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JP3066465B2 - Method for manufacturing shape memory resin molded article - Google Patents

Method for manufacturing shape memory resin molded article

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Publication number
JP3066465B2
JP3066465B2 JP20723397A JP20723397A JP3066465B2 JP 3066465 B2 JP3066465 B2 JP 3066465B2 JP 20723397 A JP20723397 A JP 20723397A JP 20723397 A JP20723397 A JP 20723397A JP 3066465 B2 JP3066465 B2 JP 3066465B2
Authority
JP
Japan
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temperature
copolymer
polymer
transition temperature
aqueous solution
Prior art date
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Application number
JP20723397A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH1135698A (en
Inventor
昭二 伊藤
Original Assignee
工業技術院長
昭二 伊藤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 工業技術院長, 昭二 伊藤 filed Critical 工業技術院長
Priority to JP20723397A priority Critical patent/JP3066465B2/en
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  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

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、所定温度以上にお
いては、経時的に離水して同一形状を維持したまま寸法
が縮小するが、所定温度以下においては水溶液となり所
望に応じ元の形状のものに成形しうる性質をもつ成形体
の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing an aqueous solution at a temperature not higher than a predetermined temperature, which is separated from water with the passage of time and maintaining the same shape. The present invention relates to a method for producing a molded article having properties capable of being molded into a compact.

【0002】[0002]

【従来の技術】ゴム風船のように、所定の形状を維持し
たまま自由に拡大、縮小を行いうる物質があれば、空洞
内にこの物質を充填して使用後、不要になったならばこ
れを空洞内で縮小させて取り出しやすくできるので非常
に便利である。しかしながら、樹脂成形体に関しては、
このような性質を有するものは知られていない。他方、
これと類似の性質を示すものとして、形状記憶合金が知
られているが、これは形状をどのように変形させても所
定の温度以上になれば元の形状に復元するだけで、寸法
の拡大や縮小を行うことはできない。ところで、近年、
温度によって水に対する挙動が可逆的に変化する感熱性
高分子が機能材料の1種として広く注目されるようにな
り、例えば非イオン界面活性剤の吸着剤、感温遮光剤、
感温増粘剤、防染剤、海洋防汚材料、人工筋肉、ドラッ
グデリバリーシステム材料などとしての用途開発が研究
されている。
2. Description of the Related Art If there is a substance such as a rubber balloon that can be freely expanded or reduced while maintaining a predetermined shape, the cavity is filled with this substance and used, and if it is no longer needed, it is removed. It is very convenient because it can be easily taken out by reducing it in the cavity. However, regarding the resin molding,
No one having such properties is known. On the other hand,
Shape memory alloys are known to exhibit similar properties.However, no matter how the shape is deformed, the shape can be expanded simply by restoring the original shape when the temperature exceeds a predetermined temperature. And shrinking cannot be done. By the way, in recent years,
Thermosensitive polymers whose behavior with respect to water reversibly changes depending on temperature have come to attract widespread attention as one type of functional materials, such as nonionic surfactant adsorbents, thermosensitive light-shielding agents,
The development of applications as temperature-sensitive thickeners, anti-staining agents, marine antifouling materials, artificial muscles, drug delivery system materials, etc. is being studied.

【0003】そして、ある種のN‐アルキルアクリルア
ミド系の重合体又は共重合体については、所定温度以下
においては水に可溶であるがそれ以上になると水に不溶
となる、いわゆる感温性水溶性−水不溶性可逆変化を示
すことが知られており、この性質を利用して遮光材料と
することも試みられている(特開昭58−78758号
公報)。
Some types of N-alkylacrylamide-based polymers or copolymers are soluble in water at a predetermined temperature or lower, but become insoluble in water at a higher temperature. It is known that the compound exhibits a reversible property-water-insoluble reversible change, and attempts have been made to use this property as a light-shielding material (Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-78758).

【0004】また、N‐イソプロピルアクリルアミド
と、他のN‐置換アクリルアミドの共重合体の水溶液
が、コイル・グロビール転移に基づく相転移を起す物性
を有し、転移温度以上において2相に分離して、共重合
体分子の濃度に不均一分布を生じ微細なパターンを形成
するため強い光散乱を呈することが知られている
[「J.Phys.Chem.」,第93巻,第331
1ページ(1989)、「高分子論文集」,第46巻
(7),第437ページ(1989)、同誌,第47巻
(6),第467ページ(1990)]。
Further, an aqueous solution of a copolymer of N-isopropylacrylamide and another N-substituted acrylamide has a property of causing a phase transition based on a coil-globule transition, and separates into two phases at a transition temperature or higher. It is known that a non-uniform distribution occurs in the concentration of copolymer molecules and a fine pattern is formed, thereby exhibiting strong light scattering ["J. Phys. Chem.", Vol. 93, No. 331.
1 (1989), "Polymer Papers," Vol. 46 (7), Page 437 (1989), Journal, Vol. 47 (6), Page 467 (1990)].

