WO2019064659A1 - 高靭性繊維複合エラストマー - Google Patents

高靭性繊維複合エラストマー Download PDF

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WO2019064659A1
WO2019064659A1 PCT/JP2018/015583 JP2018015583W WO2019064659A1 WO 2019064659 A1 WO2019064659 A1 WO 2019064659A1 JP 2018015583 W JP2018015583 W JP 2018015583W WO 2019064659 A1 WO2019064659 A1 WO 2019064659A1
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composite
unsubstituted
substituted
ibxa
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French (fr)
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剣萍 グン
孝幸 黒川
桃林 孫
亮 陳
為 崔
猿渡　欣幸
Original Assignee
国立大学法人北海道大学
大阪有機化学工業株式会社
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material

Definitions

  • the present invention relates to tough and flexible composites comprising fibers and polymers.
  • Non-Patent Document 1 Conventional fiber reinforced materials have hard and high strength fibers as their skeleton, and hard plastic has been used as a matrix (For hard plastic, Plastics and Functional Polymers Encyclopedia, Journal of the Industrial Research Council, 2004, See Chapter 5 (Non-Patent Document 1).
  • the present invention provides a composite that uses a soft, high toughness material as a matrix (such as a high toughness elastomer) and its application technology. Thereby, the following advantages can be obtained. (1) It is possible to avoid the separation of the interface. (2) The matrix phase can dissipate energy. (3) A large process zone can be gained by combining soft and hard materials. In the present invention, the physical properties of either or both of the hard material represented by the fiber and the soft material represented by the matrix or their correlation may be important.
  • the present invention provides the following items.
  • (Section 1) A composite comprising a first material and a second material, (I) when the fracture stress is measured at a speed of 50 mm / min at about 20 ° C., the ratio of the fracture stress of the first material to the second material is about 50 or more, and (ii) When the modulus of elasticity (tensile modulus) is measured at a speed of 50 mm / min at about 20 ° C., the ratio of the modulus of elasticity (tensile modulus) between the first material and the second material is about 100 or more
  • a composite that meets at least one of the (Section 2) A composite comprising a first material and a second material, (I) the first material has a breaking stress of about 50 MPa or more when the breaking stress is measured at a speed of 50 mm / min at about 20 ° C., and (ii) 50 mm / min at about 20 ° C.
  • (Section 3) A composite comprising a first material and a second material, (I) The composite material according to any one of the above items, wherein the first material has a fracture stress of about 100 MPa or more when the fracture stress is measured at a speed of 50 mm / min at about 20 ° C. .
  • (Section 4) A composite comprising a first material and a second material, (Ii) The composite according to any one of the preceding clauses, wherein said second material has a breaking strain of about 200% or more when the breaking strain is measured at a speed of 50 mm / min at about 20 ° C. Material.
  • (Section 10) A composite comprising a first material and a second material
  • (Ii) A composite material, wherein the ratio of the tensile modulus of the first material to the second material is 100 or more.
  • (Section 11) A composite according to any of the preceding claims, wherein the ratio of the fracture stress is about 100 or more.
  • (Section 12) A composite according to any one of the preceding claims, wherein the fracture stress ratio is about 150 or more.
  • (Section 13) A composite according to any of the preceding paragraphs wherein the tensile modulus ratio is about 2500 or greater.
  • (Section 14) A composite according to any of the preceding paragraphs wherein the tensile modulus ratio is about 5000 or greater.
  • the glass-transferable polymer is selected from the group consisting of (meth) acrylic polymers, ethylene polymers, urethane polymers, ether polymers, amide polymers, carbonate polymers and silicone polymers, and any combination thereof
  • the composite material according to any one of the above items.
  • the monomer component is represented by the general formula (1) (R 1 is hydrogen or a C 1-4 alkyl group, R 2 represents an unsubstituted or substituted alkyl group, an unsubstituted or substituted alkenyl group, an unsubstituted or substituted cycloalkyl group, an unsubstituted or substituted cycloalkenyl group, an unsubstituted or substituted heterocyclic group, an unsubstituted or substituted aryl group, Or unsubstituted or substituted heteroaryl group, X 1 and X 2 are each independently selected from the group consisting of O, S, NR x and CR x 1 R x 2 ; R x is hydrogen, C 1 ⁇ 6 alkyl group, C 1 ⁇ 6 alkoxy group, C 1 ⁇ 6 haloalkyl group or a C 2 ⁇ 6 haloalkenyl group, Each of R x1 and R x2 independently represents hydrogen
  • R 2 is hydroxyl group, one or more of which may be substituted with a group, C 1 ⁇ 18 alkyl group is selected from the group consisting of C 1 ⁇ 6 alkyl group and C 6 ⁇ 18 arylthio group, C 6 is ⁇ 18 aryl or 5-18 membered heteroaryl group, the composite material according to any one of the above items.
  • C 1 ⁇ 18 alkyl group is selected from the group consisting of C 1 ⁇ 6 alkyl group and C 6 ⁇ 18 arylthio group
  • C 6 is ⁇ 18 aryl or 5-18 membered heteroaryl group
  • the composite material according to any one of the above items wherein R 2 is a C 1-6 alkyl group, a phenyl group, a benzyl group or a phenylthioethyl group.
