JP3128981B2 - 形状記憶樹脂材料 - Google Patents

形状記憶樹脂材料

Info

Publication number
JP3128981B2
JP3128981B2 JP04244082A JP24408292A JP3128981B2 JP 3128981 B2 JP3128981 B2 JP 3128981B2 JP 04244082 A JP04244082 A JP 04244082A JP 24408292 A JP24408292 A JP 24408292A JP 3128981 B2 JP3128981 B2 JP 3128981B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shape memory
parts
weight
methyl
pentanediol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP04244082A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0665460A (ja
Inventor
政之 山口
康信 足立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tosoh Corp filed Critical Tosoh Corp
Priority to JP04244082A priority Critical patent/JP3128981B2/ja
Publication of JPH0665460A publication Critical patent/JPH0665460A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3128981B2 publication Critical patent/JP3128981B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は優れた成形加工性、形状
回復能を有しながら、且つ形状回復温度の操作が広範囲
で可能であり、コストパフォーマンスに優れた形状記憶
樹脂に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、形状記憶樹脂として例えば、
ノルボルネン系ポリマー(特開昭59−53528号公
報)、ポリイソプレン系ポリマー(特開昭62−192
440号公報)、ポリウレタン系ポリマー(特開昭61
−293214号公報)、スチレン−ブタジエン共重合
体(特開昭63−179955号公報)などが広く知ら
れている。これらは優れた形状記憶性能を示すもののコ
ストが高いという欠点があった。また、成形加工性も十
分に満足するものではなく、改良が望まれている。ま
た、共役ジエンまたはエポキシ基含有モノマ−等と芳香
族ビニルモノマ−、不飽和ニトリルモノマ−またはアク
リル酸エステルモノマ−等との共重合体(特開昭60−
28433号公報)あるいはポリカプロラクトンを用い
た架橋成形体(特開昭59−11315号公報)等も知
られているが、これらの材料もコストが高く、成形加工
性も満足なものではない。また、ポリエチレンを化学架
橋させて成る形状記憶樹脂に関してはリサイクルが不可
能であること、形状回復温度がポリエチレンの融点であ
るため、形状回復温度の操作が困難である事などの問題
があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、低コストで
優れた形状回復性能を有し、且つ成形加工性に優れた形
状記憶樹脂を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記のような現状に鑑
み、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、ポリ塩化ビニ
ル系とポリウレンとの混合物からなる形状記憶樹脂材料
を見出し本発明を完成するに至った。
【0005】即ち、本発明は、ポリ塩化ビニル系樹脂、
並びに、3−メチル−1,5−ペンタンジオールと芳香
族ジカルボン酸からなるポリエステルポリオール、とイ
ソシアネート基を3個以上有する化合物からなるポリウ
レタン及び可塑剤、又は3−メチル−1,5−ペンタン
ジオールと脂肪族ジカルボン酸からなるポリエステルポ
リオール、とイソシアネート基を3個以上有する化合物
からなるポリウレタン及び下記一般式(I)の構造を有
するフタル酸エステルからなり、 ガラス転移温度を室温
以上にもたらして得られる形状記憶材料である。
【化3】 (但しR 1 ,R 2 は各々独立してC 3 〜C 8 の単環式炭化水
素基を示す)
【0006】従来までにポリ塩化ビニル系樹脂とポリウ
レタンとの混合物は良く知られており熱可塑性エラスト
マーとしての応用が着目されているが、ポリウレタンの
主成分であるポリオールの分子構造を操作したり、添加
する可塑剤の種類を限定することによって組成物が有す
るガラス転移温度が室温付近あるいはそれ以上の温度と
なり、形状記憶樹脂材料が得られる。こうした方法には