【0005】また、これとは別にゲルを放置すると、自
然に水分を分離して容積が収縮する現象をシネレシス
(syneresis)といい、ヨーグルトを長時間放
置すると上面に水が析出したり、寒天の表面に汗をかく
現象として知られているが、これまでN‐アルキルアク
リルアミド系の重合体又は共重合体において、このよう
なシネレシス現象を示すものは、これまで知られていな
かった。
[0005] Separately, if the gel is left alone, a phenomenon in which water is naturally separated and the volume shrinks is called syneresis. Although it is known as a phenomenon of sweating the surface, no N-alkylacrylamide-based polymer or copolymer exhibiting such a syneresis phenomenon has heretofore been known.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、所定温度以
上において、経時的に水を放出して形状を維持したまま
縮小し、またその温度以下では水に溶解して水溶液とな
る性質を有する樹脂成形体の製造方法を提供することを
目的としてなされたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has the property that water is released over time at a predetermined temperature or higher to reduce its size while maintaining its shape, and at a temperature lower than that temperature it is dissolved in water to form an aqueous solution. The purpose of the present invention is to provide a method for manufacturing a resin molded article.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は、ある種のN
‐置換アクリルアミドの重合体又は共重合体がシネレシ
ス現象を示すこと、そしてこのシネレシス現象を利用す
れば形状を維持したまま、大きさを縮小しうる成形体を
実現しうることを見出し、この知見に基づいて本発明を
なすに至った。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventor has proposed that certain N
-It has been found that a polymer or copolymer of a substituted acrylamide exhibits a syneresis phenomenon, and that a molded article whose size can be reduced while maintaining its shape can be realized by using this syneresis phenomenon. Based on this, the present invention has been accomplished.

【0008】すなわち、本発明は、N‐プロピルアクリ
ルアミド60〜100モル%とN‐ブチルアクリルアミ
ド40〜0モル%とから成る単量体混合物を含む水溶液
に、カチオン性界面活性剤又はアニオン性界面活性剤を
臨界ミセル濃度以上の濃度で添加し、ラジカル重合開始
剤の存在下、その転移温度以上の温度において、27℃
におけるメタノール溶液の極限粘度[η]が2.0以上
になるまでミセル内重合又は共重合を行わせて重合体又
は共重合体を調製し、転移温度よりも低い温度において
水溶液として所定の型に流し込んだのち、転移温度以上
の温度に昇温して固化させ、次いで型から取り出すこと
を特徴とする形状記憶性樹脂成形体の製造方法を提供す
るものである。
That is, the present invention relates to an aqueous solution containing a monomer mixture consisting of 60 to 100 mol% of N-propyl acrylamide and 40 to 0 mol% of N-butyl acrylamide. At a temperature above its transition temperature in the presence of a radical polymerization initiator at 27 ° C.
The polymer or copolymer is prepared by performing intra-micellar polymerization or copolymerization until the intrinsic viscosity [η] of the methanol solution at 2.0 becomes 2.0 or more, and is converted into an aqueous solution at a temperature lower than the transition temperature into a predetermined form. It is intended to provide a method for producing a shape-memory resin molded article, which is characterized in that after pouring, the temperature is raised to a temperature not lower than the transition temperature and solidified, and then removed from a mold.

【0009】本発明の重合体又は共重合体は、親水性−
疎水性可逆変化を示す温度すなわち転移温度を有し、そ
の転移温度以上で疎水化する際に水を放出して固化し、
元の形状を維持したまますなわち任意の対応断面が相似
形を示しながら経時的に縮小する。そして、この転移温
度以下においては、親水化となり水に溶解し、水溶液に
なる。
The polymer or copolymer of the present invention has a hydrophilic property
It has a temperature that shows a reversible change in hydrophobicity, that is, a transition temperature, and solidifies by releasing water when it becomes hydrophobic at or above the transition temperature,
While maintaining the original shape, that is, any corresponding cross section shrinks with time while showing a similar shape. And below this transition temperature, it becomes hydrophilic and dissolves in water to become an aqueous solution.

【0010】上記の共重合体は、N‐プロピルアクリル
アミド単位のみ又はN‐プロピルアクリルアミド単位と
N‐ブチルアクリルアミド単位から構成されることが必
要であり、これと類似の構造をもつ共重合体、例えばN
‐プロピルメタクリルアミド単位とN‐ブチルアクリル
アミド単位あるいはN‐プロピルアクリルアミド単位と
N‐ブチルメタクリルアミド単位から構成されるもの
は、高分子量とすることができなかったり、また水に不
溶になるためシネレシス現象を示さず、これの成形体は
形状を保持したまま縮小させることはできない。
The above-mentioned copolymer needs to be composed of only N-propylacrylamide units or N-propylacrylamide units and N-butylacrylamide units. Copolymers having a similar structure, for example, N
Those composed of N-propyl methacrylamide unit and N-butyl acrylamide unit or N-propyl acrylamide unit and N-butyl methacrylamide unit cannot be made high molecular weight or become insoluble in water, so that the syneresis phenomenon occurs. And the compact cannot be reduced while maintaining its shape.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明方法において成形体が形成
される重合体又は共重合体は、N‐プロピルアクリルア
ミド単位のみ又はN‐プロピルアクリルアミド単位とN
‐ブチルアクリルアミド単位とから構成されるが、この
N‐プロピルアクリルアミド単位のプロピル基、N‐ブ
チルアクリルアミド単位のブチル基は、直鎖状、枝分れ
状、環状のいずれでもよい。すなわちプロピル基として
は、n‐プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル
基のいずれでもよく、またブチル基としては、n‐ブチ
ル基、イソブチル基、sec‐ブチル基、tert‐ブ
チル基、シクロブチル基、シクロプロピルメチル基、メ
チルシクロプロピル基のいずれでもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polymer or copolymer from which a molded article is formed in the method of the present invention may be composed of only N-propylacrylamide units or N-propylacrylamide units and N-propylacrylamide units.
-Butylacrylamide unit, and the propyl group of the N-propylacrylamide unit and the butyl group of the N-butylacrylamide unit may be any of linear, branched or cyclic. That is, the propyl group may be any of an n-propyl group, an isopropyl group and a cyclopropyl group, and the butyl group may be an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a cyclobutyl group, a cyclobutyl group. Any of a propylmethyl group and a methylcyclopropyl group may be used.

