JPH0368611A - 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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- JPH0368611A JPH0368611A JP20514989A JP20514989A JPH0368611A JP H0368611 A JPH0368611 A JP H0368611A JP 20514989 A JP20514989 A JP 20514989A JP 20514989 A JP20514989 A JP 20514989A JP H0368611 A JPH0368611 A JP H0368611A
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- JP
- Japan
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- polymer
- shape
- materials
- shape memory
- polymer material
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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、本末の目的とする働き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、本末の目的とする働き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では例えば、ノルボ
ルネン系ポリマー威形体(特開昭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(特開昭59−113
15号)等が知られている。
ルネン系ポリマー威形体(特開昭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(特開昭59−113
15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
分とする岨戊物からの架橋成形体(特開昭62−192
440% )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v−(
mmW863−179955号>W&公知t’アル。
分とする岨戊物からの架橋成形体(特開昭62−192
440% )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v−(
mmW863−179955号>W&公知t’アル。
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。
(発明が解決しようとする課II)
本発明の目的は加工性、透明性、耐熱性、耐候性、i薬
品性、耐油性、耐溶剤性、耐水性、攬水攬油性、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、攬水攬油性、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)
本発明はアクリル系ポリマーをスチレン系モノマーに接
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に係る。
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aW定の温度下にて変形を与えても、再度特定の温
度に加熱することにより変形は自動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、このような機能が要求される分野での種々の利用
が可能である。
したaW定の温度下にて変形を与えても、再度特定の温
度に加熱することにより変形は自動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、このような機能が要求される分野での種々の利用
が可能である。
本発明においでアクリル系ポリマーとしては通常公知の
ものを用いることができ、例えば下記アクリルモノマー
の単独又は共重合体を用いることができる。
ものを用いることができ、例えば下記アクリルモノマー
の単独又は共重合体を用いることができる。
アクリル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(EM
A)、メタクリル酸ブチル(BMA)、2−ヒドロキシ
エチルメタクリレート(HEMA)、3−()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(phe
nyl 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−ヒドロキシ−3−メタクリロキシ)プ
ロピルグリシン(N P C−G M A )、エチレ
ングリコールジメタクリレート(EDMA、又はIG)
、ジエチレングリコールジメタクリレート(DiEDM
A)、トリエチレングリコールジメタクリレート(T
riEDMA)、1,4−プタンジオールジメタクリレ
ー)(1,4BuDMA)、1,3−ブタンジオールジ
メタクリレート(1,3−BuDMA)、2,2−ビス
〔4−(2−ヒドロキシ−3−メタクリロキシプロポキ
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(BPD
MA)、2,2−ビス(4−)!クリロキシエトキシフ
ェニル)プロパン(Bis−MEPP)、2,2−ビス
(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン
(Bis−MPEPP)、ジ(メタクリロキシエチル)
トリノチルヘキサメチレンジウレタン(UDMA)、)
リノチロールプロパントリノタクリレート(TMPT)
、 C11□=C(CIl、)COOC112CF3 (
3FMA)、CH,=C(CH3)C00CH2CF、
CFff (5FMA)、Cl2=C(CHj)CO
OCH,(CF2)2CF3 (7FMA)、CHz
=C(C11*)COOCl12(CFi)3cFJ
(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。
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(EM
A)、メタクリル酸ブチル(BMA)、2−ヒドロキシ
エチルメタクリレート(HEMA)、3−()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(phe
nyl 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−ヒドロキシ−3−メタクリロキシ)プ
ロピルグリシン(N P C−G M A )、エチレ
ングリコールジメタクリレート(EDMA、又はIG)
、ジエチレングリコールジメタクリレート(DiEDM
A)、トリエチレングリコールジメタクリレート(T
riEDMA)、1,4−プタンジオールジメタクリレ
ー)(1,4BuDMA)、1,3−ブタンジオールジ
メタクリレート(1,3−BuDMA)、2,2−ビス
〔4−(2−ヒドロキシ−3−メタクリロキシプロポキ
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(BPD