主として以下の2つの方法が挙げられる。
【0007】(1)3−メチル−1,5−ペンタンジオ
ールと芳香族ジカルボン酸からなるポリエステルジオー
ル、イソシアネート基3個以上有する化合物、塩化ビニ
ル系樹脂及び可塑剤とを加熱溶融混合する方法 本方法ではポリオールが芳香族化合物であり、ガラス転
移温度をそれほど低下させずに組成物を得ることができ
る。即ち室温以上の温度にガラス転移温度をもたらすこ
とが可能となる。
【0008】ここで用いることのできる芳香族ジカルボ
ン酸は特に限定されないが、コストパ−フォ−マンスの
点から、テレフタル酸,イソフタル酸が好ましく用いら
れる。
【0009】このときポリオールとイソシアネート化合
物との総量で表されるポリウレタンの添加量としてはポ
リ塩化ビニル系樹脂100重量部に対して10重量部以
上200重量部以下が望ましい。10重量部未満では形
状記憶性能が劣り、200重量部を超えると成形加工が
困難になることがある。
【0010】また、本方法で用いることができる可塑剤
には特に制約を受けないが、塩化ビニル系樹脂との相溶
性に優れた可塑剤が望ましく、このような可塑剤を用い
た場合、ガラス転移温度付近での弾性率の温度依存性が
著しく、ある特定の温度(ガラス転移温度に相当する)
の前後での形状変化が著しいためである。このような可
塑剤としては、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DO
P)、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ジイソデシ
ル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソオクチル、フタ
ル酸オクチルデシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル
酸ジメチルシクロヘキシル、フタル酸ジシクロヘキシ
ル、イソフタル酸ジ−2−エチルヘキシル等のフタル酸
系可塑剤、リン酸トリブチル、リン酸トリ−2−エチル
ヘキシル、リン酸トリキシレニル、リン酸2−エチルヘ
キシルジフェニル、リン酸トリクレジル等のリン酸エス
テル系可塑剤、ポリエステル系高分子可塑剤等が挙げら
れ、これらの1種または2種以上が使用できる。
【0011】また、可塑剤の添加量は組成物が目的のガ
ラス転移温度を示すように適宜調整されるが、通常ポリ
塩化ビニル系樹脂100重量部に対して2重量部以上2
00重量部以下で用いられる。200重量部を超えると
表面にブリードが生じ、また2重量部未満では成形加工
性が悪くなることがある。なお、ガラス転移温度の調整
は用いるウレタンの組成及び可塑剤の添加量さらには可
塑剤の種類によっても異なる。
【0012】(2)3−メチル−1,5−ペンタンジオ
ールと脂肪族ジカルボン酸からなるポリエステルジオー
ル、イソシアネート基3個以上有する化合物、塩化ビニ
ル系樹脂および下記一般式(I)の構造を有するフタル
酸エステルとを加熱溶融混合する方法
【0013】
【化4】 (但しR 1 ,R 2 は各々独立してC 3 〜C 8 の単環式炭化水
素基を示す)ここで用いることのできる脂肪族ジカルボ
ン酸は特に限定されないが、コストパーフォーマンスの
点から、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等が好
ましく用いられる。
【0014】本方法においてポリウレタンの添加量はポ
リ塩化ビニル系樹脂100重量部に対して10重量部以
上200重量部以下が望ましい。10重量部未満では形
状記憶性能が劣り、200重量部を超えると成形加工が
困難になることがある。
【0015】本方法ではポリオールが脂肪族化合物とな
るため、通常の可塑剤を添加するとガラス転移温度が低
下するが、一般式(I)の構造を有するフタル酸エステ
ルはガラス転移温度をそれほど下げない特性を有し、室
温以上にガラス転移温度をもたらすことが可能になる。
【0016】一般式(I)の構造を有するフタル酸エス
テルとはR、RがC〜Cの単環式炭化水素基で
あり、R、Rは同一でも異なっていてもよく、環上
の水素は他の置換基に置換されていてもよい。具体的に
はフタル酸ジシクロヘキシル(DCHP)、フタル酸ジ
メチルシクロヘキシル(DMCHP)、フタル酸ジフェ
ニル(DPP)等が挙げられる。
【0017】この可塑剤の添加量は組成物が目的のガラ
ス転移温度を示すように適宜調整されるが、通常ポリ塩
化ビニル系樹脂100重量部に対して2重量部以上20
0重量部以下で用いられる。200重量部を超えると表
面にブリードが生じ、また2重量部未満では成形加工性
が悪くなることがある。なお、ガラス転移温度の調整は
用いるウレタンの組成及び添加量さらには可塑剤の種類
によっても異なる。
【0018】ところで、本明細書中に記してある室温と
は10℃から30℃の範囲を指すが、これは目的、環境
によって変わり得るものである。何故ならば本発明の材
料を使用するに際してその環境の温度が何度であるかが
重要であるため一義的には決定できない。
【0019】本発明で用いるポリ塩化ビニル系樹脂は、