【0012】したがって、本発明方法において成形体が
形成される重合体又は共重合体は、N‐n‐プロピルア
クリルアミド単位、N‐イソプロピルアクリルアミド単
位及びN‐シクロプロピルアクリルアミド単位の中から
選ばれた少なくとも1種の構成単位あるいはこの構成単
位と、N‐n‐ブチルアクリルアミド単位、N‐イソブ
チルアクリルアミド単位、N‐sec‐ブチルアクリル
アミド単位、N‐tert‐ブチルアクリルアミド単
位、N‐シクロブチルアクリルアミド単位、N‐シクロ
プロピルメチル単位及びN‐メチルシクロプロピルアク
リルアミド単位の中から選ばれた少なくとも1種の構成
単位から成っている。
Accordingly, the polymer or copolymer from which the molded article is formed in the method of the present invention is at least one selected from Nn-propylacrylamide units, N-isopropylacrylamide units and N-cyclopropylacrylamide units. One type of structural unit or this structural unit, and Nn-butylacrylamide unit, N-isobutylacrylamide unit, N-sec-butylacrylamide unit, N-tert-butylacrylamide unit, N-cyclobutylacrylamide unit, N- It is composed of at least one structural unit selected from a cyclopropylmethyl unit and an N-methylcyclopropylacrylamide unit.

【0013】本発明方法においては、前記したN‐プロ
ピルアクリルアミド単位60〜100モル%と前記N‐
ブチルアクリルアミド単位40〜0モル%とから成る重
合体又は共重合体を用いて成形させることが必要であ
る。これよりもN‐ブチルアクリルアミド単位が多いも
のは、実用的温度において、水に不溶となる。
In the method of the present invention, 60 to 100 mol% of the N-propylacrylamide unit and the N-propylacrylamide unit are used.
It is necessary to mold using a polymer or copolymer consisting of 40 to 0 mol% of butylacrylamide units. Those having more N-butylacrylamide units become insoluble in water at practical temperatures.

【0014】これらの重合体又は共重合体は、N‐プロ
ピルアクリルアミドすなわちN‐n‐プロピルアクリル
アミド、N‐イソプロピルアクリルアミド又はN‐シク
ロプロピルアクリルアミドを、あるいはこれとN‐ブチ
ルアクリルアミドすなわちN‐n‐ブチルアクリルアミ
ド、N‐イソブチルアクリルアミド、N‐sec‐ブチ
ルアクリルアミド、N‐tert‐ブチルアクリルアミ
ド、N‐シクロブチルアクリルアミド、N‐シクロプロ
ピルメチルアクリルアミド、又はN‐メチルシクロプロ
ピルアクリルアミドとを重合又は共重合させることによ
って製造される。この際用いるN‐プロピルアクリルア
ミド及びN‐ブチルアクリルアミドは、それぞれ単独の
ものを用いてもよいし、また2種以上の単量体混合物を
用いてもよい。
These polymers or copolymers may be N-propylacrylamide, ie, Nn-propylacrylamide, N-isopropylacrylamide or N-cyclopropylacrylamide, or N-butylacrylamide, ie, Nn-butylacrylamide. By polymerizing or copolymerizing acrylamide, N-isobutylacrylamide, N-sec-butylacrylamide, N-tert-butylacrylamide, N-cyclobutylacrylamide, N-cyclopropylmethylacrylamide, or N-methylcyclopropylacrylamide Manufactured. N-propylacrylamide and N-butylacrylamide used at this time may be used alone or as a mixture of two or more monomers.

【0015】このN‐プロピルアクリルアミドのみ又は
N‐プロピルアクリルアミドとN‐ブチルアクリルアミ
ドとの重合又は共重合は、反応媒体として水を用い、カ
チオン性界面活性剤又はアニオン性界面活性剤の存在
下、通常のラジカル重合の場合と同じようにして行うこ
とができる。水中における単量体全量の濃度としては、
2〜15重量%の範囲が適当である。
In the polymerization or copolymerization of N-propylacrylamide alone or N-propylacrylamide with N-butylacrylamide, water is used as a reaction medium, usually in the presence of a cationic surfactant or an anionic surfactant. Can be carried out in the same manner as in the case of radical polymerization of As the concentration of the total amount of monomer in water,
A range of 2 to 15% by weight is suitable.

