JPH066342B2 - 形状記憶性フィルム及びその使用法 - Google Patents

形状記憶性フィルム及びその使用法

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JPH066342B2
JPH066342B2 JP25723088A JP25723088A JPH066342B2 JP H066342 B2 JPH066342 B2 JP H066342B2 JP 25723088 A JP25723088 A JP 25723088A JP 25723088 A JP25723088 A JP 25723088A JP H066342 B2 JPH066342 B2 JP H066342B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、基本形状を記憶し、第２の形状を容易に付す
ことのできる形状記憶性フィルムに関する。
（従来の技術） 従来、種々の厚さのプラスチックフィルムが製造され、
包装などに広く使用されている。いろいろな形状に成形
されて使用されている。比較的厚手のフィルムは、適当
の形状に裁断され、端部を融着により接合して製品カバ
ーや手提袋などに使用され、また、薄手のフィルムは、
食品の包装や使い捨て袋などに使用されている。
しかし、これらのフィルムは、いずれも使用温度以下に
ガラス転移点を有し、フィルム形成時の平板状か、保形
性を特に有しないフィルムが大半であり、フィルムに特
定形状を記憶させ、さらに、第２の形状を付して２つの
形状を使い分けることのできる形状記憶性フィルムは未
だ知られていない。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は、フィルムに基本形状を記憶させ、使用目的に
合わせて第２の形状を付し、必要なときに基本形状に簡
単に戻すことのできる形状記憶性フィルムを提供しよう
とするものである。
（課題を解決するための手段） 本発明は、（１）２官能のジイソシアネート、２官能の
ポリオール及び活性水素基を含む２官能の鎖延長剤を原
料とし、モル比で、ジイソシアネート：ポリオール：鎖
延長剤＝２．００〜１．１０：１．００：１．００〜
０．１０と配合してプレポリマー法により重合したポリ
ウレタンエラストマーで、ポリマーの末端には、〔ＭＣ
Ｏ〕と〔ＯＨ〕をほぼ等量含有し、−５０〜６０℃の範
囲のガラス転移点及び３〜５０重量％の結晶化度を有す
る形状記憶性透明ポリウレタンエラストマーを成形する
ことにより、平面形状、折れ目形状等の基本形状を記憶
させたフィルムであって、該フィルムをポリマーのガラ
ス転移点より高く、成形温度より低い温度でフィルムの
基本形状に対して平面形状、折れ目形状、凹凸形状、捩
じれ形状等を追加して第２の形状を付し、その形状を保
持したままガラス転移点より低い温度まで冷却して第２
の形状を固定化することのできる形状記憶性フィルム、
及び、（２）２官能のジイソシアネート、２官能のポリ
オール及び活性水素基を含む２官能の鎖延長剤を原料と
し、モル比で、ジイソシアネート：ポリオール：鎖延長
剤＝２．００〜１．１０：１．００：１．００〜０．１
０と配合してプレポリマー法により重合したポリウレタ
ンエラストマーで、ポリマーの末端には〔ＮＣＯ〕と
〔ＯＨ〕をほぼ等量含有し、−５０〜６０℃の範囲のガ
ラス転移点及び３〜５０重量％の結晶化度を有する形状
記憶性透明ポリウレタンエラストマーを用い、平面形
状、折れ目形状等の基本形状を記憶するフィルムを形成
し、該フィルムをポリマーのガラス転移点より高く、成
形温度より低い温度でフィルムの基本形状に対して平面
形状、折れ目形状、凹凸形状、捩れ形状等を追加し、そ
の形状を保持したままガラス転移点より低い温度まで冷
却して第２の形状を固定化し、その後、ガラス転移点よ
り高い温度に加熱してフィルムの基本形状を回復させて
使用に供することを特徴とする形状記憶性フィルムの使
用方法である。
なお、本発明のより好ましいポリウレタンエラストマー
の配合比は、ジイソシアネート：ポリオール：鎖延長剤
＝１．８０〜１．２０：１．００：０．８０〜０．２０
の範囲である。
（作用） 本発明は、記憶する基本形状と変形によって得る第２の
形状とを使い分けることのできる形状記憶性フィルムに
関する。
一般に、形状記憶ポリマーとは、当初の成形形状を記憶
することができ、その後、ポリマーのガラス転移点より
高く、成形温度より低い温度で変形を加え、その形状を
保持した状態でガラス転移点より低い温度まで冷却する
ことにより、変形形状を固定化することができ、さら
に、ガラス転移点より高い温度に加熱するときには元の
成形形状に復帰させることのできるポリマーであり、簡
単な温度操作により変形形状と成形形状とを使い分ける
ことができるものである。
本発明は、かかるポリマーの中でフィルムを形成可能な
もので、使用目的に合った温度操作および変形操作が簡
単であり、基本形状と第２の形状とを容易に採り得るガ
ラス転移点と適度の弾性率を有する上記のポリウレタン
エラストマーが適している。
本発明の形状記憶性フィルムは、押出成形法、インフレ
ーション成形法、キャスティング法、カレンダー加工法
等の通常の成形法で作成することができる。
その中でも、２官能のジイソシアネート、２官能のポリ
オール及び活性水素基を含む２官能の鎖延長剤をモル比
で2.00〜1.10:1.00:1.00〜0.10、好ましくは、1.80〜1.
