JP2017014663A

JP2017014663A - 熱応答性液晶エラストマーを含む単繊維、フィラメント糸、繊維製品

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Publication number: JP2017014663A
Application number: JP2015132560A
Authority: JP
Inventors: 井関　清治; Seiji Izeki; 清治井関
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2015-07-01
Publication date: 2017-01-19
Anticipated expiration: 2035-07-01
Also published as: EP3318663A4; CN107709638A; WO2017002682A1; US20180187337A1; JP6616600B2; EP3318663A1

Abstract

【課題】本発明は、熱に応答して可逆的に伸縮する熱応答性液晶エラストマーを含む単繊維、当該単繊維を含むフィラメント糸、及びこれらを用いた繊維製品を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の単繊維は、液晶相から等方相へ、又は等方相から液晶相へ相転移する転移温度（Ｔｉ）を境に、可逆的に伸縮する熱応答性液晶エラストマーを含む。
【選択図】なし

Description

本発明は、熱応答性液晶エラストマーを含む単繊維、フィラメント糸、繊維製品に関する。

高強度、高弾性率の繊維としては、液晶ポリマー繊維（例えば、液晶ポリエステル繊維など）が知られており、これまで多くの液晶ポリマー繊維が開発されている（例えば、特許文献１〜３）。

これら従来の液晶ポリマー繊維は、熱に応答して可逆的に伸縮する繊維ではない。

一方、医療用弾性ストッキング、着圧シャツ、着圧タイツ、及び着圧ソックスなどの着圧衣類は、体の部位を外側から強く圧迫することにより血液を心臓に戻りやすくして静脈還流を改善したり、むくみ又はだるさを軽減したり、引き締め効果を付与するなどの機能を有する。

前記着圧衣類は、体の部位を強く圧迫することで上記機能が発現するが、収縮しているため装着し難いという問題があった。

特開２００９−１６７５８４号公報特開２０１０−８４３０１号公報特開２０１３−８２８０４号公報

本発明は、熱に応答して可逆的に伸縮する熱応答性液晶エラストマーを含む単繊維、当該単繊維を含むフィラメント糸、及びこれらを用いた繊維製品を提供することを目的とする。

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す単繊維により上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、液晶相から等方相へ、又は等方相から液晶相へ相転移する転移温度（Ｔｉ）を境に、可逆的に伸縮する熱応答性液晶エラストマーを含む単繊維、に関する。

本発明の単繊維は、原料である熱応答性液晶エラストマーの前記転移温度（Ｔｉ）を境に、可逆的に伸縮する繊維である。そのため、当該単繊維を用いれば、予め設定した温度で繊維製品を収縮させたり、又は拡張させることができる。

前記熱応答性液晶エラストマーは、少なくとも、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物、アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシド、及びジイソシアネート化合物を反応させて得られる液晶性ウレタン化合物と、当該液晶性ウレタン化合物の活性水素基又はイソシアネート基と反応する３官能以上の多官能化合物とを反応させることにより得られる熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーであることが好ましい。

活性水素基を有するメソゲン基含有化合物に、アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドを付加することによりメソゲン基の熱的安定性が低下し、それにより液晶性ウレタン化合物の液晶性が発現する温度範囲を低下させることができる。また、前記液晶性ウレタン化合物は、これら原料にジイソシアネート化合物を反応させてプレポリマー化したものである。当該液晶性ウレタン化合物を用いることにより、無溶媒でかつ液晶紡糸により熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーを含む単繊維を製造することができる。また、液晶性が発現した状態で前記液晶性ウレタン化合物を反応硬化させることにより、メソゲンの結晶性を阻害して結晶相の形成を防ぐことができる。それにより、低温状態で液晶性とゴム弾性を有する単繊維を得ることができる。

前記メソゲン基含有化合物は、下記一般式（１）で表される化合物であることが好ましい。

（式中、Ｘは活性水素基であり、Ｒ_１は単結合、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、又は−ＣＨ＝Ｎ−であり、Ｒ_２は単結合、又は−Ｏ−であり、Ｒ_３は単結合、又は炭素数１〜２０のアルキレン基である。ただし、Ｒ_２が−Ｏ−であり、かつＲ_３が単結合である場合を除く。）