  • the monomer (A) is selected from 2-methoxyethyl acrylate, ethyl carbitol acrylate, triethylene glycol methyl ether acrylate, benzyl acrylate, phenoxyethyl acrylate, phenylthioethyl acrylate, lauryl acrylate, isostearyl acrylate, phenoxy diethylene glycol acrylate and cyclohexyl acrylate
  • the composite according to any one of the above items, comprising at least one selected from the group consisting of (Item 41)
  • the homopolymer (B) has a glass transition temperature of about 30 ° C. to 120 ° C.
  • R 6 is unsubstituted or substituted tertiary carbon-containing C 4
  • the composite material according to any one of the above.
  • L is a bond or -CH 2 -
  • R 6 is unsubstituted or substituted tertiary carbon-containing C 4 ⁇ 8 alkyl group, an unsubstituted or substituted C 3 ⁇ 12 cycloalkyl group, an unsubstituted or substituted C 3 ⁇ 12 cycloalkenyl group, an unsubstituted or substituted 5-12 membered heterocyclic group, an unsubstituted or substituted C 6 - 18 aryl group or an unsubstituted or substituted 5 to 18 membered heteroaryl group, any of the above terms
  • R 6 is one or more substituents may be substituted, t- butyl group, isobornyl group, adamantyl group, C 5 ⁇ 7 cycloalkyl is selected from C 1 ⁇ 4 alkyl group, or 5, A composite according to any one of the preceding clauses which is a 6-membered heterocyclic group.
  • the above monomer (B) comprises at least one selected from the group consisting of t-butyl acrylate, isobornyl acrylate, adamantyl acrylate, cyclohexyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, cyclic trimethylol propane formal acrylate, etc.
  • (Section 64) A step of fixing the fabric composed of the fiber unit constituting the first material inside the mold, injecting the monomer component into the mold, and immersing the fiber unit with the monomer component;
  • the composite material according to any one of the above items, including.
  • (Section 65) A method of producing a composite comprising fibers and a glass transitionable polymer.
  • the glass transitionable polymer has a general formula (1) (R 1 is hydrogen or a C 1-4 alkyl group, R 2 represents an unsubstituted or substituted alkyl group, an unsubstituted or substituted alkenyl group, an unsubstituted or substituted cycloalkyl group, an unsubstituted or substituted cycloalkenyl group, an unsubstituted or substituted heterocyclic group, an unsubstituted or substituted aryl group, Or unsubstituted or substituted heteroaryl group, X 1 and X 2 are each independently selected from the group consisting of O, S, NR x and CR x 1 R x 2 ; R x is hydrogen, C 1 ⁇ 6 alkyl group, C 1 ⁇ 6 alkoxy group, C 1 ⁇ 6 haloalkyl group or a C 2 ⁇ 6 haloalkenyl group, Each of R x1 and R x2 independently
  • Vehicle parts such as automobiles, aircraft, ships, trains, motorcycles, bicycles, helmets, masks, goggles, protective gear, pads, golf clubs, tennis rackets, skis, stock such as sporting goods, bulletproof walls, bulletproof vests, bulletproof vehicles, etc.
  • Vehicle parts such as automobiles, aircraft, ships, trains, motorcycles, bicycles, helmets, masks, goggles, protective gear, pads, golf clubs, tennis rackets, skis, stock such as sporting goods, bulletproof walls, bulletproof vests, bulletproof vehicles, etc.
  • Vehicle parts such as automobiles, aircraft, ships, trains, motorcycles, bicycles, helmets, masks, goggles, protective gear, pads, golf clubs, tennis rackets, skis, stock such as sporting goods, bulletproof walls, bulletproof vests, bulletproof vehicles, etc.
  • Vehicle parts such as automobiles, aircraft, ships, trains, motorcycles, bicycles, helmets, masks, goggles, protective gear, pads, golf clubs, tennis rackets, skis, stock such as sporting goods, bulletproof walls, bulletproof vests, bulletproof vehicles, etc.
  • the composite material of the present invention can be used in all fields where high toughness and flexibility are required, for example, in the field of material science of traditional materials such as metal materials, polymer materials and inorganic materials, as well as interface science , Process engineering, production engineering, mechanical engineering, aerospace engineering, ship engineering, architectural civil engineering, etc., and so on, and so on, and more specifically, motorcycles (bicycles, motorcycles etc.), automobiles, planes, trains, ships, rockets , Spacecraft, transportation, leisure furniture, bedding, clothes, protective clothing, sporting goods, bathtubs, kitchens, dishes, cooking utensils, containers and packaging materials, buildings (buildings, roads, building parts, etc.), agricultural films, industrial films , Water and sewage, paint, cosmetics, electrical industry and electronics industry (electrical appliances, computer parts, printed circuit boards, insulators, conductors, wire coating materials, Electric elements, speakers, microphones, noise cancelers, transducers, etc., optical communication cables, medical materials and devices (catheters, guide wires, artificial blood vessels, artificial
  • FIG. 1 is a stress-strain curve of a tensile test of a PHDEA-IBXA copolymer (PHDEA-co-IBXA) with different mole fractions of phenoxydiethylene glycol acrylate (PHDEA) and isobornyl acrylate (IBXA).
  • FIG. 2 is a force-displacement curve of a tear test with a PHDEA-co-IBXA cut with different mole fractions of PHDEA and IBXA.
  • FIG. 3 is a force-displacement curve of an incised tear test of a carbon fiber composite with PHDEA-co-IBXA with different mole fractions of PHDEA and IBXA.
