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公開番号2024086421
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-27
出願番号2022201533
出願日2022-12-16
発明の名称複合ポリマー材料及びその製造方法並びに光学材料
出願人国立大学法人大阪大学,信越化学工業株式会社
代理人弁理士法人三枝国際特許事務所
主分類C08L 83/04 20060101AFI20240620BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】力学特性に優れる新規な複合ポリマー材料及びその製造方法並びに複合ポリマー材料を含む光学材料を提供する。
【解決手段】本発明の複合ポリマー材料は、ポリシロキサン骨格を主鎖として有するシリコーン系ポリマーSと、ポリシロキサン骨格以外の骨格を主鎖として有するポリマーPとが架橋されてなる架橋ポリマーを含み、前記シリコーン系ポリマーSと、前記ポリマーPとの間には、ホスト基及びゲスト基に基づくホスト-ゲスト相互作用が形成されており、前記ホスト基は、シクロデキストリン又はシクロデキストリン誘導体から1個の水素原子又は水酸基が除された1価の基である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ポリシロキサン骨格を主鎖として有するシリコーン系ポリマーＳと、ポリシロキサン骨格以外の骨格を主鎖として有するポリマーＰとが架橋されてなる架橋ポリマーを含み、
前記シリコーン系ポリマーＳと、前記ポリマーＰとの間には、ホスト基及びゲスト基に基づくホスト－ゲスト相互作用が形成されており、
前記ホスト基は、シクロデキストリン又はシクロデキストリン誘導体から１個の水素原子又は水酸基が除された１価の基である、複合ポリマー材料。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記ホスト－ゲスト相互作用は、シリコーン系ポリマーＳの側鎖と前記ポリマーＰの側鎖との間に形成されている、請求項１に記載の複合ポリマー材料。
【請求項３】
前記ホスト－ゲスト相互作用は、シリコーン系ポリマーＳの側鎖と前記ポリマーＰの末端との間に形成されている、請求項１に記載の複合ポリマー材料。
【請求項４】
前記ポリマーＰは、ビニル系ポリマーである、請求項２に記載の複合ポリマー材料。
【請求項５】
前記ポリマーＰは、重付加系ポリマー及び重縮合系ポリマーからなる群より選ばれる１種以上である、請求項３に記載の複合ポリマー材料。
【請求項６】
前記シリコーン系ポリマーＳが少なくとも１個の前記ホスト基を有し、前記ポリマーＰが少なくとも１個の前記ゲスト基を有する、請求項１に記載の複合ポリマー材料。
【請求項７】
前記シリコーン系ポリマーＳと、前記ポリマーＰとの間に水素結合が更に形成されている、請求項１に記載の複合ポリマー材料。
【請求項８】
請求項１～７のいずれか１項に記載の複合ポリマー材料を含有する、光学材料。
【請求項９】
請求項１～７のいずれか１項に記載の複合ポリマー材料の製造方法であって、
前記シリコーン系ポリマーＳの存在下でポリマーＰを合成することにより前記架橋ポリマーを形成させる工程を具備する、複合ポリマー材料の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合ポリマー材料及びその製造方法並びに光学材料に関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
シロキサン結合（Ｓｉ－Ｏ結合）を主骨格に有するシリコーン系ポリマー（ポリシロキサン）は、有機高分子にはない特有の性質を有することが知られており、様々な分野で利用されている。シロキサン結合は、一般の有機高分子に存在する炭素－炭素あるいは炭素－酸素結合よりも強い結合力をもち、化学的に安定な性質を有することから、シロキサン結合を繰り返し有して形成されるポリシロキサンは、例えば、優れた耐熱性及び耐候性を備える。また、ポリシロキサンは、無機性のシロキサン結合が内側、有機性の側鎖置換基が外側に配置されたらせん構造を形成することができるので、柔軟かつ撥水性を有し、生体毒性も低い。従って、ポリシロキサンは、医用器具、ゴム、塗料、保護フィルム等の各種用途において、利用価値が高い材料である。
【０００３】
