JPH11115137A - Shape memory form or sheet - Google Patents

Shape memory form or sheet

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Publication number
JPH11115137A
JPH11115137A JP27832197A JP27832197A JPH11115137A JP H11115137 A JPH11115137 A JP H11115137A JP 27832197 A JP27832197 A JP 27832197A JP 27832197 A JP27832197 A JP 27832197A JP H11115137 A JPH11115137 A JP H11115137A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sheet
paper
shape memory
moisture
crystalline
Prior art date
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Pending
Application number
JP27832197A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Ishiguro
秀之 石黒
Kazuya Miyazaki
一弥 宮崎
Hisahiro Amikura
壽洋 網蔵
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.)
Toyo Ink Mfg Co Ltd
Original Assignee
Toyo Ink Mfg Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Ink Mfg Co Ltd filed Critical Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority to JP27832197A priority Critical patent/JPH11115137A/en
Publication of JPH11115137A publication Critical patent/JPH11115137A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To return to an original shape without retaining a folding line or wrinkle even in the case of folding or wrinkling a form or a polymer substance sheet by coating one or both surfaces of the form or the polymer sheet with crystalline urethane prepolymer and moisture curing it. SOLUTION: The shape memory form or sheet is obtained by coating one or both surfaces of a form or polymer sheet with crystalline urethane prepolymer and moisture curing it. The prepolymer is formed in a molecular arrangement for keeping order. A clear crystal structure is observed by an X-ray diffraction. The prepolymer is obtained by an urethane bond of a crystalline polyesterpolyol having a melting point and a multifunctional isocyanate. A coating amount of the prepolymer for coating a predetermined form or sheet is 10% or more per unit area of the predetermined form or sheet. The prepolymer is sufficiently moisture cured, and a moisture cured shape is a memory shape. If it is 10% or less, it is not returned to its original shape.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は形状記憶用紙または
シート、特に折り曲げたり皺の付いた状態の紙を加熱す
ることにより折り曲げや皺がなくなり元の紙に回復する
形状記憶用紙またはシートに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shape memory paper or sheet, and more particularly, to a shape memory paper or sheet which can be folded and wrinkled by heating the folded or wrinkled paper to recover the original paper.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、証券用紙(株券、証券など)、小
切手、紙幣、情報産業用紙(コピー用紙、コンピュータ
ー用紙など)、タイプライター用紙、伝票、選挙の投票
用紙、プリペイドカードなどの各種用紙またはシートは
広く使用されているが、これらの用紙またはシートは形
状記憶性がない紙またはシートが使用されていた。形状
記憶用紙としては、特開平8−34067号公報があ
る。これは形状記憶樹脂、または形状記憶樹脂と動物性
セルロースもしくは合成高分子物質シートとの組成物を
シート上に成形したもので高分子を用いている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various types of paper such as securities paper (stock certificates, securities, etc.), checks, bills, information industry paper (copy paper, computer paper, etc.), typewriter paper, vouchers, election voting paper, prepaid cards, etc. Although sheets are widely used, these papers or sheets are papers or sheets having no shape memory. JP-A-8-34067 is an example of the shape memory paper. This is a polymer obtained by molding a shape memory resin or a composition of a shape memory resin and an animal cellulose or synthetic polymer material sheet on a sheet.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来、用いられている
紙や合成高分子物質シートは形状記憶性がないため、誤
って皺くちゃにしたり、折り曲げたりした場合、元に戻
しても必ず皺や折り目が残ってしまう。特に、紙幣、証
券、株券、小切手、プリペイドカードなどそれ自体に価
値のあるものは、無効になることも考えられる。そのた
め、万が一折り曲げても皺や折り目などが残らずに元の
形に戻すことができる用紙またはシートが望まれてい
る。
Conventionally, the paper and the synthetic polymer sheet used have no shape memory, so that if they are accidentally crumpled or bent, they will always be wrinkled even if they are restored. And folds remain. In particular, things of value per se, such as banknotes, securities, stock certificates, checks, and prepaid cards, may become invalid. Therefore, there is a demand for a sheet or sheet that can be returned to its original shape without wrinkles or folds even if it is folded.

【0004】また、選挙時に有権者が投票用紙に候補者
などを記載した後二つ折りにしたものを開票するため、
開票時に投票用紙を開く手間がかかる。この投票用紙を
本発明の形状記憶シートに変えることにより、開票時に
形状復元温度以上にすると自然に投票用紙は開き開票作
業の手間が省けるため望まれている。
[0004] In addition, at the time of election, voters write candidates in a ballot paper and then fold them in two.
It takes time to open the ballot when counting votes. By changing the voting paper to the shape memory sheet of the present invention, if the temperature is equal to or higher than the shape restoration temperature at the time of counting the votes, the voting paper will naturally open and the work of counting the votes can be omitted, which is desired.

【0005】本発明の課題は、上記従来の問題点である
折り曲げても、皺くちゃにしても、折り目や皺などが残
ることなく、元の形に戻ることができる用紙またはシー
ト、すなわち形状記憶用紙またはシートを提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide a paper or sheet which can return to its original shape without remaining creases or wrinkles even if it is bent or wrinkled, which is the above-mentioned conventional problem. It is to provide a storage sheet or sheet.