【0016】前記のカチオン性界面活性剤としては、例
えばトリメチルステアリルアンモニウムクロリド、トリ
メチルセチルアンモニウムクロリド、トリメチルセチル
アンモニウムブロミド、トリメチルn‐テトラデシルア
ンモニウムクロリドなどが用いられるが、その他のトリ
低級アルキル長鎖アルキルアンモニウム塩も用いること
ができる。
As the above-mentioned cationic surfactant, for example, trimethyl stearyl ammonium chloride, trimethyl cetyl ammonium chloride, trimethyl cetyl ammonium bromide, trimethyl n-tetradecylammonium chloride and the like are used. Ammonium salts can also be used.

【0017】また、前記のアニオン性界面活性剤として
は、例えばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、4
‐n‐オクチルベンゼンスルホン酸ナトリウムのような
アルキルベンゼンスルホン酸塩、ノニルフェノール硫酸
エステルナトリウムのような硫酸エステル塩、ジオクチ
ルスルホコハク酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム
のような慣用のアニオン性界面活性剤などが用いられ
る。これらのカチオン性界面活性剤又はアニオン性界面
活性剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上組
み合わせて用いてもよい。
Examples of the anionic surfactant include sodium dodecylbenzenesulfonate,
Alkylbenzene sulfonates such as sodium n-octylbenzenesulfonate, sulfates such as sodium nonylphenol sulfate, and conventional anionic surfactants such as sodium dioctylsulfosuccinate and sodium dodecylsulfate are used. These cationic surfactants or anionic surfactants may be used alone or in combination of two or more.

【0018】これらのカチオン性界面活性剤又はアニオ
ン性界面活性剤は、臨界ミセル濃度以上の濃度で反応媒
体としての水に添加する。単量体のN‐プロピルアクリ
ルアミド及びN‐ブチルアクリルアミドはいずれも水に
対し不溶性であるが、これらの界面活性剤を臨界ミセル
濃度以上で存在させることにより反応媒体中に均一に分
散する。
These cationic surfactants or anionic surfactants are added to water as a reaction medium at a concentration higher than the critical micelle concentration. Although the monomer N-propylacrylamide and N-butylacrylamide are both insoluble in water, the presence of these surfactants at or above the critical micelle concentration allows them to be uniformly dispersed in the reaction medium.

【0019】重合を開始するには、従来公知のラジカル
重合方法に従い、例えば放射線又は電子線を照射する、
ラジカル重合開始剤の存在下に加熱する、あるいは光増
感剤の存在下に光照射する。これらの方法の中で特に有
利なのはラジカル重合開始剤の存在下に加熱する方法で
ある。この際のラジカル重合開始剤としては、水溶性の
ものであればよく、特に制限はない。このようなものと
しては、例えば過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、
過酸化水素、tert‐ブチルヒドロパーオキシドなど
の過酸化物、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、硝酸第二セリウ
ムアンモニウムなどのレドックス系開始剤、2,2′‐
アゾビス‐2‐アミジノプロパン塩酸塩、2,2′‐ア
ゾビス‐2,4‐ジメチルバレロニトリル、4,4′‐
アゾビス‐4‐シアノバレリン酸及びその塩などのアゾ
化合物などを用いることができる。これらのラジカル重
合開始剤は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わ
せて用いてもよく、また、その使用量は、単量体の合計
量に対して、通常0.01〜100重量%、好ましくは
0.05〜8重量%の範囲である。また、重合温度は、
使用する単量体及び開始剤の種類により異なるが、通常
0〜100℃の範囲で、かつ重合で生成する高分子水溶
液の転移温度以上の温度である。
In order to start the polymerization, according to a conventionally known radical polymerization method, for example, irradiation with radiation or electron beam,
Heating is performed in the presence of a radical polymerization initiator, or light irradiation is performed in the presence of a photosensitizer. Of these methods, a particularly advantageous method is heating in the presence of a radical polymerization initiator. The radical polymerization initiator at this time is not particularly limited as long as it is a water-soluble one. Such materials include, for example, ammonium persulfate, potassium persulfate,
Redox initiators such as hydrogen peroxide, peroxides such as tert-butyl hydroperoxide, sulfites, bisulfites, and ceric ammonium nitrate; 2,2'-
Azobis-2-amidinopropane hydrochloride, 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 4,4'-
Azo compounds such as azobis-4-cyanovaleric acid and salts thereof can be used. These radical polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more, and the amount used is usually from 0.01 to 100% by weight based on the total amount of the monomers. %, Preferably in the range of 0.05 to 8% by weight. The polymerization temperature is
The temperature is usually in the range of 0 to 100 ° C. and higher than the transition temperature of the aqueous polymer solution formed by polymerization, although it depends on the type of the monomer and the initiator used.

【0020】このようにすると、重合反応がミセル内で
起こり重合体又は共重合体が効率よく得られる。重合終
了後、反応溶液を転移温度より低い温度に冷却し、さら
にメタノールやエタノールを加えてミセル構造を破壊し
たのち、この水溶液を転移温度以上に加熱すると高分子
が疎水化し、析出する。析出した高分子を純水に溶か
し、加熱し高分子を析出させる。この操作を繰り返すこ
とにより界面活性剤及び未反応単量体が完全に除去され
た重合体又は共重合体を得ることができる。
In this case, a polymerization reaction takes place in the micelle, and a polymer or copolymer can be obtained efficiently. After completion of the polymerization, the reaction solution is cooled to a temperature lower than the transition temperature, and the micelle structure is destroyed by further adding methanol or ethanol. When the aqueous solution is heated to the transition temperature or higher, the polymer becomes hydrophobic and precipitates. The precipitated polymer is dissolved in pure water and heated to precipitate the polymer. By repeating this operation, a polymer or copolymer from which the surfactant and unreacted monomer have been completely removed can be obtained.

