JP2549750B2 - Polyester resin with shape memory - Google Patents

Polyester resin with shape memory

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JP2549750B2
JP2549750B2 JP2168881A JP16888190A JP2549750B2 JP 2549750 B2 JP2549750 B2 JP 2549750B2 JP 2168881 A JP2168881 A JP 2168881A JP 16888190 A JP16888190 A JP 16888190A JP 2549750 B2 JP2549750 B2 JP 2549750B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は,形状記憶能を有するポリエステル樹脂に関
するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyester resin having a shape memory ability.

(従来の技術) 従来,形状記憶能を有する素材としては,Ni−Ti系,Cu
−Ni−Al系,Cu−Zn−Al系,Cu−Zn−Si系等の形状記憶合
金がよく知られている。
(Prior Art) Conventionally, as materials having shape memory ability, Ni-Ti system, Cu
Shape memory alloys such as -Ni-Al type, Cu-Zn-Al type, and Cu-Zn-Si type are well known.

また,形状記憶能を有する樹脂材料としては,ポリト
ランスイソプレン系樹脂(特開昭55−93806号,同61−3
4150号),ポリノルボルネン系樹脂(特開昭59−53528
号,同61−91244号),ビニル系樹脂とアクリル酸系樹
脂又は合成ゴムとの混合物からなるもの(特開昭63−17
952号)等が知られている。
Further, as a resin material having a shape memory ability, a polytransisoprene resin (JP-A-55-93806, 61-3
4150), polynorbornene-based resin (JP-A-59-53528)
No. 61-91244), consisting of a mixture of vinyl resin and acrylic acid resin or synthetic rubber (JP-A-63-17).
No. 952) is known.

さて,ポリエステルは,その優れた物性及び加工性ゆ
えに,繊維,フイルム,ボトル,その他汎用成形品等と
して極めて広範囲に利用されてきたが,形状記憶能を有
するポリエステル樹脂については、理論的に製造可能性
が示唆されている(「日経ニューマテリアル」,1988年1
1月28日号P49)もの,今日までそれ自体が形状記憶能を
示すポリエステル樹脂は知られていない。
Due to its excellent physical properties and processability, polyester has been used in a very wide range as fibers, films, bottles, and other general-purpose molded products, but it is theoretically possible to manufacture polyester resins with shape memory capability. Has been suggested (“Nikkei New Material”, 1988 1
To date, no polyester resin that itself exhibits shape memory ability has been known.

(発明が解決しようとする課題) 本発明は,優れた物性及び加工性を有し,安価な汎用
樹脂であるポリエステルからなる形状記憶能を有する樹
脂材料を提供しようとするものである。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention is intended to provide a resin material having excellent shape properties and processability, and having a shape memory ability, which is made of polyester which is an inexpensive general-purpose resin.

(課題を解決するための手段) 本発明者らは,形状記憶能を有するポリエステル樹脂
を製造するために鋭意研究した結果,特定のガラス転移
点を有し,かつ,形状変形のためのゴム弾性を有するポ
リエステルに形状記憶のための分子間架橋が可能な不飽
和結合を導入することにより,この目的が達成されるこ
とを見出し,本発明に到達した。
(Means for Solving the Problems) As a result of earnest research for producing a polyester resin having shape memory ability, the present inventors have found that a rubber elasticity having a specific glass transition point and for shape deformation is obtained. The present inventors have found that this object can be achieved by introducing an unsaturated bond capable of intermolecular cross-linking for shape memory into a polyester having a polymer and have arrived at the present invention.

すなわち,本発明は,芳香族ポリエステルセグメント
と脂肪族ポリエステルセグメントとからなり,ガラス転
移点が0〜100℃の範囲にあり,かつ,形状記憶のため
の分子間架橋が可能な不飽和結合と,形状変形のための
ゴム弾性とを有し,極限粘度が0.3以上であることを特
徴とする形状記憶能を有するポリエステル樹脂を要旨と
するものである。
That is, the present invention comprises an unsaturated bond comprising an aromatic polyester segment and an aliphatic polyester segment, having a glass transition point in the range of 0 to 100 ° C., and capable of intermolecular crosslinking for shape memory, The gist of the present invention is a polyester resin having shape memory ability, which has rubber elasticity for shape deformation and has an intrinsic viscosity of 0.3 or more.