また、前記アルキレンオキシドは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びブチレンオキシドからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。

また、前記アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドは、前記メソゲン基含有化合物１モルに対して２〜１０モル付加していることが好ましい。付加モル数が２モル未満の場合には、液晶性ウレタン化合物の液晶性が発現する温度範囲を十分に下げることが難しくなり、また、液晶紡糸により単繊維を製造することが困難になる傾向にある。一方、付加モル数が１０モルを超える場合には、液晶性ウレタン化合物が液晶性を発現しなくなる傾向にある。

前記熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーを含む単繊維は、前記液晶性ウレタン化合物と、当該液晶性ウレタン化合物の活性水素基又はイソシアネート基と反応する３官能以上の多官能化合物とを含有する熱応答性液晶ポリウレタンエラストマー用原料組成物を液晶紡糸して得られるものであり、低温状態で液晶性とゴム弾性を有する。

前記熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーは、ガラス転移温度（Ｔｇ）と液晶相から等方相への転移温度（Ｔｉ）との温度間にメソゲンの融点が存在せず、ＴｇからＴｉの温度間で液晶が発現するものであることが好ましい。

前記熱応答性液晶エラストマーの前記転移温度（Ｔｉ）は、０〜１００℃であることが好ましい。

また、本発明の単繊維を着圧衣類の原料として用いる場合には、前記熱応答性液晶エラストマーの前記転移温度（Ｔｉ）は、２０〜３５℃であることが好ましい。それにより、体の部位（例えば、腕、足、腰など）に装着しやすく、装着後には体温等によって収縮して体の部位を強く圧迫することが可能な着圧衣類を得ることができる。

前記単繊維の伸縮率は、繊維製品の用途により１０２〜３００％に調整することが可能である。

また、本発明は、前記単繊維を含むフィラメント糸、前記単繊維又は前記フィラメント糸を用いた繊維製品、に関する。

前記繊維製品は、伸縮率が異なる２種以上の単繊維又はフィラメント糸を用いて、部分ごとに伸縮度合いを変化させたものであってもよい。

本発明の単繊維は、熱に応答して可逆的に伸縮する熱応答性液晶エラストマーを含むため、当該単繊維を用いれば、予め設定した温度で繊維製品を収縮させたり、又は拡張させることができる。特に、本発明で用いる熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーは、メソゲン基が一軸方向に配向しているため、熱が加わることによりメソゲン基の配向度が減少して配向方向に縮み、熱を除くことによりメソゲン基の配向度が増加して配向方向に伸びるという特徴的な応答挙動を示す。また、前記熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーは、液晶性が発現する温度範囲が低い液晶性ウレタン化合物を原料としており、かつ架橋によるネットワーク構造を有している。そのため、前記熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーを含む単繊維は、低温状態（例えば、室温、体温付近）で液晶性とゴム弾性を有する。

本発明の単繊維は、液晶相から等方相へ、又は等方相から液晶相へ相転移する転移温度（Ｔｉ）を境に、可逆的に伸縮する熱応答性液晶エラストマーを含むものである。

前記熱応答性液晶エラストマーとしては、例えば、液晶ポリウレタンエラストマー、液晶シリコーンエラストマー、液晶アクリレートエラストマー、ポリＮ置換（メタ）アクリルアミド（例えば、ポリＮ−イソプロピルアクリルアミド）、及びポリビニルエーテルなどが挙げられる。前記熱応答性液晶エラストマーとしては、前記転移温度（Ｔｉ）が０〜１００℃の範囲内にあるものを用いることが好ましい。特に、低温状態（例えば、室温、体温付近）で液晶性とゴム弾性を有する単繊維を得るために、液晶ポリウレタンエラストマーを用いることが好ましい。

熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーは、低温状態で液晶性とゴム弾性を有するものであれば特に制限されないが、例えば、少なくとも、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物、アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシド、及びジイソシアネート化合物を反応させて得られる液晶性ウレタン化合物と、当該液晶性ウレタン化合物の活性水素基又はイソシアネート基と反応する３官能以上の多官能化合物とを反応させることにより得られる液晶ポリウレタンエラストマーであることが好ましい。

