JPH0368610A - 形状記憶性高分子材料 - Google Patents
形状記憶性高分子材料Info
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- JPH0368610A JPH0368610A JP20514889A JP20514889A JPH0368610A JP H0368610 A JPH0368610 A JP H0368610A JP 20514889 A JP20514889 A JP 20514889A JP 20514889 A JP20514889 A JP 20514889A JP H0368610 A JPH0368610 A JP H0368610A
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- JP
- Japan
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- polymer
- shape
- polymer material
- materials
- shape memory
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- Graft Or Block Polymers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は形状記憶性高分子材料に関する。
(従来の技術)
高分子化合物の成形体において、その形状のままでは装
着や組立て、搬送時の作業が困難な場合に、−時的に作
業の際の取扱いが容易となる様に変形し、装着や組立て
等が終了した後で加熱操作等により所定の形状に回復さ
せ、本来の目的とするInをさせること又は変形した成
形体を元の状態に回復させること自体に主点を置いた用
途等に適した材料、即ち形状記憶性成形体について従来
から種々検討がなされている。
着や組立て、搬送時の作業が困難な場合に、−時的に作
業の際の取扱いが容易となる様に変形し、装着や組立て
等が終了した後で加熱操作等により所定の形状に回復さ
せ、本来の目的とするInをさせること又は変形した成
形体を元の状態に回復させること自体に主点を置いた用
途等に適した材料、即ち形状記憶性成形体について従来
から種々検討がなされている。
従来から、形状記憶性成形体については例えば、ノルボ
ルネン系ポリマー成形体(!Il!昭59−53528
号)、共役ジエン又はエポキシ基含有化合物等と芳香族
ビニル、不飽和ニトリル又はアクリル酸エステル等との
共重合体成形体(特開昭60−28433号)或いはポ
リカプロラクトンを用いた架橋成形体(vF開昭59−
11315号)等が知られている。
ルネン系ポリマー成形体(!Il!昭59−53528
号)、共役ジエン又はエポキシ基含有化合物等と芳香族
ビニル、不飽和ニトリル又はアクリル酸エステル等との
共重合体成形体(特開昭60−28433号)或いはポ
リカプロラクトンを用いた架橋成形体(vF開昭59−
11315号)等が知られている。
又、融点40〜100℃の結晶性ジエン系重合体を主成
分とする組成物からの架橋成形体(特開昭62−192
440号)や、スチレン−ブタジェンブロック共重合体
とトランスポリインブレン等とのブレンドポリマー(特
開昭63−179955号)等も公知である。
分とする組成物からの架橋成形体(特開昭62−192
440号)や、スチレン−ブタジェンブロック共重合体
とトランスポリインブレン等とのブレンドポリマー(特
開昭63−179955号)等も公知である。
しかし、これらは加工性が良くない、透明性に劣る、又
は、形状を回復させるのに時間がかかる、高温を要する
などいずれも一長一短があった。
は、形状を回復させるのに時間がかかる、高温を要する
などいずれも一長一短があった。
(発明が解決し上うとする課題)
本発明の目的は加工性、透明性、耐熱性、耐候性、耐薬
品性、耐油性、耐溶剤性、耐水性、攬水祝油性、耐摩耗
性、不燃性などに優れると共に、形状記憶性能において
も前記従来技術の短所を改善するもので、加熱により、
短時間に高い回復率で復元できる優れた形状記憶性高分
子材料を提供することにある。
品性、耐油性、耐溶剤性、耐水性、攬水祝油性、耐摩耗
性、不燃性などに優れると共に、形状記憶性能において
も前記従来技術の短所を改善するもので、加熱により、