【0021】本発明方法においては、このようにして得
た重合体又は共重合体を疎水化−親水化転移温度以下に
おいて水に溶解し、水溶液としたのち、これを所定の型
に流し込んで所定の形状に成形し、次いで前記転移温度
以上に昇温して固化させることによって形状記憶性樹脂
成形体を製造することができる。この際の水溶液中の重
合体又は共重合体の濃度は、0.5〜5.0重量%、好
ましくは1.0〜3.0重量%の範囲で選ばれる。ま
た、いったん縮小した成形体は上記転移温度以下に保持
すると水に溶解し、水溶液となるので、再びこれを成形
して、元の形状の成形体に復元することができる。
In the method of the present invention, the polymer or copolymer thus obtained is dissolved in water at a temperature lower than the hydrophobization-hydrophilization transition temperature to form an aqueous solution. And then solidified by elevating the temperature to or above the transition temperature to produce a shape-memory resin molded article. At this time, the concentration of the polymer or copolymer in the aqueous solution is selected in the range of 0.5 to 5.0% by weight, preferably 1.0 to 3.0% by weight. Also, once the compact has been reduced to the transition temperature or lower, it dissolves in water and becomes an aqueous solution, so that it can be molded again to restore it to its original shape.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明方法により得られる樹脂成形体
は、転移温度以上において放置すると、水を放出して元
の形状を維持したまま縮小し、また、転移温度以下に保
つと水に溶解して水溶液となるので、開口部が狭く、か
つ複雑な形状を有する空洞内に必要時に容易に充てんす
ることができ、しかも不要時には簡単に除去することが
できる。また、動物やキャラクターの形状に形成させ、
着色することにより、玩具として利用することもでき
る。
The resin molded product obtained by the method of the present invention, when left at a temperature above the transition temperature, releases water and shrinks while maintaining its original shape, and when kept below the transition temperature, it dissolves in water. Since it becomes an aqueous solution, it can be easily filled when necessary into a cavity having a narrow opening and a complicated shape, and can be easily removed when unnecessary. In addition, let it be formed into the shape of animals and characters,
By coloring, it can be used as a toy.

【0023】[0023]

【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。
Next, the present invention will be described in more detail by way of examples.

【0024】参考例1 キャピラリー栓と冷却器を備えたV字管付1000ミリ
リットルの三角フラスコ中に、蒸留水500g、N‐イ
ソプロピルアクリルアミド24.55g、N‐tert
‐ブチルアクリルアミド4.78g及びハードドデシル
ベンゼンスルホン酸ナトリウム1.76gを加え、窒素
ガスを30分間激しく通じた。次いで、過硫酸アンモニ
ウム0.07gを加え、窒素気流下にかきまぜながら、
60℃に加熱して重合を開始した。60℃で2時間重合
を行ったのち、空気を吹き込んで重合を停止し、共重合
体を製造した。
Reference Example 1 500 g of distilled water, 24.55 g of N-isopropylacrylamide, N-tert were placed in a 1000 ml Erlenmeyer flask equipped with a V-tube equipped with a capillary stopper and a condenser.
4.78 g of -butylacrylamide and 1.76 g of sodium harddodecylbenzenesulfonate were added, and nitrogen gas was passed vigorously for 30 minutes. Next, add 0.07 g of ammonium persulfate and stir under a nitrogen stream.
The polymerization was started by heating to 60 ° C. After polymerization at 60 ° C. for 2 hours, air was blown to stop the polymerization, and a copolymer was produced.

【0025】共重合体の精製を実施例1と同様な操作で
行うことにより、界面活性剤及び未反応単量体が完全に
除去された共重合体25.99gを得た。この共重合体
におけるN‐イソプロピルアクリルアミド単位とt‐ブ
チルアクリルアミド単位とのモル比は84.2:14.
8であった。次に、この共重合体のメタノール溶液の2
7℃での極限粘度及び転移温度は実施例1と同様にして
求めたところ、それぞれ3.20及び24℃であった。
The copolymer was purified in the same manner as in Example 1 to obtain 25.99 g of a copolymer from which the surfactant and the unreacted monomer had been completely removed. The molar ratio of N-isopropylacrylamide units to t-butylacrylamide units in this copolymer was 84.2: 14.
It was 8. Next, 2 of a methanol solution of this copolymer was prepared.
The intrinsic viscosity and the transition temperature at 7 ° C. were determined in the same manner as in Example 1, and were 3.20 and 24 ° C., respectively.