前記液晶性ウレタン化合物は、少なくとも、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物と、アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドと、ジイソシアネート化合物とを反応させて得られるものである。

前記活性水素基を有するメソゲン基含有化合物は、活性水素基とメソゲン基とを有する化合物であれば特に制限されないが、下記一般式（１）で表される化合物であることが好ましい。

Ｘとしては、例えば、ＯＨ、ＳＨ、ＮＨ_２、ＣＯＯＨ、又は二級アミンなどが挙げられる。

液晶相から等方相へ、又は等方相から液晶相への転移温度（Ｔｉ）が、０〜１００℃（好ましくは２０〜３５℃）である熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーを得るために、ビフェニル骨格（Ｒ_１が単結合）を有する化合物を用いることが好ましい。また、Ｒ_３がアルキレン基の場合、炭素数は２〜１０であることが好ましい。

付加するアルキレンオキシドは特に制限されず、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−ブチレンオキシド、２，３−ブチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、メチルグリシジルエーテル、及びアリルグリシジルエーテルなどが挙げられる。付加するスチレンオキシドは、ベンゼン環にアルキル基、アルコキシル基、又はハロゲンなどの置換基を有していてもよい。

液晶相から等方相へ、又は等方相から液晶相への転移温度（Ｔｉ）が、０〜１００℃（好ましくは２０〜３５℃）である熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーを得るために、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−ブチレンオキシド、２，３−ブチレンオキシド、及びスチレンオキシドからなる群より選択される少なくとも１種のオキシドを用いることが好ましい。

アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドは、一般式（１）で表される化合物１モルに対して２〜１０モル付加することが好ましく、より好ましくは２〜８モルである。

ジイソシアネート化合物は、ポリウレタンの分野において公知の化合物を特に限定なく使用できる。例えば、２，４−トルエンジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−キシリレンジイソシアネート、ｍ−キシリレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート、２，４，４−トリメチルヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、４，４’−ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネートなどの脂環式ジイソシアネートが挙げられる。これらは１種で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

ジイソシアネート化合物の配合割合は、液晶性ウレタン化合物の全原料に対して１０〜４０ｗｔ％であることが好ましく、より好ましくは１５〜３０ｗｔ％である。ジイソシアネート化合物の配合割合が１０ｗｔ％未満の場合には、ウレタン化反応による高分子量化が不十分になるため、熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーを含む単繊維を液晶紡糸により製造することが困難になる傾向にある。一方、ジイソシアネート化合物の配合割合が４０ｗｔ％を超えると、メソゲン基含有化合物の配合割合が低下するため、液晶性ウレタン化合物が液晶性を発現し難くなる傾向にある。

液晶性ウレタン化合物の分子量又は粘度を調整するために、３官能以上のイソシアネート化合物を配合してもよい。３官能以上のイソシアネート化合物は特に制限されず、例えば、後述する化合物が挙げられる。

液晶性ウレタン化合物は、少なくとも前記メソゲン基含有化合物と、前記アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドと、前記ジイソシアネート化合物とを含む原料組成物を反応させて製造してもよく、あるいは、前記メソゲン基含有化合物と、前記アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドとを反応させてオキシド付加メソゲン基含有化合物を得て、当該オキシド付加メソゲン基含有化合物に前記ジイソシアネート化合物等を反応させて製造してもよい。なお、前記メソゲン基含有化合物と、前記アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドとを反応させる際の温度は、１１０〜１３０℃程度であることが好ましい。１１０℃未満では反応が進行し難くなる傾向にあり、１３０℃を超えると副反応が起こりやすくなり、目的物である両末端が水酸基のオキシド付加メソゲン基含有化合物を得難くなる傾向にある。