短時間に高い回復率で復元できる優れた形状記憶性高分
子材料を提供することにある。
(課題を解決するための手段)
本発明はスチレン系ポリマーをアクリル系モノマーに接
触せしめ、次いでこれを重合に付し、又は更にrPN化
して得られる高分子物質より形成されたことをa徴とす
る形状記憶性高分子材料に係る。
触せしめ、次いでこれを重合に付し、又は更にrPN化
して得られる高分子物質より形成されたことをa徴とす
る形状記憶性高分子材料に係る。
本発明の前記材料は一旦実際の使用に必要な形状に成形
した後特定の温度下にで変形を与えても、再度特定の温
度に加熱することにより変形は自eh的に除去され当初
の形状又はそれに近い形状に回復させることができるこ
とから、このような機能が!−求される分野での種々の
利用が可能である。
した後特定の温度下にで変形を与えても、再度特定の温
度に加熱することにより変形は自eh的に除去され当初
の形状又はそれに近い形状に回復させることができるこ
とから、このような機能が!−求される分野での種々の
利用が可能である。
本発明においてスチレン系ポリマーとしては通常公知の
ものを全て用いることができるが、具体例としてはスチ
レン、a−メチルスチレン、メチルスチレン、ジクロロ
スチレン、トリフルオロスチレン等の単独重合体及びこ
れらとメチルメタクリレート、アクリロニトリル、ブタ
ジェン等との共重合体などが挙げられる。
ものを全て用いることができるが、具体例としてはスチ
レン、a−メチルスチレン、メチルスチレン、ジクロロ
スチレン、トリフルオロスチレン等の単独重合体及びこ
れらとメチルメタクリレート、アクリロニトリル、ブタ
ジェン等との共重合体などが挙げられる。
又、本発明においてアクリル系モノマーとしては種類は
制限されないが、単または多官能性のものが含まれ、好
ましくは、例えばメタクリル酸メチル(MMA)、メタ
クリル酸エチル(EMA)、ノタクリル酸ブチル(BM
AL 2−ヒトミキシエチルメタクリレート(HEM
A)、3−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレ
ート(MSPM)、2−(フェニルホスホリル)エチル
メタクリレート(+)henyl −P )、2−ヒド
ロキシ−3−(β−す7トキシ)プロピルメタクリレー
ト(HNPM)、N−フェニル−N−(2−ヒトaキシ
−3−7タクリロキシ)プロピルグリシン(NPG−G
MA)、エチレングリコールジメタクリレート(EDM
A。
制限されないが、単または多官能性のものが含まれ、好
ましくは、例えばメタクリル酸メチル(MMA)、メタ
クリル酸エチル(EMA)、ノタクリル酸ブチル(BM
AL 2−ヒトミキシエチルメタクリレート(HEM
A)、3−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレ
ート(MSPM)、2−(フェニルホスホリル)エチル
メタクリレート(+)henyl −P )、2−ヒド
ロキシ−3−(β−す7トキシ)プロピルメタクリレー
ト(HNPM)、N−フェニル−N−(2−ヒトaキシ
−3−7タクリロキシ)プロピルグリシン(NPG−G
MA)、エチレングリコールジメタクリレート(EDM
A。
又はIG)、ジエチレングリコールジメタクリレート(
DiEDMA)、トリエチレングリコールジメタクリレ
ート(TriEDMA)、】、4−ブタンジオールノメ
タクリレー )(1,4−BuDMA)、1.3−ブタ
ンジオールジメタクリレー)(1,3BuDMA)、2
,2−ビス(4−(2−ヒドロキシ−3−7タクリロキ
シプロボキシ)フェニル〕プロパン(Bis GMA)
、2,2−ビス〈4−メタクリロキシフェニル)プロパ
ン(BPDMA)、2.2−ビス(4−7タクリロキシ
エトキシフエニル〉フロパン(Bis−MEPP)、2
,2−ビス(4−7タクリロキシボリエトキシフエニル
)プロパン(Bis−MPEPP)、ジ(メタクリロキ
シエチル)トリフチルヘキサメチレンノウレタン(Ur
)MA)、)リメチロールプロパントリノタクリレート
(T M P T )、CI+、=C(CL)COOC
I(2CF3 (3FMA)、CH2=C(CH,)
COOC112CF、CF、 (5FMA)、CII
z=C(CIl*)COOCH2(CFz)zcFs
(7FMA)、CH2=C(CH3)C00CR,(
CF2)、CF2O(8FMA)、これらの対応する各