  • PHDEA: IBXA 0.4: 0.6, 0.45: 0.55, and 0.7: 0.3
  • the size of the test sample is 50 mm long ⁇ 30 mm wide ⁇ about 1.3 mm thick and the incision is 10 mm.
  • IBXA 0.5: 0.5, 0.6: 0.4
  • the size of the test sample is 60 mm long ⁇ 30 mm wide ⁇ about 1.3 mm thick, and the incision is 20 mm.
  • FIG. 4 is a graph of tear energy versus PHDEA mole fraction for the copolymer (dotted line) and the composite (solid line) for each PHDEA-co-IBXA with different PHDEA and IBXA mole fractions.
  • the size of the copolymer tear test sample is 40 mm long ⁇ 30 mm wide ⁇ about 1 mm thick, and the incision is 20 mm.
  • the size of the composite tear test sample is the same as in FIG.
  • FIG. 6 is an appearance after tear test of a composite having
  • the gray solid line shows a tensile speed of 1000 mm / min
  • the black solid line shows 500 mm / min
  • the gray broken line shows 100 mm / min
  • the black dashed dotted line also looks like a thick broken line) shows 50 mm / min.
  • the black solid line represents a tensile speed of 1000 mm / min
  • the black dotted line represents 500 mm / min
  • the gray dotted line represents 100 mm / min
  • the gray solid line represents 50 mm / min
  • the black dashed line represents 10 mm / min. Is 2 mm / min.
  • the black solid line represents a tensile speed of 1000 mm / min
  • the black dotted line represents 500 mm / min
  • the gray dotted line represents 100 mm / min
  • the gray solid line represents 50 mm / min
  • the black dashed line represents 10 mm / min. Is 2
  • the black double line has a tear speed of 1000 mm / min, the black dotted line is 500 mm / min, the gray solid line is 100 mm / min, the black solid line is 50 mm / min, the gray dotted line is 10 mm / min, The black dashed line is 2 mm / min.
  • the black double line has a tear speed of 1000 mm / min, the black dotted line is 500 mm / min, the black dashed line is 100 mm / min, the gray solid line is 50 mm / min, the gray dotted line is 10 mm / min, The black solid line is 2 mm / min.
  • FIG. 26 is a correlation graph of tear energy (T m ) of a matrix and tear energy (T c ) of a composite of the matrix and a carbon fiber.
  • the softest polymers are represented by squares and the hardest polymers are represented by circles.
  • FIG. 27 is a stress-strain curve of a PHEA-IBXA copolymer (PHEA-co-IBXA) with different mole fractions of phenoxyethyl acrylate (PHEA) and IBXA.
  • FIG. 28 is a force-displacement curve of a PHEA-IBXA copolymer (PHEA-co-IBXA) with different mole fractions of PHEA and IBXA.
  • FIG. 29 is a graph showing the tensile modulus and stress of copolymers with different mole fractions of PHEA and IBXA.
  • the bar graph on the left represents the tensile modulus and the right represents the stress.
  • FIG. 30 is a graph showing strain energy density and tear energy of copolymers having different PHEA and IBXA mole fractions. In one measurement object, the bar on the left represents strain energy density, and the right represents tear energy.
  • the gray double-dashed line represents the results for a sample width of 5 mm
  • the black solid line is 7.5 mm
  • the black double-dashed line is 10 mm
  • the thin gray solid line is 15 mm
  • the black dotted line is 20 mm
  • the double gray solid line is 30 mm
  • a thick black solid line represents a result of 35 mm
  • a gray dotted line represents 45 mm
  • a thick gray solid line represents 60 mm
  • a black broken line represents 70 mm
  • a double black solid line represents a result of 80 mm.
  • the gray double-dashed line represents the results for a sample width of 5 mm
  • the double-black dashed line is 10 mm
  • the thin gray solid line is 15 mm
  • the black dotted line is 20 mm
  • the double gray solid line is 25 mm
  • the thick black solid line is 30 mm
  • the gray dotted line represents a result of 40 mm
  • the thick gray solid line represents a 50 mm
  • the black broken line represents a 65 mm
  • the double solid black solid line represents a result of 80 mm.
  • the gray double-dashed line represents the results for a sample width of 5 mm
  • the double-black dashed line is 10 mm
  • the thin gray solid line is 15 mm
  • the black dotted line is 20 mm
  • the double gray solid line is 30 mm
  • the thick black solid line is 40 mm
  • the gray dotted line represents the result of 55 mm
  • the thick gray solid line represents the result of 65 mm
  • the black broken line represents the result of 75 mm
  • the double solid black solid line represents the result of 85 mm.
  • FIG. 49 is a schematic diagram showing the relationship between the sample width and the process zone in the correlation diagram of FIG.
  • the sample width is smaller than W c , the fibers are only drawn, and when the sample width is larger than W c , the fiber drawing and the fiber breakage coexist, and when the sample width is much larger than W c , Mainly fiber breakage occurs.
  • the gray double-dashed line represents the results for a sample width of 5 mm
  • the double-dashed black dashed line is 10 mm
  • the gray dashed line is 15 mm
  • the black dotted line is 20 mm
  • the double-doted gray solid line is 30 mm
  • the thick black solid line is 35 mm
  • the gray dotted line represents the result of 40 mm
  • the thick gray solid line represents the 50 mm
  • the black broken line represents the 65 mm
  • the double solid black solid line represents the result of 110 mm.