液晶性ウレタン化合物は、液晶相から等方相へ、又は等方相から液晶相への転移温度（Ｔｉ）が、１５〜１５０℃であることが好ましく、より好ましくは２５〜１２５℃である。

本発明の単繊維は、前記熱応答性液晶エラストマーを液晶紡糸することにより製造することができる。得られた単繊維は、分子鎖が繊維軸方向に高配向している。

前記単繊維は、充填剤又は添加剤として、例えば、無機化合物、補強剤、増粘剤、離型剤、カップリング剤、難燃剤、耐炎剤、顔料、及び着色剤などを含有していてもよい。

前記熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーを含む単繊維は、前記液晶性ウレタン化合物と、当該液晶性ウレタン化合物の活性水素基又はイソシアネート基と反応する３官能以上の多官能化合物とを含有する熱応答性液晶ポリウレタンエラストマー用原料組成物を液晶紡糸することにより製造することができる。前記液晶性ウレタン化合物は、１種で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、前記原料組成物は、繊維原料として熱可塑性樹脂を含有していてもよい。

前記多官能化合物は、熱応答性液晶ポリウレタンエラストマー内に架橋点を導入してネットワーク構造を形成し、熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーにゴム弾性を付与するための原料である。

前記多官能化合物は、液晶性ウレタン化合物の活性水素基又はイソシアネート基と反応する官能基を３つ以上有する化合物であれば特に制限されず、例えば、３官能以上のイソシアネート化合物、３官能以上の活性水素基含有化合物などが挙げられる。

３官能以上のイソシアネート化合物としては、例えば、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス（イソシアネートフェニル）チオホスフェート、リジンエステルトリイソシアネート、１，３，６−ヘキサメチレントリイソシアネート、１，６，１１−ウンデカントリイソシアネート、１，８−ジイソシアネート−４−イソシアネートメチルオクタン、及びビシクロヘプタントリイソシアネートなどのトリイソシアネート；テトライソシアネートシランなどのテトライソシアネートなどが挙げられる。また、多量化ジイソシアネートを用いてもよい。多量化ジイソシアネートとは、３つ以上のジイソシアネートが付加することにより多量化したイソシアネート変性体又はそれらの混合物である。イソシアネート変性体としては、例えば、１）トリメチロールプロパンアダクトタイプ、２）ビュレットタイプ、３）イソシアヌレートタイプなどが挙げられる。これらは１種で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

３官能以上の活性水素基含有化合物としては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、及びポリエステルポリカーボネートポリオールなどの水酸基数３以上の高分子量ポリオール（分子量４００以上）；トリメチロールプロパン、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、テトラメチロールシクロヘキサン、メチルグルコシド、ソルビトール、マンニトール、ズルシトール、スクロース、２，２，６，６−テトラキス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサノール、及びトリエタノールアミンなどの低分子量ポリオール；ジエチレントリアミン等の低分子量ポリアミンなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

前記多官能化合物の配合割合は、熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーの全原料に対して２〜２０ｗｔ％であることが好ましく、より好ましくは４〜１０ｗｔ％である。前記多官能化合物の配合割合が２ｗｔ％未満の場合には、メソゲン基を配向させた後の配向状態の記憶が低下するため、可逆的な形状変形（熱応答性）を失う傾向にある。一方、前記多官能化合物の配合割合が２０ｗｔ％を超えると、架橋密度が高くなるため、ガラス転移温度が上昇し、液晶性を発現する温度域が狭くなる。そのため、熱応答性を有する液晶ポリウレタンエラストマーを含む単繊維を液晶紡糸により製造することが困難になる傾向がある。また、ポリウレタンエラストマーが液晶性を発現し難くなる傾向にある。

熱応答性液晶ポリウレタンエラストマー用原料組成物を用いて液晶紡糸する場合、前記液晶性ウレタン化合物は、液晶性が発現する温度範囲における粘度が１０〜５０００Ｐａ・ｓであることが好ましく、より好ましくは１００〜２０００Ｐａ・ｓである。前記粘度が１０Ｐａ・ｓ未満の場合には、紡糸時におけるメソゲン基の配向状態が緩和により低下する傾向にあり、前記粘度が５０００Ｐａ・ｓを超える場合には、紡糸し難くなるためメソゲン基を高度に配向させることが困難になる傾向にある。また、紡糸する際の温度は、液晶性ウレタン化合物の前記転移温度（Ｔｉ）付近であることが好ましい。また、紡糸する際の延伸倍率は、１５０〜５００％程度であることが好ましい。延伸倍率が１５０％未満の場合には、熱応答によって変形する液晶ポリウレタンエラストマーを含む単繊維を得難くなる傾向にある。一方、延伸倍率が５００％を超えると、紡糸時に熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーを含む単繊維が破断し易くなる傾向にある。