【0006】本発明者らは、上記課題を解決するため結
晶性ポリエステルポリオールと多官能イソシアネートを
ウレタン結合した結晶性ウレタンプレポリマーを用いて
シート状にして湿気硬化させことにより形状記憶樹脂が
出来ることを見い出した。この形状記憶用紙またはシー
トを折り曲げたり、丸めても原料のポリエステルポリオ
ールの融点以上の温度に加熱することによりもとの用紙
またはシートに復元すること見い出した。この結晶性ウ
レタンプレポリマーを植物セルロースもしくは合成高分
子物質シートからなる用紙またはシートに塗布し、湿気
硬化させることにより、上記課題を解決し、各種用途に
使用できることを見い出した。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have proposed that a shape memory resin can be formed by forming a sheet from a crystalline urethane prepolymer in which a crystalline polyester polyol and a polyfunctional isocyanate are urethane-bonded, and curing the sheet with moisture. I found It has been found that even if this shape memory paper or sheet is bent or rolled, it can be restored to the original paper or sheet by heating to a temperature higher than the melting point of the polyester polyol as a raw material. It has been found that this crystalline urethane prepolymer is applied to paper or a sheet made of a vegetable cellulose or synthetic polymer substance sheet and cured by moisture, thereby solving the above problems and finding that it can be used for various purposes.

【0007】この結晶性ポリエステルポリオールの融点
が湿気硬化した樹脂のほぼ相転移点であることが判っ
た。この相転移点が変形させたこの樹脂を元に戻す温度
であることを見いだした。
It has been found that the melting point of this crystalline polyester polyol is approximately the phase transition point of the moisture-cured resin. It has been found that this phase transition point is the temperature at which the deformed resin is restored.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、結晶性ウ
レタンプレポリマーを紙または高分子物質シートに片面
もしくは両面塗布して湿気硬化させて得られた形状記憶
用紙またはシートである。第2の発明は、紙または合成
高分子物質シートを結晶性ウレタンプレポリマーでラミ
ネートして、湿気硬化させることにより得られた形状記
憶用紙またはシートである。第3の発明は、結晶性ポリ
エステルポリオールと多官能イソシアネート化合物とを
反応せしめた両末端イソシアネート基を含有する結晶性
ウレタンプレポリマーを紙または高分子物質シートに片
面もしくは両面塗布して湿気硬化させて得られた形状記
憶用紙またはシートである。
A first aspect of the present invention is a shape memory paper or sheet obtained by applying one or both sides of a crystalline urethane prepolymer to paper or a high-molecular material sheet and curing with moisture. A second invention is a shape memory paper or sheet obtained by laminating a paper or a synthetic high molecular material sheet with a crystalline urethane prepolymer and curing it by moisture. According to a third aspect of the present invention, a crystalline urethane prepolymer having terminal isocyanate groups obtained by reacting a crystalline polyester polyol with a polyfunctional isocyanate compound is coated on paper or a polymer substance sheet on one or both sides and moisture-cured. The resulting shape memory paper or sheet.

【0009】第4の発明は、紙または合成高分子物質シ
ートを結晶性ポリエステルポリオールと多官能イソシア
ネート化合物とを反応せしめた両末端イソシアネート基
を含有する結晶性ウレタンプレポリマーでラミネートし
て、湿気硬化させることにより得られた形状記憶用紙ま
たはシートである。第5の発明は、結晶性ポリエステル
ポリオールの融点が0℃以上であることを特徴とする第
3〜4発明記載の形状記憶用紙またはシートである。第
6の発明は、結晶性ポリエステルポリオールのOH基と
多官能イソシアネートのNCOの当量比が1:1.01
〜10で反応させ、紙または合成高分子物質シートに塗
布した後またはラミネートした後湿気硬化させることに
より得られることを特徴とする第3〜4発明記載の形状
記憶用紙またはシートである。
A fourth invention is to laminate a paper or a synthetic polymer material sheet with a crystalline urethane prepolymer having both terminal isocyanate groups obtained by reacting a crystalline polyester polyol with a polyfunctional isocyanate compound, and then curing the moisture or moisture. This is a shape memory sheet or sheet obtained by the above. A fifth invention is the shape memory paper or sheet according to the third or fourth invention, wherein the crystalline polyester polyol has a melting point of 0 ° C. or more. In a sixth aspect, the equivalent ratio of the OH group of the crystalline polyester polyol to the NCO of the polyfunctional isocyanate is 1: 1.01.
The shape memory paper or sheet according to any one of claims 3 to 4, characterized in that the shape memory paper or sheet is obtained by reacting at a pressure of from 10 to 10 and applying it to paper or a synthetic polymer material sheet or laminating and then curing with moisture.

【0010】第7の発明は、結晶性ウレタンプレポリマ
ーが紙及び高分子物質シートに対し、10重量%以上塗
布またはラミネートされていることを特徴とする第1〜
6発明記載の形状記憶用紙またはシートである。第8の
発明は、有価証券、投票用紙、カードに使用されること
を特徴とする第1〜7発明記載の形状記憶用紙またはシ
ートである。
A seventh invention is characterized in that the crystalline urethane prepolymer is applied or laminated on paper and a polymer substance sheet in an amount of 10% by weight or more.
6 is a shape memory sheet or sheet according to the invention. An eighth invention is the shape memory paper or sheet according to the first to seventh inventions, which is used for securities, ballot papers, and cards.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の形状記憶用紙また
はシートについて具体的に説明する。本発明に用いられ
る結晶性ウレタンプレポリマーとは、秩序を持った分子
配列をなして、X線回折により明瞭な結晶構造が見ら
れ、融点を有する結晶性ポリエステルポリオールと多官
能イソシアネートをウレタン結合によって得られたもの
である。結晶性ポリエステルポリオールとは一種類また
は二種類以上の脂肪族ポリカルボン酸と、一種類または
二種類以上の脂肪族ポリオールの反応生成物である。形
状記憶樹脂が元に回復する温度を考慮するとこの結晶性
ポリエステルポリオールの融点が0℃以上であることが
望ましい。融点が0℃以下であると常温で元の形に回復
してしまい,形状記憶樹脂の働きを持たなくなる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a shape memory sheet or sheet of the present invention will be specifically described. The crystalline urethane prepolymer used in the present invention has an ordered molecular arrangement, a clear crystal structure is observed by X-ray diffraction, and a crystalline polyester polyol having a melting point and a polyfunctional isocyanate are formed by a urethane bond. It is obtained. The crystalline polyester polyol is a reaction product of one or more aliphatic polycarboxylic acids and one or more aliphatic polyols. In consideration of the temperature at which the shape memory resin recovers, the melting point of the crystalline polyester polyol is desirably 0 ° C. or higher. If the melting point is lower than 0 ° C., the resin recovers its original shape at room temperature and loses the function of the shape memory resin.

