JPH05155968A - Shape memory composition - Google Patents

Shape memory composition

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JPH05155968A
JPH05155968A JP3357425A JP35742591A JPH05155968A JP H05155968 A JPH05155968 A JP H05155968A JP 3357425 A JP3357425 A JP 3357425A JP 35742591 A JP35742591 A JP 35742591A JP H05155968 A JPH05155968 A JP H05155968A
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JP
Japan
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shape
temperature
shape memory
composition
temp
Prior art date
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Pending
Application number
JP3357425A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Kaneko
稔 金子
Toshimi Mori
俊甫 毛利
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.)
HAMAMATSU PURATETSUKU KK
Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
HAMAMATSU PURATETSUKU KK
Research Development Corp of Japan
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide the subject compsn. which changes its three-dimensional shape with a change in temp. across a specified temp. and hence is useful as a sensor, etc. CONSTITUTION:The objective compsn. comprises a polyurethane resin prepd. by reacting reactants essentially including a polyester polyol of the general formula 1 (wherein (m) and (n) are each an integer of 4 or higher; and (p) is a number higher than 0) and a polyisocyanate compd. at 80 deg.C or higher, changes its three-dimensional shape with a change in temp. across a specified temp., which is useful as a temp. sensor.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、特定温度以上で任意な
形状に変化が可能で、形状を変化させたまま特定温度未
満に下げた時、変化させた形状を維持し、再び特定温度
以上にした時に元の形状に回復することを特徴とする形
状記憶性組成物、及びこの形状記憶性組成物を用いた温
度センサに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is capable of changing an arbitrary shape at a specific temperature or higher, and when the temperature is lowered below the specific temperature while changing the shape, the changed shape is maintained and the shape is changed again to the specific temperature or higher. The present invention relates to a shape-memory composition, which is characterized by recovering its original shape when exposed to light, and a temperature sensor using the shape-memory composition.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年,外部刺激に応答して状態が変化す
る材料は種々開発され、センサその他の機能部品等とし
て各種の分析,計測,制御等の分野において使用される
ようになってきている。これら各種材料の内、熱刺激に
応答して形状を変化させたり、特定温度未満で形状を固
定させ、再び特定温度以上にした時に元の形状に回復す
る材料としては、形状記憶合金,形状記憶樹脂が知られ
ている。
2. Description of the Related Art In recent years, various materials whose states change in response to an external stimulus have been developed, and have come to be used as sensors and other functional parts in various fields such as analysis, measurement and control. .. Among these various materials, shape memory alloys and shape memory alloys can be used as materials that change their shape in response to thermal stimuli, fix their shape below a specific temperature, and restore their original shape when the temperature rises above a specific temperature again. Resins are known.

【0003】形状記憶樹脂は、特定温度以上で軟質化し
形状の変化が可能で、形状を変化させたまま特定温度未
満に下げた時、変化させた形状を維持でき、再び特定温
度以上にした時に元の形状に回復するものである。しか
しながら、形状を変化させる特定温度はガラス転移点で
あり、ポリマーの結晶状態の相違を利用したものである
ことから、特定温度以上における形状変化範囲には限界
があり、一般に曲げ,ねじり等の単純な変形が用いら
れ、樹脂自体の3次元変形又は微細複雑な変形で形状固
定することはできない。このように従来の形状記憶樹脂
は変形範囲に限界があることは、その機能性に脚光を浴
びながら実用化されない原因の一つになっている。
The shape-memory resin is softened at a specific temperature or higher and can change its shape. When the shape-memory resin is lowered below the specific temperature while changing the shape, the changed shape can be maintained, and when the temperature is again raised to the specific temperature or higher. It recovers the original shape. However, the specific temperature that changes the shape is the glass transition point, and since it utilizes the difference in the crystalline state of the polymer, there is a limit to the range of shape change above the specific temperature, and in general, simple bending and twisting Various deformations are used, and it is not possible to fix the shape by three-dimensional deformation of the resin itself or minutely complicated deformation. As described above, the fact that the conventional shape memory resin has a limited range of deformation is one of the reasons why it is not put into practical use while being highlighted in its functionality.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、特定温度以
上で軟質化し3次元変化までの形状変化が可能で微細複
雑な形状まで記憶できる形状記憶樹脂は未だ開発されて
はいない。
By the way, a shape memory resin which is softened at a temperature above a specific temperature and capable of changing a shape up to a three-dimensional change and capable of storing even a fine and complicated shape has not yet been developed.