近年では、ポリシロキサンをベースとするような材料に対して、さらに機能性を付与することが行われている。例えば、非特許文献１には、ポリシロキサン骨格中に水素結合可能な官能基を導入し、かかる官能基の水素結合を通じて自己修復性を発揮させる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．２０１８，３０，１７０６８４６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最近ではポリシロキサンを様々な用途に適用すべく、更なる機能をポリシロキサンに付加させることが強く望まれている。特にポリシロキサンに代表されるシリコーン材料は、汎用樹脂とは異なる特性を示すので、種々の分野に応用されることが期待されている。従って、新規シリコーン材料を創生することが産業界からも強く求められており、例えば、シリコーン系ポリマーを含み、力学特性に優れた新規な複合ポリマー材料の利用価値は極めて高いといえる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、力学特性に優れる新規な複合ポリマー材料及びその製造方法並びに複合ポリマー材料を含む光学材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、特定のポリシロキサン骨格を主鎖として有するシリコーン系ポリマーと、特定のポリシロキサン骨格以外の骨格を主鎖として有するポリマーＰとの架橋ポリマーにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、例えば、以下の項に記載の主題を包含する。
項１
ポリシロキサン骨格を主鎖として有するシリコーン系ポリマーＳと、ポリシロキサン骨格以外の骨格を主鎖として有するポリマーＰとが架橋されてなる架橋ポリマーを含み、
前記シリコーン系ポリマーＳと、前記ポリマーＰとの間には、ホスト基及びゲスト基に基づくホスト－ゲスト相互作用が形成されており、
前記ホスト基は、シクロデキストリン又はシクロデキストリン誘導体から１個の水素原子又は水酸基が除された１価の基である、複合ポリマー材料。
項２
前記ホスト－ゲスト相互作用は、シリコーン系ポリマーＳの側鎖と前記ポリマーＰの側鎖との間に形成されている、項１に記載の複合ポリマー材料。
項３
前記ホスト－ゲスト相互作用は、シリコーン系ポリマーＳの側鎖と前記ポリマーＰの末端との間に形成されている、項１に記載の複合ポリマー材料。
項４
前記ポリマーＰは、ビニル系ポリマーである、項２に記載の複合ポリマー材料。
項５
前記ポリマーＰは、重付加系ポリマー及び重縮合系ポリマーからなる群より選ばれる１種以上である、項３に記載の複合ポリマー材料。
項６
前記シリコーン系ポリマーＳが少なくとも１個の前記ホスト基を有し、前記ポリマーＰが少なくとも１個の前記ゲスト基を有する、項１～５のいずれか１項に記載の複合ポリマー材料。
項７
前記シリコーン系ポリマーＳと、前記ポリマーＰとの間に水素結合が更に形成されている、項１～６のいずれか１項に記載の複合ポリマー材料。
項８
項１～７のいずれか１項に記載の複合ポリマー材料を含有する、光学材料。
項９
項１～７のいずれか１項に記載の複合ポリマー材料の製造方法であって、
前記シリコーン系ポリマーＳの存在下でポリマーＰを合成することにより前記架橋ポリマーを形成させる工程を具備する、複合ポリマー材料の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の複合ポリマー材料は、力学特性に優れるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
シリコーン系ポリマーＳの側鎖と前記ポリマーＰの側鎖との間にホスト－ゲスト相互作用が形成されてなる架橋ポリマーの模式的図である。
シリコーン系ポリマーＳの側鎖と前記ポリマーＰの両末端との間にホスト－ゲスト相互作用が形成されてなる架橋ポリマーを模式図である。
実施例１－１で得たシリコーン系ポリマーＳｈの反応スキーム及びシリコーン系ポリマーＳｈとポリマーＰｇとの架橋ポリマーの反応スキームである。
各実施例で得られた架橋ポリマーの引張試験の結果であって、（ａ）は応力－ひずみ曲線、（ｂ）はヤング率とタフネスの相関を示すグラフである。
各実施例で得られた架橋ポリマーの引張試験の結果であって、（ａ）は応力－ひずみ曲線、（ｂ）はヤング率とタフネスの相関を示すグラフである。
各実施例で得られた架橋ポリマーの自己修復性能の評価結果であって、（ａ）は、「２４時間室温で静置」させた試験片の引張試験の応力－ひずみ曲線、（ｂ）は、「１２時間７０℃で静置」させた試験片の引張試験の応力－ひずみ曲線、（ｃ）は修復率（％）の結果である。
各実施例で得られた架橋ポリマーの引張試験の結果であって、（ａ）は応力－ひずみ曲線、（ｂ）はヤング率とタフネスの相関を示すグラフである。
各実施例で得られた架橋ポリマーの自己修復性能の評価結果であって、（ａ）は、試験片の引張試験の応力－ひずみ曲線、（ｂ）は、修復率（％）の結果である。
各実施例で得られた架橋ポリマーの引張試験の結果であって、（ａ）は応力－ひずみ曲線、（ｂ）はヤング率とタフネスの相関を示すグラフである。
各実施例で得られた架橋ポリマーの自己修復性能の評価結果であって、（ａ）は、「２４時間室温で静置」させた試験片の引張試験の応力－ひずみ曲線、（ｂ）は、「１２時間７０℃で静置」させた試験片の引張試験の応力－ひずみ曲線、（ｃ）は修復率（％）の結果である。
実施例６－１で得た架橋ポリマーの反応スキームである。
各実施例で得られた架橋ポリマーの引張試験の結果であって、（ａ）は応力－ひずみ曲線、（ｂ）はヤング率とタフネスの相関を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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