7クリレート、各a−フルオロアクリレートを例示する
ことができる。
DiEDMA)、トリエチレングリコールジメタクリレ
ート(TriEDMA)、】、4−ブタンジオールノメ
タクリレー )(1,4−BuDMA)、1.3−ブタ
ンジオールジメタクリレー)(1,3BuDMA)、2
,2−ビス(4−(2−ヒドロキシ−3−7タクリロキ
シプロボキシ)フェニル〕プロパン(Bis GMA)
、2,2−ビス〈4−メタクリロキシフェニル)プロパ
ン(BPDMA)、2.2−ビス(4−7タクリロキシ
エトキシフエニル〉フロパン(Bis−MEPP)、2
,2−ビス(4−7タクリロキシボリエトキシフエニル
)プロパン(Bis−MPEPP)、ジ(メタクリロキ
シエチル)トリフチルヘキサメチレンノウレタン(Ur
)MA)、)リメチロールプロパントリノタクリレート
(T M P T )、CI+、=C(CL)COOC
I(2CF3 (3FMA)、CH2=C(CH,)
COOC112CF、CF、 (5FMA)、CII
z=C(CIl*)COOCH2(CFz)zcFs
(7FMA)、CH2=C(CH3)C00CR,(
CF2)、CF2O(8FMA)、これらの対応する各
7クリレート、各a−フルオロアクリレートを例示する
ことができる。
本発明においては上記スチレン系ポリマーをアクリル系
モノマーに接触せしめ、次いでこれを重合に付すること
により高分子物質を得るが、その際スチレン系ポリマー
にアクリル系モノマーを接触させると、通常前者が後者
中で溶解又はll潤し、もしくは後者が前者中に含浸す
るなどの態様を呈する。又、重合方法としては、アクリ
ル系モノマーの公知の重合方法が採用できるが、光重合
、熱重合が好ましい。
モノマーに接触せしめ、次いでこれを重合に付すること
により高分子物質を得るが、その際スチレン系ポリマー
にアクリル系モノマーを接触させると、通常前者が後者
中で溶解又はll潤し、もしくは後者が前者中に含浸す
るなどの態様を呈する。又、重合方法としては、アクリ
ル系モノマーの公知の重合方法が採用できるが、光重合
、熱重合が好ましい。
本発明において重合反応を加熱重合によるときは例えば
約40〜100℃の温度で、約40〜100℃度加熱す
ることにより、又、光重合によるときは例えば可視光線
、紫外線を照射して数分〜数十分重合するのが好ましい
。
約40〜100℃の温度で、約40〜100℃度加熱す
ることにより、又、光重合によるときは例えば可視光線
、紫外線を照射して数分〜数十分重合するのが好ましい
。
本発明の形状記憶性高分子材料としては上記の高分子物
質をI P N (I nter−peneLrati
ngP oly*er N eLwork)化したも
のも包含する。■PN化は本来2種の鎖状のポリマーを
液体状fi(溶液でも可)で混合し、両方又はいずれか
一方を架橋させ、互いに分子鎖を絡み合わせた形で形成
されるポリマーである0本方法を本発明に利用する場合
、幾つかの変則的方法が用いられる。即ち、例えば第一
の方法は、予め高分子物質をフイルム化しておき、これ
にゲスト高分子を形成するモノマーを気相状態で注入す
るか、前記モノマーを含む溶液に前記フィルムを浸漬し
、注入し、しかる後、加熱又は光照射等の操作により重
合又は架橋させるものである。第二の方法は、通常のT
PN形戒と同じく、高分子物質を適当な溶媒に溶解させ
ておき、これにデスト成分を混合反応させ、その溶液を
キャストしてフィルム化し、必要に応じて加熱処理等を
行う方法である。その他の方法も使用することができる
。
質をI P N (I nter−peneLrati
ngP oly*er N eLwork)化したも
のも包含する。■PN化は本来2種の鎖状のポリマーを
液体状fi(溶液でも可)で混合し、両方又はいずれか
一方を架橋させ、互いに分子鎖を絡み合わせた形で形成
されるポリマーである0本方法を本発明に利用する場合
、幾つかの変則的方法が用いられる。即ち、例えば第一
の方法は、予め高分子物質をフイルム化しておき、これ
にゲスト高分子を形成するモノマーを気相状態で注入す
るか、前記モノマーを含む溶液に前記フィルムを浸漬し
、注入し、しかる後、加熱又は光照射等の操作により重
合又は架橋させるものである。第二の方法は、通常のT
PN形戒と同じく、高分子物質を適当な溶媒に溶解させ
ておき、これにデスト成分を混合反応させ、その溶液を
キャストしてフィルム化し、必要に応じて加熱処理等を