【0005】例えば、ある一定の温度以上で自在な変化
が可能で、形状を変化させたままある一定温度以下にし
た場合にその形状が固定化されれば、都合が良い場合が
ある。そして再び一定の温度以上で元の形状に回復でき
れば、再利用性材料として甚だ都合がよく、又形状の回
復を作動として機器等に利用することができる。
For example, it may be convenient if the shape can be freely changed at a certain temperature or higher and the shape is fixed when the shape is changed and kept at a certain temperature or lower. If the original shape can be recovered again at a certain temperature or higher, it is very convenient as a reusable material, and the shape recovery can be used as an operation in equipment and the like.

【0006】本発明者は叙上の点に鑑みて鋭意研究を重
ねたところ、特定のポリエステルポリオールとポリイソ
シアネート化合物を、ある条件下で反応させたポリウレ
タン樹脂において、ある特定温度未満では、エステル基
の2次結合が原因とみられる強靱な樹脂になり、以上の
温度では前記2次結合が消失したためと推定されるゴム
状組成物となることを見出し本発明に至った。
The present inventor has conducted extensive studies in view of the above points, and as a result, in a polyurethane resin obtained by reacting a specific polyester polyol and a polyisocyanate compound under certain conditions, below a certain temperature, an ester group The present invention has been found to be a tough resin that is considered to be caused by the secondary bond of and a rubber-like composition presumed to be due to the disappearance of the secondary bond at the above temperature, leading to the present invention.

【0007】而して、本発明は特定温度以上で軟質化し
3次元変化までの形状変化が可能で、特定温度未満に下
げた時、変化させた形状を微細複雑な部分までも維持
し、再び特定温度以上にした時に元の形状に回復するこ
とを特徴とする形状記憶性組成物、及びこの形状記憶性
組成物を用いた熱応答性センサを提供するものである。
Thus, the present invention is capable of softening at a specific temperature or higher and changing the shape up to a three-dimensional change. When the temperature is lowered to below the specific temperature, the changed shape is maintained even in a finely complicated portion, and again. The present invention provides a shape-memory composition characterized by recovering an original shape when the temperature is raised to a specific temperature or higher, and a thermo-responsive sensor using the shape-memory composition.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0008】前述した目的を達成するために、本発明の
形状記憶性組成物は、(a)一般式
In order to achieve the above-mentioned object, the shape memory composition of the present invention comprises (a) a general formula:

【化3】 (ただし、式中において、m及びnは4以上の整数,p
は0より大きい数を表す)で示されるポリエステルポリ
オールと、(b)ポリイソシアネート化合物とを必須成
分とし、80℃以上で反応させたポリウレタン樹脂から
構成され、特定温度を境界として熱応答する形状記憶性
を有することを特徴とする。
[Chemical 3] (However, in the formula, m and n are integers of 4 or more, p
Represents a number greater than 0) and a (b) polyisocyanate compound as essential components, and is composed of a polyurethane resin reacted at 80 ° C. or higher, and a shape memory that responds thermally at a specific temperature as a boundary. It is characterized by having a property.

【0009】[0009]

【作用】本発明において用いられるポリエステルポリオ
ールは、一般式として、
The polyester polyol used in the present invention has the following general formula:

【0010】[0010]

【化4】 [Chemical 4]