  • FIG. 65 shows tear energy (T c , kJ / m 2 ) vs. prefactor (D) ⁇ energy density of matrix (W m ) ⁇ width in carbon fiber composites with copolymers having different PHEA and IBXA mole fractions It is a correlation diagram with (kJ / m 2 ).
  • FIG. 70 shows tear energy (T c , kJ / m 2 ) vs.
  • the black triangles represent the results of 0.8: 0.2
  • the black triangles represent the results of 0.8: 0.2
  • Black dashed lines represent approximate straight lines for all points.
  • FIG. 73 is a graph depicting the tensile modulus and flexural modulus of PHEA-co-IBXA / carbon fiber composites where the matrix components have different mole fractions.
  • M PHEA : M IBXA 0.7: 0.3 to 0.9: 0.1.
  • the bar graph on the left represents the tensile modulus, and the right side represents the flexural modulus.
  • the black solid line is the case where polymerization is initiated by UV
  • the gray broken line is the case where polymerization is initiated by heat.
  • FIG. 77 is a force-displacement curve of a 40 mm wide PDMS (polydimethylsiloxane) polymer / carbon fiber composite and PHEA-co-IBXA / carbon fiber composite.
  • the black dotted line is a carbon fiber composite material (PDMS / CFC) with polydimethylsiloxane
  • 78 is a correlation diagram of tear energy versus matrix tear energy for a 40 mm wide PDMS (polydimethylsiloxane) polymer / carbon fiber composite and PHEA-co-IBXA / carbon fiber composite.
  • the X mark is a carbon fiber composite material with polydimethylsiloxane (PDMS / CFC)
  • FIG. 80 shows the appearance of the PDMS / carbon fiber composite after the tear test.
  • the black solid line is the case where the polymerization is initiated by heat
  • the gray broken line is the case where the polymerization is initiated by UV.
  • the black solid line is the case where the polymerization is initiated by heat, and the gray broken line is the case where the polymerization is initiated by UV.
  • the black solid line is the case where the polymerization is initiated by heat
  • the gray broken line is the case where the polymerization is initiated by UV.
  • a composite material derived from thermally initiated polymerization using AIBN
  • a composite material derived from UV initiated polymerization using benzophenone
  • the black solid line is the case where the polymerization is initiated by heat
  • the gray broken line is the case where the polymerization is initiated by UV.
  • the black solid line is the case where the polymerization is initiated by heat
  • the gray broken line is the case where the polymerization is initiated by UV.
  • the black solid line is the case where the polymerization is initiated by heat
  • the gray broken line is the case where the polymerization is initiated by UV.
  • the black solid line is the case where the polymerization is initiated by heat
  • the gray broken line is the case where the polymerization is initiated by UV.
  • the bar graph on the left represents the result of heat onset, and the right side represents the result of UV onset.
  • the bar graph on the left represents the result of heat onset, and the right side represents the result of UV onset.
  • FIG. 95 is a stress-strain curve of a PHEA-IBXA copolymer (PHEA-co-IBXA) with different PHEA and IBXA mole fractions by tensile testing at different rates.
  • the unit mm / min is millimeter per minute.
  • FIG. 97 is a graph showing the tensile modulus and stress of copolymers with different PHEA and IBXA mole fractions by testing at speeds of 500 mm / min or 5 mm / min.
  • the bar graph on the left represents the tensile modulus and the right represents the stress.
  • FIG. 98 is a graph showing strain energy density and tear energy of a composite of carbon fiber and copolymer with different mole fractions of PHEA and IBXA by testing at a speed of 500 mm / min or 5 mm / min.
  • the bar on the left represents strain energy density
  • the right represents tear energy.
  • the tearing speed is 500 mm / min.
  • the tearing speed is 500 mm / min.
  • the tearing speed is 500 mm / min.
  • a thin black solid line represents the result of a sample width of 5 mm, a thick gray solid line is 10 mm, a black broken line is 15 mm, a gray dotted line is 20 mm, a thin gray solid line is 25 mm, a thin black dashed line is 30 mm, a thick black solid line is 35 mm, a gray dashed dotted line Represents the result of 40 mm, respectively.
  • the tearing speed is 500 mm / min.
  • the thin gray dotted line represents the results for a sample width of 5 mm, and the thin gray solid line is 10 mm, the thick black dashed line is 15 mm, the thick gray dashed line is 20 mm, the thin black solid line is 25 mm, the thick gray solid line is 30 mm, and the thin gray dashed line is 35 mm
  • the thick black solid line shows the result of 40 mm
  • the thin gray dotted line shows the result of 50 mm
  • the thin black broken line shows the result of 65 mm.
  • the tearing speed is 5 mm / min.
  • the tearing speed is 500 mm / min.
  • the tearing speed is 500 mm / min.
  • the thin gray dotted line represents the results for a sample width of 5 mm; thin black dashed line 10 mm, thick black dotted line 15 mm, gray solid line 20 mm, gray dashed line 25 mm, thick black solid line 30 mm, thin black solid line 35 mm, gray dashed dotted line Represents the result of 40 mm, respectively.
  • the tearing speed is 500 mm / min.
  • the thick black one-dotted line represents the results for a sample width of 5 mm; gray dashed line 10 mm, thick black solid line 15 mm, thin gray solid line 20 mm, black dotted line 25 mm, thick gray solid line 30 mm, black dashed line 35 mm, thin black solid line Represents a result of 45 mm, a thin gray dashed line represents 50 mm, and a gray dotted line represents a result of 65 mm.