【0026】次に、この重合体については、重合体0.
5213mgを蒸留水34.3455g(1.5重量%
水溶液)を試料管に入れ、10℃で溶解させ、この水溶
液を調製した。これを50℃の恒温槽に24時間保ち、
離水させた。容器の形状と相似形を保ち収縮した。この
収縮した成形体の重量は3.8gであった。
Next, regarding this polymer, the polymer 0.1.
5213 mg of distilled water 34.3455 g (1.5% by weight)
Aqueous solution) was placed in a sample tube and dissolved at 10 ° C. to prepare this aqueous solution. Keep this in a 50 ° C thermostat for 24 hours,
Let the water out. It shrank while keeping the shape similar to the shape of the container. The weight of the shrunk molded product was 3.8 g.

【0027】実施例1 キャピラリー栓と冷却器を備えたV字管付500ミリリ
ットルの三角フラスコ中に、蒸留水200.46g、N
‐イソプロピルアクリルアミド9.09g及びハードド
デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.70gを加
え、窒素ガスを30分間激しく通じた。次いで、過硫酸
アンモニウム0.051gを加え、窒素気流下にかきま
ぜながら、60℃に加熱して重合を開始した。60℃で
2時間重合を行ったのち、空気を吹き込んで重合を停止
し、重合体を製造した。
Example 1 200.46 g of distilled water and N were placed in a 500 ml Erlenmeyer flask equipped with a V-tube equipped with a capillary stopper and a condenser.
9.09 g of -isopropylacrylamide and 0.70 g of sodium dodecylbenzenesulfonate were added, and nitrogen gas was passed vigorously for 30 minutes. Next, 0.051 g of ammonium persulfate was added, and the mixture was heated to 60 ° C. while stirring under a nitrogen stream to initiate polymerization. After polymerization at 60 ° C. for 2 hours, air was blown in to stop the polymerization, and a polymer was produced.

【0028】重合終了後、少量のメタノールを加えてミ
セル構造を破壊したのち、この水溶液を転移温度以上に
加熱すると高分子が疎水化し、析出する。このようにし
て得られた重合体はミセル内に存在するので、粘度が低
い状態にある。これを転移温度以下に冷却すると、ミセ
ル内の高分子はミセル構造がこわれ水溶液になる。この
水溶液を転移温度以上に加熱すると高分子が疎水化し、
析出する。析出した高分子を純水に溶かし、加熱し、高
分子を析出させ、界面活性剤及び未反応単量体が完全に
除去された重合体9.02gを得た。
After the polymerization is completed, a small amount of methanol is added to destroy the micelle structure, and when this aqueous solution is heated to a temperature higher than the transition temperature, the polymer becomes hydrophobic and precipitates. Since the polymer thus obtained is present in the micelle, it has a low viscosity. When this is cooled below the transition temperature, the polymer in the micelle breaks the micelle structure and becomes an aqueous solution. When this aqueous solution is heated above the transition temperature, the polymer becomes hydrophobic,
Precipitates. The precipitated polymer was dissolved in pure water and heated to precipitate the polymer, thereby obtaining 9.02 g of a polymer from which the surfactant and the unreacted monomer were completely removed.

【0029】次に、この共重合体をメタノール溶液と
し、ウベローデ粘度計を用いて27℃粘度測定を行い極
限粘度を求めたところ、2.90であった。また、転移
温度を水溶液の温度変化に伴う光透過率の測定から求め
た。すなわち、1重量%濃度の水溶液を調製して、温度
コントローラー付分光光度計を用いて、昇温速度1℃/
min、波長500nmでの光透過率を測定した。転移
温度は光透過率が初期透過率の1/2となる温度
(TL)として30.5℃であった。
Next, this copolymer was used as a methanol solution, and the viscosity was measured at 27 ° C. using an Ubbelohde viscometer to find the intrinsic viscosity, which was 2.90. Further, the transition temperature was determined from the measurement of the light transmittance accompanying the temperature change of the aqueous solution. That is, an aqueous solution having a concentration of 1% by weight was prepared, and the temperature was raised at a rate of 1 ° C. /
The light transmittance at a wavelength of 500 nm was measured. The transition temperature was 30.5 ° C. as the temperature (T L ) at which the light transmittance became の of the initial transmittance.

【0030】次に、この重合体0.3310gを10℃
において蒸留水14.0048gに溶かして2.3重量
%水溶液を調製し、型として直径27mmの円形シャー
レを用い、これに流し込み、高さ25.0mmの円柱に
成形した。これをシャーレとともに60℃の恒温槽に入
れ、観察したところ、まず増粘現象が認められ、それか
ら円柱の形状を保ちながら徐々にゲル化し、24時間後
に取り出したところ、直径14mm、高さ11.6mm
の円柱が得られた。
Next, 0.3310 g of this polymer was placed at 10 ° C.
Was dissolved in 14.0048 g of distilled water to prepare a 2.3% by weight aqueous solution, and a circular petri dish having a diameter of 27 mm was used as a mold, poured into this, and formed into a cylinder having a height of 25.0 mm. This was placed in a thermostat at 60 ° C. together with the petri dish, and observed, a thickening phenomenon was first observed. Then, the gel was gradually gelled while maintaining the shape of the cylinder, and was taken out after 24 hours. 6mm
Column was obtained.