【0012】結晶性ポリエステルの分子量は100以
上、好ましくは1000以上であることが望ましい。
The molecular weight of the crystalline polyester is desirably 100 or more, preferably 1,000 or more.

【0013】上記の脂肪族ポリカルボン酸としては、例
えばシュウ酸、マロン酸、琥珀酸、グルタミン酸、アジ
ピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバ
シン酸、ノナメチレンジカルボン酸、デカメチレンジカ
ルボン酸、ウンデカメチレンジカルボン酸、ドデカメチ
レンジカルボン酸などがあげられる。
The above-mentioned aliphatic polycarboxylic acids include, for example, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutamic acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, nonamethylene dicarboxylic acid, decamethylene dicarboxylic acid, Undecamethylene dicarboxylic acid, dodecamethylene dicarboxylic acid and the like can be mentioned.

【0014】上記の脂肪族ジオールとは、例えばエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタン
ジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサ
ンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オク
タンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デ
カンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,14
−テトラデカンジオール、1,16−ヘキサデカンジオ
ール、1,18−オクタデカンジオールなどがあげられ
る。
The above aliphatic diols include, for example, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8- Octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,12-dodecanediol, 1,14
-Tetradecanediol, 1,16-hexadecanediol, 1,18-octadecanediol and the like.

【0015】本発明において多官能イソシアネート化合
物としては、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート(MDI)、p−フェニレンジイソシアネート、ト
リレンジイソシアネート(TDI)、1,5−ナフタレ
ンジイソシアナート(NDI)、4,4’−ジフェニレ
ンジイソシアネート、1,5−オクチレンジイソシアネ
ート、ヘキサメチレンジイソシアナート(HDI)、イ
ソホロンジイソシアナート(IPDI)、キシリレンジ
イソシアナート(XDI)、水添MDI、水添XDIな
どがあげられる。結晶性ポリエステルポリオールのOH
基と多官能イソシアネートのNCO基の当量比が1:
1.01以下の場合は湿気硬化したポリマー架橋点が少
ないため形状が元に戻らない。また、1:10以上であ
ると未反応のイソシアネートが過剰に残るため形状が元
に戻らない。
In the present invention, the polyfunctional isocyanate compound includes 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), p-phenylenediisocyanate, tolylene diisocyanate (TDI), 1,5-naphthalenediisocyanate (NDI), 4'-diphenylene diisocyanate, 1,5-octylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI), xylylene diisocyanate (XDI), hydrogenated MDI, hydrogenated XDI, etc. Can be OH of crystalline polyester polyol
Ratio of the NCO group to the NCO group of the polyfunctional isocyanate is 1:
When the ratio is 1.01 or less, the shape does not return to the original shape because the number of moisture-cured polymer crosslinking points is small. If the ratio is more than 1:10, the unreacted isocyanate remains in excess, so that the shape is not restored.

【0016】本発明に使用される紙としては、アート
紙、イミテーションアート紙、コート紙、上質紙、中質
紙、硬紙、クラフト紙、ロール紙、グラシンペーパー、
工業用感光原紙、トレーシングペーパー、ケント紙、薄
葉紙、ボール紙、ノーカーボン紙、模造紙、複写紙など
がある。
The paper used in the present invention includes art paper, imitation art paper, coated paper, high quality paper, medium quality paper, hard paper, kraft paper, roll paper, glassine paper,
There are industrial photosensitive base paper, tracing paper, Kent paper, tissue paper, cardboard, carbonless paper, imitation paper, copy paper and the like.

【0017】本発明に使用される合成高分子物質シート
とはポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、
ポリエチレンテレフタレートなどのシートもしくは不織
布などの織物などである。
The synthetic polymer sheet used in the present invention includes polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene,
Examples include a sheet such as polyethylene terephthalate or a woven fabric such as a nonwoven fabric.