【0011】(ただし、式中において、m及びnは4以
上の整数,pは0より大きい数を表す)で示されるもの
を用いる。ここで、前記式において、m及びnが4未満
の場合は、得られるポリウレタン組成物は形状記憶性の
ない一般のエラストマーとなる。m及びnが4以上であ
れば特に制限はないが、10以上の場合には、ポリエス
テルポリオールの製造に際して、原料の融点,融解後の
粘度,価格が高くなる。従って、このm,nのより好ま
しい値としては4〜9である。本発明による組成物はあ
る特定温度未満に下げた時、変化させた形状を維持する
が、温度を下げて形状を維持するまでの時間(以後、形
状固定化時間という)がこのm及びnの数によって変化
する。m,nの値が小さくなればなる程形状固定化時間
が長くなり、これとは反対にm,nの値が大きくなれば
短くなる。
(In the formula, m and n are integers of 4 or more, and p is a number larger than 0). Here, in the above formula, when m and n are less than 4, the obtained polyurethane composition becomes a general elastomer having no shape memory. There is no particular limitation as long as m and n are 4 or more, but when m or n is 10 or more, the melting point of the raw material, the viscosity after melting, and the cost are increased during the production of the polyester polyol. Therefore, a more preferable value of m and n is 4 to 9. The composition according to the present invention maintains the changed shape when the temperature is lowered below a certain temperature, and the time until the shape is maintained by lowering the temperature (hereinafter referred to as shape fixing time) is It depends on the number. The smaller the values of m and n are, the longer the shape fixing time is. On the contrary, the larger the values of m and n are, the shorter the shape fixing time is.

【0012】ただし、式中において、m及びnで示した
メチレン基に側鎖がある場合や、メチレン基に他の原子
が結合している場合(例えばエーテル基)には、得られ
るポリウレタン組成物は形状記憶性のない組成物とな
る。
However, in the formula, when the methylene group represented by m and n has a side chain or when another atom is bonded to the methylene group (for example, ether group), the obtained polyurethane composition Is a composition having no shape memory.

【0013】また、式中におけるpの値として特に制限
はないが、0<p≦15の範囲が好ましく、2<p≦1
2がより好ましい。ここで、前述した範囲内において、
pの数を大きくすれば、形状記憶性の応答温度が高くな
り、小さくすると低くなる。ただし、pが16以上にな
ると、ポリウレタン組成物の製造に際して、ポリエステ
ルポリオールの反応性が低下すると共に、融解時の粘度
が高くなるので好ましいとはいえない。
The value of p in the formula is not particularly limited, but is preferably in the range of 0 <p ≦ 15 and 2 <p ≦ 1.
2 is more preferable. Here, within the range described above,
The larger the number of p, the higher the response temperature of shape memory, and the smaller it, the lower. However, when p is 16 or more, it is not preferable because the reactivity of the polyester polyol is lowered and the viscosity at the time of melting is increased during the production of the polyurethane composition.

【0014】次に、本発明で用いられるポリエステルポ
リオールは、多価アルコールとジカルボン酸との縮合反
応による公知の化合物、またはジオールを開始剤とした
ラクトンの開環重合による公知の化合物を用いることが
できる。また、これらの2種類以上の混合物を使用する
ことも可能である。
Next, as the polyester polyol used in the present invention, a known compound obtained by a condensation reaction of a polyhydric alcohol and a dicarboxylic acid, or a known compound obtained by ring-opening polymerization of a lactone using a diol as an initiator is used. it can. It is also possible to use a mixture of two or more of these.

【0015】多価アルコールとしては、1,4−ブタン
ジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナン
ジオール等を用いることができ、ジカルボン酸として
は、アジピン酸,スベリン酸,アゼライン酸,セバシン
酸等を用いることができる。また、ラクトン開環重合に
おける開始剤のジオールとしては、エチレングリコー
ル,プロピレングリコール,ブチレングリコール,ヘキ
サメチレングリコール等がある。ラクトンとしては、γ
−ブチロラクトン,δ−バレロラクトン,ε−カプロラ
クトン等がある。
As the polyhydric alcohol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol and the like can be used, and as the dicarboxylic acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, Sebacic acid or the like can be used. In addition, examples of the diol as an initiator in the lactone ring-opening polymerization include ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, and hexamethylene glycol. As the lactone, γ
-Butyrolactone, δ-valerolactone, ε-caprolactone and the like.