20:1.00:0.80〜0.20で配合し、プレポリマー法により合
成したポリウレタンであって、ポリマーの末端には「NC
O」と「OH」をほぼ等量含有し、-50〜60℃の範囲のガラ
ス転移点及び３〜50重量％の結晶化度を有する形状記憶
ポリマーが成形性に優れているために、フィルム形成に
は適している。
このポリマーは、末端に余剰の「NCO」を実質的に含有
しないので、剛直な架橋を形成するアロファネート結合
を避けることができ、加工性の自由度を有する可塑性鎖
状ポリマーを得ることができる。また、適度の結晶化度
を付与することにより、この鎖状ポリマーに対して必要
とされる弾性率を付与することができる。
ここで、結晶化度は３〜50重量％の範囲にあることが好
ましい。結晶化度が３重量％以下とするとガラス転移点
以上の温度でゴム弾性が小さくなり、結晶化度が50重量
％以上とするとガラス転移点以上の温度でゴム弾性が高
くなって、ガラス転移点以上の温度でゴム弾性が高くな
って、ガラス転移点前後±10℃の温度での弾性率の比が
小さくなる。
このポリマーに使用可能な原料を次に例示するが、これ
に限定されるものではない。
まず、２官能のイソシアネートの例としては、一般式で
OCM-R-NCOと表記することができ、Ｒにはベンゼン環を
１、２個有するものと全く有しないものがあるが、いず
れも使用可能であり、具体的には、2.4−トルエンジイ
ソシアネート、4.4′−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート、カルボジイミド変性の4.4′−ジフェニルメタン
ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等
を挙げることができる。
２官能のポリオールの例としては、一般式でHO-R′-OH
と表記することができ、Ｒ′にはベンゼン環を１、２個
有するものと有しないもの、更には上記の２官能のポリ
オールに対して２官能のカルボン酸若しくは環状ユーテ
ルを反応させた生成物など、いずれも使用可能であり、
具体的には、ポリプロピレングリコール、1.4−ブタン
グリコールアジペート、ポリテトラメチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、ビスフェノール-A＋プロ
ピレンオキサイド等を挙げることができる。
活性水素基を含み２官能の鎖延長剤の例としては、一般
式でHO-R″-OHで表記することができ、Ｒ″には(CH2)n
基、ベンゼン環を１、２個有する基など、いずれも使用
可能であり、具体的には、エチレングリコール、1.4−
ブタングリコール、ビス（2-ハイドロキシエチル）ハイ
ドロキノン、ビスフェノール-A＋エチレンオキサイド、
ビスフェノール-A＋プロピレンオキサイド等を挙げるこ
とができる。
これらの原料から合成したポリウレタンは、一般式で次
のように表記することができる。
HOR″OCONH(RNHCOOR′OCONH)nRNHCOOR″OCONH-(RNHCOOROCONH)mRNHCOOR″OH ｍ＝１〜16，ｎ＝０〜16。
これらの形成記憶性ポリウレタンの製造例を以下に示
す。イソシアネート成分とポリオール成分を第１表に記
載のように配合し、無触媒で反応させてプレポリマーを
合成し、鎖延長剤を第１表の配合で添加し、加熱するこ
とによりキュアリングを施し、形状記憶ポリウレタンを
得た。このポリウレタンの基本的物性は下表の通りであ
る。
表中のＴｇは、ガラス転移点（℃）を示し、Ｅ／Ｅ′
は、（ガラス転移点より１０℃低い温度における引張弾
性率）／（ガラス転移点より１０℃高い温度における引
張弾性率）を示す。また、結晶化度（重量％）は、Ｘ線
回折法により測定した。
（実施例１） 本発明に係るフィルムで冷菓をくるみ冷蔵庫に保管する
実験を行った。フィルムは、第１表のサンプルNO.36の
原料配合によりプレポリマー法で合成したポリマー（Tg
＝11℃）を用い、厚さ100μｍで、幅10cmの平板状フィ
ルムを押出成形で成形し、約20℃でロールに巻きとっ
た。
使用に際して、ロール状フィルムを約20℃に加熱して、
平らに引き出し、長さ10cmでカットした。
このフィルムの中央に冷菓を置き、四隅を集めて先端を
捩って包み込み、０℃の冷蔵庫に入れて保管した。
次いで、この冷菓を取り出し、フィルム表面を約30℃の
温風をひと吹きすると、記憶を回復して約10秒で平板状
に戻った。
このように、冷菓に直接触れることなく、また、フィル
ムを開くことなく、単に温風に触れさせるだけで、フィ
ルムの中央に冷たい冷菓を載せて人前に出すことができ
た。
（実施例２） 本発明に係るフィルムで収納容易な袋を作成した。第１
表のサンプルNO.25の原料配合によりプレポリマー法で
合成したポリマー（Tg＝８℃）を用い、厚さ200μｍで
断面6cm×20cmの筒状フィルムをインフレーション法で
成形し、四隅を直角に各面を平面状に記憶させた。
その後、筒状フィルムを約25℃の室温まで昇温させ、横
幅６cmの中央に谷折りを付して平面状に折り畳み、10℃