本発明のポリエステル樹脂は,任意の形状Aに成形し
て,その形状Aを分子間架橋により固定記憶させ,次い
で,その形状Aとは異なる形状Bに外力により一旦変形
させてガラス転移点よりも低い温度にして形状Bを固定
させた後,ガラス転移点よりも高い温度に加熱すること
により,形状Aに回復するという機能,すなわち,「形
状記憶能」を有するものである。
The polyester resin of the present invention is molded into an arbitrary shape A, and the shape A is fixed and memorized by intermolecular cross-linking. Then, the shape A different from the shape A is once deformed by an external force to obtain a temperature higher than the glass transition point. After fixing the shape B at a low temperature and then heating it to a temperature higher than the glass transition point, it has a function of recovering the shape A, that is, "shape memory ability".

本発明のポリエステル樹脂は,ガラス転移点が0〜10
0℃のものであり,好ましくは10〜90℃,最適には20〜8
0℃の範囲のものである。
The polyester resin of the present invention has a glass transition point of 0 to 10
0 ℃, preferably 10 to 90 ℃, optimally 20 to 8
It is in the range of 0 ° C.

ガラス転移点が0℃未満のポリエステル樹脂では形状
記憶させた成形体を変形固定した場合,常温での放置に
おいても,常温との温度差が大きいため変形が急速に回
復してしまうので実用的メリットが少ない。一方,ガラ
ス転移点が100℃を超えるポリエステル樹脂では成形体
の形状を回復させる温度が高くなりすぎて,熱水では形
状回復ができない等使用上不便である。
For polyester resins with a glass transition point of less than 0 ° C, when a shape-memorized molded body is deformed and fixed, the temperature difference from room temperature is large even if it is left at room temperature, and the deformation recovers rapidly. Less is. On the other hand, a polyester resin having a glass transition temperature of more than 100 ° C is too inconvenient to use because the temperature for recovering the shape of the molded product is too high and the shape cannot be recovered with hot water.

本発明のポリエステル樹脂は,分子間架橋が可能な不
飽和結合を有していることが必要である。これはゴムが
加硫により形状を記憶する原理と同様,ポリエステルの
分子間を要所で架橋させ,記憶すべき形状を半永久的に
固定させるためである。
The polyester resin of the present invention needs to have an unsaturated bond capable of intermolecular crosslinking. This is because, like the principle of rubber memorizing the shape by vulcanization, the molecules of polyester are cross-linked at certain points to semi-permanently fix the shape to be memorized.

ポリエステル樹脂に不飽和結合を導入するには,不飽
和結合を有するモノマー成分を共重合すればよい。この
不飽和結合を形状を固定記憶させる際に適当な手段で開
裂させることにより,分子間架橋が可能となる。
To introduce an unsaturated bond into the polyester resin, a monomer component having an unsaturated bond may be copolymerized. Intermolecular cross-linking becomes possible by cleaving the unsaturated bond by an appropriate means when the shape is fixedly stored.

ポリエステルに共重合が可能で不飽和結合を有するモ
ノマー成分としては,例えば無水マレイン酸,マレイン
酸,クロロマレイン酸,ジクロロマレイン酸,イタコン
酸,フマル酸,シトラコン酸,無水シトラコン酸,メサ
コン酸,テトラヒドロフタル酸,ヘット酸,無水ヘット
酸,2−ブテン−1,4−ジオール,3−ブテン−1,2−ジオー
ル等の不飽和ジカルボン酸又は不飽和ジオール類が挙げ
られる。
Examples of the monomer component capable of being copolymerized with polyester and having an unsaturated bond include maleic anhydride, maleic acid, chloromaleic acid, dichloromaleic acid, itaconic acid, fumaric acid, citraconic acid, citraconic anhydride, mesaconic acid, tetrahydro. Examples of the unsaturated dicarboxylic acid or unsaturated diol include phthalic acid, het acid, het anhydride, 2-butene-1,4-diol, 3-butene-1,2-diol.

また,本発明のポリエステル樹脂は,外力を与えると
変形し,その外力を取り除くと元の形状を回復するとい
う形状変形のためのゴム弾性を有していることが必要で
ある。形状変形のためのゴム弾性とは,ガラス転移点以
上,流動開始温度未満の温度範囲でエラストマー状とな
り,自由に変形し,かつ,ガラス転移点以下の温度では
硬質化するという挙動を可逆的に起こす性質をいう。
Further, the polyester resin of the present invention is required to have rubber elasticity for shape deformation in which it deforms when an external force is applied and the original shape is restored when the external force is removed. Rubber elasticity for shape deformation is a reversible behavior of becoming an elastomer in the temperature range above the glass transition point and below the flow start temperature, freely deforming, and hardening at temperatures below the glass transition point. It means the property of causing.