【0018】結晶性ウレタンプレポリマーの合成反応
は、結晶性ポリエステルポリオールを所定量反応容器に
入れ、均一な温度分布で制御し得る加熱器にて100〜
135℃、好ましくは110℃〜130℃に加熱しなが
ら攪拌し、真空中あるいは乾燥窒素を吹き込み脱水を十
分に行う。次に、所定量の多官能イソシアネート化合物
(D)を添加し、反応容器内にドライ窒素を吹き込む
か、反応容器内を真空にして、水分が入らないようにし
て反応を行う。本反応はメチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、トルエン、酢酸ブチル、酢酸エチルな
どの溶剤を必要としないが溶剤を用いても差し支えな
い。この場合、反応温度はその溶媒の沸点以下で行う必
要がある。
The reaction for synthesizing the crystalline urethane prepolymer is carried out by putting a predetermined amount of the crystalline polyester polyol into a reaction vessel and heating the mixture in a heater capable of controlling the temperature at a uniform temperature.
The mixture is stirred while being heated to 135 ° C., preferably 110 ° C. to 130 ° C., and is sufficiently dried in a vacuum or by blowing dry nitrogen. Next, a predetermined amount of the polyfunctional isocyanate compound (D) is added, and dry nitrogen is blown into the reaction vessel or the inside of the reaction vessel is evacuated to carry out the reaction while preventing moisture from entering. This reaction does not require a solvent such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, toluene, butyl acetate, and ethyl acetate, but a solvent may be used. In this case, the reaction temperature must be lower than the boiling point of the solvent.

【0019】次に得られた結晶性ウレタンプレポリマー
を所定の用紙またはシートに塗工する塗工量は所定の用
紙またはシートに対して単位面積当たり10%以上、好
ましくは50%以上を塗工する。これを十分に湿気硬化
させる。この湿気硬化させた形状が記憶した形である。
10%以下であると用紙またはシートの強度が強く元の
形に戻らない。
Next, the amount of the obtained crystalline urethane prepolymer applied to a predetermined paper or sheet is 10% or more, preferably 50% or more per unit area of the predetermined paper or sheet. I do. This is fully moisture cured. This moisture-cured shape is the memorized shape.
If it is less than 10%, the strength of the paper or sheet is too strong to return to the original shape.

【0020】湿気硬化させるときの条件としては、温度
0℃以上、湿度10%以上、1週間以上であることが望
ましい。この条件以下である場合硬化が充分に起こらず
形状を記憶していないことが考えられる。
The conditions for moisture curing are preferably a temperature of 0 ° C. or more, a humidity of 10% or more, and a week or more. If it is below this condition, it is considered that the curing does not occur sufficiently and the shape is not stored.

【0021】記憶する形状は平坦なものとは限らず、湿
気硬化したときの形を記憶するため、円筒形でも円錐形
のものでもどの様な形でも記憶することが可能である。
The shape to be memorized is not limited to a flat shape, and the shape when moisture-cured is memorized. Therefore, it is possible to memorize any shape such as a cylindrical shape and a conical shape.

【0022】次に、この形状を記憶した用紙またはシー
トを折り曲げたり、丸めたり、皺くちゃにしてもオーブ
ンや液体などの中に入れて形状記憶樹脂の相転移点以上
に加熱することにより記憶した形に戻る。この現象は、
何度でも繰り返して起こる。
Next, even if the sheet or sheet storing this shape is bent, rounded, or crumpled, it is placed in an oven, liquid, or the like and heated to a temperature higher than the phase transition point of the shape memory resin. Return to the shape. This phenomenon is
It happens repeatedly.

【0023】この相転移点とは、この形状記憶樹脂を折
り曲げたり、引き伸ばしたりした後元の形に戻る温度の
ことである。この形状記憶樹脂は相転移点以下で折り曲
げたり、引き伸ばしたりしてもそのまま形状を維持した
ままであるが、原料に用いたポリエステルの融点以上す
なわち相転移点以上の温度になるとポリエステルの部分
が軟化して元の形状に戻ると考えられる。
The phase transition point is a temperature at which the shape memory resin returns to its original shape after being bent or stretched. This shape memory resin retains its shape even when it is bent or stretched below the phase transition point, but when the temperature exceeds the melting point of the polyester used as the raw material, that is, the temperature above the phase transition point, the polyester part softens. And return to the original shape.

【0024】一般にゴムや熱可塑性プラスチックは相転
移点というものをもっている。すなわち、ある温度以上
で柔らかなゴム状弾性を示すが、その温度以下では高分
子鎖の動きが凍結固化し、硬いプラスチック状を示す。
その温度を相転移点(ガラス転移点)という。一般に常
温である力を加えた場合、柔軟でよく変形するが、力を
取り去ると元の形状にもどる弾性体をゴムという。一
方、常温では力を加えても非常に変形しにくく、無理に
変形しようとすると出来ないことはないが、その変形率
は一般に小さく、大きく変形使用とすると折れたり割れ
たりしてしまう硬いものをプラスチックと呼んでいる。
プラスチックは変形できた場合でも、元の形状に戻りに
くい。
In general, rubber and thermoplastic have a phase transition point. That is, at a certain temperature or higher, soft rubber-like elasticity is exhibited, but at a temperature lower than that temperature, the movement of the polymer chain freezes and solidifies, indicating a hard plastic state.
The temperature is called a phase transition point (glass transition point). In general, when a force at room temperature is applied, it is flexible and well deformed, but an elastic body that returns to its original shape when the force is removed is called rubber. On the other hand, even if force is applied at room temperature, it is very difficult to deform, and if you try to forcibly deform it, you can not do it, but the deformation rate is generally small, and if you use it greatly, it will break or break hard Call it plastic.
Even if plastic can be deformed, it is difficult to return to its original shape.

【0025】このような現象は、ゴムと呼ばれるものが
常温よりもはるかに低い相転移点を有していること、ま
た、プラスチックと呼ばれているものが常温よりも高い
相転移点を有していることに起因している。
This phenomenon can be explained by the fact that what is called rubber has a much lower phase transition point than room temperature, and what is called plastic has a phase transition point higher than room temperature. It is due to that.