  • the tearing speed is 5 mm / min.
  • the black dashed line represents the results for a sample width of 5 mm; gray dotted line is 10 mm, thick black dashed dotted line is 15 mm, thick black solid line is 20 mm, thick gray solid line is 25 mm, thin black solid line is 30 mm, thin black dashed dotted line is 35 mm, black dot
  • the line represents a result of 40 mm and the thin gray solid line represents a result of 50 mm.
  • the tearing speed is 500 mm / min.
  • the tearing speed is 500 mm / min.
  • the black dotted line represents the result of the sample width 5 mm
  • thin gray dashed line is 10 mm
  • black dashed dotted line is 15 mm
  • gray dotted line is 20 mm
  • thick gray solid line is 25 mm
  • black dotted line is 30 mm
  • thin gray solid line is 35 mm
  • thick black solid line Represents a result of 40 mm
  • a thin black solid line represents 45 mm
  • a gray broken line represents 50 mm.
  • the tearing speed is 500 mm / min.
  • the tearing speed is 500 mm / min.
  • the thin black double-dotted line represents the results for a sample width of 5 mm
  • the gray broken line is 10 mm
  • the thick black double-dotted line is 15 mm
  • the thick gray solid line is 20 mm
  • the thin black solid line is 25 mm
  • the thin gray dotted line is 30 mm
  • the thin gray solid line represents the result of 35 mm
  • the thin black broken line represents the result of 45 mm.
  • the tearing speed is 500 mm / min.
  • FIG. 127 shows a graph of tear energy (T c ) -sample width in a tear test at 5 mm / min.
  • FIG. 128 shows a graph of tear energy (T c ) -sample width in a tear test at 500 mm / min.
  • the tearing speed is 50 mm / min.
  • the thin black dot-dotted line represents the results for a sample width of 5 mm
  • the gray dotted line is 7.5 mm
  • the thick black dashed line is 10 mm
  • the thick black solid line is 15 mm
  • the thick gray solid line is 20 mm
  • the black dotted line is 30 mm
  • the thin gray solid line is 35 mm
  • the thin black broken line represents the result of 45 mm
  • the thin black solid line represents the result of 55 mm
  • the gray broken line represents the result of 70 mm.
  • the tearing speed is 50 mm / min.
  • the tearing speed is 50 mm / min.
  • the tearing speed is 50 mm / min.
  • the thick black dashed line represents the results for a sample width of 3 mm, the gray dotted line is 5 mm, the thin black dashed line is 8 mm, the thick gray solid line is 10 mm, the thin gray solid line is 15 mm, the thick black solid line is 20 mm, the thick black dashed line is 30 mm, thin The black solid line represents the result of 40 mm, the black dotted line represents the 50 mm, and the thin gray dashed dotted line represents the result of 60 mm.
  • FIG. 141 shows a graph of tear energy (T c ) -sample width in a tear test at 50 mm / min.
  • FIG. 142 shows a graph of tear energy (T c ) -sample width in a tear test at 50 mm / min.
  • FIG. 141 shows a graph of tear energy (T c ) -sample width in a tear test at 50 mm / min.
  • FIG. 145 shows a graph of tear energy (T c ) -prefactor (D) ⁇ strain energy density (S m ) ⁇ critical width (W c ) for five composites.
  • the stars M PHEA : M IBXA 0.75 at a tearing speed of 50 mm / min: Each is based on the results in the case of glass fiber composites with 0.25 copolymer.
  • FIG. 146 shows the force-displacement curve of the fiber bundle.
  • the carbon fiber bundle (CF) is measured at a speed of 5 mm / min (black broken line), 50 mm / min (grey solid line) or 500 mm / min (black solid line), and for glass fiber bundle (GF), 50 mm / min It measured by (gray dashed dotted line).
  • FIG. 147 shows the stress-strain curves of two fiber bundles.
  • FIG. 148 shows a graph of tear energy (T c ) ⁇ prefactor (D) ⁇ (strain energy density of matrix (S m ) + strain energy density of fiber bundle (S f )) ⁇ critical width (W c ) .
  • the tearing speed is 50 mm / min.
  • Fig. 151 shows a graph of tear energy ( Tc )-(prefactor (D) x matrix strain energy density ( Sm ) + fiber bundle strain energy density ( Sf )) x critical width ( Wc ) .
  • Gray squares, black circles, and black triangles are based on the tear test results of the carbon fiber composite with PHEA-co-IBXA at tearing speeds of 5 mm / min, 50 mm / min and 500 mm / min, respectively; Carbon fiber composites with BZA-co-IBXA at a tear rate of / min, stars, respectively based on the results in the case of glass fiber composites with PHEA-co-IBXA at a tear rate of 50 mm / min
  • Figure 152 is a tear energy is calculated from the thickness of the fiber (T c) - ((shear modulus of the fiber (G f) / matrix shear modulus of (G f)) ⁇ matrix strain energy density (S m) + The graph of distortion energy density (S f )) ⁇ critical width (W c ) of fiber bundle is shown.
  • Black squares, gray circles and black triangles are based on the tear test results of carbon fiber composites with PHEA-co-IBXA at tearing speeds of 5 mm / min, 50 mm / min and 500 mm / min, respectively; Carbon fiber composites with BZA-co-IBXA at a tearing speed of 50 mm / min, the stars are respectively based on the results in the case of glass fiber composites with PHEA-co-IBXA at a tearing speed of 50 mm / min.