換言すれば,本発明のポリエステル樹脂は,その構造
の一部に,形状を記憶させた後の成形体の変形及び回復
という形状変態のための可動部分となり得るゴム弾性を
有していることが必要なのである。
In other words, the polyester resin of the present invention has, in a part of its structure, rubber elasticity which can be a movable part for shape transformation such as deformation and recovery of the molded body after the shape is memorized. It is necessary.

本発明のポリエステル樹脂は,芳香族ポリエステルセ
グメント(ハードセグメント)と樹脂族ポリエステルセ
グメント(ソフトセグメント)とが適度な割合で存在す
るエラストマーをベースとするものである。
The polyester resin of the present invention is based on an elastomer in which an aromatic polyester segment (hard segment) and a resin group polyester segment (soft segment) are present in a proper ratio.

芳香族ポリエステルセグメントとは,ポリエステルの
繰り返し単位に少なくとも一つの芳香環を有するポリエ
ステルセグメントのことをいい,脂肪族ポリエステルセ
グメントとは,ポリエステルの繰り返し単位に芳香環を
有しないポリエステルセグメントのことをいう。
The aromatic polyester segment means a polyester segment having at least one aromatic ring in the polyester repeating unit, and the aliphatic polyester segment means a polyester segment having no aromatic ring in the polyester repeating unit.

ハードセグメントを構成する芳香族モノマー成分とし
ては,例えば,テレフタル酸,イソフタル酸,ハイドロ
キノン,ビスフェノールA,4−ヒドロキシ安息香酸等の
ジカルボン酸,ジオール及びヒドロキシカルボン酸類が
挙げられる。
Examples of the aromatic monomer component forming the hard segment include terephthalic acid, isophthalic acid, hydroquinone, dicarboxylic acids such as bisphenol A and 4-hydroxybenzoic acid, diols and hydroxycarboxylic acids.

芳香族モノマーとハードセグメントを構成したり,あ
るいはソフトセグメントを構成する脂肪族モノマー成分
としては,例えば,アジピン酸,アゼライン酸,セバシ
ン酸,ドデカン二酸,ヘキサデカン二酸,エイコサン二
酸,シクロヘキサンジカルボン酸,エチレングリコー
ル,ブタンジオール,ヘキサンジオール,ノナンジオー
ル,シクロヘキサンジメタノール,γ−ブチロラクト
ン,ε−カプロラクトン等のジカルボン酸,ジオール,
及びオキシカルボン酸(又はラクトン)類が挙げられ
る。
Examples of the aliphatic monomer component forming the hard segment with the aromatic monomer or forming the soft segment include adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, hexadecanedioic acid, eicosanedioic acid, cyclohexanedicarboxylic acid. , Ethylene glycol, butanediol, hexanediol, nonanediol, cyclohexanedimethanol, γ-butyrolactone, ε-caprolactone and other dicarboxylic acids, diols,
And oxycarboxylic acids (or lactones).

さらに,本発明のポリエステル樹脂は,極限粘度が0.
3以上であることが必要であり,好ましくは0.4〜2,最適
には0.5〜1の範囲とするのがよい。極限粘度が0.3未満
であれば引張強度,曲げ強度,衝撃強度等成形品とした
とき,最低限必要とされる機械的強度が満足されない。
Furthermore, the polyester resin of the present invention has an intrinsic viscosity of 0.
It is necessary to be 3 or more, preferably 0.4 to 2, and most preferably 0.5 to 1. If the intrinsic viscosity is less than 0.3, the minimum required mechanical strength, such as tensile strength, bending strength, and impact strength, will not be satisfied when formed into a molded product.

本発明のポリエステル樹脂には,必要に応じて本発明
の効果を損なわない範囲であれは他の副原料が共重合さ
れていてもよいし,種々の添加剤等が含まれていてもよ
い。
If necessary, the polyester resin of the present invention may be copolymerized with other auxiliary raw materials as long as the effects of the present invention are not impaired, and may contain various additives.

本発明のポリエステル樹脂を構成するモノマー成分及
びその共重合割合は広範囲に選択しうるが,経済性,汎
用性,物性等を勘案すれば,例えば,次のようなものが
好ましい。
The monomer component constituting the polyester resin of the present invention and the copolymerization ratio thereof can be selected in a wide range, but in consideration of economical efficiency, versatility, physical properties, etc., for example, the following are preferable.