本発明のフィラメント糸は、複数本の前記単繊維を撚り合わせたものである。使用する単繊維は、１種のみ用いてもよく、前記転移温度（Ｔｉ）が異なる２種以上の単繊維を併用してもよい。前記転移温度（Ｔｉ）が異なる２種以上の単繊維を併用した場合、各単繊維の収縮温度がそれぞれ異なるため、温度変化に基づく繊維収縮による締め付け度合を漸次的に変化させることができる。また、前記フィラメント糸は、前記単繊維と汎用繊維とを撚り合わせたものであってもよい。

本発明の繊維製品は、前記単繊維又は前記フィラメント糸を用いて作製されるものである。繊維製品としては、例えば、スポーツウェア、アンダーウェア、インナーウェア、紳士衣料、婦人衣料、医療用衣料、介護用衣料、及び作業着などの衣料品、医療用弾性ストッキング、着圧シャツ、着圧タイツ、及び着圧ソックスなどの着圧衣類、履物、鞄、帽子、手袋、靴下、支持帯、包帯、カーシート、サポーターなどが挙げられるが、これらに限定されない。本発明の単繊維又はフィラメント糸は、特に着圧衣類の繊維材料として有用である。

前記繊維製品は、伸縮率が異なる２種以上の単繊維又はフィラメント糸を用いて、部分ごとに伸縮度合を変化させたものであってもよい。それにより、当該繊維製品の各部分に適切な締め付け機能を付与することができる。

以下、本発明を実施例を上げて説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

［測定、評価方法］
（液晶性ウレタン化合物及び熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーのガラス転移温度（Ｔｇ）、メソゲンの融点（Ｔｍ）、及び液晶相から等方相への転移温度（Ｔｉ）の測定）
Ｔｇ、Ｔｍ、及びＴｉは、示差走査熱量分析器ＤＳＣ（株式会社日立ハイテクサイエンス社製、商品名：Ｘ−ＤＳＣ７０００）を用いて、２０℃／分の条件で測定した。

（液晶性ウレタン化合物の粘度の測定）
液晶性ウレタン化合物の粘度は、キャピラリーレオメーター（安田精機製、商品名：セミオートマチックキャピラリーレオメーター（SAS-2002））を用い、JIS K 7199に準拠して、６０℃、せん断速度１０００sec-1で測定した。

（液晶性の評価）
液晶性ウレタン化合物及び熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーの液晶性の有無は、偏光顕微鏡（ニコン社製、商品名：ＬＶ−１００ＰＯＬ）及び示差走査熱量分析器ＤＳＣ（株式会社日立ハイテクサイエンス社製、商品名：Ｘ−ＤＳＣ７０００）を用いて、２０℃／分の条件で評価した。

（伸縮率の評価）
伸縮率は、単繊維の転移温度（Ｔｉ）前後の長さを測定し、下記式により算出した。
伸縮率（％）＝（Ｌ１／Ｌ２）×１００
Ｌ１：転移温度（Ｔｉ）未満での繊維長
Ｌ２：転移温度（Ｔｉ）以上での繊維長
なお、実施例のサンプルについては、Ｌ１は１０℃での繊維長を採用し、Ｌ２は８０℃での繊維長を採用した。

（伸縮力の測定）
単繊維の伸縮力（締付力）は、転移温度（Ｔｉ）前後の繊維長変化時に発生する応力を、恒温槽付きの引張試験機を用いて測定した。詳しくは、０℃に温度調節された槽内で、チャック間に、単繊維サンプルをたるまないようにセットし、転移温度以上に昇温（Ｔｉ+１０℃）させた時の発生応力（ｋＰａ）を測定した。