【0026】一般に、形状記憶樹脂とは相転移点以下の
温度では樹脂、相転移点以上の温度ではゴムに変形する
ような物質である。すなわち、形状記憶樹脂の相転移点
は常温よりも高めである。本発明は原料に用いた結晶性
ポリエステルポリオールの融点が多官能イソシアネート
と反応させた結晶性ウレタンプレポリマーを湿気硬化さ
せた樹脂の相転移点になり、この温度で変形させた形状
記憶樹脂が元に戻ることを見いだした。すなわち、本形
状記憶シートは湿気硬化した樹脂が相転移点以下では、
硬化時の形を保持しようとする仕組みを内部に有してい
る。この形状記憶シートを相転移点以下の温度で皺を作
ったり、折り曲げたりする。さらに、それを相転移点以
上にあたためた場合、皺や折り曲げた形から湿気硬化さ
せた原型に、戻ろうとする性質を有している。すなわ
ち、湿気硬化した樹脂が相転移点以上でゴムに似た性質
に変わる性質を利用したものである。
In general, a shape memory resin is a substance that deforms into a resin at a temperature below the phase transition point and into a rubber at a temperature above the phase transition point. That is, the phase transition point of the shape memory resin is higher than normal temperature. In the present invention, the melting point of the crystalline polyester polyol used as the raw material is the phase transition point of the resin obtained by moisture-curing the crystalline urethane prepolymer reacted with the polyfunctional isocyanate. I found it back. In other words, the present shape memory sheet, when the moisture-cured resin is below the phase transition point,
It has a mechanism inside to keep its shape when cured. The shape memory sheet is wrinkled or bent at a temperature below the phase transition point. Furthermore, when it is heated above the phase transition point, it has the property of returning from a wrinkled or bent shape to a moisture-cured prototype. In other words, it utilizes the property that the moisture-cured resin changes into a property similar to rubber at a phase transition point or higher.

【0027】一般的に形状記憶樹脂とは、相転移点以下
の温度では樹脂、相転移点以上の温度ではゴムに変形す
るような物質である。すなわち、形状記憶樹脂の相転移
点は常温よりも高めである。
In general, a shape memory resin is a substance that deforms into a resin at a temperature below the phase transition point and into a rubber at a temperature above the phase transition point. That is, the phase transition point of the shape memory resin is higher than normal temperature.

【0028】[0028]

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。The present invention will be described below with reference to examples.

【0029】合成例1 攪拌装置、温度センサー、加熱及び真空装置を備えた1
000ml四つ口フラスコに、下記の組成物をそれぞれ
混合し、真空中で攪拌を行いながら120℃加熱約2時
間脱水した。 結晶性ポリエステルポリオール(琥珀酸と1,8−オクタンジオールか らなり両末端アルコール基を持ち、GPC(gel permeation chromatog raphy)の測定でMw=17000、Mn=9000、水酸基価30.7 、酸価0.56、DSCより融点は57℃) 100重量部 脱水を行った後 多官能イソシアネート化合物(4、4’−ジフェニルメタンジイソシアネート ) 65重量部 を添加(結晶性ポリエステルポリオールのOH基と多官
能イソシアネートのNCO基の当量比が1:2.2)
し、ドライ窒素を吹き込みながら120℃で約5時間反
応させる。
Synthesis Example 1 1 equipped with a stirrer, temperature sensor, heating and vacuum device
Each of the following compositions was mixed in a 000 ml four-necked flask, and dehydrated at 120 ° C. for about 2 hours while stirring in a vacuum. Crystalline polyester polyol (consisting of succinic acid and 1,8-octanediol and having alcohol groups at both ends, Mw = 17000, Mn = 9000, hydroxyl value 30.7, acid value measured by GPC (gel permeation chromatography) 100 parts by weight After dehydration, 65 parts by weight of a polyfunctional isocyanate compound (4,4'-diphenylmethane diisocyanate) is added (OH group of crystalline polyester polyol and polyfunctional isocyanate are added). The equivalent ratio of NCO groups is 1: 2.2)
Then, the reaction is carried out at 120 ° C. for about 5 hours while blowing dry nitrogen.

【0030】得られた結晶性ウレタンプレポリマーの相
転移点はDSC(セイコー電子工業(株)製SSC52
00)より58℃であった。
The phase transition point of the obtained crystalline urethane prepolymer was measured by DSC (SSC52 manufactured by Seiko Instruments Inc.).
00).

【0031】合成例2 攪拌装置、温度センサー、加熱及び真空装置を備えた1
000ml四つ口フラスコに、下記の組成物をそれぞれ
混合し、真空中で攪拌を行いながら120℃加熱約2時
間脱水した。 結晶性ポリエステルポリオール(琥珀酸と1,12−オクタンジオール からなり両末端アルコール基を持ち、GPC(gel permeation chromat ography)の測定でMw=17000、Mn=9300、水酸基価28. 3、酸価1.1、DSCより融点は74℃) 100重量部 脱水を行った後 多官能イソシアネート化合物(4、4’−ジフェニルメタンジイソシアネート ) 65重量 部 を添加(結晶性ポリエステルポリオールのOH基と多官
能イソシアネートのNCO基の当量比が1:2.2)
し、ドライ窒素を吹き込みながら120℃で約5時間反
応させる。
Synthesis Example 2 1 equipped with a stirrer, temperature sensor, heating and vacuum device
Each of the following compositions was mixed in a 000 ml four-necked flask, and dehydrated at 120 ° C. for about 2 hours while stirring in a vacuum. Crystalline polyester polyol (consisting of succinic acid and 1,12-octanediol, having alcohol groups at both terminals, Mw = 17000, Mn = 9300, hydroxyl value 28.3, acid value 1 as measured by GPC (gel permeation chromatography). 100 parts by weight After dehydration, 100 parts by weight After dehydration, 65 parts by weight of a polyfunctional isocyanate compound (4,4'-diphenylmethane diisocyanate) was added (the OH group of the crystalline polyester polyol and the NCO of the polyfunctional isocyanate were added). The equivalent ratio of the groups is 1: 2.2)
Then, the reaction is carried out at 120 ° C. for about 5 hours while blowing dry nitrogen.

