(57)【要約】【課題】温度によって状態が変化する熱応答性布帛において、使用環境の温度変化に対して優れた応答速度で状態を変化させることができる熱応答性布帛を提供する。【解決手段】温度によって状態が変化し得る織物を含む熱応答性布帛１００であって、織物を構成する複数の経糸１０又は複数の緯糸２０のうち、一方の糸の少なくとも一部が温度変化に応じて液晶相と等方相との間で可逆的に伸縮する熱応答性液晶性繊維を含む伸縮性糸で構成され、他方の糸の少なくとも一部が熱応答性液晶性繊維を含まない熱伝導性糸で構成され、伸縮性糸の熱伝導率をｋＬ（Ｗ／ｍ・Ｋ）とし、熱伝導性糸の熱伝導率をｋＲ（Ｗ／ｍ・Ｋ）としたときに、以下の関係式（１）で定義する熱伝導指標値Ｉが、    （１）  Ｉ  ＝  （ｋＲ−ｋＬ）／ｋＲ  ×  １００  ≧  １０を満たすように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度によって状態が変化し得る織物を含む熱応答性布帛であって、
前記織物を構成する複数の経糸又は複数の緯糸のうち、一方の糸の少なくとも一部が温度変化に応じて液晶相と等方相との間で可逆的に伸縮する熱応答性液晶性繊維を含む伸縮性糸で構成され、他方の糸の少なくとも一部が前記熱応答性液晶性繊維を含まない熱伝導性糸で構成され、
前記伸縮性糸の熱伝導率をｋＬ（Ｗ／ｍ・Ｋ）とし、前記熱伝導性糸の熱伝導率をｋＲ（Ｗ／ｍ・Ｋ）としたときに、以下の関係式（１）で定義する熱伝導指標値Ｉが、
（１）  Ｉ  ＝  （ｋＲ−ｋＬ）／ｋＲ  ×  １００  ≧  １０
を満たすように構成されている熱応答性布帛。
【請求項２】
平面視において前記伸縮性糸が前記織物に占める面積をＡＬ（ｍｍ２）とし、平面視において前記熱伝導性糸が前記織物に占める面積をＡＲ（ｍｍ２）としたときに、以下の関係式（２）：
（２）  ０．１  ≦  ＡＬ／ＡＲ  ≦  ０．９
を満たすように構成されている請求項１に記載の熱応答性布帛。
【請求項３】
前記織物の単位面積あたりの前記伸縮性糸の熱容量をＣＬ（Ｊ／Ｋ）とし、前記織物の単位面積あたりの前記熱伝導性糸の熱容量をＣＲ（Ｊ／Ｋ）としたときに、以下の関係式（３）：
（３）  ＣＬ／ＣＲ  ≦  ０．９
を満たすように構成されている請求項１又は２に記載の熱応答性布帛。
【請求項４】
前記織物を構成する複数の経糸又は複数の緯糸のうち、一方の糸の少なくとも一部が前記伸縮性糸で構成され、他方の糸の全部が前記熱伝導性糸で構成されている請求項１〜３の何れか一項に記載の熱応答性布帛。
【請求項５】
前記織物を構成する複数の経糸及び複数の緯糸の何れもが、一部が前記伸縮性糸で構成され、残部が熱伝導性糸で構成されている請求項１〜３の何れか一項に記載の熱応答性布帛。
【請求項６】
前記織物を構成する経糸と緯糸との交点において、全ての前記伸縮性糸は、何れかの前記熱伝導性糸と接触する請求項１〜５の何れか一項に記載の熱応答性布帛。
【請求項７】
前記熱応答性液晶性繊維は、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物と、イソシアネート化合物と、アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドと、架橋剤との反応物である液晶性ポリウレタンを含む請求項１〜６の何れか一項に記載の熱応答性布帛。
【請求項８】
前記熱応答性液晶性繊維は、モノフィラメント又はマルチフィラメントとして構成されている請求項１〜７の何れか一項に記載の熱応答性布帛。
【請求項９】
前記液晶相と前記等方相との境界となる相転移温度（Ｔｉ）は、前記熱応答性液晶性繊維のガラス転移温度（Ｔｇ）以上かつ１００℃以下である請求項１〜８の何れか一項に記載の熱応答性布帛。
【請求項１０】
前記相転移温度（Ｔｉ）と前記ガラス転移温度（Ｔｇ）との差は、２０℃以上である請求項９に記載の熱応答性布帛。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度によって状態が変化し得る織物を含む熱応答性布帛に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業製品、家庭用品、衣料製品、シューズ、寝具、日用品、家具等の素材に使用される布帛には、使用場面に応じて、通気性、吸放湿性、吸水性、速乾性、保温性、保湿性、伸縮性、密着性等の様々な機能が求められる。そこで、このような要求に応えるため、近年、様々な機能を有する機能性布帛が開発されている。
【０００３】
例えば、温度によってストレッチ率（伸縮率）が変化する布帛がある（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１の布帛は、ガラス転移点前後でストレッチ率が変化する糸を経糸又は緯糸に使用して織り上げた織物である。この布帛（織物）は、高温でストレッチ率が大きくなるように設計されており、衣服に加工すると、着用者が激しく動いて温度が上昇したときに衣服のストレッチ性が向上し、優れた着用快適性が得られるとされている。
【０００４】
また、温度によって形状を変化又は維持することが可能な布帛がある（例えば、特許文献２を参照）。特許文献２の布帛は、形状記憶ポリマーよりなる糸を経糸又は緯糸に使用して織り上げた織物である。この布帛（織物）は、熱を加えることにより容易に変形し、温度を下げればその形状を維持できるため、下着や整形用具の素材として利用できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３０７３６８号公報
【特許文献２】特開２０００−３４５４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常、布帛は糸間の空隙に空気を保持することで断熱性を有するため、布帛を構成する経糸及び緯糸の温度は必ずしも周囲の温度と一致するものではない。特に、特許文献１の布帛は、ウレタン系条を使用するものであるため経糸及び緯糸自体が温度変化を起こしにくく、例えば、高温環境から低温環境に移されたときに、周囲の温度変化に速やかに追従せず一定の期間、高温に維持され易い。そのため、特許文献１の布帛は、周囲の温度変化に対して充分な応答速度でストレッチ性が変化するものではなく、着用者が運動を終えた後も過剰なストレッチ性が維持されると考えられる。
【０００７】
特許文献２の布帛は、高温環境で変形させた形状を、温度を下げた後も維持するものであり、周囲の温度変化に対する応答速度が考慮されたものではない。
【０００８】