実施例１
反応容器にＢＨ６（５００ｇ）、ＫＯＨ１９．０ｇ、及びＤＭＦ３０００ｍｌを入れて混合し、その後、プロピレンオキシドをＢＨ６（１モル）に対して５当量添加し、加圧条件下で１２０℃で２時間反応させた。その後、シュウ酸１５．０ｇを添加して付加反応を停止させ、吸引ろ過により塩を除去し、さらにＤＭＦを減圧蒸留により除去して、目的物であるメソゲンジオールＡ（構造異性体を含んでいてもよい）を得た。当該反応を下記に示す。

（式中、ｍ＋ｎ＝５である。）

メソゲンジオールＡ５００ｇ、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）１２４ｇ、及び触媒（東ソー社製、ＴＥＤＡ−Ｌ３３）５ｇを混合し、当該混合物を１００℃で２時間反応させて液晶性ウレタン化合物Ａ１を得た。

液晶性ウレタン化合物Ａ１を押出成形機内で溶融させ、液晶性ウレタン化合物Ａ１（９８重量部）に対して、ＨＤＩ系イソシアヌレート（住化バイエルウレタン社製、スミジュールＮ３３００）２重量部をサイドフィーダーで添加し、混練しながら繊維状に押出し、延伸（延伸温度１０℃、延伸倍率２００％）を加えながら巻き取って熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーからなる単繊維を製造した。巻き取った単繊維は、１０℃で２４時間養生した。

実施例２
反応容器にＢＨ６（５００ｇ）、ＫＯＨ１９．０ｇ、及びＤＭＦ３０００ｍｌを入れて混合し、その後、プロピレンオキシドをＢＨ６（１モル）に対して４当量添加し、加圧条件下で１２０℃で２時間反応させた。その後、シュウ酸１５．０ｇを添加して付加反応を停止させ、吸引ろ過により塩を除去し、さらにＤＭＦを減圧蒸留により除去して、目的物であるメソゲンジオールＢ（構造異性体を含んでいてもよい）を得た。

メソゲンジオールＢ５００ｇ、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）１３７ｇ、及び触媒（東ソー社製、ＴＥＤＡ−Ｌ３３）５ｇを混合し、当該混合物を１００℃で２時間反応させて液晶性ウレタン化合物Ｂ１を得た。

液晶性ウレタン化合物Ｂ１を押出成形機内で溶融させ、液晶性ウレタン化合物Ｂ１（９８重量部）に対して、ＨＤＩ系イソシアヌレート（住化バイエルウレタン社製、スミジュールＮ３３００）２重量部をサイドフィーダーで添加し、混練しながら繊維状に押出し、延伸（延伸温度２５℃、延伸倍率２００％）を加えながら巻き取って熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーからなる単繊維を製造した。巻き取った単繊維は、２５℃で２４時間養生した。

実施例３
延伸倍率を３００％に変更した以外は実施例２と同様の方法で単繊維を製造した。

実施例４
反応容器にＢＨ６（５００ｇ）、ＫＯＨ１９．０ｇ、及びＤＭＦ３０００ｍｌを入れて混合し、その後、プロピレンオキシドをＢＨ６（１モル）に対して３当量添加し、加圧条件下で１２０℃で２時間反応させた。その後、シュウ酸１５．０ｇを添加して付加反応を停止させ、吸引ろ過により塩を除去し、さらにＤＭＦを減圧蒸留により除去して、目的物であるメソゲンジオールＣ（構造異性体を含んでいてもよい）を得た。

メソゲンジオールＣ５００ｇ、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）１１３ｇ、及び触媒（東ソー社製、ＴＥＤＡ−Ｌ３３）５ｇを混合し、当該混合物を１００℃で２時間反応させて液晶性ウレタン化合物Ｃ１を得た。

液晶性ウレタン化合物Ｃ１を押出成形機内で溶融させ、液晶性ウレタン化合物Ｃ１（９８重量部）に対して、ＨＤＩ系イソシアヌレート（住化バイエルウレタン社製、スミジュールＮ３３００）２重量部をサイドフィーダーで添加し、混練しながら繊維状に押出し、延伸（延伸温度２５℃、延伸倍率２００％）を加えながら巻き取って熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーからなる単繊維を製造した。巻き取った単繊維は、２５℃で２４時間養生した。