行う方法である。その他の方法も使用することができる
。
IPN化を進めるためには架橋を行う必要があるが、そ
の方法としては例えばスチレン系ポリマーを予め常法に
上り架橋したものを使用する、前記アクリル系モノマー
として2官能以上のものを用いて、重合によって架橋化
ポリマーを得る、或いは得られた未架橋重合体を有機パ
ーオキサイド、放射線、イオン性化合物などのラジカル
源、イオン源などによって、その重合体に適した方法で
後架備する方法等が挙げられる。尚、本発明のアクリル
系モノマーを重合させて得られるポリマーとスチレン系
ポリマーのポリマーブレンドを本発明の形状記憶性高分
子材料として用いることもできる。
の方法としては例えばスチレン系ポリマーを予め常法に
上り架橋したものを使用する、前記アクリル系モノマー
として2官能以上のものを用いて、重合によって架橋化
ポリマーを得る、或いは得られた未架橋重合体を有機パ
ーオキサイド、放射線、イオン性化合物などのラジカル
源、イオン源などによって、その重合体に適した方法で
後架備する方法等が挙げられる。尚、本発明のアクリル
系モノマーを重合させて得られるポリマーとスチレン系
ポリマーのポリマーブレンドを本発明の形状記憶性高分
子材料として用いることもできる。
本発明で使用される高分子物質は、加工性、透明性、耐
熱性、耐候性、耐薬品性、耐油性、耐溶剤性、耐水性、
祝水祝油性、耐摩耗性、不燃性に優れると共に、形状記
憶性に優れる。
熱性、耐候性、耐薬品性、耐油性、耐溶剤性、耐水性、
祝水祝油性、耐摩耗性、不燃性に優れると共に、形状記
憶性に優れる。
本発明の高分子材料は、上記で得られた高分子物質を例
えば押出成形、射出成形、圧縮成形等で所望の形に成形
又は適当な溶媒に溶解又は分散させることにより塗料化
することによって所望の形態にした後、後述の用途に使
用される。その際に更に必要に応じて充填剤、補強剤、
軟化剤、可塑剤、相溶化剤、結晶核剤、老化防止剤、酸
化防止剤、オゾン劣化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、染
料、粘着付与!HI#等のゴム、プラスチック配合剤を
配合してもよい。
えば押出成形、射出成形、圧縮成形等で所望の形に成形
又は適当な溶媒に溶解又は分散させることにより塗料化
することによって所望の形態にした後、後述の用途に使
用される。その際に更に必要に応じて充填剤、補強剤、
軟化剤、可塑剤、相溶化剤、結晶核剤、老化防止剤、酸
化防止剤、オゾン劣化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、染
料、粘着付与!HI#等のゴム、プラスチック配合剤を
配合してもよい。
本発明の高分子材料から得られる物品はその形状又は肉
厚に応じて素手、工兵或いは圧縮成形機等の装置を用い
て所望とする$2の形に変形されて用いられる。を形さ
せる際の温度は該高分子物品が容易に変形し、かつ変形
時に亀裂を生じさせない温度であればよい、−船釣には
高分子物質のガラス転移点以上の温度が好ましい、変形
温度が前記転移点以上である場合には変形後前記転移点
以下に急冷し、変形を固定することが好ましい。
厚に応じて素手、工兵或いは圧縮成形機等の装置を用い
て所望とする$2の形に変形されて用いられる。を形さ
せる際の温度は該高分子物品が容易に変形し、かつ変形
時に亀裂を生じさせない温度であればよい、−船釣には
高分子物質のガラス転移点以上の温度が好ましい、変形
温度が前記転移点以上である場合には変形後前記転移点
以下に急冷し、変形を固定することが好ましい。
このようにして得られた形状記憶性高分子物品はがラス
転移点以上の温度下″Ch容易に当初の形状にあるいは
それに近い形状に戻すことができる。
転移点以上の温度下″Ch容易に当初の形状にあるいは
それに近い形状に戻すことができる。
通常高分子物質のがラス転移点以上(50〜100℃)
に加熱すればよく、それによって変形は自動的に除去さ
れ、形状が回復する。
に加熱すればよく、それによって変形は自動的に除去さ
れ、形状が回復する。
本発明の材料より得られる形状記憶性高分子物品は、−
旦変形させた該物品を所定の形状まで回復しうるので、
該物品の使用の際に、その形状のままでは装着や組立て
、搬送等が困難な場合に取り扱いが容易になる梯形状を
変え、装着や組立等が終了した後で加熱操作により所定