本発明は、このような従来技術に見られた問題点に鑑みてなされたものであり、特に、温度によって状態が変化する熱応答性布帛において、使用環境の温度変化に対して優れた応答速度で状態を変化させることができる熱応答性布帛を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明に係る熱応答性布帛の特徴構成は、
温度によって状態が変化し得る織物を含む熱応答性布帛であって、
前記織物を構成する複数の経糸又は複数の緯糸のうち、一方の糸の少なくとも一部が温度変化に応じて液晶相と等方相との間で可逆的に伸縮する熱応答性液晶性繊維を含む伸縮性糸で構成され、他方の糸の少なくとも一部が前記熱応答性液晶性繊維を含まない熱伝導性糸で構成され、
前記伸縮性糸の熱伝導率をｋＬ（Ｗ／ｍ・Ｋ）とし、前記熱伝導性糸の熱伝導率をｋＲ（Ｗ／ｍ・Ｋ）としたときに、以下の関係式（１）で定義する熱伝導指標値Ｉが、
（１）  Ｉ  ＝  （ｋＲ−ｋＬ）／ｋＲ  ×  １００  ≧  １０
を満たすように構成されていることにある。
【００１０】
織物を構成する複数の経糸又は複数の緯糸のうち、一方の糸の少なくとも一部が熱応答性液晶性繊維を含む伸縮性糸であり、他方の糸の少なくとも一部が熱応答性液晶性繊維を含まない熱伝導性糸である場合、経糸と緯糸との交点において伸縮性糸と熱伝導性糸とが接触することで、伸縮性糸と熱伝導性糸との間で熱伝導が生じる。本構成の熱応答性布帛は、伸縮性糸の熱伝導率と熱伝導性糸の熱伝導率とが上記の関係式（１）を満たすことにより、交点における伸縮性糸から熱伝導性糸への熱移動が効率の良いものとなる。そのため、液晶相と等方相との相転移温度より高温の環境から相転移温度より低温の環境に移されたときに、いち早く環境中に放熱することが可能な熱伝導性糸へ伸縮性糸から熱が移動することで、熱応答性液晶性繊維の温度変化も促進される。この結果、周囲の温度変化に合わせて、熱応答性液晶性繊維が液晶相から等方相へ速やかに相転移して伸縮することで、熱応答性布帛の状態が変化する。このように、本構成の熱応答性布帛は、温度の変化に対して優れた応答速度で状態が変化し、様々な機能を有する機能性布帛として利用価値が高いものとなる。
【００１１】
本発明に係る熱応答性布帛において、
平面視において前記伸縮性糸が前記織物に占める面積をＡＬ（ｍｍ２）とし、平面視において前記熱伝導性糸が前記織物に占める面積をＡＲ（ｍｍ２）としたときに、以下の関係式（２）：
（２）  ０．１  ≦  ＡＬ／ＡＲ  ≦  ０．９
を満たすように構成されていることが好ましい。
【００１２】
本構成の熱応答性布帛によれば、伸縮性糸が織物に占める面積ＡＬと熱伝導性糸が織物に占める面積ＡＲとが上記の関係式（２）を満たすことにより、伸縮性糸及び熱伝導性糸の割合が適切なものとなり、温度変化に対する応答速度、及び状態の変異量の何れにも優れた熱応答性布帛とすることができる。
【００１３】
本発明に係る熱応答性布帛において、
前記織物の単位面積あたりの前記伸縮性糸の熱容量をＣＬ（Ｊ／Ｋ）とし、前記織物の単位面積あたりの前記熱伝導性糸の熱容量をＣＲ（Ｊ／Ｋ）としたときに、以下の関係式（３）：
（３）  ＣＬ／ＣＲ  ≦  ０．９
を満たすように構成されていることが好ましい。
【００１４】
本構成の熱応答性布帛によれば、織物の単位面積あたりの伸縮性糸の熱容量ＣＬと、織物の単位面積あたりの熱伝導性糸の熱容量ＣＲとが上記の関係式（３）を満たすことにより、伸縮性糸から熱伝導性糸へ充分な熱を移動させることができるため、温度変化に対してより優れた応答速度で状態を変化させることができる。
【００１５】
本発明に係る熱応答性布帛において、
前記織物を構成する複数の経糸又は複数の緯糸のうち、一方の糸の少なくとも一部が前記伸縮性糸で構成され、他方の糸の全部が前記熱伝導性糸で構成されていることが好ましい。
【００１６】
本構成の熱応答性布帛によれば、熱応答性液晶性繊維が温度によって液晶相と等方相との間で可逆的に伸縮すると、それに伴って一方の糸（伸縮性糸）が伸縮する。この場合、熱応答性布帛は、特定の方向（伸縮性糸の長さ方向）にサイズが変化することになる。本構成の熱応答性布帛は、このような性質を利用し、熱応答性布帛の形状を変更可能なものとしている。
【００１７】
本発明に係る熱応答性布帛において、
前記織物を構成する複数の経糸及び複数の緯糸の何れもが、一部が前記伸縮性糸で構成され、残部が熱伝導性糸で構成されていることが好ましい。
【００１８】
本構成の熱応答性布帛によれば、熱応答性液晶性繊維が温度によって液晶相と等方相との間で可逆的に伸縮すると、それに伴って経糸（伸縮性糸）及び緯糸（伸縮性糸）が伸縮する。この場合、熱応答性布帛は、経糸方向、及び緯糸方向の両方向にサイズが変化することになる。本構成の熱応答性布帛は、このような性質を利用し、熱応答性布帛のサイズを変更可能なものとしている。
【００１９】
本発明に係る熱応答性布帛において、
前記織物を構成する経糸と緯糸との交点において、全ての前記伸縮性糸は、何れかの前記熱伝導性糸と接触することが好ましい。
【００２０】
本構成の熱応答性布帛によれば、全ての伸縮性糸から交点を介して熱伝導性糸へ熱が移動するため、複数の伸縮性糸間で放熱に差が生じにくく、布帛の全体で均等な応答速度で状態を変化させることができる。
【００２１】
本発明に係る熱応答性布帛において、
前記熱応答性液晶性繊維は、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物と、イソシアネート化合物と、アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドと、架橋剤との反応物である液晶性ポリウレタンを含むことが好ましい。
【００２２】
本構成の熱応答性布帛によれば、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物と、イソシアネート化合物と、アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドと、架橋剤とが反応して液晶性ポリウレタンが生成する際、アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドが液晶性ポリウレタンに含まれるメソゲン基の熱的安定性を低下させるように作用するため、液晶性ポリウレタンの液晶性発現温度が低下し、常温を含む比較的低温の領域で織物の状態や特性が有意に変化し得る使い易い熱応答性布帛を得ることができる。
【００２３】
本発明に係る熱応答性布帛において、
前記熱応答性液晶性繊維は、モノフィラメント又はマルチフィラメントとして構成されていることが好ましい。
【００２４】
本構成の熱応答性布帛によれば、熱応答性液晶性繊維は、モノフィラメント又はマルチフィラメントとして構成されているため、繊維構造によって伸縮性糸に発現する特性の幅を拡げることができる。その結果、織物の設計の自由度が高くなり、熱応答性布帛を様々な用途に利用することができる。