【0016】本発明に用いるポリイソシアネート化合物
は、1分子中に2個乃至それ以上のイソシアネート基を
有する有機化合物であって、ポリエステルポリオールの
活性水素含有官能基に対する反応性イソシアネート基を
有するものが用いられる。ポリイソシアネート化合物の
例としては、一般的な芳香族,脂肪族及び脂環族の化合
物を用いることができる。例えば、トリレンジイソシア
ネート,ヘキサメチレンジイソシアネート(HMD
I),ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI),
液状変成MDI等があり、とりわけHMDI,MDIが
好ましい。また、前述したポリイソシアネート化合物と
活性水素含有化合物とを反応させて得られる末端イソシ
アネート基を有する化合物等を用いてもよい。ここで、
活性水素含有化合物としては、本発明において用いられ
るポリエステルポリオールが好ましく、これ以外の活性
水素含有化合物を用いた場合には、形状固定化時間が長
くなり、熱応答感度も鈍くなるので、必ずしも好ましく
ない。これらポリイソシアネート化合物は単独で用いる
ことができるし、または2種以上を混合して用いること
もできる。
The polyisocyanate compound used in the present invention is an organic compound having two or more isocyanate groups in one molecule and having a reactive isocyanate group for the active hydrogen-containing functional group of the polyester polyol. Be done. As an example of the polyisocyanate compound, general aromatic, aliphatic and alicyclic compounds can be used. For example, tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HMD
I), diphenylmethane diisocyanate (MDI),
There are liquid modified MDI and the like, and HMDI and MDI are particularly preferable. Moreover, you may use the compound etc. which have a terminal isocyanate group obtained by making the above-mentioned polyisocyanate compound and an active hydrogen containing compound react. here,
As the active hydrogen-containing compound, the polyester polyol used in the present invention is preferable, and when an active hydrogen-containing compound other than this is used, the shape fixing time becomes long and the thermal response sensitivity becomes slow, so that it is not always preferable. .. These polyisocyanate compounds can be used alone or in combination of two or more.

【0017】本発明においては、前述したポリエステル
ポリオールとポリイソシアネート化合物を、80℃以上
で反応させることが必要である。反応温度は80℃以上
であれば特に問題はないが、100〜170℃が好まし
く、120〜150℃がより好ましい。80℃未満の反
応温度では、形状を変化させたまま特定温度以下に下げ
た時、変化させた形状を維持はできるが、再び特定温度
以上にした時に元の形状に回復しないので好ましくな
い。
In the present invention, it is necessary to react the above-mentioned polyester polyol and polyisocyanate compound at 80 ° C. or higher. There is no particular problem if the reaction temperature is 80 ° C. or higher, but 100 to 170 ° C. is preferable, and 120 to 150 ° C. is more preferable. If the reaction temperature is lower than 80 ° C., the changed shape can be maintained when the temperature is changed to below the specific temperature while changing the shape, but it is not preferable because the original shape is not restored when the temperature is again above the specific temperature.

【0018】ここで、ポリエステルポリオールとポリイ
ソシアネート化合物との間のウレタン化反応を行わせる
に当たって、適宜のウレタン化触媒を用いることができ
る。このウレタン化触媒としては、第3級アミン化合物
や有機金属化合物の公知の触媒を用いることが可能であ
る。例えば、トリエチレンジアミン,1,4−ヘキサメ
チレンジアミン,1,4−ブタンジアミン,オクチル酸
鉛,ラウリル酸ジブチル錫等が好適である。ただし、こ
のウレタン化触媒を用いることは本発明の必須の要件で
はない。
In carrying out the urethanization reaction between the polyester polyol and the polyisocyanate compound, an appropriate urethanization catalyst can be used. As the urethanization catalyst, known catalysts such as tertiary amine compounds and organic metal compounds can be used. For example, triethylenediamine, 1,4-hexamethylenediamine, 1,4-butanediamine, lead octylate, dibutyltin laurate and the like are preferable. However, the use of this urethanization catalyst is not an essential requirement of the present invention.

【0019】また、組成物の耐久性,安定性の向上を図
るために、安定剤として、熱安定剤,酸化防止剤,紫外
線防止剤,紫外線安定剤等を、支障のない限りにおい
て、1種または2種以上混合して用いることもできる。
さらに、前述したもの以外にも、可塑剤,顔料,染料,
難燃剤,消泡剤,分散剤,表面改質剤,水分吸着剤等を
適宜添加することも可能である。
Further, in order to improve the durability and stability of the composition, as a stabilizer, a heat stabilizer, an antioxidant, an ultraviolet protective agent, an ultraviolet stabilizer, etc. may be used, if they do not cause any problems. Alternatively, two or more kinds may be mixed and used.
In addition to the above, plasticizers, pigments, dyes,
It is also possible to appropriately add a flame retardant, a defoaming agent, a dispersant, a surface modifier, a water adsorbent and the like.