【0032】得られた結晶性ウレタンプレポリマーの相
転移点はDSC(セイコー電子工業(株)製SSC52
00)より75℃であった。
The phase transition point of the obtained crystalline urethane prepolymer was determined by DSC (SSC52 manufactured by Seiko Instruments Inc.).
00).

【0033】合成例3 攪拌装置、温度センサー、加熱及び真空装置を備えた1
000ml四つ口フラスコに、下記の組成物をそれぞれ
混合し、真空中で攪拌を行いながら120℃加熱約2時
間脱水した。 結晶性ポリエステルポリオール(琥珀酸と1,10−デカンジオールか らなり両末端アルコール基を持ち、GPC(gel permeation chromatog raphy)の測定でMw=17200、Mn=9500、水酸基価28.3 、酸価1.1、DSCより融点は70℃) 100重量部 脱水を行った後 多官能イソシアネート化合物(4、4’−ジフェニルメタンジイソシアネート ) 65重量 部 を添加(結晶性ポリエステルポリオールのOH基と多官
能イソシアネートのNCO基の当量比が1:2.2)
し、ドライ窒素を吹き込みながら120℃で約5時間反
応させる。
Synthesis Example 3 1 equipped with a stirrer, temperature sensor, heating and vacuum device
Each of the following compositions was mixed in a 000 ml four-necked flask, and dehydrated at 120 ° C. for about 2 hours while stirring in a vacuum. Crystalline polyester polyol (consisting of succinic acid and 1,10-decanediol, having alcohol groups at both terminals, Mw = 17200, Mn = 9500, hydroxyl value 28.3, acid value by GPC (gel permeation chromatography) measurement) 1.1, the melting point is 70 ° C. based on DSC) 100 parts by weight After dehydration, 65 parts by weight of a polyfunctional isocyanate compound (4,4′-diphenylmethane diisocyanate) is added (the OH group of the crystalline polyester polyol and the polyfunctional isocyanate are added). The equivalent ratio of NCO groups is 1: 2.2)
Then, the reaction is carried out at 120 ° C. for about 5 hours while blowing dry nitrogen.

【0034】得られた結晶性ウレタンプレポリマーの相
転移点はDSC(セイコー電子工業(株)製SSC52
00)より72℃であった。
The phase transition point of the obtained crystalline urethane prepolymer was determined by DSC (SSC52 manufactured by Seiko Instruments Inc.).
00).

【0035】合成例4 攪拌装置、温度センサー、加熱及び真空装置を備えた1
000ml四つ口フラスコに、下記の組成物をそれぞれ
混合し、真空中で攪拌を行いながら120℃加熱約2時
間脱水した。 結晶性ポリエステルポリオール(琥珀酸と1,8−オクタンジオールか らなり両末端アルコール基を持ち、GPC(gel permeati on chromatography)の測定でMn=9000、Mw =17000、Mw/Mn=1.91、DSCより融点は57℃) 100重量部 脱水を行った後 多官能イソシアネート化合物(トリレンジイソシアネート) 130重量部 を添加(結晶性ポリエステルポリオールのOH基と多官
能イソシアネートのNCO基の当量比が1:2.2)
し、ドライ窒素を吹き込みながら120℃で約5時間反
応させる。
Synthesis Example 4 1 equipped with a stirrer, temperature sensor, heating and vacuum device
Each of the following compositions was mixed in a 000 ml four-necked flask, and dehydrated at 120 ° C. for about 2 hours while stirring in a vacuum. A crystalline polyester polyol (consisting of succinic acid and 1,8-octanediol, having both terminal alcohol groups, and Mn = 9000, Mw = 17000, Mw / Mn = 1.91 as measured by GPC (gel permeation on chromatography); 100 parts by weight After dehydration, 130 parts by weight of a polyfunctional isocyanate compound (tolylene diisocyanate) was added (equivalent ratio of the OH group of the crystalline polyester polyol to the NCO group of the polyfunctional isocyanate was 1: 100). 2.2)
Then, the reaction is carried out at 120 ° C. for about 5 hours while blowing dry nitrogen.

【0036】得られた結晶性ウレタンプレポリマーの相
転移点はDSC(セイコー電子工業(株)製SSC52
00)より56℃であった。
The phase transition point of the obtained crystalline urethane prepolymer was measured by DSC (SSC52 manufactured by Seiko Instruments Inc.).
00).