【００２５】
本発明に係る熱応答性布帛において、
前記液晶相と前記等方相との境界となる相転移温度（Ｔｉ）は、前記熱応答性液晶性繊維のガラス転移温度（Ｔｇ）以上かつ１００℃以下であることが好ましい。
【００２６】
本構成の熱応答性布帛によれば、熱応答性液晶性繊維の相転移温度（Ｔｉ）が、ガラス転移温度（Ｔｇ）と１００℃との間に存在するため、常温を含む比較的低温の領域で熱応答性液晶性繊維の状態が大きく変化し、使い勝手が良好で実用的な熱応答性布帛となる。
【００２７】
本発明に係る熱応答性布帛において、
前記相転移温度（Ｔｉ）と前記ガラス転移温度（Ｔｇ）との差は、２０℃以上であることが好ましい。
【００２８】
本構成の熱応答性布帛によれば、相転移温度（Ｔｉ）とガラス転移温度（Ｔｇ）との差を２０℃以上とすることで、液晶相の領域が広く確保され、使い勝手が良好な実用的な熱応答性布帛となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態に係る熱応答性布帛の組織（織物）を拡大した模式図である。
【図２】図２は、本発明の第二実施形態に係る熱応答性布帛の組織（織物）を拡大した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の熱応答性布帛に関する実施形態について説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態や図面に記載される構成に限定されることを意図しない。
【００３１】
〔熱応答性布帛の素材〕
初めに、本発明の熱応答性布帛の主要な構成である織物の経糸及び緯糸の素材について説明する。熱応答性布帛を使い勝手の良いものとするためには、特に常温付近において、布帛の強度（耐久性）を一定以上に維持しながら、温度変化に応じて布帛の形態や特性の変位量を任意に変化させることが求められる。このような現象を発現する材料として、本発明では、分子構造内にメソゲン基を有する液晶性ポリマーを紡糸して得られる液晶性繊維を使用した。液晶性繊維は、温度によって液晶相と等方相との間で可逆的に相転移し（すなわち、熱応答性を有し）、液晶相と等方相とでは液晶（メソゲン基）の配向度が異なる。液晶性繊維の配向度が変化すると、当該液晶性繊維を含む経糸又は緯糸の状態が変化し、それが織物の形態に現れ、ひいては熱応答性布帛の特性の変化をもたらす。従って、このような熱応答性を有する液晶性繊維（以下、「熱応答性液晶性繊維」と称する。）は、本発明の熱応答性布帛の原材料として好適に使用することができる。
【００３２】
熱応答性液晶性繊維は、液晶性ポリウレタンを含む。液晶性ポリウレタンは、液晶性と伸縮性とを兼ね備えた液晶性エラストマーである。液晶性ポリウレタンは、液晶性繊維のマトリックスを構成するものであり、溶融紡糸により繊維状に加工される。ここで、本明細書において、「マトリックス」とは、材料の主成分であることを意味する。従って、液晶性繊維は、主成分の他に、少量添加される副成分（例えば、他のポリマー、低分子物質、フィラー等）や、微小な三次元構造物（例えば、気泡、空隙等）などを含み得ることを排除するものではない。
【００３３】
液晶性ポリウレタンは、活性水素基を有するメソゲン基含有化合物（以下、単に「メソゲン基含有化合物」と称する。）と、イソシアネート化合物と、アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドと、架橋剤とを反応させることにより生成される。液晶性ポリウレタンを生成する際、アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドが液晶性ポリウレタンに含まれるメソゲン基の熱的安定性を低下させるように作用するため、液晶性ポリウレタンの液晶性発現温度が低下し、常温を含む低温領域で、無溶媒で熱応答性液晶性繊維を成形（紡糸）することが可能となる。
【００３４】
メソゲン基含有化合物は、例えば、下記の一般式（１）で表される化合物が使用される。
【００３５】
【化１】
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【００３６】
式中、Ｘは前記メソゲン基の分子構造の一部であって、隣接する結合基の一部をなす単結合、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＯ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は−ＣＯ−ＮＨ−であり、Ａ１及びＡ２は独立して又は共に、炭素数３〜８のシクロアルカン、ベンゼン環、ナフタレン、ビフェニル、若しくはこれらのヘテロ環式化合物、又はこれらの一部が−Ｂｒ、−Ｃｌ、若しくは−ＣＨ３で置換された化合物であり、Ｙ１及びＹ２は独立して又は共に、隣接する結合基の一部をなす単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｓ−、−Ｓｅ−、又は−Ｔｅ−であり、Ｂ１及びＢ２は独立して又は共に、隣接する結合基の一部をなす単結合、又はｍが１〜２０の整数である−（ＣＨ２）ｍ−である。ただし、Ｙ１及びＹ２が−Ｏ−であり、且つＢ１及びＢ２が隣接する結合基の一部をなす単結合であるものを除く。Ｚ１及びＺ２は前記活性水素基を有する末端基であって、独立して又は共に、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＮＨ２、−ＣＯＯＨ、−ＣＨＯ、−Ｏ−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ２ＯＨ、又は二級アミン等である。なお、「隣接する結合基の一部をなす単結合」とは、当該単結合が隣接する結合基の一部と共有されている状態を意味する。例えば、上記一般式（１）において、Ｚ１が−ＯＨであり、Ｙ１が−ＣＯ−であり、Ｂ１が隣接する結合基の一部をなす単結合である場合、Ｚ１−Ｂ１−Ｙ１の部位はＨＯ−ＣＯ−となり、単結合であるＢ１は両側の−ＯＨ及び−ＣＯ−と共有された状態となる。
【００３７】