の形状に回復させ、本末のa的とする働きをさせるのに
、又変形した該物品を元の状態に回復させること自体に
主点を置いた用途に使用できる。具体的には前者では、
パイプや電線等の接合部の接合材やシール材、パイプや
棒状物体の内、外部ラミネート材、スプリント材、各種
固定材、衝撃吸収材等、後者では、玩具用部材、文具材
、教材、装飾品材等である。又、その他、医療用患部固
定材、スポーツ用プロテクター材、人形、造花、型取り
材及びかつら用頭部型取り材等にも使用することができ
る。
旦変形させた該物品を所定の形状まで回復しうるので、
該物品の使用の際に、その形状のままでは装着や組立て
、搬送等が困難な場合に取り扱いが容易になる梯形状を
変え、装着や組立等が終了した後で加熱操作により所定
の形状に回復させ、本末のa的とする働きをさせるのに
、又変形した該物品を元の状態に回復させること自体に
主点を置いた用途に使用できる。具体的には前者では、
パイプや電線等の接合部の接合材やシール材、パイプや
棒状物体の内、外部ラミネート材、スプリント材、各種
固定材、衝撃吸収材等、後者では、玩具用部材、文具材
、教材、装飾品材等である。又、その他、医療用患部固
定材、スポーツ用プロテクター材、人形、造花、型取り
材及びかつら用頭部型取り材等にも使用することができ
る。
更に他の#!能材、圧電体、導電性?に分子材料などと
複合化することにより、温度センサーとしても使用する
ことができる。
複合化することにより、温度センサーとしても使用する
ことができる。
(実 施 例〉
以下に実施例を挙げて説明する。
実施例1
スチレンポリマー 5重量部をn−ブチルメタクリレ−
)(n−BuMA)5重量部に溶解し、下記の方法で光
重合を行い、重合硬化物を得た。Nち、モノマーに対し
てそれぞれ0,5wt%のカン7アーキノン(CQ)、
クメチルアミノエチルメタクリレー)(DMAEMA)
を添加、室温下で可視光を1゜分照射して重合を行った
。得られた高分子材料のビッカース硬度は5.67HV
(25℃)であった。
)(n−BuMA)5重量部に溶解し、下記の方法で光
重合を行い、重合硬化物を得た。Nち、モノマーに対し
てそれぞれ0,5wt%のカン7アーキノン(CQ)、
クメチルアミノエチルメタクリレー)(DMAEMA)
を添加、室温下で可視光を1゜分照射して重合を行った
。得られた高分子材料のビッカース硬度は5.67HV
(25℃)であった。
得られた高分子材料を50X S X 1 m−の長方
形サンプルに成形し、これを95℃の湯浴中で延伸し、
氷水中で固定後、これを再び95℃の湯浴中に一定時間
浸漬し、各時間における回復率を求めた。下記に結果を
示す。
形サンプルに成形し、これを95℃の湯浴中で延伸し、
氷水中で固定後、これを再び95℃の湯浴中に一定時間
浸漬し、各時間における回復率を求めた。下記に結果を
示す。
4褒」側Sユ −一量E」側左上−
り丞 LL L4
25 90 90 90
80 94 94 94実施例
2 n BuMA 5重量部の代りに、メチルノタクリ
レート(MMA)4重its及び1,4−ブタンノオー
ルジメタクリレート(1,4−BuDMA)1重量部を
使用した他は実施例1と同様にして重合を行った。得ら
れた高分子材料のビッカース硬度は12.9HV(25
℃)であった。
2 n BuMA 5重量部の代りに、メチルノタクリ
レート(MMA)4重its及び1,4−ブタンノオー
ルジメタクリレート(1,4−BuDMA)1重量部を
使用した他は実施例1と同様にして重合を行った。得ら
れた高分子材料のビッカース硬度は12.9HV(25
℃)であった。
得られた高分子材料を実施例1と同様の条件で形状記憶
試験を行った。結果を下記に示す。
試験を行った。結果を下記に示す。
L漣」へ51
■ 0
(以 上)
ダイキン工業株式会社
Claims (1)
- (1)スチレン系ポリマーをアクリル系モノマーに接触
せしめ、次いでこれを重合に付し、又は更にIPN化し
て得られる高分子物質より形成されたことを特徴とする