【0020】而して、原料として用いられるポリエステ
ルポリオール及びポリイソシアネート化合物はそれぞれ
を約80℃にまで加温した状態で、これら2成分を混合
する。然る後に、これを60〜170℃に加熱した金型
に流し込み、80〜170℃で30〜300分間ウレタ
ン化反応を起こさせる。そこで、これを常温に戻して金
型から取り出すことによって、形状記憶樹脂が得られ
る。この組成物はそのままの状態で使用することもでき
るが、変形を加えたままの状態で120℃以上で2時間
以上焼成することによって、変形を加えた状態の形状を
記憶させることもできる。
Then, the polyester polyol and the polyisocyanate compound used as the raw materials are mixed with these two components while being heated to about 80.degree. After that, this is poured into a mold heated to 60 to 170 ° C. to cause a urethanization reaction at 80 to 170 ° C. for 30 to 300 minutes. Then, the shape memory resin is obtained by returning this to normal temperature and taking it out from the mold. This composition can be used as it is, but the shape in the deformed state can be memorized by firing at 120 ° C. or higher for 2 hours or more in the deformed state.

【0021】このようにして得られた形状記憶性組成物
は、常温では薄茶色透明の均一な外観を呈するもので、
硬度(HS)は70以上、引張強さ200kg/c
,引張伸び率300%以上,引裂強さは35kg/
cm以上の強靱なプラスチックである。なお、この試験
方法はJIS K6301に基づいて行った。
The shape memory composition thus obtained has a light brown transparent and uniform appearance at room temperature.
Hardness (HS) 70 or more, tensile strength 200 kg / c
m 2 , tensile elongation of 300% or more, tear strength of 35 kg /
It is a tough plastic of cm or more. In addition, this test method was performed based on JIS K6301.

【0022】この形状記憶性組成物は、所定の温度にま
で加熱して変形を与えると、3次元の変形が可能で、形
状を変化させたまま所定温度未満に下げた時、変化させ
た形状をそのまま維持し、再び所定温度以上にした時に
元の形状に回復する性質を有する。従って、この組成物
を用い、形状を変化させたまま所定温度未満に下げた状
態で所定の対象物に貼着する等により適用すると、当該
対象物が所定の温度状態を越したときに元の形状に回復
するので、この対象物が所定の温度となったか否かを目
視で検出可能なセンサ等として用いることができる等の
用途が考えられる。
This shape-memory composition is capable of three-dimensional deformation when heated to a predetermined temperature to be deformed, and the shape changed when the temperature is lowered below the predetermined temperature while changing the shape. Is maintained as it is, and has a property of recovering the original shape when the temperature is again raised to a predetermined temperature or higher. Therefore, when this composition is applied by being attached to a predetermined object in a state of being lowered to a temperature lower than a predetermined temperature while changing its shape, when the target object exceeds a predetermined temperature state, the original Since the shape is restored, it can be used as a sensor or the like that can visually detect whether or not the object has reached a predetermined temperature.

【0023】または、所定の温度状態を越した時に元の
形状に回復する作用をスイッチ動作に用いると、所定温
度になった時に作動または切断する感温スイッチとして
用いることができる等の用途が考えられる。
Alternatively, if the function of recovering the original shape when the temperature exceeds a predetermined temperature is used for the switch operation, it may be used as a temperature sensitive switch that is activated or disconnected when the temperature reaches a predetermined temperature. Be done.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 実施例1〜11EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. Examples 1-11

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】に示したポリエステルポリオールと、A polyester polyol shown in

【0027】[0027]

【表2】 [Table 2]