イソシアネート化合物は、例えば、ジイソシアネート化合物、又は３官能以上のイソシアネート化合物を使用することができる。ジイソシアネート化合物を例示すると、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、及びｍ−キシリレンジイソシアネート等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、及び１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、並びに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、及びノルボルナンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネートが挙げられる。上掲のジイソシアネート化合物は、単独で使用してもよいし、複数種を混合して使用してもよい。３官能以上のイソシアネート化合物を例示すると、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、ビシクロヘプタントリイソシアネート等のトリイソシアネート、及びテトライソシアネートシラン等のテトライソシアネートが挙げられる。上掲の３官能以上のイソシアネート化合物は、単独で使用してもよいし、複数種を混合して使用してもよい。イソシアネート化合物は、上掲のジイソシアネート化合物と、上掲の３官能以上のイソシアネート化合物とを混合したものを使用することも可能である。イソシアネート化合物の配合量は、液晶性ポリウレタンの全原材料に対して、１０〜４０重量％、好ましくは１５〜３５重量％となるように調整される。イソシアネート化合物の配合量が１０重量％未満の場合、ウレタン反応による高分子化が不十分となるため、液晶性ポリウレタンを連続成形することが困難となる。イソシアネート化合物の配合量が４０重量％を超える場合、全原材料に占めるメソゲン基含有化合物の配合量が相対的に少なくなるため、液晶性ポリウレタンの液晶性が低下する。
【００３８】
アルキレンオキシドは、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、又はブチレンオキシドを使用することができる。上掲のアルキレンオキシドは、単独で使用してもよいし、複数種を混合して使用してもよい。スチレンオキシドについては、ベンゼン環にアルキル基、アルコキシル基、ハロゲン等の置換基を有するものでもよい。アルキレンオキシドは、上掲のアルキレンオキシドと、上掲のスチレンオキシドとを混合したものを使用することも可能である。アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドの配合量は、メソゲン基含有化合物１モルに対して、アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドが１〜１０モル、好ましくは２〜８モル付加されるように調整される。アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドの付加モル数が１モル未満の場合、液晶性ポリウレタンの液晶性が発現する温度範囲を十分に低下させることが困難となり、そのため、無溶媒で且つ液晶性が発現した状態で原材料を反応硬化させながら液晶性ポリウレタンを連続成形することが困難となる。アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドの付加モル数が１０モルを超える場合、液晶性ポリウレタンの液晶性が発現し難くなる虞がある。
【００３９】
架橋剤は、熱架橋剤又は光架橋剤（光重合性基含有化合物）を使用することができる。熱架橋剤としては、例えば、少なくとも３つの反応性官能基を有するポリオール（以下、「３以上の反応性官能基を有するポリオール」とも言う。）を使用することができる。このようなポリオールを架橋剤として使用すれば、液晶性ポリウレタンが緻密化されるため、材料として一定以上の強度を確保することができる。また、ポリオールは、分子構造内の立体障害が少ないため、液晶性ポリウレタンの相転移温度前後における物性（例えば、弾性率、破断応力など）の過剰な変化が抑制される。従って、液晶性繊維が液晶相から等方相に相転移したとき、熱応答性を維持しながら、液晶性ポリウレタンの物性低下を少なくすることができる。少なくとも３つの反応性官能基を有するポリオールを例示すると、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等の３つ以上の水酸基を有する高分子量ポリオール（分子量４００以上）、並びに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、ｍｅｓｏ−エリトリトール、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等の低分子量ポリオールが挙げられる。上掲のポリオールは、単独で使用してもよいし、複数種を混合して使用してもよい。
【００４０】
光架橋剤（光重合性基含有化合物）としては、例えば、アクリロイル基含有化合物、メタクリロイル基含有化合物、アリル基含有化合物を使用することができる。アクリロイル基含有化合物を例示すると、プロピレングリコールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、エチレングリコールジグリシジルエーテルメタクリル酸付加物、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、グリセリンジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、ビスフェノールＡ  ＰＯ２ｍｏｌ付加物ジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、２−アクリロイルオキシエチルサクシネート、β−カルボキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−アクリロイロキシエチル−コハク酸、２−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−アクリロイロキシエチル−フタル酸、２−アクリロイロキシエチル−２−ヒドロキシエチル−フタル酸、２−アクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート、２−ヒドロキシ−３−アクリロイロキシプロピルメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等が挙げられる。メタクリロイル基含有化合物を例示すると、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシブチルメタクリレート、２−メタクリロイロキシエチルコハク酸、２−メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−メタクロイロキシエチルアシッドホスフェート、グリセリンジメタクリレート、ビスフェノールＡ  ＰＯ２ｍｏｌ付加物ジグリシジルエーテルメタクリル酸付加物、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルメタクリル酸付加物、２−ヒドロキシ−３−アクリロイロキシプロピルメタクリレート、２−メタクリロイルオキシエチルサクシネート等が挙げられる。アリル基含有化合物を例示すると、グリセリンモノアリルエーテル、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル等が挙げられる。
