，Sumidur N3300)，进行混合搅拌的同时以纤维状挤出，施加延伸(延伸温度为25℃，延伸倍率为200％)的同时进行卷取，制备了由热响应性液晶聚氨酯弹性体形成的单纤维。卷取的单纤维在25℃下熟化了24小时。
实施例5
除了将延伸倍率变更为300％以外，以与实施例4相同的方法制备了单纤维。
实施例6
向反应容器中加入BH4(500g)、19.0g的KOH及3000ml的DMF进行混合，然后，相对于BH4(1摩尔)添加3当量的环氧丙烷，在加压条件下以120℃反应了2小时。然后，添加15.0g的草酸以使加成反应停止，通过抽滤去除盐，进一步通过减压蒸馏去除DMF，得到了作为目标产物的介晶二醇D(可含有结构同分异构体)。该反应如下述所示。
式中，m+n＝3。
将500g的介晶二醇D、162g的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)及5g的催化剂(TOSOHCORPORATION制造，TEDA-L33)混合，使该混合物在100℃下反应2小时，得到了液晶性氨基甲酸酯化合物D1。
在挤出成型机内使液晶性氨基甲酸酯化合物D1熔融，相对于液晶性氨基甲酸酯化合物D1(98重量份)，使用侧面进料器添加2重量份的H DI类异氰脲酸酯(Sumika BayerUrethane Co.,Ltd.制造，Sumidur N3300)，进行混合搅拌的同时以纤维状挤出，施加延伸(延伸温度为25℃，延伸倍率为200％)的同时进行卷取，制备了由热响应性液晶聚氨酯弹性体形成的单纤维。卷取的单纤维在25℃下熟化了24小时。
[表1]
工业实用性
本发明的单纤维或长丝纱线由于具有响应于热而进行可逆伸缩的功能，因此可用作赋予该功能的各种纤维产品的原料。

Claims (12)

1.一种单纤维，其含有以从液晶相相变为各向同性相或从各向同性相相变为液晶相的转变温度(Ti)为界，进行可逆伸缩的热响应性液晶弹性体。
2.根据权利要求1所述的单纤维，其中，所述热响应性液晶弹性体为通过使液晶性氨基甲酸酯化合物与和该液晶性氨基甲酸酯化合物的活性氢基或异氰酸酯基反应的三官能以上的多官能化合物进行反应而得到的热响应性液晶聚氨酯弹性体，所述液晶性氨基甲酸酯化合物通过至少使具有活性氢基的含介晶基团的化合物、环氧烷和/或氧化苯乙烯、及二异氰酸酯化合物进行反应而得到。
3.根据权利要求2所述的单纤维，其中，所述含介晶基团的化合物为下述通式(1)所表示的化合物，
式中，X为活性氢基，R1为单键、-N＝N-、-CO-、-CO-O-或-CH＝N-，R2为单键或-O-，R3为单键或碳原子数为1～20的亚烷基；其中，不包括R2为-O-且R3为单键的情况。
4.根据权利要求2或3所述的单纤维，其中，所述环氧烷为选自由环氧乙烷、环氧丙烷及环氧丁烷组成的组中的至少一种。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的单纤维，其中，对1摩尔的所述含介晶基团的化合物加成2～10摩尔的所述环氧烷和/或氧化苯乙烯。
6.根据权利要求2～5中任一项所述的单纤维，其中，所述热响应性液晶聚氨酯弹性体在玻璃化转变温度(Tg)与所述转变温度(Ti)的温度之间不存在介晶的熔点，在Tg与Ti的温度之间出现液晶。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的单纤维，其中，所述转变温度(Ti)为0～100℃。
8.根据权利要求1～6中任一项所述的单纤维，其中，所述转变温度(Ti)为20～35℃。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的单纤维，其中，伸缩率为102～300％。
10.一种长丝纱线，其含有权利要求1～9中任一项所述的单纤维。
11.一种纤维产品，其使用了权利要求1～9中任一项所述的单纤维或权利要求10所述的长丝纱线。
12.根据权利要求11所述的纤维产品，其使用伸缩率不同的两种以上的单纤维或长丝纱线，使各部分的伸缩程度变化。
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