【0037】合成例5 攪拌装置、温度センサー、加熱及び真空装置を備えた1
000ml四つ口フラスコに、下記の組成物をそれぞれ
混合し、真空中で攪拌を行いながら120℃加熱約2時
間脱水した。 非結晶性ポリエステルポリオール(ヒュルス社製 DYNACOLL7 130、融点30℃) 100重量部 脱水を行った後 多官能イソシアネート化合物(4、4’−ジフェニルメタンジイソシアネート ) 65重量部 を添加(非結晶性ポリエステルポリオールのOH基と多
官能イソシアネートのNCO基の当量比が1:2.2)
し、ドライ窒素を吹き込みながら120℃で約5時間反
応させる。
Synthesis Example 5 1 equipped with a stirrer, temperature sensor, heating and vacuum device
Each of the following compositions was mixed in a 000 ml four-necked flask, and dehydrated at 120 ° C. for about 2 hours while stirring in a vacuum. 100 parts by weight of non-crystalline polyester polyol (DYNACOLL7 130 manufactured by Huls, melting point 30 ° C.) 100 parts by weight After dehydration, 65 parts by weight of a polyfunctional isocyanate compound (4,4′-diphenylmethane diisocyanate) was added (OH of non-crystalline polyester polyol). Ratio of NCO group to NCO group of polyfunctional isocyanate is 1: 2.2)
Then, the reaction is carried out at 120 ° C. for about 5 hours while blowing dry nitrogen.

【0038】得られた結晶性ウレタンプレポリマーの相
転移点はDSC(セイコー電子工業(株)製SSC52
00)より31℃であった。合成例6 攪拌装置、温度センサー、加熱及び真空装置を備えた1
000ml四つ口フラスコに、下記の組成物をそれぞれ
混合し、真空中で攪拌を行いながら120℃加熱約2時
間脱水した。 液状ポリエステルポリオール(ヒュルス社製 DYNACOLL721 0) 100重量部 脱水を行った後 多官能イソシアネート化合物(4、4’−ジフェニルメタンジイソシアネート ) 65重量 部 を添加(液状ポリエステルポリオールのOH基と多官能
イソシアネートのNCO基の当量比が1:2.2)し、
ドライ窒素を吹き込みながら120℃で約5時間反応さ
せる。
The phase transition point of the obtained crystalline urethane prepolymer was determined by DSC (SSC52 manufactured by Seiko Instruments Inc.).
00). Synthesis Example 6 1 equipped with a stirring device, a temperature sensor, a heating and vacuum device
Each of the following compositions was mixed in a 000 ml four-necked flask, and dehydrated at 120 ° C. for about 2 hours while stirring in a vacuum. 100 parts by weight of liquid polyester polyol (DYNACOLL7210 manufactured by Huls) After dehydration, 65 parts by weight of a polyfunctional isocyanate compound (4,4′-diphenylmethane diisocyanate) was added (OH group of liquid polyester polyol and NCO group of polyfunctional isocyanate) Is equivalent ratio of 1: 2.2),
The reaction is performed at 120 ° C. for about 5 hours while blowing dry nitrogen.

【0039】実施例1〜4 合成例1〜4で得られた結晶性ウレタンプレポリマーを
上質紙(坪量:85g/m2 )及びトレ−シングペーパ
ー(坪量:40g/m2 )に紙の単位面積当たりの重量
に対して、片面または両面に50,100,300%塗
工する。このシートを温度20℃、湿度65%の恒温恒
湿槽に24時間置き、湿気硬化させ、形状記憶用紙を得
る。得られた形状記憶用紙を折り曲げ、皺を作った。こ
の用紙を120℃のオーブンに入れて加熱処理を3分間
行った。その結果を表1に示す。
Examples 1 to 4 The crystalline urethane prepolymers obtained in Synthesis Examples 1 to 4 were applied to fine paper (basis weight: 85 g / m 2 ) and tracing paper (basis weight: 40 g / m 2 ). Is applied on one or both sides with respect to the weight per unit area. The sheet is placed in a thermo-hygrostat at a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65% for 24 hours, and is moisture-cured to obtain a shape memory sheet. The obtained shape memory paper was folded to form wrinkles. The sheet was placed in an oven at 120 ° C. and heat-treated for 3 minutes. Table 1 shows the results.

【0040】実施例5 合成例1の結晶性ウレタンプレポリマーを上質紙(坪
量:85g/m2 )に塗工し(塗工量85g/m2 )、
丸めて温度20℃湿度65%の恒温恒湿槽において十分
に湿気硬化させた後折り目、皺をつけた後120℃オー
ブンに3分間入れたところ形状記憶用紙は湿気硬化させ
た時の円筒形に復元した。
Example 5 The crystalline urethane prepolymer of Synthesis Example 1 was coated on a high-quality paper (basis weight: 85 g / m 2 ) (coating amount: 85 g / m 2 ).
Rolled and cured sufficiently in a constant temperature and humidity chamber at a temperature of 20 ° C and a humidity of 65%, then creased and creased, and then placed in an oven at 120 ° C for 3 minutes. The shape memory paper became cylindrical when cured by moisture. Restored.

【0041】実施例6 合成例1の結晶性ウレタンプレポリマーにトレ−シング
ペーパー(坪量:40g/m2 )をラミネートさせて
(塗工量40g/m2 )、温度20℃湿度65%の恒温
恒湿槽において十分に湿気硬化させた後折り目、皺をつ
けた後120℃オーブンに3分間入れてところ形状記憶
用紙は湿気硬化させた時の形状に戻った。 比較例1〜2 合成例5〜6で得られたウレタンプレポリマーを上質
紙、トレ−シングペーパーに紙100重量部対して、片
面と両面に50,100,500重量部塗工する。この
シートを温度20℃、湿度65%の高温高湿室に24時
間置き、湿気硬化させた用紙を得る。
Example 6 A lacing paper (basis weight: 40 g / m 2 ) was laminated on the crystalline urethane prepolymer of Synthesis Example 1 (coating amount: 40 g / m 2 ), and the temperature was 20 ° C. and the humidity was 65%. After sufficiently moisture-curing in a thermo-hygrostat, creased and creased, and then placed in a 120 ° C. oven for 3 minutes, the shape memory paper returned to the moisture-cured shape. Comparative Examples 1-2 The urethane prepolymers obtained in Synthetic Examples 5-6 are coated on high-quality paper and tracing paper on one side and on both sides with 50, 100, 500 parts by weight of 100 parts by weight of paper. The sheet is placed in a high-temperature, high-humidity room at a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65% for 24 hours to obtain a moisture-cured sheet.