すなわち,ジカルボン酸としてテレフタル酸を20〜80
モル%,好ましくは40〜80モル%,無水マレイン酸を0.
1〜30モル%,好ましくは0.5〜10モル%,ドデカン二酸
を5〜40モル%,好ましくは10〜30モル%,ジオールと
してエチレングリコールを100モル%の割合で使用した
ポリエステル樹脂である。
That is, terephthalic acid as dicarboxylic acid is 20 to 80
Mol%, preferably 40-80 mol%, maleic anhydride at 0.
A polyester resin containing 1 to 30 mol%, preferably 0.5 to 10 mol%, dodecanedioic acid 5 to 40 mol%, preferably 10 to 30 mol%, and ethylene glycol as a diol at 100 mol%.

この例においては,エチレングリコールとテレフタル
酸からなる繰り返し単位がハードセグメント,エチレン
グリコールとドデカン二酸からなる繰り返し単位がソフ
トセグメント,エチレングリコールと無水マレイン酸か
らなる繰り返し単位が不飽和結合の導入という機能をそ
れぞれ分担する。
In this example, the repeating unit consisting of ethylene glycol and terephthalic acid is a hard segment, the repeating unit consisting of ethylene glycol and dodecanedioic acid is a soft segment, and the repeating unit consisting of ethylene glycol and maleic anhydride is the function of introducing an unsaturated bond. To share each.

次に,このポリエステル樹脂を例にとって本発明の形
状記憶能を有するポリエステル樹脂の製造方法の一例を
具体的に説明する。
Next, an example of the method for producing the polyester resin having shape memory ability of the present invention will be specifically described by taking this polyester resin as an example.

エステル化反応缶に,前記ポリエステル原料を投入
し,窒素ガス置換後,0.5〜5.0kg/cm2の窒素ガス制圧下
で,190〜270℃の温度に上昇させ,エステル化反応を行
う。
The above polyester raw material is charged into an esterification reaction can, and after substitution with nitrogen gas, the temperature is raised to 190 to 270 ° C. under a nitrogen gas pressure of 0.5 to 5.0 kg / cm 2 to carry out the esterification reaction.

この時点では無水マレイン酸の不飽和結合をできるだ
け開裂させないことが望ましく,そのため無水マレイン
酸を除く他の成分だけでエステル化反応を予め行ってお
き,次いで,無水マレイン酸の不飽和結合が開裂しにく
く,かつ,エステル化反応が可能な温度,すなわち,160
〜240℃まで降温した後,改めてエチレングリコールと
無水マレイン酸とを添加しエステル化反応を完結するの
が好ましい。
At this point, it is desirable that the unsaturated bond of maleic anhydride should not be cleaved as much as possible. Therefore, the esterification reaction should be performed in advance only with the other components except maleic anhydride, and then the unsaturated bond of maleic anhydride should be cleaved. The temperature that is difficult and allows the esterification reaction, that is, 160
After lowering the temperature to ~ 240 ° C, it is preferable to add ethylene glycol and maleic anhydride again to complete the esterification reaction.

このとき,不飽和結合開裂の抑制剤としてハイドロキ
ノン等の遊離基重合禁止剤を添加するのが更に好まし
い。
At this time, it is more preferable to add a free radical polymerization inhibitor such as hydroquinone as an inhibitor of unsaturated bond cleavage.

得られたエステル化物を重合反応缶に移送し,前記と
同様に不飽和結合が開裂しにくく,かつ,重縮合反応が
可能な180〜240℃の温度で,0.5〜5時間,1トル以下の減
圧下に重縮合反応を行う。
The obtained esterified product was transferred to a polymerization reaction vessel, and similarly to the above, the unsaturated bond was hard to be cleaved, and polycondensation reaction was possible at a temperature of 180 to 240 ° C for 0.5 to 5 hours at 1 torr or less. The polycondensation reaction is performed under reduced pressure.

所望の極限粘度となるまで重縮合した後,窒素ガスで
常圧に戻し,加圧してポリエステルをテグス状に払い出
し,冷却後,切断してチップ状の形状記憶能を有したポ
リエステル樹脂を得ることができる。
After polycondensation until the desired intrinsic viscosity is reached, return to normal pressure with nitrogen gas, pressurize to discharge the polyester in a Tegose shape, and after cooling, cut to obtain a chip-shaped polyester resin having shape memory ability. You can

重縮合反応は,通常,触媒の存在下で行われ,重縮合
反応触媒としてはポリエステルの製造に一般に用いられ
ているアンチモン,ゲルマニウム,スズ,チタン,コバ
ルト等の金属の化合物やスルホサリチル酸,o−スルホ安
息香酸無水物等の有機スルホン酸化合物が用いられる。
The polycondensation reaction is usually carried out in the presence of a catalyst. As the polycondensation reaction catalyst, compounds of metals such as antimony, germanium, tin, titanium, and cobalt, which are generally used in the production of polyester, sulfosalicylic acid, o- Organic sulfonic acid compounds such as sulfobenzoic anhydride are used.