に冷却してこの形状を固定化した。そして、フィルムを
長さ35cmでカットして一端を融着し、底部を形成して袋
を得た。この袋はガラス転移点以下の５℃で保管した。
使用のために、折り畳まれた袋を取り出し、25℃の室温
で暖められると、短時間に断面矩形の記憶を回復させる
ことができたので、袋への収納が極めて容易になった。
袋への収納を終了した後、袋の口を閉じて０℃の冷蔵庫
に入れると、その閉じた状態で固定化され、保管するこ
とができた。
また、冷蔵庫から25℃の室温の下に出すと、袋の口は断
面矩形の形状の記憶を回復して開口したので、内容物の
取り出しが極めて容易になった。
（実施例３） 本発明に係るフィルムを細く裁断してテーピング用テー
プを作成した。第１表のサンプルNO.39の原料配合によ
りプレポリマー法で合成したポリマー（Tg＝40℃）を用
い、厚さ500μｍで幅１cmのテープを押出成形法で平面
状に成形し、この平面を記憶させた。その後、約50℃で
ロールに巻き取り、室温で保管した。
使用に際して、該ロールをドライヤーで約50℃に加熱し
てテープを引き出し、ガラス転移点の40℃以下に冷却さ
れる前に、すばやくテーピング対象物の周囲に回して、
上方でテープの端部を２、３度よじり、室温まで冷却す
ると、よじれ形状と対象物に沿った形状とをそのまま固
定化することができた。
次に、ドライヤーでこのテープを約50℃に加熱すると、
よじれ部が解かれ、平面形状が回復された。それ故、テ
ープに直接触れることなく、対象物を取り出すことがで
きた。
（発明の効果） 本発明は、上記の構成を採用することにより、フィルム
に対して基本となる形状を記憶させ、かつ、簡単な加熱
変形操作により第２の形状を付与することができ、必要
に応じて、記憶を回復させて基本となる形状に容易に復
帰させることのできる形状記憶性フィルムを得ることが
できるようになった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−264931（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−49617（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−91138（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−34897（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】２官能のジイソシアネート、２官能のポリ
    オール及び活性水素基を含む２官能の鎖延長剤を原料と
    し、モル比で、ジイソシアネート：ポリオール：鎖延長
    剤＝２．００〜１．１０：１．００：１．００〜０．１
    ０と配合してプレポリマー法により重合したポリウレタ
    ンエラストマーで、ポリマーの末端には〔ＮＣＯ〕と
    〔ＯＨ〕をほぼ等量含有し、−５０〜６０℃の範囲のガ
    ラス転移点及び３〜５０重量％の結晶化度を有する形状
    記憶性透明ポリウレタンエラストマーを成形することに
    より、平面形状、折れ目形状等の基本形状を記憶させた
    フィルムであって、該フィルムをポリマーのガラス転移
    点より高く、成形温度より低い温度でフィルムの基本形
    状に対して平面形状、折れ目形状、凹凸形状、捩じれ形
    状等を追加して第２の形状を付し、その形状を保持した
    ままガラス転移点より低い温度まで冷却して第２の形状
    を固定化することのできる形状記憶性フィルム。
  2. 【請求項２】２官能のジイソシアネート、２官能のポリ
    オール及び活性水素基を含む２官能の鎖延長剤を原料と
    し、モル比で、ジイソシアネート：ポリオール：鎖延長
    剤＝２．００〜１．１０：１．００：１．００〜０．１
    ０と配合してプレポリマー法により重合したポリウレタ
    ンエラストマーで、ポリマーの末端には〔ＮＣＯ〕と
    〔ＯＨ〕をほぼ等量含有し、−５０〜６０℃の範囲のガ
    ラス転移点及び３〜５０重量％の結晶化度を有する形状
    記憶性透明ポリウレタンエラストマーを用い、平面形
    状、折れ目形状等の基本形状を記憶するフィルムを形成
    し、該フィルムをポリマーのガラス転移点より高く、成
    形温度より低い温度でフィルムの基本形状に対して平面
    形状、折れ目形状、凹凸形状、捩れ形状等を追加し、そ
    の形状を保持したままガラス転移点より低い温度まで冷
    却して第２の形状を固定化し、その後、ガラス転移点よ
    り高い温度に加熱してフィルムの基本形状を回復させて
    使用に供することを特徴とする形状記憶性フィルムの使
    用方法。
JP25723088A 1988-10-14 1988-10-14 形状記憶性フィルム及びその使用法 Expired - Lifetime JPH066342B2 (ja)

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