塩化ビニル単独重合樹脂、塩素化塩化ビニル樹脂、塩化
ビニル単量体と共重合し得るすべての単量体のうち1つ
以上とランダム共重合あるいはブロック共重合して得ら
れる塩化ビニル共重合樹脂(例えば酢酸ビニル−塩化ビ
ニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体等)で、
上記樹脂の単品あるいは2種類以上の混合物である。塩
化ビニル樹脂の重合度は650以上10000以下、好
ましくは1000以上3000以下が良い。重合度が6
50未満では、形状回復能が乏しく、5000を超える
と成形加工が困難となるおそれがある。
【0020】また、本発明で用いるポリマーポリオール
は3官能のものが含まれていても構わない。
【0021】1分子当たり水酸基を3個以上有するポリ
マーポリオールを製造するにはトリメチロールプロパン
の様な多官能性のアルコール(トリオールなど)をポリ
オール製造時に加える事によって得られる。
【0022】本発明で用いる3個以上のイソシアネート
基を有する化合物とは、例えば、2,4−又は2,6−
トリレンジイソシアネート、m−又はp−フェニレンジ
イソシアネート、1−クロロフェニレン−2,4−ジイ
ソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、
メチレンビスフェニレン−4,4’−ジイソシアネー
ト、m−又はp−キシレンジイソシアネート、ヘキサメ
チレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、
4,4’−メチレンビスシクロヘキシルジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネート、トリメチルヘキサメ
チレンジイソシアネート等のジイソシアネートの3量
体、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、リ
ジンエステルトリイソシアネート、4−イソシアネート
メチル−1,8−オクタメチルジイソシアネート等のト
リイソシアネート類もしくはポリフェニレンメタンポリ
イソシアネート等の多官能イソシアネート類が挙げら
れ、これらの1種または2種以上が使用される。
【0023】また、上記のジイソシアネ−ト類を併用す
ることも可能である。ただし、全イソシアネ−トのNC
Oきモル数に対するトリイソシアネ−トのNCOきモル
数が0.25以上が望ましい。0.25未満では、架橋
密度の不足により十分な性能を発揮できない。
【0024】この様なイソシアネート化合物とポリマー
ポリオールとからポリウレタンは製造されるが本発明の
場合これらの反応比(NCO/OH)は0.3以上1.
5未満が好ましい。0.3未満であると形状記憶性能が
低下し、1.5を超えると加工性が低下することがあ
る。
【0025】本発明による形状記憶材料には、その性能
を極端に低下させない程度にポリ塩化ビニル樹脂に通常
添加される炭酸カルシウム、タルク等に代表される無機
充填材、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、熱可塑性
ポリウレタンエラストマーなどの改質材、三酸化アンチ
モンやホウ酸亜鉛に代表される難燃剤などを必要に応じ
て添加することができる。
【0026】この様にして得られた形状記憶材料はガラ
ス転移温度を境にして形状記憶効果を発揮することがで
きる。即ち、塩化ビニル樹脂の成形温度である形状Aに
成形した材料をガラス転移温度以上の温度域で新たに形
状Bを付与し、これを保持したままガラス転移温度より
低い温度にもたらすと付与された形状Bを半永久的に保
持する。またこれを再びガラス転移温度以上にもたらす
と再び形状Aとなるのである。
【0027】
【実施例】以下に本発明を実施例を用いて説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0028】実施例1 内容積1700cc、ケーシング温度150℃のバンバ
リーミキサーに懸濁重合法により得られたエチレン−塩
化ビニル共重合体(リュ−ロンE−2800,東ソ−
(株)製)100重量部、安定剤としてステアリン酸バ
リウム4部、ステアリン酸亜鉛2部、アミン補足剤とし
て日産フェロ有機化学(株)製商品名BP−331、
1.5部を仕込み一定回転速度で撹拌した。
【0029】またこれとは別に、フタル酸と3−メチル
−1,5−ペンタンジオールを縮合重合して得られる芳
香族系ポリエステルポリオール((株)クラレ製、商品
名クラポ−ルMPD/IPA、数平均分子量500)5
5.4重量部とDMCHP(フタル酸ジメチルシクロヘ
キシル)「大阪有機化学(株)製」100重量部とを混
合し、これにヘキサメチレンジイソシアネートの3量体
(日本ポリウレタン(株)製商品名コロネートEH)3
8.0重量部(NCO/OH比=0.85)、触媒とし
てジブチル錫ジラウレート0.0078部を仕込み、1
分間混合した後バンバリーミキサー投入口より流し入れ
た。反応及び混合時間はこれより15分間行った。
【0030】反応終了後、得られた複合体をロール成形
機にかけシートにしたのち、厚みが2mmとなるよう