  • FIG. 154 shows a graph of critical width (W c ) -tensile modulus.
  • Gray squares, black circles, and black triangles are based on the results of tear tests of carbon fiber composites with PHEA-co-IBXA at tearing speeds of 5 mm / min, 50 mm / min and 500 mm / min, respectively; Based on the results in the case of a carbon fiber composite with BZA-co-IBXA at a tear rate of / min.
  • FIG. 155 shows a graph of critical width (W c ) -breaking stress. Black squares, black circles, and black triangles are based on the results of tear test of carbon fiber composite with PHEA-co-IBXA at tearing speeds of 5 mm / min, 50 mm / min and 500 mm / min, respectively.
  • the tearing speed is 50 mm / min.
  • the upper left sample is after the tear test at 24 ° C., the upper right is at 50 ° C., the lower left is at 100 ° C., and the lower right is at 150 ° C.
  • the tearing speed is 50 mm / min.
  • the upper left sample is after the tear test at 24 ° C., the upper right is at 50 ° C., the lower left is at 100 ° C., and the lower right is at 150 ° C.
  • the black solid line is after the tear test at 24 ° C.
  • the gray dashed line is at 50 ° C.
  • the black broken line is at 100 ° C.
  • the gray solid line is at 150 ° C.
  • the tensile modulus E is 0.56 MPa
  • the strain energy density is 8.29 MJ / m ⁇ 3
  • the fracture stress ⁇ is 1.86 MPa.
  • FIG. 163 shows the force-displacement curve of a single aramid fiber.
  • the cross-sectional area of the aramid fiber tested is 0.396 mm 2 .
  • Figure 164 shows the stress-strain curve of a single aramid fiber.
  • the strain energy density of the aramid fibers tested is 0.396 MJ / m -3 .
  • a thin black solid line represents the result of a sample width of 5 mm
  • a thin gray solid line is 10 mm
  • a thin black dotted line is 15 mm
  • a gray dotted line is 20 mm
  • a thick black dot dashed line is 25 mm
  • a gray dot dashed line is 30 mm
  • a thin black dot dashed line is 35 mm
  • thick The black solid line represents the result of 40 mm
  • the thin black broken line represents 50 mm
  • the thick black dotted line represents 65 mm
  • the thick black broken line represents 85 mm
  • the thick gray solid line represents 110 mm.
  • the tearing speed is 50 mm / min.
  • the length of the incision made before the test is 20 mm.
  • the tearing speed is 50 mm / min.
  • the photograph on the right is the appearance of the sample after the tear test.
  • FIG. 171 shows the correlation between tear energy and the ratio of fiber tensile modulus to matrix tensile modulus.
  • the star represents the value when PI / CFC is measured at 5 mm / min
  • the black circle is PI / CFC at 50 mm / min
  • the square is PI / CFC at 500 mm / min
  • the white circle is PI / GFC 50 mm / min
  • triangles represent values when CI / CFC is measured at 50 mm / min.
  • FIG. 173 shows the correlation between tear energy and the ratio of fiber fracture stress to matrix fracture stress.
  • the star represents the value when PI / CFC was measured at 5 mm / min
  • the black circle represents PI / CFC at 50 mm / min
  • the gray square represents PI / CFC at 500 mm / min
  • the white circle represents PI / GFC 50 mm / In min
  • triangles represent values when CI / CFC was measured at 50 mm / min.
  • FIG. 174 shows the correlation between critical width and the ratio of fiber tensile modulus to matrix tensile modulus.
  • the star represents the value when PI / CFC is measured at 5 mm / min
  • the black circle is PI / CFC at 50 mm / min
  • the square is PI / CFC at 500 mm / min
  • the white circle is PI / GFC 50 mm / min It shows the value when measured by.
  • FIG. 175 shows a correlation diagram between matrix tear energy and strain energy density.
  • White triangles, black squares and circles represent values obtained when PI is measured at 5 mm / min, 50 mm / min and 500 mm / min, respectively.
  • FIG. 176 shows the geometrical shape of a model for explaining the relationship between the amount of work and the process zone.
  • FIG. 177 shows the stress / strain behavior of the bond
  • ⁇ c and ⁇ c represent the breaking strain and breaking stress of the matrix at shear.
  • ⁇ c and ⁇ c represent breaking strain and breaking stress of the matrix at shear.
  • FIG. 178 shows stress-strain curves assumed to be obtained from rigid fibers and a soft matrix.
  • FIG. 179 shows a graph of F c ⁇ 2 ⁇ RL ⁇ c.
  • glass transitionable refers to the ability to cause a glass transition
  • a glass transitionable substance can be determined by confirming that the substance undergoes a glass transition, For example, it can be carried out with the naked eye, or it can be judged by confirming that it has a glass transition point when measured by a differential scanning calorimeter (DSC) or the like.
  • DSC differential scanning calorimeter
  • a glass transitionable polymer is referred to as a "glass transitionable polymer”.