【0028】に示したポリイソシアネート化合物と表3
の処方に従って、これらのポリエステルポリオールとポ
リイソシアネート化合物とをそれぞれ別個に真空下で8
0℃にまで加熱すると共に、脱泡し、然る後にこの両成
分を3,000回転/分のホモジナイザで混合した。そ
して、この混合液を真空中で再度脱泡した。さらに、こ
の混合物を厚みが2mmで200mm×200mmの予
め80℃に加熱したオープン金型に注型し、150℃で
5時間放置した後に、脱型して、引き続いて室温下で7
日間養生することによって、シート状の樹脂を得た。
The polyisocyanate compounds shown in Table 3 and Table 3
According to the prescription, the polyester polyol and the polyisocyanate compound are separately added under vacuum to each other.
It was heated to 0 ° C. and degassed, after which both components were mixed in a homogenizer at 3,000 rpm. Then, the mixed solution was defoamed again in vacuum. Furthermore, this mixture was cast into an open mold having a thickness of 2 mm and having a thickness of 200 mm × 200 mm, which had been heated to 80 ° C. in advance, left at 150 ° C. for 5 hours, then demolded, and then at room temperature for 7 hours
A sheet-shaped resin was obtained by curing for a day.

【0029】このようにして得た厚み2mmの樹脂につ
いて、以下に示したような試験を行った。その結果を表
3及び表4に示す。
The resin having a thickness of 2 mm thus obtained was subjected to the following tests. The results are shown in Tables 3 and 4.

【0030】[0030]

【表3】 [Table 3]

【0031】[0031]

【表4】 [Table 4]

【0032】この表において、〔2次元形状記憶性〕
は、常温において幅5mm,長さ100mmに調整した
試料を80℃の熱湯中に2分間浸漬したのち直ちに長さ
方向の中心で試料を180度に二つ折りし、そのままの
形状で固定させた状態で60分間空冷した。そして、形
状を固定した力を除き、引き続いて7日間放置した後の
折り返し部の角度を測定し〔形状固定性(単位度)〕と
して表示した。即ち、角度0度で完全な形状保持性を示
し、角度180度で形状保持性のないことを意味する。
続いて、前記試料を80℃の再度熱湯中に2分間浸漬し
たのち折り返し部の角度を測定し〔形状回復性(単位
度)〕として表示した。即ち、角度180度で完全な形
状回復性を意味する。また、〔3次元形状記憶性〕は、
前記と同様に試料を熱湯中に処理したのち直ちに長さ方
向の両端に応力を懸けて長さ約300mmに伸長し、そ
のままの状態で60分間空冷した。そして、変形に与え
た力を除き、引き続き7日間放置した後の伸長長さに対
する残留長さの比(%)を〔形状固定性(単位%)〕と
して表示した。〔形状変形性〕は、応力を懸けて長さ約
300mmに伸長したものは良好、約300mmの伸長
まえに破断等の支障が生じたものは不可として表示し
た。続いて、前記伸長試料を再度熱湯中に浸漬したの
ち、試験前の試料長さに対する再浸漬後の試料長さの比
(%)を〔形状回復性(単位%)〕として表示した。そ
して、〔引張強さ〕及び〔引張伸び率〕は、JIS K
6301に準じて、3号ダンベルを用いて測定した結果
の数値である。
In this table, [two-dimensional shape memory]
Is a state in which a sample adjusted to a width of 5 mm and a length of 100 mm at normal temperature is immersed in hot water at 80 ° C. for 2 minutes and then immediately folded in half at 180 ° in the center of the length direction and fixed in its original shape. It was air-cooled for 60 minutes. Then, the force for fixing the shape was removed, and the angle of the folded portion after being left for 7 days was measured and displayed as [shape fixability (unit degree)]. That is, it means that a perfect shape retention is exhibited at an angle of 0 degree and no shape retention is achieved at an angle of 180 degrees.
Then, the sample was immersed again in hot water at 80 ° C. for 2 minutes, and then the angle of the folded portion was measured and displayed as [shape recovery property (unit degree)]. That is, it means perfect shape recovery at an angle of 180 degrees. Also, [3D shape memory] is
Similarly to the above, the sample was treated in hot water, immediately stressed at both ends in the longitudinal direction to extend the length to about 300 mm, and air-cooled for 60 minutes in that state. The ratio (%) of the residual length to the extension length after leaving for 7 days, excluding the force applied to the deformation, was expressed as [shape fixability (unit%)]. [Shape deformability] is indicated as good if it is stretched to a length of about 300 mm under stress, and as bad if it has a trouble such as breakage before stretching of about 300 mm. Subsequently, the stretched sample was immersed again in hot water, and the ratio (%) of the sample length after re-immersion to the sample length before the test was expressed as [shape recovery (unit%)]. And, [tensile strength] and [tensile elongation] are JIS K
According to 6301, it is the numerical value of the result measured using the dumbbell No. 3.