なお,エステル化工程で予め重縮合反応触媒を添加す
ることもできる。
Incidentally, the polycondensation reaction catalyst may be added in advance in the esterification step.

次に,本発明のポリエステル樹脂を用いて,半永久的
に形状Aを固定,記憶させる方法の一例を説明する。
Next, an example of a method of semi-permanently fixing and storing the shape A using the polyester resin of the present invention will be described.

前記のようなポリエステル樹脂を流動開始温度より高
い温度で射出成形,押出成形あるいはプレス成形して,
形状Aを有する成形体とする。
Injection molding, extrusion molding or press molding of the above polyester resin at a temperature higher than the flow starting temperature,
A molded body having a shape A is used.

次いで,この成形体をガラス転移点より高く,流動開
始温度より低い温度で架橋させることにより,形状Aを
固定記憶させることができる。
Next, the shape A can be fixedly stored by cross-linking the molded body at a temperature higher than the glass transition point and lower than the flow initiation temperature.

架橋のための具体的手段としては,電子線や紫外線を
照射したり,あるいは成形後熱処理,好ましくは成形時
に架橋剤としてケトンパーオキサイド,パーオキシケタ
ール,ハイドロパーオキサイド,ジアルキルパーオキサ
イド,パーオキシエステル,パーオキシジカーボネート
等の有機過酸化物やアゾビスイソブチロニトリル等のア
ゾ化合物を添加しておいてから,成形後熱処理すればよ
いが,後者の方法が好ましい。
As specific means for cross-linking, irradiation with electron beam or ultraviolet ray, or heat treatment after molding, preferably as a cross-linking agent at the time of molding, ketone peroxide, peroxyketal, hydroperoxide, dialkyl peroxide, peroxy ester. , An organic peroxide such as peroxydicarbonate or an azo compound such as azobisisobutyronitrile may be added and then heat-treated after molding, but the latter method is preferable.

本発明のポリエステル樹脂からなる形状Aを記憶した
成形体を変形させて形状Bの成形体とするために変形を
与える温度は,ガラス転移点以上が好ましい。変形の与
え方は特に制限されず,成形体の形状や肉厚に応じて成
形体を変形させ易い温度雰囲気(例えば加熱空気中,加
熱液体中,水蒸気中等)下で変形を与えることができ
る。
It is preferable that the temperature at which the molded body, which stores the shape A made of the polyester resin of the present invention, is deformed to obtain the molded body having the shape B is not less than the glass transition point. The method of giving the deformation is not particularly limited, and the deformation can be given under a temperature atmosphere (for example, in heated air, heated liquid, steam, etc.) that easily deforms the molded body according to the shape and thickness of the molded body.

変形を固定するには,前記条件で変形を与えられた成
形体を,変形を保持したままガラス転移点未満に冷却す
ればよい。
In order to fix the deformation, it is sufficient to cool the molded body, which has been deformed under the above conditions, to below the glass transition point while maintaining the deformation.

形状Bの成形体から形状Aの成形体に戻すには,ガラ
ス転移点以上,流動開始温度未満の温度に加熱すればよ
く,変形は自動的に起こり,形状Aが回復する。温度を
高くするほど成形体が形状Aに回復する時間は一般に短
くなる。
In order to return the molded body of shape B to the molded body of shape A, it is sufficient to heat the glass body to a temperature not lower than the glass transition point and lower than the flow starting temperature, and the deformation automatically occurs to restore the shape A. Generally, the higher the temperature, the shorter the time required for the molded body to recover the shape A.

なお,共重合された不飽和結合がすべて架橋に消費さ
れた場合は,前記したように,半永久的に固定,記憶さ
れた形状Aは消去できないが,共重合された不飽和結合
が形状Aの固定,記憶時にすべて架橋に消費されておら
ず,依然としてポリエステル中に不飽和結合として残存
しており,かつ,架橋点の数が少ない場合等,特定の構
造をとらせることによって,消去が可能な場合もあり,
さらには再記憶が可能な場合もある。
When all the copolymerized unsaturated bonds are consumed for crosslinking, as described above, the shape A that is semi-permanently fixed and stored cannot be erased, but the copolymerized unsaturated bond has a shape A. Elimination is possible by taking a specific structure, such as when not being consumed for cross-linking at the time of fixation and storage, still remaining as unsaturated bonds in polyester, and when the number of cross-linking points is small. In some cases,
Furthermore, it may be possible to re-store.