形状記憶性高分子材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20514889A JPH0368610A (ja) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | 形状記憶性高分子材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20514889A JPH0368610A (ja) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | 形状記憶性高分子材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0368610A true JPH0368610A (ja) | 1991-03-25 |
Family
ID=16502217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20514889A Pending JPH0368610A (ja) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | 形状記憶性高分子材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0368610A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1818161A1 (en) * | 2006-02-10 | 2007-08-15 | Mnemoscience GmbH | Shape memory polymers and shape memory polymer compositions responsive towards two different stimuli |
| EP2046408A4 (en) * | 2006-07-28 | 2009-08-19 | 3M Innovative Properties Co | MOLD-RESOLUTION POPULAR ARTICLES WITH MICROSTRUCTURED SURFACE |
| US7951319B2 (en) | 2006-07-28 | 2011-05-31 | 3M Innovative Properties Company | Methods for changing the shape of a surface of a shape memory polymer article |
-
1989
- 1989-08-08 JP JP20514889A patent/JPH0368610A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1818161A1 (en) * | 2006-02-10 | 2007-08-15 | Mnemoscience GmbH | Shape memory polymers and shape memory polymer compositions responsive towards two different stimuli |
| WO2007090685A1 (en) * | 2006-02-10 | 2007-08-16 | Mnemoscience Gmbh | Shape memory polymers and shape memory polymer compositions responsive towards two different stimuli |
| EP2046408A4 (en) * | 2006-07-28 | 2009-08-19 | 3M Innovative Properties Co | MOLD-RESOLUTION POPULAR ARTICLES WITH MICROSTRUCTURED SURFACE |
| US7951319B2 (en) | 2006-07-28 | 2011-05-31 | 3M Innovative Properties Company | Methods for changing the shape of a surface of a shape memory polymer article |
| US10279069B2 (en) | 2006-07-28 | 2019-05-07 | 3M Innovative Properties Company | Shape memory polymer articles with a microstructured surface |
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