【0033】比較例1〜5 次に、表5に示した各ポリエステルポリオール化合物
と、表2に掲げた液状変成MDIとを用いて、全述した
実施例と同様の方法でポリウレタン樹脂のシートを製造
した。これらについての実施例と同様の評価,測定を行
い、その結果を表6に記載する。
Comparative Examples 1 to 5 Polyurethane resin sheets shown in Table 5 and liquid modified MDI listed in Table 2 were used to prepare polyurethane resin sheets in the same manner as in the above-mentioned Examples. Manufactured. The same evaluations and measurements as those in Examples were carried out, and the results are shown in Table 6.

【0034】[0034]

【表5】 [Table 5]

【0035】[0035]

【表6】 [Table 6]

【0036】比較例6 ポリオール成分としてグリセリンのプロピレンオキシド
付加物(OH価400)を100重量部とポリイソシア
ネート成分として表2記載の液状変成MDIを112重
量部とをそれぞれ別個に真空下で脱泡し、然る後にこの
両成分を、触媒としてN,N−テトラメチルヘキサメチ
レンジアミン0.3重量部の存在下に3,000回転/
分のホモジナイザで混合した。そして、この混合液を真
空中で再度脱泡した。さらに、この混合物を厚みが2m
mで200mm×200mmの予め80℃に加熱したオ
ープン金型に注型し、80℃で5時間放置した後に、脱
型して、引き続いて室温下で7日間養生することによっ
て、シート状の樹脂を得た。これらについての実施例と
同様の評価,測定を行ったところ、〔2次元形状記憶
性〕における〔形状固定性〕は角度180度,〔形状回
復性〕は角度0度の結果が得られ、2次元変形範囲では
優れた形状記憶樹脂であることが確認された。ところ
が、〔3次元形状記憶性〕における〔形状変形性〕は約
20〜30%の伸長で樹脂が破断し不可の判定を得た。
即ち、本比較例による樹脂は、曲げ,捩じり等の単純変
形による2次元形状記憶性には優れるが、樹脂自体の大
変形,微細な変形を伴う3次元形状記憶性は有さない。
なお、〔応答温度〕は約65℃,引張強さは626kg
/cm,引張伸び率は32%であった。
Comparative Example 6 100 parts by weight of a propylene oxide adduct of glycerin (OH value 400) as a polyol component and 112 parts by weight of the liquid modified MDI shown in Table 2 as a polyisocyanate component were separately degassed under vacuum. Then, after that, both the components were 3,000 rpm in the presence of 0.3 part by weight of N, N-tetramethylhexamethylenediamine as a catalyst.
Mix with a minute homogenizer. Then, the mixed solution was defoamed again in vacuum. Furthermore, this mixture has a thickness of 2 m.
The sheet-shaped resin was cast into a 200 mm × 200 mm open mold previously heated to 80 ° C., left at 80 ° C. for 5 hours, then demolded, and subsequently cured at room temperature for 7 days. Got When the same evaluation and measurement as those in Examples were carried out, a result of [shape fixability] in [two-dimensional shape memory] of an angle of 180 degrees and [shape recovery] of 0 degree was obtained. It was confirmed to be an excellent shape memory resin in the dimensional deformation range. However, regarding the [shape deformability] in the [three-dimensional shape memory], it was determined that the resin broke at an elongation of about 20 to 30% and was impossible.
That is, the resin according to this comparative example is excellent in the two-dimensional shape memory property due to simple deformation such as bending and twisting, but does not have the three-dimensional shape memory property accompanied by large deformation and minute deformation of the resin itself.
The [response temperature] is about 65 ° C and the tensile strength is 626 kg.
/ Cm 2 , and the tensile elongation was 32%.