本発明の形状記憶能を有するポリエステル樹脂は,パ
イプや電線等の接合材やシール材,パイプや棒状部品の
内部,外部のラミネート材,物体の被覆材,締め付けピ
ンやクランプ等の工作,建築用固定材,バルーンカテー
テル等の医療機器材,未使用時には折り畳んでおき使用
時に形状を回復させて使用する携帯容器や食器類,自動
車バンパー等の衝撃吸収後の変形回復を必要とする部
材,玩具用部材,文具材,造花やブローチ等の装飾部
材,熱感応スイッチ等の電気部材,パッキンやOリン
グ,型取り材,その他各種のレジャー用具等に使用する
ことができる。
The shape-retaining polyester resin of the present invention is used for joining materials such as pipes and electric wires, sealing materials, internal and external laminating materials for pipes and rod-shaped parts, covering materials for objects, work such as tightening pins and clamps, and construction. Fixing materials, medical equipment materials such as balloon catheters, portable containers and tableware that are folded when not in use to recover their shape when used, members that require deformation recovery after shock absorption such as automobile bumpers, for toys It can be used for members, stationery materials, decorative members such as artificial flowers and broaches, electric members such as heat-sensitive switches, packings, O-rings, molding materials, and various other leisure tools.

(作 用) 本発明のポリエステル樹脂は,分子間架橋を起こさせ
ると,樹脂の流動を防いで一定の形状を発言するための
固定相(架橋点)が形成され,温度変化に伴って軟化と
硬化を可逆的に起こして記憶回復機能を発揮する可塑相
(ソフトセグメント及びハードセグメント)と相まって
形状記憶が可能となるものと推察される。
(Operation) When the polyester resin of the present invention undergoes intermolecular cross-linking, a stationary phase (cross-linking point) is formed to prevent the flow of the resin and give a certain shape, and is softened with temperature change. It is presumed that shape memory becomes possible in combination with the plastic phase (soft segment and hard segment) that causes hardening reversibly and exerts a memory recovery function.

(実施例) 次に,実施例を挙げて本発明を記述する。(Example) Next, an Example is given and this invention is described.

なお,実施例においてポリエステル樹脂の特性値は次
のようにして測定したものである。
The characteristic values of the polyester resin in the examples are measured as follows.

極限粘度〔η〕 フェノールと四塩化エタンとの等重量混合物を溶媒と
し,温度20℃で測定した。
Intrinsic Viscosity [η] An equal weight mixture of phenol and ethane tetrachloride was used as the solvent, and the temperature was measured at 20 ° C.

ガラス転移点(Tg) 示差走差熱量計(パーキンエルマー社製DSC−2型)
を用いて,昇温速度20℃/minで測定した。
Glass transition point (Tg) Differential running calorimeter (DSC-2 type manufactured by Perkin Elmer)
Was measured at a heating rate of 20 ° C / min.

流動開始温度(Tf) フローテスター(島津製作所製CFT−500型)を用い,
荷重100kg/cm2,ノズル径0.5mmの条件で,初期温度50℃
より10℃/minの割合で昇温して行き,ポリマーがダイか
ら流出し始める温度として求めた。
Flow start temperature (Tf) Using a flow tester (Shimadzu CFT-500 type),
Initial temperature 50 ℃ under the condition of load 100kg / cm 2 and nozzle diameter 0.5mm
The temperature was then raised at a rate of 10 ° C / min, and the temperature was determined as the temperature at which the polymer began to flow out of the die.

形状記憶能の有無 ポリエステル樹脂をTfより約20℃高い温度で記憶させ
たい任意の形状に成形した後,Tfより約20℃低い温度で3
0分間熱処理を行って形状を固定,記憶させ,得られた
成形体を次の基準で形状記憶能有無の判定を行った。
Existence of shape memory ability After molding a polyester resin into a shape that you want to remember at a temperature about 20 ° C higher than Tf,
A heat treatment was performed for 0 minutes to fix and store the shape, and the obtained molded body was judged to have the shape memory ability or not according to the following criteria.

形状記憶能有り: Tg未満で変形の固定が可能であるとともにTg以上で完
全な形状の回復も可能で,かつ,Tg未満の温度での放置
により変形しないもの。
Shape memory ability: It is possible to fix the deformation below Tg, to recover the complete shape above Tg, and to not deform when left at a temperature below Tg.

形状記憶能無し: Tg以下での変形の固定が不可もしくは不完全なもの又
はTg以上での固定された変形の回復が不可もしくは不完
全なもの。
No shape memory ability: Unfixed or incomplete deformation below Tg or unfixed or incomplete recovery of fixed deformation above Tg.