  • the glass-transferable polymer used or contained in the present invention is, for example, (meth) acrylic polymer (poly (meth) acrylic, acrylic resin, methacrylic resin), ethylene polymer (polyethylene), urethane polymer (polyurethane) , Amide polymers (polyamides), ester polymers (polyesters), ether polymers (polyethers), imide polymers (polyimides), amide-imide polymers (poly (amide-imide)), carbonate polymers (polycarbonates) G) acetal polymers (polyacetal, polyoxymethylene), sulfone polymers (polysulfone, polyether sulfone), phenylene sulfide polymers (polyphenylene sulfide), ether ether ketone polymers (Polyether ether ketone), silicone polymers (silicone, polysiloxane), and copolymers thereof, and AES resin (acrylonitrile ethylene-propy
  • a “fiber” is comprised of a thin thread (ie, elongated solid) material such as a single fiber, filament or yarn, or multiple fibers, filaments or yarn, or combinations thereof. Means material or material.
  • the term “fiber” includes material in the form of untwisted or twisted fibers, filaments or yarns.
  • the term “fiber” includes strands, tows or yarns.
  • fibers examples include plant fibers, animal fibers, mineral fibers, natural fibers such as dietary fibers, synthetic fibers, semi-synthetic fibers, regenerated fibers, glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, artificial mineral fibers (rock wool, glass wool, Chemical fiber such as ceramic fiber) and metal fiber such as stainless fiber, aluminum fiber, iron fiber, nickel fiber, copper fiber, tungsten fiber, tungsten fiber, molybdenum fiber, beryllium fiber, gold fiber, silver fiber, titanium fiber, brass fiber etc. It can be mentioned.
  • the fibers of the present invention are, for example, those having a diameter of about 3 ⁇ m or more and a longitudinal length greater than the diameter.
  • fibrous form refers to a specific state (a state of an elongated solid defined as a fiber) of the shape of a material, and may be a form having a single fiber structure, 2 It may be in the form of a fiber bundle in which the fiber structure of the present invention or more is integrated.
  • the material in fibrous form has a single fiber structure.
  • the material in fibrous form is a bundle of fiber bundles comprised of two or more fiber structures.
  • a "fiber unit” is a collection of fiber structures that combine behavior. Specific examples of the fiber unit include the structure of a fiber bundle constituting carbon fiber, glass fiber, and / or aramid fiber, and a single fiber structure constituting metal fiber.
  • fabric refers to a woven fabric, a knitted fabric, a non-woven fabric or a fabric composed of fibers. In one embodiment, the term “fabric” is a textile.
  • breaking stress refers to the stress required to break a material by compression, tension, or shearing (in English, “breaking stress” and “breaking stress” are both It corresponds to "fracture stress”.
  • viscosity refers to the viscosity measured according to JIS Z 8803 unless otherwise specified, and is measured using a B-type viscometer or an E-type viscometer (for example, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
  • surface tension refers to a value measured according to the Wilhelmy method, unless otherwise specified.
  • the viscosity in the present specification is typically a value measured at 25 ° C. by a plate method using a surface tension meter (eg, CBVP-A3, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., Wilhelmy method).
  • self-rebuilding or “self-rebuilding function” when referring to a polymer, dissolves the polymer in any solvent (typically chloroform) and then dissolves the solvent (typically Most of them) (typically, volatilization, evaporation, compression, air-drying) and drying the residue (typically, heat-drying in an oven) to the original normal state or By returning to a state close to that, it means that the function of the polymer can be reappeared to the same degree or more, or the property or function.
  • solvent typically chloroform
  • solvent typically, volatilization, evaporation, compression, air-drying
  • drying the residue typically, heat-drying in an oven
  • tensile testing is meant a polymer in which the tensile modulus or breaking stress of the polymer recovers to at least about 80% of the original polymer prior to dissolution. The details of this term are described in "[8] Measurement of self-reconstruction function" described later.
  • polymer refers to a compound formed by polymerizing a plurality of monomers.
  • the monomer is the "starting material (material)” and the polymer is the product (final product).
  • a “homopolymer” is a compound made by polymerizing only one monomer
  • a “copolymer” is a compound made by polymerizing two or more monomers. It is.
  • (meth) acrylate means acrylate or methacrylate, and acrylate and methacrylate may be used alone or in combination.
  • (Meth) acryloyloxy means acryloyloxy or methacryloyloxy, and acryloyloxy and methacryloyloxy may be used alone or in combination.
  • (Meth) acrylic acid means acrylic acid or methacrylic acid, and acrylic acid and methacrylic acid may be used alone or in combination.
  • (meth) acrylic polymer and “(meth) acrylic polymer” refer to homopolymers or copolymers such as acrylic acid or acrylate or a salt or derivative thereof.
  • monomer refers to a compound that polymerizes two or more to form a polymer.
  • examples of the monomer of the present invention include (meth) acrylic monomers, ethylene monomers, urethane monomers, amide monomers, ester monomers, ether monomers, imide monomers, amide-imide monomers, carbonate monomers, Examples include an acetal monomer, a sulfone monomer, a phenylene sulfide monomer, an ether ether ketone monomer, a silicone monomer, and a monomer formed by polymerization of an AES resin, a diallyl phthalate resin, an ABS resin, or a silicone resin.
  • the monomer (A) is represented by the general formula (1) (R 1 is hydrogen or a C 1-4 alkyl group, R 2 is an unsubstituted or substituted alkyl group, an unsubstituted or substituted alkenyl group, an unsubstituted or substituted cycloalkyl group, an unsubstituted or substituted cycloalkenyl group, It is an unsubstituted or substituted heterocyclic group, an unsubstituted or substituted aryl group, or an unsubstituted or substituted heteroaryl group, and X 1 and X 2 are each independently O, S, NR x , and CR x 1 R x 2 is selected from the group consisting of, R x is hydrogen, C 1 ⁇ 6 alkyl group, C 1 ⁇ 6 alkoxy group, C 1 ⁇ 6 haloalkyl group or a C 2 ⁇ 6 haloalkenyl group, R x1 and R
  • the vinyl-based monomer (B) has a general formula (2) (R 3 is hydrogen or a C 1-4 alkyl group, and R 4 is an organic group).