【００４１】
光架橋剤（光重合性基含有化合物）を使用する場合、光硬化開始剤を併用することが好ましい。光硬化開始剤は、例えば、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフォンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン／ベンゾフェノン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−１−｛４−［４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル］−フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オン、オキシ−フェニル−アセチックアシッド２−［２−オキソ−２−フェニル−アセトキシ−エトキシ］−エチルエステル／オキシ−フェニル−アセチックアシッド２−［２−ヒドロキシ−エトキシ］−エチルエステル、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチル−ベンジル）−１−（４−モリフォリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オン、ビス（η５−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）−ビス（２，６−ジフルオロ−３−（１Ｈ−ピロール−１−イル）−フェニル）チタニウム、１，２−オクタンジオン，１−［４−（フェニルチオ）フェニル−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、エタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）、ヨードニウム，（４−メチルフェニル）［４−（２−メチルプロピル）フェニル］−ヘキサフルオロフォスフェート（１−）／プロピレンカーボネート、トリアリールスルフォニウムヘキサフルオロフォスフェート、トリアリールスルフォニウムテトラキス−（ペンタフルオロフェニル）ボレート、オキシムスルホネート系光酸発生剤を使用することができる。
【００４２】
架橋剤の配合量は、すべての原材料（メソゲン基含有化合物、イソシアネート化合物、アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシド、並びに架橋剤）の合計量を１００重量部としたとき、０．１〜２０重量部、好ましくは０．２〜１８重量部に調整される。このような範囲であれば、液晶性ポリウレタン中のメソゲン基は適度に動くことが可能であり、熱応答性と液晶性とをバランスよく発現させることができる。架橋剤の配合量が０．１重量部未満の場合、液晶性ポリウレタンが十分に硬化しないため、マトリックス自体が流動して熱応答性が得られなくなる虞がある。架橋剤の配合量が２０重量部を超える場合、液晶性ポリウレタンの架橋密度が高くなり過ぎるため、メソゲン基の配向が阻害されて液晶性が発現し難くなり、熱応答性が得られなくなる虞がある。
【００４３】
光架橋剤（光重合性基含有化合物）に光硬化開始剤を併用する場合の当該光硬化開始剤の配合量は、すべての原材料（メソゲン基含有化合物、イソシアネート化合物、アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシド、光架橋剤、及び光硬化開始剤）の合計量を１００重量部としたとき、０．５〜１０重量％、好ましくは１〜８重量％となるように調整される。光硬化開始剤の配合量が０．５重量％未満の場合、光照射時に均一に重合反応が進行しないため、あるいは硬化が不十分となるため、生成したポリウレタンは液晶性を発現し難くなる。光硬化開始剤の配合量が１０重量％を超える場合、生成したポリウレタン中のメソゲン基の含有量が減少するため、液晶性が発現し難くなる。光硬化開始剤は、２００〜６００ｎｍに吸収波長を有するものが好ましい。光硬化開始剤が上記範囲の吸収波長を有していれば、液晶性ポリウレタン又はその原材料の透明度（可視光の透過率）が低いものであっても、光硬化開始剤が光を吸収し、確実に光架橋反応を進行させることができる。
【００４４】
熱応答性液晶性繊維は、熱重合又は光重合により生成される。熱重合の場合、例えば、以下の反応スキームにより生成される。初めに、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を反応させ、アルキレンオキシド及び／又はスチレンオキシドが付加されたメソゲン基含有化合物（以下、「メソゲンジオール」と称する。）を調製する。得られたメソゲンジオールに、触媒及び一段階目のイソシアネート化合物を添加し、液晶性ウレタン化合物が得られる。一段階目のイソシアネート化合物は、ＮＣＯ  ｉｎｄｅｘが５０〜９８となるように添加されることが好ましい。ここで、ＮＣＯ  ｉｎｄｅｘとは、イソシアネート化合物が有するイソシアネート基の総数をイソシアネート基と反応可能なポリオールの活性水素基の総数で除したものに１００を乗じた数値である。ＮＣＯ  ｉｎｄｅｘが５０未満の場合、液晶性ウレタン化合物の分子量が小さいため、液晶性ウレタン化合物の粘度が低く紡糸が困難になる虞がある。ＮＣＯ  ｉｎｄｅｘが９８を超える場合、一段階目のイソシアネート化合物の添加で液晶性ポリウレタンの架橋密度が高くなり過ぎるため、二段階目のイソシアネート化合物の添加で３官能以上の反応性官能基を添加しても架橋反応がほとんど起こらない虞がある。上記の条件により、３以上の反応性官能基を有するポリオールにより架橋される前に、得られる液晶性ウレタン化合物中に含まれるメソゲン基をある程度均一に分散した状態とすることができる。得られた液晶性ウレタン化合物に、架橋剤及び二段階目のイソシアネート化合物を添加し、加熱しながら混練すると半硬化状態の液晶性ウレタン化合物（プレポリマー）が得られる。二段階目のイソシアネート化合物は、最終的にＮＣＯ  ｉｎｄｅｘが１００〜１３０となるように添加されることが好ましい。これにより、過不足なく、イソシアネート基がポリオールの活性水素基と反応することができる。この半硬化状態の液晶性ウレタン化合物を押出成形機等を用いて繊維状に押し出し、適切な条件下で養生すると、液晶性ウレタン化合物が高分子化しながら硬化し、繊維の形態に成形された液晶性ポリウレタン（エラストマー）が生成する。このとき、液晶性ポリウレタンをガラス転移温度（Ｔｇ）以上かつ相転移温度（Ｔｉ）以下（すなわち、液晶性が発現する温度）で延伸しながら成形すると、液晶性ポリウレタンに含まれるメソゲン基が延伸方向に沿うように動いて高度な配向性が得られる。そして、延伸した状態で液晶性ポリウレタンを養生すると、温度変化に応じて液晶相と等方相との間で可逆的に伸縮する液晶性ポリウレタンを含む熱応答性液晶性繊維が完成する。この熱応答性液晶性繊維は、液晶性ポリウレタン中のメソゲン基が延伸方向に配向したものであり、熱が加わるとメソゲン基の配向が崩れて（不規則となって）延伸方向に収縮し、熱を取り除くとメソゲン基の配向が復活して延伸方向に伸長するという特異的な熱応答挙動を示す。