実施例1 テレフタル酸とエチレングリコールとのエステル化反
応により得られたビス(β−ヒドロキシエチルテレフタ
レート)及びそのオリゴマー35.0kgに,ドデカン二酸5.
8kg,エチレングリコール9.5kg及び触媒としてテトラブ
チルチタネート26gを加え,250℃,窒素ガス制圧下3.6kg
/cm2で2時間エステル化反応した後,220℃に降温し,無
水マレイン酸4.9kgを加え,更に220℃,窒素ガス制圧下
3.6kg/cm2で2時間エステル化反応を行った。
Example 1 To 35.0 kg of bis (β-hydroxyethyl terephthalate) and its oligomer obtained by the esterification reaction of terephthalic acid and ethylene glycol, dodecanedioic acid 5.
8 kg, ethylene glycol 9.5 kg, and tetrabutyl titanate 26 g as a catalyst were added, and the temperature was 250 ° C and nitrogen gas pressure was 3.6 kg.
After esterification reaction at 2 / cm 2 for 2 hours, the temperature was lowered to 220 ° C, 4.9 kg of maleic anhydride was added, and further 220 ° C, under nitrogen gas pressure suppression.
The esterification reaction was carried out at 3.6 kg / cm 2 for 2 hours.

得られたエステル化物を重縮合反応器に移して,220
℃,0.4トルで,第1表に示す時間重縮合反応を行い,ポ
リエステル樹脂を得た。
The obtained esterified product was transferred to a polycondensation reactor,
Polycondensation reaction was carried out at the temperature of 0.4 torr for the time shown in Table 1.

得られたポリエスエル樹脂を210℃の温度で押出成形
し,直径3mmのテグス状物とした。
The obtained polyester resin was extruded at a temperature of 210 ° C. to obtain a Tex-like material having a diameter of 3 mm.

次に,このテグス状物を直径2cmの鉄棒に巻き付け,15
0℃の熱風乾燥機中で30分間架橋反応させて,スプリン
グ状の成形体とした。
Then, wrap the wire around the iron bar with a diameter of 2 cm,
A cross-linking reaction was carried out in a hot air dryer at 0 ° C for 30 minutes to form a spring-shaped molded body.

形状記憶能を評価するために,得られたスプリング状
の成形体を,60℃の熱水中で直線状に変形させ,20℃の水
中でその変形を一時固定し,再び60℃の熱水中に浸漬
し,形状の回復程度を評価したところ,良好な形状記憶
能を有したポリエステル樹脂であった。
In order to evaluate the shape memory ability, the obtained spring-shaped compact was linearly deformed in hot water at 60 ℃, the deformation was temporarily fixed in water at 20 ℃, and then hot water at 60 ℃ was used again. When it was dipped in the inside and the degree of shape recovery was evaluated, it was a polyester resin having a good shape memory ability.

なお,実施例1と同様にして得たテグス状物を直径2c
mの鉄棒に巻き付け,架橋反応させることなく,20℃の水
中でその変形を一時固定しようとしたが固定が不可能で
あった。
In addition, a Tex-like material obtained in the same manner as in Example 1 had a diameter of 2c.
The deformation was temporarily fixed in water at 20 ° C without being cross-linked by winding it around a m steel rod, but it was impossible.

実施例2 ドデカン二酸を11.5kg,無水マレイン酸を2.5kgとした
以外は実施例1と同様の操作でポリエステル樹脂を製造
し,成形して形状記憶能有無の判定を行ったところ,良
好な形状記憶能を示した。
Example 2 A polyester resin was produced in the same manner as in Example 1 except that dodecanedioic acid was 11.5 kg and maleic anhydride was 2.5 kg. Molding was performed to determine the presence / absence of shape memory ability. It showed shape memory ability.

実施例3 ドデカン二酸の代わりにアジピン酸を3.7kg使用した
以外は実施例1と同様の操作でポリエステル樹脂を製造
し,成形して形状記憶能有無の判定を行ったところ,良
好な形状記憶能を示した。
Example 3 A polyester resin was produced and molded in the same manner as in Example 1 except that 3.7 kg of adipic acid was used instead of dodecanedioic acid, and the molded resin was evaluated for its shape memory ability. Showed Noh.

実施例4 無水マレイン酸の代わりにイタコン酸を6.5kg使用し
た以外は実施例1と同様の操作でポリエステル樹脂を製
造し,成形して形状記憶能有無の判定を行ったところ,
良好な形状記憶能を示した。
Example 4 A polyester resin was produced in the same manner as in Example 1 except that 6.5 kg of itaconic acid was used in place of maleic anhydride, and was molded to determine the presence / absence of shape memory ability.
It showed a good shape memory ability.