【0031】実施例2 キャピラリー栓と冷却器を備えたV字管付500ミリリ
ットルの三角フラスコ中に、蒸留水200g、N‐n‐
プロピルアクリルアミド9.67g、N‐tert‐ブ
チルアクリルアミド1.91g及びハードドデシルベン
ゼンスルホン酸ナトリウム0.70gを加え、窒素ガス
を30分間激しく通じた。次いで、過硫酸アンモニウム
0.05gを加え、窒素気流下にかきまぜながら、60
℃に加熱して重合を開始した。60℃で2時間重合を行
ったのち、空気を吹き込んで重合を停止し、共重合体を
形成させた。
Example 2 A 500 ml Erlenmeyer flask equipped with a V-tube equipped with a capillary stopper and a condenser was charged with 200 g of distilled water and Nn-
9.67 g of propylacrylamide, 1.91 g of N-tert-butylacrylamide and 0.70 g of sodium harddodecylbenzenesulfonate were added, and nitrogen gas was passed vigorously for 30 minutes. Next, 0.05 g of ammonium persulfate was added, and while stirring under a nitrogen stream, 60 g was added.
C. to initiate the polymerization. After polymerization was performed at 60 ° C. for 2 hours, air was blown in to stop the polymerization, and a copolymer was formed.

【0032】重合体の精製は実施例1と同様の操作で行
った。界面活性剤及び未反応単量体が完全に除去された
共重合体11.50gを得た。この共重合体におけるN
‐n‐プロピルアクリルアミド単位とt‐ブチルアクリ
ルアミド単位とのモル比は85:15であった。
The purification of the polymer was carried out in the same manner as in Example 1. 11.50 g of a copolymer from which the surfactant and unreacted monomers were completely removed were obtained. N in this copolymer
The molar ratio of -n-propylacrylamide units to t-butylacrylamide units was 85:15.

【0033】次に、この共重合体のメタノール溶液の2
7℃での極限粘度及び転移温度は実施例1と同様にして
求めたところ、それぞれ3.00と19℃であった。
Next, the methanol solution of the copolymer
The intrinsic viscosity and the transition temperature at 7 ° C. were determined in the same manner as in Example 1 and found to be 3.00 and 19 ° C., respectively.

【0034】次に、この共重合体0.3715gを10
℃において蒸留水15.6960gに溶かして2.3重
量%水溶液を調製した。これをいぬの形の型に流し込
み、いぬの形の成形体を得た。この成形体を60℃の恒
温槽に入れ、観察したところ、まず増粘現象が認めら
れ、次いでいぬの形状を保ったまま、徐々にゲル化し
て、24時間後に元の寸法の2分の1に縮小した。
Next, 0.3715 g of this copolymer was added to 10
A 2.3% by weight aqueous solution was prepared by dissolving in 15.6960 g of distilled water at ℃. This was poured into a dog-shaped mold to obtain a dog-shaped molded body. The molded body was placed in a thermostat at 60 ° C. and observed. As a result, the phenomenon of thickening was first observed, and then the gel was gradually gelled while maintaining the shape of the dog. Reduced to

【0035】実施例3 キャピラリー栓と冷却器を備えたV字管付1000ミリ
リットルの三角フラスコ中に、蒸留水500g、N‐イ
ソプロピルアクリルアミド50.92g、N‐tert
‐ブチルアクリルアミド6.35g及びハードドデシル
ベンゼンスルホン酸ナトリウム1.75gを加え、窒素
ガスを30分間激しく通じた。次いで、過硫酸アンモニ
ウム0.055gを加え、窒素気流下にかきまぜなが
ら、60℃に加熱して重合を開始した。60℃で2時間
重合を行ったのち、空気を吹き込んで重合を停止し、共
重合体を形成させた。
Example 3 500 g of distilled water, 50.92 g of N-isopropylacrylamide, and N-tert were placed in a 1000 ml Erlenmeyer flask equipped with a V-tube equipped with a capillary stopper and a condenser.
6.35 g of -butylacrylamide and 1.75 g of sodium harddodecylbenzenesulfonate were added, and nitrogen gas was passed vigorously for 30 minutes. Next, 0.055 g of ammonium persulfate was added, and the mixture was heated to 60 ° C. while stirring under a nitrogen stream to initiate polymerization. After polymerization was performed at 60 ° C. for 2 hours, air was blown in to stop the polymerization, and a copolymer was formed.

【0036】重合体の精製は実施例1と同様の操作で行
った。界面活性剤及び未反応単量体が完全に除去された
共重合体57.10gを得た。この共重合体におけるN
‐イソプロピルアクリルアミド単位とt‐ブチルアクリ
ルアミド単位とのモル比は90:10であった。
The purification of the polymer was carried out in the same manner as in Example 1. 57.10 g of a copolymer from which the surfactant and the unreacted monomer were completely removed were obtained. N in this copolymer
The molar ratio between -isopropylacrylamide units and t-butylacrylamide units was 90:10.

【0037】次に、この共重合体のメタノール溶液の2
7℃での極限粘度及び転移温度は実施例1と同様にして
求めたところ、それぞれ3.80と26℃であった。
Next, the methanol solution of the copolymer
The intrinsic viscosity and the transition temperature at 7 ° C. were determined in the same manner as in Example 1, and were 3.80 and 26 ° C., respectively.