MA)、2,2−ビス(4−)!クリロキシエトキシフ
ェニル)プロパン(Bis−MEPP)、2,2−ビス
(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン
(Bis−MPEPP)、ジ(メタクリロキシエチル)
トリノチルヘキサメチレンジウレタン(UDMA)、)
リノチロールプロパントリノタクリレート(TMPT)
、 C11□=C(CIl、)COOC112CF3 (
3FMA)、CH,=C(CH3)C00CH2CF、
CFff (5FMA)、Cl2=C(CHj)CO
OCH,(CF2)2CF3 (7FMA)、CHz
=C(C11*)COOCl12(CFi)3cFJ
(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。
又、スチレン系モノマーとしては通常公知のものは全て
用いることができ、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、ククロロスチレン等の単
独或いはこれらと7クリロニトリル、フタジエン、エチ
レングリコールジノタフリレー)(IG)、1−.4−
ブタンジオールジメタクリレート(1,4BuDMA)
、ジエチレングリコールジメタクリレート(DiEDM
A)、トリエチレングリコールジメタクリレー)(Tr
iEDMA)、1.3−ブタンジオールジメタクリレー
ト(h3−BuDMA)、2,2−ビス(4−(2−ヒ
ドロキシ−3−メタクリロキシプロポキシ)フェニル〕
プロパン(Bis−GMA)、トリノチロールプロパン
トリノタクリレート(TMPT)等との混合物などが挙
げられる。
用いることができ、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、ククロロスチレン等の単
独或いはこれらと7クリロニトリル、フタジエン、エチ
レングリコールジノタフリレー)(IG)、1−.4−
ブタンジオールジメタクリレート(1,4BuDMA)
、ジエチレングリコールジメタクリレート(DiEDM
A)、トリエチレングリコールジメタクリレー)(Tr
iEDMA)、1.3−ブタンジオールジメタクリレー
ト(h3−BuDMA)、2,2−ビス(4−(2−ヒ
ドロキシ−3−メタクリロキシプロポキシ)フェニル〕
プロパン(Bis−GMA)、トリノチロールプロパン
トリノタクリレート(TMPT)等との混合物などが挙
げられる。
本発明においては上記アクリル系ポリマーをスチレン系
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、その際アクリル系ポリマー
にスチレン系モノマーを接触させると、通常前者が後者
中で溶解又は膨潤し、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、重合方法としでは、スチレン
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、その際アクリル系ポリマー
にスチレン系モノマーを接触させると、通常前者が後者
中で溶解又は膨潤し、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、重合方法としでは、スチレン
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10〜150分程度加熱
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10〜150分程度加熱
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では上記の高分子物
質をI P N (I nter −penetrat
ingp 01yHerN etwork)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
体状態(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ィルム化しておき、これにゲ
スト高分子を形成するモノマーをス相状態で注入するか
、前記モノマーを含むf#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上り重合
又は架橋させるものである。第二の方法は、通常のJP
N形威形成じく、高分子物質を適当な溶媒に溶解させて
おき、これにゲ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、必要に応じで加熱処理等を行
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 −penetrat
ingp 01yHerN etwork)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
体状態(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ィルム化しておき、これにゲ
スト高分子を形成するモノマーをス相状態で注入するか
、前記モノマーを含むf#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上り重合
又は架橋させるものである。第二の方法は、通常のJP
N形威形成じく、高分子物質を適当な溶媒に溶解させて
おき、これにゲ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、必要に応じで加熱処理等を行
う方法である。その他の方法も使用することができる。
JPN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
よ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″
ct&架橋する方法等が挙げられる。尚、本発明のスチ
レン系モ/マーを重合させて得られるポリマーとアクリ
ル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
よ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″
ct&架橋する方法等が挙げられる。尚、本発明のスチ
レン系モ/マーを重合させて得られるポリマーとアクリ
ル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、it!品性、耐油性、耐溶剤性、耐水性
、祝水役油性、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、it!品性、耐油性、耐溶剤性、耐水性
、祝水役油性、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上り塗料化
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、粘着付与樹脂等のゴム、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上り塗料化
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、粘着付与樹脂等のゴム、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
て所望とする第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、!!