比較例1 テレフタル酸とエチレングリコールとのエステル化反
応により得られたビス(β−ヒドロキシエチルテレフタ
レート)及びそのオリゴマー40.0kgに,無水マレイン酸
4.9kg,エチレングリコール6.2kg及び触媒としてテトラ
ブチルチタネート26gを加え,220℃,窒素ガス制圧下3.6
kg/cm2で2時間エステル化反応を行った。
Comparative Example 1 Bis (β-hydroxyethyl terephthalate) obtained by the esterification reaction of terephthalic acid and ethylene glycol and 40.0 kg of its oligomer were mixed with maleic anhydride.
4.9 kg, 6.2 kg of ethylene glycol and 26 g of tetrabutyl titanate as a catalyst were added, and the temperature was adjusted to 3.6 at 220 ° C under nitrogen gas suppression.
The esterification reaction was carried out at kg / cm 2 for 2 hours.

得られたエステル化物を重縮合反応器に移し,220℃,
0.4トルで第1表に示す時間重縮合反応を行い,ポリエ
ステル樹脂を得た。
The obtained esterified product was transferred to a polycondensation reactor, and 220 ° C
Polycondensation reaction was performed at 0.4 torr for the time shown in Table 1 to obtain a polyester resin.

得られたポリエステル樹脂を210℃の温度で押出成形
し,直径3mmのテグス状物とした。
The polyester resin thus obtained was extruded at a temperature of 210 ° C. to obtain a gut-like material having a diameter of 3 mm.

次に,このテグス状物を直径2cmの鉄棒に巻き付け,15
0℃の熱風乾燥機中で30分間架橋反応させてスプリング
状の成形体とした。
Then, wrap the wire around the iron bar with a diameter of 2 cm,
A cross-linking reaction was carried out for 30 minutes in a hot air dryer at 0 ° C to obtain a spring-shaped molded body.

形状記憶能を評価するために,得られたスプリング状
の成形体を,60℃の熱水中で直線状に変形させようとし
たが,ゴム弾性に乏しく,形状変形ができず,破損して
しまった。
In order to evaluate the shape memory ability, we tried to deform the obtained spring-shaped compact linearly in hot water at 60 ° C, but the rubber elasticity was poor, and the shape could not be deformed, resulting in damage. Oops.

実施例1〜4及び比較例1で得られたポリエステルの
特性値並びに形状記憶能の有無を第1表にまとめて示
す。
Table 1 shows the characteristic values of the polyesters obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 and the presence / absence of shape memory.

(発明の効果) 本発明によれば,優れた物性及び加工性を有し,安価
な汎用樹脂であるポリエステルからなる形状記憶能を有
する樹脂材料が提供される。
(Effects of the Invention) According to the present invention, there is provided a resin material having excellent physical properties and processability, and having a shape memory ability, which is made of polyester which is an inexpensive general-purpose resin.

そして,本発明のポリエステル樹脂は,前述のような
種々の用途に使用可能であり,産業上の利用価値の高い
ものである。
The polyester resin of the present invention can be used in various applications as described above and has a high industrial utility value.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】芳香族ポリエステルセグメントと脂肪族ポ
リエステルセグメントとからなり,ガラス転移点が0〜
100℃の範囲にあり,かつ,形状記憶のための分子間架
橋が可能な不飽和結合と,形状変形のためのゴム弾性と
を有し,極限粘度が0.3以上であることを特徴とする形
状記憶能を有するポリエステル樹脂。
1. A composition comprising an aromatic polyester segment and an aliphatic polyester segment and having a glass transition point of 0 to
A shape in the range of 100 ° C., having an unsaturated bond capable of intermolecular crosslinking for shape memory, rubber elasticity for shape deformation, and an intrinsic viscosity of 0.3 or more A polyester resin with memory.
【請求項2】ポリエステル樹脂がテレフタル酸20〜80モ
ル%,無水マレイン酸0.1〜30モル%及びドデカン二酸
5〜40モル%からなる酸成分とエチレングリコール100
モル%からなるジオール成分とで構成されたものである
請求項1記載の形状記憶能を有するポリエステル樹脂。
2. A polyester resin comprising 20-80 mol% terephthalic acid, 0.1-30 mol% maleic anhydride and 5-40 mol% dodecanedioic acid and ethylene glycol 100.
The polyester resin having shape memory ability according to claim 1, which is composed of a diol component consisting of mol%.
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