【００４５】
光重合の場合、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、イソシアネート化合物、及び光架橋剤（光重合性基含有化合物）を含み、必要に応じて光硬化開始剤をさらに含む原材料に光を照射することにより液晶性ポリウレタンを生成することができる。具体的には、原材料を混練及び加熱し、紡糸装置を用いて延伸しながら繊維状に成形（紡糸）した後、これに光を照射して原材料間で光架橋反応を進行させ、硬化させる。原材料に照射する光は、波長が２００〜６００ｎｍである紫外光ないし可視光が好ましい。このような光架橋による硬化法であれば、原材料を混練及び加熱し、次いで延伸して成形を行った後、冷却により温度が十分に低下した状態で硬化させることができる。すなわち、成形と光架橋（硬化）とを別々の工程として行うことができる。従って、常温を含む低温領域において液晶相が確実に発現する液晶性ポリウレタンを得ることができる。
【００４６】
液晶性ポリウレタンは、光架橋前の状態において、温度８０〜１２０℃、及びせん断速度５００ｓ−１の環境下で測定される溶融粘度が５〜１０００Ｐａ・ｓであるように調製される。この調製は、各原材料の種類の選択、各原材料の配合比の最適化等により行うことができる。このような調製を行えば、常温を含む低温領域でも液晶性ポリウレタンの成形（紡糸）が容易なものとなり、液晶性ポリウレタン全体を均等に硬化させることができる。しかも、成形後に温度が十分に低下した状態（すなわち、液晶相が発現した状態）で原材料を硬化させることが可能なため、モノドメイン化が容易なものとなり、生成した液晶性ポリウレタンの液晶相の発現温度領域は常温を含む比較的低い温度領域となる。
【００４７】
液晶性ポリウレタンの原材料の混練及び加熱は、紡糸装置の中で成形と同時に行うことができる。初めに、紡糸装置に原材料を投入して十分に混練及び加熱する。次いで、混練溶融物を液晶性が発現する温度領域（すなわち、ガラス転移温度（Ｔｇ）以上かつ相転移温度（Ｔｉ）以下）で延伸しながら紡糸する。このとき、メソゲン基含有化合物に含まれるメソゲン基が延伸方向に沿うように動くため、高度な配向性が得られる。そして、延伸した混練溶融物を冷却し、延伸状態を保ったまま波長２００〜６００ｎｍ光を照射すると、配向性を維持したまま原材料間で架橋反応が進行し、低温液晶発現性と弾性とを兼ね備えた液晶性ポリウレタンが完成する。これは、連続式による製造方法である。一方、液晶性ポリウレタンの原材料を予め混練及び加熱してペレット状に成形しておき、ペレット化した原材料を、紡糸装置を用いて繊維状に成形した後、液晶性が発現する温度領域（すなわち、ガラス転移温度（Ｔｇ）以上かつ相転移温度（Ｔｉ）以下）で延伸し、延伸状態を保ったまま波長２００〜６００ｎｍ光を照射して液晶性ポリウレタンを製造することも可能である。これは、バッチ式による製造方法である。
【００４８】
熱応答性液晶性繊維に含まれる液晶性ポリウレタンの配向は、メソゲン基の配向度によって評価することができる。配向度の値が大きいものは、メソゲン基が一軸方向に高度に配向している。配向度は、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）を用いた１回全反射測定法（ＡＴＲ）により、芳香族エーテルの逆対称伸縮振動の吸光度（０°、９０°）、及びメチル基の対称変角振動の吸光度（０°、９０°）を測定し、これらの吸光度をパラメータとする以下の計算式に基づいて算出される。
配向度＝（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋２Ｂ）
Ａ：０°で測定したときの芳香族エーテルの逆対称伸縮振動の吸光度／０°で測定したときのメチル基の対称変角振動の吸光度
Ｂ：９０°で測定したときの芳香族エーテルの逆対称伸縮振動の吸光度／９０°で測定したときのメチル基の対称変角振動の吸光度
【００４９】
上述の反応スキームにより得られた液晶性ポリウレタンは、そのまま熱応答性液晶性繊維の素材として利用可能であるが、液晶性ポリウレタンに副成分を少量添加したり、気泡を分散させて利用することも可能である。液晶性ポリウレタンに添加可能な副成分を例示すると、有機フィラー、無機フィラー、補強剤、増粘剤、離型剤、賦形剤、カップリング剤、難燃剤、耐炎剤、顔料、着色料、消臭剤、抗菌剤、防カビ剤、帯電防止剤、紫外線防止剤、及び界面活性剤等が挙げられる。また、副成分として、他のポリマーや低分子物質を添加することも可能である。副成分が添加された液晶性ポリウレタンは、当該副成分の機能が付与されたものとなり、様々な場面で利用することができる。
【００５０】
液晶性ポリウレタン中に気泡を分散させる方法としては、例えば、液晶性ポリウレタンの原材料に発泡剤を混合しておき、液晶性ポリウレタンの硬化反応時に発泡剤を発泡させる方法が挙げられる。この場合、発泡剤として、例えば、炭酸水素ナトリウムを使用することができる。また、液晶性ポリウレタン中に気泡を分散させる別の方法として、例えば、液晶ポリウレタンの原材料に空気を含ませながら当該原材料を混合することにより、液晶性ポリウレタン中に気泡を混入させるメカニカルフロス法、液晶性ポリウレタンの原材料に中空フィラーを混合することにより、液晶性ポリウレタン中に中空フィラーを分散させる方法等が挙げられる。液晶性ポリウレタン中に気泡が分散した熱応答性液晶性繊維は、気泡によって断熱性が高まるため、温度変化が大きい環境でも使用することが可能となる。また、液晶性ポリウレタン中に気泡が含まれることで熱応答性液晶性繊維が軽量化されるため、例えば、スポーツウェアやシューズ用の布帛として好適に使用することができる。
【００５１】
熱応答性液晶性繊維の形態は、モノフィラメント又はマルチフィラメントの何れでも構わない。モノフィラメントは、上述のように、液晶性ポリウレタンを、紡糸装置を用いて繊維状に成形（紡糸）することにより得られる。繊維状の液晶性ポリウレタンを一軸延伸しながらロールに巻き取り、所定期間養生することによりモノフィラメントが生成する。マルチフィラメントは、モノフィラメントを数本〜数百本束ねて撚り合わせたものである。モノフィラメント又はマルチフィラメントとして構成された熱応答性液晶性繊維は、その形態に応じて様々な用途に利用することができる。
【００５２】
熱応答性液晶性繊維が常温を含む低温の温度領域で使用可能であるためには、適切なガラス転移温度（Ｔｇ）及び相転移温度（Ｔｉ）を有する液晶性ポリウレタンをマトリックスとして選択する必要がある。本発明では、液晶性ポリウレタンとして、相転移温度（Ｔｉ）が、当該液晶性ポリウレタンのガラス転移温度（Ｔｇ）以上かつ１００℃以下のものが好適に使用される。さらに、相転移温度（Ｔｉ）とガラス転移温度（Ｔｇ）との差は、２０℃以上であることが好ましく、２５℃以上であることがより好ましい。このような液晶性ポリウレタンを含む熱応答性液晶性繊維は、常温を含む比較的低温の領域で液晶性ポリウレタンの物性が大きく変化し、しかもその物性値が大きくなる液晶相の領域が広く確保されるため、熱応答性に優れながら、使い勝手が良好な実用的な材料となる。
【００５３】
〔熱応答性布帛の構成〕
熱応答性布帛は、当該布帛を構成する織物が上述の熱応答性液晶性繊維を含むことで、サイズ、形状、及び特性（通気性、透湿性、吸水性等）の状態を変化させることができる。織物は、複数の経糸と複数の緯糸とを織り込んで構成されるものであるが、使用環境の温度変化に対して優れた応答速度で織物の状態が変化するためには、複数の経糸又は複数の緯糸のうち、一方の糸の少なくとも一部が熱応答性液晶性繊維を含む伸縮性糸で構成され、他方の糸の少なくとも一部が熱応答性液晶性繊維を含まず、熱応答性液晶性繊維よりも高い熱伝導率を有する糸（以下、「熱伝導性糸」と称する。）で構成されることが必要となる。
【００５４】
ここで、「複数の経糸又は複数の緯糸のうち、一方の糸の少なくとも一部が熱応答性液晶性繊維を含む」とは、例えば、複数の経糸が熱応答性液晶性繊維を含むものである場合、全ての経糸が熱応答性液晶性繊維から構成されるもの、一部の経糸が全て熱応答性液晶性繊維から構成され、残部の経糸が全て熱伝導性糸から構成されるもの、全ての経糸が熱応答性液晶性繊維と熱応答性液晶性繊維とは異なる繊維（「他の繊維」とする。）との混繊糸であるもの、一部の経糸が全て熱応答性液晶性繊維から構成され、残部の経糸が全て混繊糸から構成されるものが含まれる。複数の緯糸が熱応答性液晶性繊維を含むものである場合についても、経糸の場合と同様である。
【００５５】
また、「他方の糸の少なくとも一部が熱応答性液晶性繊維を含まない」とは、例えば、複数の緯糸が熱応答性液晶性繊維を含まないものである場合、全ての緯糸が熱伝導性糸から構成されるもの、一部の緯糸が全て熱伝導性糸から構成され、残部の緯糸が全て熱応答性液晶性繊維から構成されるもの、一部の緯糸が全て熱伝導性糸から構成され、残部の緯糸が全て混繊糸から構成されるものが含まれる。複数の経糸が熱応答性液晶性繊維を含まないものである場合についても、緯糸の場合と同様である。このような織組織を備えた本発明の熱応答性布帛の実施形態について、以下に説明する。
【００５６】
＜第一実施形態＞
図１は、第一実施形態に係る熱応答性布帛１００の組織（織物）を拡大した模式図である。熱応答性布帛１００は、織物を構成する複数の経糸１０の全てが熱応答性液晶性繊維を含む伸縮性糸で構成されている。一方、織物を構成する複数の緯糸２０については、熱応答性液晶性繊維は一切含まず、全てが熱伝導性糸で構成されている。（ａ）は経糸１０に含まれる熱応答性液晶性繊維が液晶相にあるときの状態を示し、（ｂ）は経糸１０に含まれる熱応答性液晶性繊維が等方相にあるときの状態を示している。何れの状態においても、この織組織では、熱応答性布帛１００に用いられている全ての伸縮性糸（経糸１０）は、交点３０において熱伝導性糸（緯糸２０）と接触している。
【００５７】
熱応答性布帛１００は、伸縮性糸である経糸１０の方向に沿ってサイズが変化する。図１に示す例では、熱応答性液晶性繊維の相転移温度（Ｔｉ）より低温の環境から高温の環境に移した場合、（ａ）において破線で囲った領域の縦方向の長さＬ１は、（ｂ）において長さＬ１より短い長さＬ２に縮む。逆に、相転移温度（Ｔｉ）より高温の環境から低温の環境に移した場合、（ｂ）において破線で囲った領域の縦方向の長さＬ２は、（ａ）において長さＬ２より長い長さＬ１に伸びる。なお、第一実施形態においては、複数の経糸１０は、少なくとも一部が熱応答性液晶性繊維を含む伸縮性糸を含んでいればよく、複数の経糸１０の１０％以上が伸縮性糸で構成されていれば、布帛として有意なサイズの変化が可能となる。
【００５８】
伸縮性糸の熱伝導率は、０．１〜０．４Ｗ／ｍ・Ｋであることが好ましく、０．１５〜０．３５Ｗ／ｍ・Ｋであることがより好ましい。熱伝導性糸の熱伝導率は、０．４Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましく、０．８Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることがより好ましい。熱伝導性糸は、例えば、レーヨン、麻、綿、絹、ガラス繊維、炭素繊維、スチール繊維等を含むように構成される。
【００５９】
特に、相転移温度（Ｔｉ）より高温の環境から低温の環境に移した場合における織物の状態変化の応答速度を向上させるために、伸縮性糸の熱伝導率をｋＬ（Ｗ／ｍ・Ｋ）とし、熱伝導性糸の熱伝導率をｋＲ（Ｗ／ｍ・Ｋ）とすると、熱応答性布帛１００は、以下の関係式（１）で定義する熱伝導指標値Ｉが１０以上に構成され、好ましくは５０以上に構成される。
（１）  Ｉ  ＝  （ｋＲ−ｋＬ）／ｋＲ  ×  １００
【００６０】