に、プレス成形した。また、別途動的粘弾性測定用サン
プルとして0.5mm厚のシートをプレス成形した。
【0031】実施例2 DMCHPを75重量部にした以外は実施例1と同様の
操作により組成物を得た。
【0032】実施例3 ポリマーポリオールを27.7重量部、ヘキサメチレン
ジイソシアネートの3量体を19重量部にした以外は実
施例1と同様の操作により組成物を得た。
【0033】実施例4 ポリマーポリオールを96.9重量部、ヘキサメチレン
ジイソシアネートの3量体を53.1重量部(NCO/
OH比=0.68)にした以外は実施例1と同様の操作
により組成物を得た。
【0034】実施例5 実施例1において用いたポリマーポリオールの代わりに
3−メチル−1,5−ペンタンジオールとアジピン酸と
トリメチロールプロパンとを縮合重合して得られた3官
能性のポリマーポリオール((株)クラレ社製、F10
10,数平均分子量1000)を62.3重量部、ヘキ
サメチレンジイソシアネートの3量体を33.1重量部
(NCO/OH比=0.85)にした以外は実施例1と
同様の操作により組成物を得た。
【0035】実施例6 実施例1において用いたポリマーポリオールの代わりに
3−メチル−1,5−ペンタンジオールとアジピン酸及
びフタル酸とを縮合重合して得られた2官能性のポリマ
ーポリオール((株)クラレ社製、PKA−A2,数平
均分子量2000)を79.1重量部、ヘキサメチレン
ジイソシアネートの3量体を14.3重量部(NCO/
OH比=0.85)にし、DMCHPを50重量部にし
た以外は実施例1と同様の操作により組成物を得た。
【0036】実施例7 DMCHPを5重量部にした以外は実施例6と同様の操
作により組成物を得た。
【0037】実施例8 ポリマーポリオールを42.3重量部、ヘキサメチレン
ジイソシアネートの3量体を7.7重量部(NCO/O
H比=0.85)にした以外は実施例6と同様の操作に
より組成物を得た。
【0038】(ガラス転移温度の測定)非共振型強制振
動法に基づく測定装置である粘弾性測定アナライザーR
SAII(レオメトリックス・ファーイースト社)を用
いて昇温速度2℃/min.,測定周波数10Hzによ
り損失係数(tanδ)が最大値を示す温度を測定し、
これをガラス転移温度とした。結果を表1に示す。
【0039】(形状記憶効果の測定)2mmの厚みを有
した平板を1cm×5cmの短冊状に切りとり試験片と
した。この試験片を85℃の熱水中で180度折り曲
げ、即座に0℃の氷水中につける。この状態で試験片は
いずれも180度折り曲げられた状態を保つ。さらにこ
の試験片を再び85℃の熱水中に10秒間浸す。これを
再び取り出し室温まで冷却する。この時の試験片の折り
曲がり角を測定し、これを残留歪(°)とした。
【0040】尚、実験の手法を図1に示す。またその結
果を表1に示す。
【0041】
【表1】
【0042】
【発明の効果】以上述べたとうり、本発明の形状記憶材
料はポリ塩化ビニル樹脂を主体とするものであるため非
常に安価で、かつ可塑剤等によって容易にガラス転移温
度を操作することができ、さらに優れた形状記憶効果を
示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例により得られた材料の形態記憶
効果の測定方法を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 27/06 C08L 75/04 - 75/16

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリ塩化ビニル系樹脂、並びに、3−メチ
    ル−1,5−ペンタンジオールと芳香族ジカルボン酸か
    らなるポリエステルポリオール、とイソシアネート基を
    3個以上有する化合物からなるポリウレタン及び可塑
    剤、又は3−メチル−1,5−ペンタンジオールと脂肪
    族ジカルボン酸からなるポリエステルポリオール、とイ
    ソシアネート基を3個以上有する化合物からなるポリウ
    レタン及び下記一般式(I)の構造を有するフタル酸エ
    ステルからなり、ガラス転移温度を室温以上にもたらし
    て得られる形状記憶材料。【化1】 (但しR 1 ,R 2 は各々独立してC 3 〜C 8 の単環式炭化水
    素基を示す)
  2. 【請求項2】ポリ塩化ビニル系樹脂、3−メチル−1,
    ペンタンジオールと芳香族ジカルボン酸からなるポ
    リエステルポリオール、イソシアネート基を3個以上有
    する化合物及び可塑剤とを加熱溶融混合して得られる請
    求項1に記載の形状記憶材料。
  3. 【請求項3】ポリ塩化ビニル系樹脂、3−メチル−1,
    ペンタンジオールと脂肪族ジカルボン酸からなるポ
    リエステルポリオール、イソシアネート基を3個以上有
    する化合物及び下記一般式(I)の構造を有するフタル
    酸エステルを加熱溶融混合して得られる請求項1に記載
    の形状記憶材料。【化2】 (但しR 1 ,R 2 は各々独立してC 3 〜C 8 の単環式炭化水
    素基を示す)