【0042】得られた用紙を折り曲げ、皺を作った。こ
の用紙を120℃オーブンに入れて加熱処理を3分間行
った。その結果を表1に示す。
The obtained paper was folded to form wrinkles. This paper was placed in a 120 ° C. oven and subjected to a heat treatment for 3 minutes. Table 1 shows the results.

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明の形状記憶用紙またはシートによ
れば、結晶性ウレタンプレポリマーを紙もしくは合成高
分子シートに片面もしくは両面に塗布して、記憶させた
い形に湿気硬化させることにより形状記憶樹脂を簡単に
得ることが出来る。そのため、形状記憶樹脂を証券用
紙、小切手、紙幣、情報産業用紙、タイプライター用
紙、伝票、投票用紙、プリペイドカードなど塗工するこ
とにより、用いることにより、折り目、皺などがついた
場合でも相転移点以上に加熱することにより簡単に元の
形に復元させることができる。
According to the shape memory paper or sheet of the present invention, a crystalline urethane prepolymer is applied to one or both sides of a paper or a synthetic polymer sheet, and is moisture-cured in a desired shape to be memorized. Resin can be easily obtained. Therefore, by applying shape memory resin to securities paper, checks, banknotes, information industry paper, typewriter paper, vouchers, voting paper, prepaid cards, etc. By heating above the point, the original shape can be easily restored.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 結晶性ウレタンプレポリマーを紙または
高分子物質シートに片面もしくは両面塗布して湿気硬化
させて得られた形状記憶用紙またはシート。
1. A shape memory paper or sheet obtained by applying a crystalline urethane prepolymer to one or both sides of paper or a polymer material sheet and curing with moisture.
【請求項2】 紙または合成高分子物質シートを結晶性
ウレタンプレポリマーでラミネートして、湿気硬化させ
ることにより得られた形状記憶用紙またはシート。
2. A shape memory paper or sheet obtained by laminating a paper or a synthetic polymer material sheet with a crystalline urethane prepolymer and curing it by moisture.
【請求項3】 結晶性ポリエステルポリオールと多官能
イソシアネート化合物とを反応せしめた両末端イソシア
ネート基を含有する結晶性ウレタンプレポリマーを紙ま
たは高分子物質シートに片面もしくは両面塗布して湿気
硬化させて得られた形状記憶用紙またはシート。
3. A method in which a crystalline polyester polyol and a polyfunctional isocyanate compound are reacted with each other to form a crystalline urethane prepolymer having both terminal isocyanate groups on one or both sides of paper or a polymer sheet, and then moisture-cured. Shape memory paper or sheet.
【請求項4】 紙または合成高分子物質シートを結晶性
ポリエステルポリオールと多官能イソシアネート化合物
とを反応せしめた両末端イソシアネート基を含有する結
晶性ウレタンプレポリマーでラミネートして、湿気硬化
させることにより得られた形状記憶用紙またはシート。
4. A sheet obtained by laminating a paper or a synthetic polymer material sheet with a crystalline urethane prepolymer having both terminal isocyanate groups obtained by reacting a crystalline polyester polyol and a polyfunctional isocyanate compound, and then curing by moisture. Shape memory paper or sheet.
【請求項5】 結晶性ポリエステルポリオールの融点が
0℃以上であることを特徴とする請求項3〜4記載の形
状記憶用紙またはシート。
5. The shape memory paper or sheet according to claim 3, wherein the melting point of the crystalline polyester polyol is 0 ° C. or higher.
【請求項6】 結晶性ポリエステルポリオールのOH基
と多官能イソシアネートのNCOの当量比が1:1.0
1〜10で反応させ、紙または合成高分子物質シートに
塗布した後またはラミネートした後湿気硬化させること
により得られることを特徴とする請求項3〜4記載の形
状記憶用紙またはシート。
6. An equivalent ratio of OH groups of the crystalline polyester polyol to NCO of the polyfunctional isocyanate of 1: 1.0.
The shape memory paper or sheet according to claim 3, wherein the shape memory paper or sheet is obtained by reacting at 1 to 10 and applying moisture to the paper or synthetic polymer material sheet or laminating and then curing.
【請求項7】 結晶性ウレタンプレポリマーが紙及び高
分子物質シートに対し、10重量%以上塗布またはラミ
ネートされていることを特徴とする請求項1〜6記載の
形状記憶用紙またはシート。
7. The shape memory paper or sheet according to claim 1, wherein the crystalline urethane prepolymer is applied or laminated in an amount of 10% by weight or more to the paper and the polymer substance sheet.
【請求項8】 有価証券、投票用紙、カードに使用され
ることを特徴とする請求項1〜7記載の形状記憶用紙ま
たはシート。
8. The shape memory paper or sheet according to claim 1, which is used for securities, voting paper, and cards.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019025875A (en) * 2017-08-03 2019-02-21 大日本印刷株式会社 Delivery form and release sheet

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JP2019025875A (en) * 2017-08-03 2019-02-21 大日本印刷株式会社 Delivery form and release sheet

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