実施例５
延伸倍率を３００％に変更した以外は実施例４と同様の方法で単繊維を製造した。

実施例６
反応容器にＢＨ４（５００ｇ）、ＫＯＨ１９．０ｇ、及びＤＭＦ３０００ｍｌを入れて混合し、その後、プロピレンオキシドをＢＨ４（１モル）に対して３当量添加し、加圧条件下で１２０℃で２時間反応させた。その後、シュウ酸１５．０ｇを添加して付加反応を停止させ、吸引ろ過により塩を除去し、さらにＤＭＦを減圧蒸留により除去して、目的物であるメソゲンジオールＤ（構造異性体を含んでいてもよい）を得た。当該反応を下記に示す。

（式中、ｍ＋ｎ＝３である。）

メソゲンジオールＤ５００ｇ、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）１６２ｇ、及び触媒（東ソー社製、ＴＥＤＡ−Ｌ３３）５ｇを混合し、当該混合物を１００℃で２時間反応させて液晶性ウレタン化合物Ｄ１を得た。

液晶性ウレタン化合物Ｄ１を押出成形機内で溶融させ、液晶性ウレタン化合物Ｄ１（９８重量部）に対して、ＨＤＩ系イソシアヌレート（住化バイエルウレタン社製、スミジュールＮ３３００）２重量部をサイドフィーダーで添加し、混練しながら繊維状に押出し、延伸（延伸温度２５℃、延伸倍率２００％）を加えながら巻き取って熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーからなる単繊維を製造した。巻き取った単繊維は、２５℃で２４時間養生した。

本発明の単繊維又はフィラメント糸は、熱に応答して可逆的に伸縮する機能を有するため、当該機能を付与する各種の繊維製品の原料として用いることができる。

Claims

液晶相から等方相へ、又は等方相から液晶相へ相転移する転移温度（Ｔｉ）を境に、可逆的に伸縮する熱応答性液晶エラストマーを含む単繊維。
前記熱応答性液晶エラストマーは、少なくとも、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物、アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシド、及びジイソシアネート化合物を反応させて得られる液晶性ウレタン化合物と、当該液晶性ウレタン化合物の活性水素基又はイソシアネート基と反応する３官能以上の多官能化合物とを反応させることにより得られる熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーである請求項１に記載の単繊維。
前記メソゲン基含有化合物が、下記一般式（１）で表される化合物である請求項２に記載の単繊維。

（式中、Ｘは活性水素基であり、Ｒ_１は単結合、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、又は−ＣＨ＝Ｎ−であり、Ｒ_２は単結合、又は−Ｏ−であり、Ｒ_３は単結合、又は炭素数１〜２０のアルキレン基である。ただし、Ｒ_２が−Ｏ−であり、かつＲ_３が単結合である場合を除く。）
前記アルキレンオキシドは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びブチレンオキシドからなる群より選択される少なくとも１種である請求項２又は３に記載の単繊維。
前記アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドは、前記メソゲン基含有化合物１モルに対して２〜１０モル付加している請求項２〜４のいずれかに記載の単繊維。
前記熱応答性液晶ポリウレタンエラストマーは、ガラス転移温度（Ｔｇ）と前記転移温度（Ｔｉ）の温度間にメソゲンの融点が存在せず、ＴｇとＴｉの温度間で液晶が発現する請求項２〜５のいずれかに記載の単繊維。
前記転移温度（Ｔｉ）が、０〜１００℃である請求項１〜６のいずれかに記載の単繊維。
前記転移温度（Ｔｉ）が、２０〜３５℃である請求項１〜６のいずれかに記載の単繊維。
伸縮率が１０２〜３００％である請求項１〜８のいずれかに記載の単繊維。
請求項１〜９のいずれかに記載の単繊維を含むフィラメント糸。
請求項１〜９のいずれかに記載の単繊維、又は請求項１０に記載のフィラメント糸を用いた繊維製品。
伸縮率が異なる２種以上の単繊維又はフィラメント糸を用いて、部分ごとに伸縮度合いを変化させた請求項１１に記載の繊維製品。