形湿温度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
て所望とする第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、!!
形湿温度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ガラス
転移点以上の温度下で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で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。
通常高分子物質のガラス転移点以上(50〜100℃)
に加熱すればよく、それに上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、それに上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で
、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上り所定
の形状に回復させ、本来の目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で
、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上り所定
の形状に回復させ、本来の目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。
更に他の機能材、圧電体、導電性高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ら使用すること
ができる。
化することにより、温度センサーとしてら使用すること
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
スチレンモノマー(St)9g及び5FMA 1g1
:Nして、それぞれ0,5wt%のカン7アーキ/ン(
CQ)及びノメチルアミノエチルメタクリレート(DM
AEMA)を溶解し、更にこれにポリメタクリル酸エチ
ル(PEMA)20.を溶解し均一化した後、可視光を
照射して光重合した。得られた高分子物質のビッカース
硬度は7.05)IV(25℃)であった。
:Nして、それぞれ0,5wt%のカン7アーキ/ン(
CQ)及びノメチルアミノエチルメタクリレート(DM
AEMA)を溶解し、更にこれにポリメタクリル酸エチ
ル(PEMA)20.を溶解し均一化した後、可視光を
照射して光重合した。得られた高分子物質のビッカース
硬度は7.05)IV(25℃)であった。
得られた高分子材料を50X5X1m−の長方形サンプ
ルに成形し、これを95℃のW;I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
。
ルに成形し、これを95℃のW;I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
。
L艷4捻吐 −一匪艷4法吐−
il L45L
60 96 96 98
大施例2
St 9g及び5FMA 1gの代りに、5t15
11及びエチレングリフールジメタクリレー)(IG)
5g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9.45HV
(25℃)であった。
11及びエチレングリフールジメタクリレー)(IG)
5g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9.45HV
(25℃)であった。
得られた高分子材料を6Ill−φ×5曽曽の円柱状サ
ンプルに成形し、これを95℃の湯浴中で圧縮し、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
。
ンプルに成形し、これを95℃の湯浴中で圧縮し、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
。
83 43 10067
52 100(以 上)
52 100(以 上)
Claims (1)
- (1)アクリル系ポリマーをスチレン系モノマーに接触
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 |
|---|---|---|---|
| JP20514989A JPH0368611A (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 |
|---|---|---|---|
| JP20514989A JPH0368611A (ja) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | 形状記憶性高分子材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0368611A true JPH0368611A (ja) | 1991-03-25 |
Family
ID=16502234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20514989A Pending JPH0368611A (ja) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | 形状記憶性高分子材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0368611A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999042528A3 (en) * | 1998-02-23 | 1999-11-04 | Mnemoscience Gmbh | Shape memory polymers |
| EP0789602A4 (en) * | 1994-10-03 | 1999-11-10 | Menlo Care Inc | POLYMERIC MEDICAL DEVICE SYSTEM WITH SHAPED MEMORY |
| WO2001091822A1 (en) * | 2000-05-31 | 2001-12-06 | Mnemoscience Gmbh | Shape memory thermoplastics and polymer networks for tissue engineering |
| US7217744B2 (en) | 2002-02-26 | 2007-05-15 | Mnemoscience Gmbh | Polymeric networks |
| JP2007191648A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Kyoto Institute Of Technology | 高分子多相系材料の製造方法および高分子多相系材料 |
| EP2046408A4 (en) * | 2006-07-28 | 2009-08-19 | 3M Innovative Properties Co | MOLD-RESOLUTION POPULAR ARTICLES WITH MICROSTRUCTURED SURFACE |
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-
1989
- 1989-08-08 JP JP20514989A patent/JPH0368611A/ja active Pending
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