【0038】次に、この共重合体0.2678gを10
℃において蒸留水13.2991gに溶かして1.97
重量%水溶液を調製し、型として直径27mmの円形シ
ャーレを用い、これに流し込み、高さ23.7mmの円
柱とした。これをシャーレとともに60℃の恒温槽に入
れ観察したところ、まず増粘現象が認められ、次いで円
柱の形状を保ちながら徐々にゲル化して、24時間後に
取り出したところ、直径14mm、高さ11.8mmの
円柱が得られた。
Next, 0.2678 g of this copolymer was added to 10
Dissolved in 13.2991 g of distilled water at 1.degree.
A weight% aqueous solution was prepared, and a circular Petri dish having a diameter of 27 mm was used as a mold and poured into the dish to form a column having a height of 23.7 mm. When this was placed in a thermostat at 60 ° C. together with a petri dish and observed, a thickening phenomenon was first observed. Then, the gel was gradually gelled while maintaining the shape of the cylinder, and was taken out after 24 hours. An 8 mm cylinder was obtained.

【0039】参考例2 実施例2で得た縮小体を水とともにガラスビーカーに入
れ、10℃に保ったところ、徐々に溶解して水溶液とな
った。
Reference Example 2 The reduced product obtained in Example 2 was put into a glass beaker with water and kept at 10 ° C., and gradually dissolved to form an aqueous solution.

【0040】比較例 キャピラリー栓を備えたV字管付2000ミリリットル
の三角フラスコ中に、メタノール792.90g、N‐
イソプロピルアクリルアミド203.69g、N‐te
rt‐ブチルアクリルアミド25.44g及びアゾビス
イソブチロニトリル0.50gを加え、窒素ガス雰囲気
下で60℃に加熱して重合を開始した。60℃で2.5
時間重合を行ったのち、空気を吹き込んで重合を停止
し、共重合体を形成させた。
Comparative Example In a 2000 ml Erlenmeyer flask equipped with a V-tube equipped with a capillary stopper, 792.90 g of methanol and N-
203.69 g of isopropylacrylamide, N-te
25.44 g of rt-butylacrylamide and 0.50 g of azobisisobutyronitrile were added, and the mixture was heated to 60 ° C. in a nitrogen gas atmosphere to initiate polymerization. 2.5 at 60 ° C
After polymerization was carried out for an hour, air was blown in to stop the polymerization, thereby forming a copolymer.

【0041】重合体の精製は実施例1と同様な操作で行
った。界面活性剤及び未反応単量体が完全に除去された
共重合体169.98gを得た。この共重合体における
N‐イソプロピルアクリルアミド単位とt‐ブチルアク
リルアミド単位とのモル比は90:10であった。
The purification of the polymer was performed in the same manner as in Example 1. 169.98 g of a copolymer from which the surfactant and unreacted monomers were completely removed were obtained. The molar ratio between N-isopropylacrylamide units and t-butylacrylamide units in this copolymer was 90:10.

【0042】次に、この共重合体のメタノール溶液の2
7℃での極限粘度及び転移温度は実施例1と同様にして
求めたところ、それぞれ1.32と26.5℃であっ
た。
Next, the methanol solution of the copolymer
The intrinsic viscosity and the transition temperature at 7 ° C were determined in the same manner as in Example 1, and were 1.32 and 26.5 ° C, respectively.

【0043】次に、この共重合体について、10℃で1
重量%水溶液を調製した。この水溶液をシャーレに流し
込み、50℃の恒温槽中で10時間保持したところ、白
濁現象が観測されただけで、成形体の縮小は認められな
かった。
Next, the copolymer was heated at 10 ° C. for 1 hour.
A weight% aqueous solution was prepared. This aqueous solution was poured into a petri dish and kept in a thermostat at 50 ° C. for 10 hours. As a result, only a clouding phenomenon was observed, and no reduction in the size of the molded product was observed.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 5/00 C08F 2/28 C08F 220/54 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C08J 5/00 C08F 2/28 C08F 220/54

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 N‐プロピルアクリルアミド60〜10
0モル%とN‐ブチルアクリルアミド40〜0モル%と
から成る単量体混合物を含む水溶液に、カチオン性界面
活性剤又はアニオン性界面活性剤を臨界ミセル濃度以上
の濃度で添加し、ラジカル重合開始剤の存在下、その転
移温度以上の温度において、27℃におけるメタノール
溶液の極限粘度[η]が2.0以上になるまでミセル内
重合又は共重合を行わせて重合体又は共重合体を調製
し、転移温度よりも低い温度において水溶液として所定
の型に流し込んだのち、転移温度以上の温度に昇温して
固化させ、次いで型から取り出すことを特徴とする形状
記憶性樹脂成形体の製造方法。
1. N-propylacrylamide 60 to 10
A cationic surfactant or an anionic surfactant is added to an aqueous solution containing a monomer mixture consisting of 0 mol% and N-butylacrylamide at 40 to 0 mol% at a concentration higher than the critical micelle concentration to initiate radical polymerization. A polymer or copolymer is prepared by performing intra-micellar polymerization or copolymerization in the presence of an agent at a temperature equal to or higher than its transition temperature until the intrinsic viscosity [η] of the methanol solution at 27 ° C. becomes 2.0 or higher. A method for producing a shape-memory resin molded article, comprising: pouring an aqueous solution at a temperature lower than the transition temperature into a predetermined mold, and then raising the temperature to a temperature equal to or higher than the transition temperature to solidify, and then removing the molded article from the mold. .
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