JP04244082A 1992-08-21 1992-08-21 形状記憶樹脂材料 Expired - Fee Related JP3128981B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04244082A JP3128981B2 (ja) 1992-08-21 1992-08-21 形状記憶樹脂材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04244082A JP3128981B2 (ja) 1992-08-21 1992-08-21 形状記憶樹脂材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0665460A JPH0665460A (ja) 1994-03-08
JP3128981B2 true JP3128981B2 (ja) 2001-01-29

Family

ID=17113470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP04244082A Expired - Fee Related JP3128981B2 (ja) 1992-08-21 1992-08-21 形状記憶樹脂材料

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3128981B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100432123C (zh) 2003-12-12 2008-11-12 日本电气株式会社 能重新成型和形状恢复性优异的形状记忆树脂和由交联树脂组成的成型产品
WO2008129245A1 (en) * 2007-04-18 2008-10-30 Smith & Nephew Plc Expansion moulding of shape memory polymers
WO2008130954A2 (en) 2007-04-19 2008-10-30 Smith & Nephew, Inc. Graft fixation
EP2368955A1 (de) * 2010-03-26 2011-09-28 Sika Technology AG Formgedächtnis-Material auf Basis eines Strukturklebstoffs
CN111534025A (zh) * 2020-05-27 2020-08-14 江苏格瑞林家居科技有限公司 一种形状记忆材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0665460A (ja) 1994-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3128981B2 (ja) 形状記憶樹脂材料
JP3379158B2 (ja) ポリ塩化ビニル系樹脂組成物及びパッキン材料
JP3317351B2 (ja) 塩化ビニル系エラストマー及びパッキン材料
JP2876769B2 (ja) 塩化ビニル系樹脂組成物
JPH07228766A (ja) ポリ塩化ビニル系樹脂組成物の製造方法
JP3489196B2 (ja) ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー成形品の製造方法
JP3427227B2 (ja) ポリ塩化ビニル系樹脂組成物
JP3095077B2 (ja) 塩化ビニル系樹脂製シート
JP3379140B2 (ja) ポリ塩化ビニル系樹脂組成物
JP2870733B2 (ja) 塩化ビニル系樹脂組成物
JP3257153B2 (ja) ポリ塩化ビニル−ポリウレタンエラストマーの製造方法
JP3343995B2 (ja) ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー成形品
JP3395296B2 (ja) 振動エネルギー吸収材
JP3391068B2 (ja) 耐寒性材料
JP3132661B2 (ja) 塩化ビニル系樹脂製ホース
JP3379123B2 (ja) 透明性ポリ塩化ビニル−ポリウレタンエラストマーの製造法
JP3324152B2 (ja) ポリ塩化ビニル系樹脂組成物
JP2969895B2 (ja) 自動車外装材
JP3427109B2 (ja) 水まわり材料
JP3391069B2 (ja) 射出成形材料
JP3107165B2 (ja) 塩化ビニル系樹脂組成物
JP3489139B2 (ja) ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー
JP2912950B2 (ja) 塩ビ系樹脂組成物
JP3298255B2 (ja) 透明性ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー
JP3381340B2 (ja) 軟質ポリ塩化ビニル系樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees