JP2012211212A - 自己修復性高分子材料及びこれを用いた樹脂被覆物品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ビニルブチラールに由来する分子鎖を含む重合体と、可塑剤とを含有する自己修復性高分子材料である。重合体と可塑剤の質量比率が70:30〜99:1、ガラス転移温度が50℃以上、80℃以下、10Hz、23℃における引張貯蔵弾性率の値が100MPa以上、10Hz、100℃における引張貯蔵弾性率の値が0.5MPa以上である。
【選択図】 図1
Description
(1)前記重合体と可塑剤の質量比率が70:30〜99:1、
(2)ガラス転移温度が50℃以上、80℃以下、
(3)10Hz、23℃における引張貯蔵弾性率の値が100MPa以上、
(4)10Hz、100℃における引張貯蔵弾性率の値が0.5MPa以上
であることを特徴とする。
直鎖状の高分子液体を三次元的に架橋すると、やがてゲルと呼ばれる流動不可能な状態に至る。流動可能なゾル状態からゲル状態に転移する点を臨界点と呼ぶ。臨界点ではひとつの巨大分子が生成するが、その架橋構造は十分に発達していない。
(2)ガラス転移温度Tg
高分子物質の分子運動が凍結されている状態から、からみ合い点間のセグメントの運動が生じる温度がガラス転移温度と定義される。一般的に材料表面では、物質内部に比べて分子の持つ自由体積が増加するため、ガラス転移温度は低下する。
(3)ダングリング鎖
臨界点近傍のゲルは、両末端が架橋点に繋がり弾性に寄与するネットワーク鎖と、片末端は架橋点に連結しているが別の末端は架橋点に繋がらずに自由に運動できるダングリング鎖から構成されている。このダングリング鎖は運動性が高く、隣接するダングリング鎖とからみ合い相互作用も示し易い。
ビニルブチラール−ビニルアセタール−ビニルアルコール三元共重合体(電気化学工業社製PVB、商品名4000−4、ビニルアルコール18質量%、ビニルアセタール2質量%)に10質量%のジ−2−エチルヘキシルアジペート(di-2-ethylhexyl adipate、大八化学社製、DOA)を可塑剤として加え、クロロホルムを溶媒として溶液混合(樹脂濃度5%)を実施した。室温にて乾燥させた後、200℃で圧縮成形機により溶融成形を行い、厚み1mmのフィルムを調製した。
ジ−2−エチルヘキシルアジペートの割合を5質量%とし、他は実施例1と同様にしてフィルムを調製した。
ジ−2−エチルヘキシルアジペートの割合を15質量%とし、他は実施例1と同様にしてフィルムを調製した。
ジ−2−エチルヘキシルアジペートの代わりにジ−2−エチルヘキシルフタレート(di-2-ethylhexyl phthalate、大八化学社製、DOP)を用い、他は実施例1と同様にしてフィルムを調製した。
ビニルブチラール−ビニルアセタール−ビニルアルコール三元共重合体の代わりにビニルブチラール単独重合体(Aldrich社製、商品名418420)を用い、他は実施例1と同様にしてフィルムを調製した。
ジ−2−エチルヘキシルアジペート(DOA)を添加しない他は実施例1と同様にしてフィルムを調製した。
ジ−2−エチルヘキシルアジペート(DOA)の添加量を35質量%とし、他は実施例1と同様にしてフィルムを調製した。
ビニルブチラール−ビニルアセタール−ビニルアルコール三元共重合体として、ビニルアルコール11質量%、ビニルアセタール1質量%のビニルブチラール−ビニルアセタール−ビニルアルコール三元共重合体(創和科学社製、PBV)を用い、他は実施例1と同様にしてフィルムを調製した。
これら実施例及び比較例で調製したフィルムについて、動的引張弾性率及びガラス転移温度Tgを計測するとともに、自己修復性及び耐熱性を評価した。結果を表1に示す。なお、計測及び評価の方法は下記の通りである。
#100の紙やすりで表面に傷をつけた後、実体顕微鏡により写真撮影を行った。23℃で2週間放置した後、再び写真撮影し、自己修復の有無を判断した。明らかに傷が少なくなっている場合は○、表面傷の状態がほとんど変化していない場合には×とした。
幅5mm、長さ20mmに切り出した試験片を用い、0℃から150℃までの温度範囲を2℃/分の昇温速度で測定した。測定装置は強制振動型動的粘弾性測定装置(UBM社製、商品名DVE E4000)、測定周波数は10Hzである。損失正接が極大を示す温度をガラス転移温度Tgとして評価すると共に、23℃及び100℃の引張貯蔵弾性率を計測した。
100℃にて1mm厚みの試験片に接触面積1cm2で15gの錘を置き、1時間放置した。1時間経過後の錘の下の試料を観測し、耐熱性の指標とした。全面に残っている場合には○、一部でも流れている場合には×とした。
Claims (8)
- ビニルブチラールに由来する分子鎖を含む重合体と、可塑剤とを含有し、
(1)前記重合体と可塑剤の質量比率が70:30〜99:1、
(2)ガラス転移温度が50℃以上、80℃以下、
(3)10Hz、23℃における引張貯蔵弾性率の値が100MPa以上、
(4)10Hz、100℃における引張貯蔵弾性率の値が0.5MPa以上
であることを特徴とする自己修復性高分子材料。 - 前記重合体が、ビニルブチラールにビニルアセタールおよび/またはビニルアルコールが30質量%以下の割合で共重合された二元共重合体または三元共重合体であることを特徴とする請求項1記載の自己修復性高分子材料。
- 基材表面に請求項1または2記載の自己修復性高分子材料からなる被膜が形成されていることを特徴とする樹脂被覆物品。
- 前記基材が、プラスチック、金属、木材の中から選ばれる少なくとも1種よりなることを特徴とする請求項3記載の樹脂被覆物品。
- 前記被膜が、前記自己修復性高分子材料を含む塗料を塗布することにより形成されていることを特徴とする請求項3または4記載の樹脂被覆物品。
- 前記被膜が、前記自己修復性高分子材料のシート状成形物を貼り合せることにより形成されていることを請求項3または4記載の樹脂被覆物品。
- プラスチック眼鏡またはゴーグルであることを特徴とする請求項3から6のいずれか1項記載の樹脂被覆物品。
- 光学ディスプレイ用保護フィルムであることを特徴とする請求項3から6のいずれか1項記載の樹脂被覆物品。
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JPS61130565A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-18 | 白▲土▼ 榮一郎 | 建築物の補修法 |
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2011
- 2011-03-30 JP JP2011076210A patent/JP5728268B2/ja active Active
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