【0037】実施例12 実施例6によって得た厚み2mmの形状記憶組成物を、
幅2mm×長さ20mmの角柱状とし、実施例1と同様
に試料を熱湯中に処理したのち直ちに長さ方向の両端に
応力を懸けて長さ約60mmに伸長し、そのままの状態
で空冷し形状を固定させた。土台上にビスで固定したリ
ーフ・レバー形マイクロスイッチZ−15GW2(オム
ロン)のレバー端とレバー下の土台部を、瞬間接着剤に
よりこの伸長した紹成物の両端で繋いだセットを作製
し、80℃のオーブンに入れたところ、約7秒経過した
ときに、該組成物角柱が元の寸法(形状)に回復し、マ
イクロスイッチが遮断された。これにより、雰囲気温度
が64℃以上になったことを感知し、応答動作を伴った
温度センサができるようになる。
Example 12 The shape memory composition having a thickness of 2 mm obtained in Example 6 was
A prism having a width of 2 mm and a length of 20 mm was prepared, the sample was treated in hot water in the same manner as in Example 1, and immediately stress was applied to both ends in the longitudinal direction to extend the length to about 60 mm, and the sample was air-cooled as it was. The shape was fixed. We made a set by connecting the lever end of the leaf lever type micro switch Z-15GW2 (OMRON) fixed on the base with screws and the base part under the lever with both ends of this stretched structure by instant adhesive, When placed in an oven at 80 ° C., after about 7 seconds, the composition prism was restored to its original size (shape) and the microswitch was cut off. As a result, it becomes possible to provide a temperature sensor that senses that the ambient temperature has risen to 64 ° C. or higher and that accompanies a response operation.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる組
成物は、特定の温度を境として、3次元の形状変化を生
じさせることができるようになり、温度状態に応じて形
状を3次元に変化させる機能を有する素材として、例え
ば所定の目的物における温度状態の変化を形状変化によ
って容易に検出することができる温度センサ、または形
状変化によって作動を伴う温度センサとして用いること
ができ、また機能性窓,フィットネス材料,玩具等とし
て広範な用途として用いることができる組成物である。
As described above, the composition according to the present invention can change the shape three-dimensionally at a specific temperature, and the shape can be changed three-dimensionally depending on the temperature condition. As a material having a function of changing the shape, for example, it can be used as a temperature sensor that can easily detect a change in the temperature state of a predetermined object by a shape change, or as a temperature sensor that is activated by a shape change. It is a composition that can be used for a wide range of purposes such as sex windows, fitness materials, toys, and the like.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(a)一般式 【化1】 (ただし、式中において、m及びnは4以上の整数,p
は0より大きい数を表す)で示されるポリエステルポリ
オールと、(b)ポリイソシアネート化合物とを必須成
分とし、80℃以上で反応させたポリウレタン樹脂から
構成され、特定温度を境界として熱応答する形状記憶性
組成物。
1. (a) General formula: (However, in the formula, m and n are integers of 4 or more, p
Represents a number greater than 0) and a (b) polyisocyanate compound as essential components, and is composed of a polyurethane resin reacted at 80 ° C. or higher, and a shape memory that responds thermally at a specific temperature as a boundary. Sex composition.
【請求項2】前記ポリウレタン樹脂を異型状,フィルム
状またはシート状に形成してなる請求項1記載の形状記
憶性組成物。
2. The shape memory composition according to claim 1, wherein the polyurethane resin is formed in a modified shape, a film shape or a sheet shape.
【請求項3】(a)一般式 【化2】 (ただし、式中において、m及びnは4以上の整数,p
は0より大きい数を表す)で示されるポリエステルポリ
オールと、(b)ポリイソシアネート化合物とを必須成
分とし、80℃以上で反応させたポリウレタン樹脂から
構成され、特定温度を境界として熱応答する形状記憶性
組成物を用いた温度センサ。
3. (a) General formula: (However, in the formula, m and n are integers of 4 or more, p
Represents a number greater than 0) and a (b) polyisocyanate compound as essential components, and is composed of a polyurethane resin reacted at 80 ° C. or higher, and a shape memory that responds thermally at a specific temperature as a boundary. Sensor using a conductive composition.
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