熱伝導指標値Ｉが１０以上であれば、熱伝導性糸の熱伝導率ｋＲが伸縮性糸の熱伝導率ｋＬよりも充分に高くなるため、交点３０における伸縮性糸から熱伝導性糸への熱移動が効率の良いものとなる。そのため、熱応答性布帛１００を、相転移温度（Ｔｉ）より高温の環境から低温の環境に移した場合、いち早く環境中に放熱することが可能な熱伝導性糸へ伸縮性糸の熱が移動することで、伸縮性糸の温度は周囲の温度変化に速やかに追従して相転移温度（Ｔｉ）よりも低温になる。その結果、伸縮性糸に含まれる熱応答性液晶性繊維が、周囲の温度変化に対して優れた応答速度で液晶相と等方相との間で可逆的に伸縮し、熱応答性布帛１００のサイズを速やかに変化させることができる。例えば、液晶性ポリウレタンを含む熱応答性液晶性繊維で伸縮性糸を構成し、熱伝導率が高い繊維であるレーヨンで熱伝導性糸を構成した熱応答性布帛１００では、熱伝導率ｋＬが０．２Ｗ／ｍ・Ｋとなり、熱伝導率ｋＲが０．５８Ｗ／ｍ・Ｋとなり、熱伝導指標値Ｉが６３．８となり、使用環境の温度変化に対して非常に優れた応答速度で状態を変化させることができる。熱伝導指標値Ｉが１０未満である場合、熱伝導性糸の熱伝導率ｋＲと伸縮性糸の熱伝導率ｋＬとの差が小さく、交点３０を介した伸縮性糸から熱伝導性糸への熱伝導が不十分なものとなり、例えば、熱応答性布帛１００を相転移温度（Ｔｉ）より高温の環境から低温の環境に移しても、伸縮性糸に含まれる熱応答性液晶性繊維が速やかに温度変化せず、充分な応答速度が得られない場合がある。なお、伸縮性糸の熱伝導率ｋＬ、及び熱伝導性糸の熱伝導率ｋＲには、夫々の糸で紡糸方向の熱伝導率、及び紡糸方向に直交する方向の熱伝導率を、例えば、レーザーフラッシュ法にて測定し、何れか値が高いものを用いることが好ましい。
【００６１】
熱応答性布帛１００は、平面視したとき、単位面積の織物において伸縮性糸が占める面積をＡＬ（ｍｍ２）とし、熱伝導性糸が占める面積をＡＲ（ｍｍ２）としたときに、以下の関係式（２）：
（２）  ０．１  ≦  ＡＬ／ＡＲ  ≦  ０．９
を満たすように構成されることが好ましい。ＡＬ／ＡＲが０．１ないし０．９の範囲であれば、熱応答性布帛１００は、伸縮性糸及び熱伝導性糸の割合が適切なものとなり、応答速度、及びサイズの変化量の何れにも優れたものとなる。ＡＬ／ＡＲが０．１より小さい場合、熱応答性布帛１００に占める伸縮性糸の割合が非常に小さくなり、織物のサイズが殆ど変化しなくなる。ＡＬ／ＡＲが０．９より大きい場合、熱応答性布帛１００に占める熱伝導性糸の割合が非常に小さくなるため、伸縮性糸から熱伝導性糸への僅かな熱の移動で熱平衡に達して、充分な応答速度が得られない場合がある。
【００６２】
熱応答性布帛１００は、織物の単位面積あたりの伸縮性糸の熱容量をＣＬ（Ｊ／Ｋ）とし、熱伝導性糸の熱容量をＣＲ（Ｊ／Ｋ）としたときに、以下の関係式（３）：
（３）  ＣＬ／ＣＲ  ≦  ０．９
を満たすように構成されることが好ましい。ＣＬ／ＣＲが０．９以下であれば、伸縮性糸から熱伝導性糸へ充分な熱を移動させることができる。そのため、例えば、熱応答性布帛１００を、相転移温度（Ｔｉ）より高温の環境から低温の環境に移した場合、いち早く環境中に放熱することが可能な熱伝導性糸へ伸縮性糸から充分な熱が移動し、伸縮性糸の温度は周囲の温度変化に速やかに追従して相転移温度（Ｔｉ）よりも低温になる。その結果、伸縮性糸に含まれる熱応答性液晶性繊維が、周囲の温度変化に対して優れた応答速度で液晶相と等方相との間で可逆的に伸縮し、熱応答性布帛１００のサイズを速やかに変化させることができる。ＣＬ／ＣＲが０．９より大きい場合、伸縮性糸から熱伝導性糸への僅かな熱の移動で熱平衡に達するため、例えば、熱応答性布帛１００を相転移温度（Ｔｉ）より高温の環境から低温の環境に移しても、伸縮性糸に含まれる熱応答性液晶性繊維が速やかに温度変化せず、充分な応答速度が得られない場合がある。
【００６３】
＜第二実施形態＞
図２は、第二実施形態に係る熱応答性布帛２００の組織（織物）を拡大した模式図である。熱応答性布帛２００は、織物を構成する複数の経糸１０に、伸縮性糸で構成された経糸１０ａと熱伝導性糸で構成された経糸１０ｂとが交互に配されている。一方、織物を構成する複数の緯糸２０には、伸縮性糸で構成された緯糸２０ａと熱伝導性糸で構成された緯糸２０ｂとが交互に配されている。（ａ）は経糸１０ａ及び緯糸２０ａに含まれる熱応答性液晶性繊維が液晶相にあるときの状態を示し、（ｂ）は経糸１０ａ及び緯糸２０ａに含まれる熱応答性液晶性繊維が等方相にあるときの状態を示している。何れの状態においても、伸縮性糸である経糸１０ａは、熱伝導性糸である緯糸２０ｂと交点３０ａで接触し、伸縮性糸である経糸２０ａは、熱伝導性糸である緯糸１０ｂと交点３０ｂで接触している。
【００６４】
熱応答性布帛２００は、伸縮性糸である経糸１０ａの方向に沿ってサイズが変化するとともに、伸縮性糸である緯糸２０ａの方向に沿ってサイズが変化する。図２に示す例では、相転移温度（Ｔｉ）より低温の環境から高温の環境に移した場合、（ａ）において破線で囲った領域の縦方向の長さＬ１、及び横方向の長さＭ１は、（ｂ）において長さＬ１より短い長さＬ２、及び長さＭ１より短い長さＭ２に夫々縮む。逆に、相転移温度（Ｔｉ）より高温の環境から低温の環境に移した場合、（ｂ）において破線で囲った領域の縦方向の長さＬ２、及び横方向の長さＭ２は、（ａ）において長さＬ２より長い長さＬ１、及び長さＭ２より長い長さＭ１に夫々伸びる。なお、第二実施形態においても、複数の経糸１０は、少なくとも一部が熱応答性液晶性繊維を含む伸縮性糸を含んでいればよく、複数の経糸１０の１０％以上が伸縮性糸で構成されていれば、布帛として有意なサイズの変化が可能となる。
【００６５】
熱応答性布帛２００は、サイズに変化が経糸方向、及び緯糸方向の両方向に生じることを除いて、熱応答性布帛１００と同様の構成であり、熱応答性布帛２００においても、熱伝導指標値Ｉが１０以上に構成され、好ましくは５０以上に構成される。また、平面視したときの伸縮性糸が織物に占める面積ＡＬ（ｍｍ２）と、熱伝導性糸が織物に占める面積ＡＲ（ｍｍ２）とが、上記の関係式（２）を満たすように構成されることが好ましい。また、織物の単位面積あたりの伸縮性糸の熱容量ＣＬ（Ｊ／Ｋ）と、熱伝導性糸の熱容量ＣＲ（Ｊ／Ｋ）とが、上記の関係式（３）を満たすように構成されることが好ましい。熱伝導指標値Ｉ、ＡＬ／ＡＲ、及びＣＬ／ＣＲが夫々、上記の条件を満たすことで、熱応答性布帛２００は、熱応答性布帛１００と同様に、周囲の温度変化に対する応答速度、及びサイズの変化量の何れにも優れたものとなる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の熱応答性布帛は、下着、スポーツウェア、シューズ等の衣料分野、アクチュエータ、フィルター等の工業分野、人工筋肉、カテーテル等の医学・医療分野において利用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１０                    経糸
２０                    緯糸
１０ａ，２０ａ          伸縮性糸
１０ｂ，２０ｂ          熱伝導性糸
３０，３０ａ，３０ｂ    交点
１００，２００          熱応答性布帛
【図１】
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【図２】
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