  • the monomer (B) is a kind of vinyl monomer.
  • the “monomer component” may be composed only of the monomer (A), or may be a mixture of the monomer (A) and one or more other monomers.
  • the halogen atom, halo and halogen include, for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom.
  • the number of halogen atoms contained in the alkyl group varies depending on the carbon number of the alkyl group and the like, and can not be determined indiscriminately. Therefore, it is preferable to appropriately adjust the number within the scope of the object of the present invention.
  • alkyl group refers to a monovalent group formed by the loss of one hydrogen atom from an aliphatic hydrocarbon (alkane) such as methane, ethane or propane, and is generally C n H 2n + 1- . (Where n is a positive integer).
  • alkyl group may be linear or branched.
  • Examples of the alkyl (C 1-4 alkyl) group having 1 to 4 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, an tert-butyl group and a sec-butyl group.
  • alkyl (C 1-6 alkyl) group having 1 to 6 carbon atoms examples include C 1-4 alkyl group, n-pentyl group, isoamyl group, n-hexyl group, isohexyl group and the like. Is not limited to such an example.
  • alkyl (C 1-10 alkyl) group having 1 to 10 carbon atoms for example, a C 1 to 6 alkyl group, n-octyl group, n-nonyl group, isononyl group, branched nonyl group, n-decanyl group, Although an isodecyl group etc.
  • alkyl (C 1-18 alkyl) group having 1 to 18 carbon atoms e.g., C 1 ⁇ 10 alkyl group, undecyl group, lauryl group, tridecyl group, myristyl group, pentadecyl group, palmityl group, heptadecyl group, stearyl group And isostearyl groups, but the present invention is not limited to such examples.
  • tertiary carbon-containing alkyl group refers to an alkyl group having 4 or more carbons and containing one or more tertiary carbons. Examples of tertiary carbon-containing C 4 ⁇ 5 alkyl group, t- butyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group.
  • Examples of tertiary carbon-containing C 4 ⁇ 7 alkyl group, a tertiary carbon-containing C 4 ⁇ 6 alkyl group, 1,1,2,2-methylpropyl group, 1,1,3,3 Examples include methylpropyl group and 1,1,2-trimethylbutyl group, but the present invention is not limited to such examples.
  • alkenyl group refers to a monovalent group formed by the loss of one hydrogen atom from an aliphatic hydrocarbon (alkene) containing at least one double bond such as ethene, propene and butene. good, generally represented by C m H 2m-1 (where, m is an integer of 2 or more). Alkenyl groups may be straight or branched. Examples of the alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms include ethenyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group and the like, but the present invention is limited to only such examples It is not a thing.
  • alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms examples include, for example, alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, heptenyl group, octenyl group, nonenyl group, decenyl group and the like, but the present invention is limited to only such an illustration. It is not a thing.
  • alkoxy group refers to a monovalent group formed by loss of a hydrogen atom of a hydroxyl group of alcohols, and is generally represented by C n H 2n + 1 O- (where n is 1 or more) Is an integer of As the alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, for example, methoxy group, ethoxy group, n-propyloxy group, isopropyloxy group, n-butyloxy group, isobutyloxy group, tert-butyloxy group, sec-butyloxy group, n- Examples include pentyloxy group, isoamyloxy group, n-hexyloxy group, isohexyloxy group and the like, but the present invention is not limited to such examples.
  • haloalkyl group refers to an alkyl group in which one or more hydrogen atoms on the above alkyl group are substituted by a halogen atom.
  • perhaloalkyl refers to an alkyl group in which all hydrogen atoms on the above alkyl group are substituted with halogen atoms.
  • haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • examples of the haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms include trifluoromethyl group, trifluoroethyl group (such as 2,2,2-trifluoroethyl group), perfluoroethyl group, trifluoro n-propyl group, tetrafluoropropyl group (such as 2,2,3,3-tetrafluoropropyl group), perfluoro n-propyl group, trifluoroisopropyl group, perfluoroisopropyl group, trifluoro n-butyl group, perfluoro n-butyl group Butyl group, trifluoroisobutyl group, perfluoroisobutyl group, trifluoro tert-butyl group, perfluoro tert-butyl group, trifluoro n-pentyl group, octafluoropentyl group (2,2,
  • C 1-8 haloalkyl group (C 1-8 haloalkyl group), a C 1-6 haloalkyl group, an undecafluoro n-heptyl group, a perfluoro n-heptyl group, a tridecafluorooctyl group (3,3, Examples include 4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyl group), perfluoro n-octyl group, etc., but the present invention is not limited to such examples. It is not limited.
  • cycloalkyl group means a monocyclic or polycyclic saturated hydrocarbon group, and also includes those having a bridged structure.
  • C 3-12 cycloalkyl group means a cyclic alkyl group having 3 to 12 carbon atoms.
  • Specific examples of the C 6-12 cycloalkyl group include a cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, adamantyl group, isobornyl group, 2-methyl-2-adamantyl group, 2-ethyl-2-adamantyl group, etc.
  • the present invention is not limited to such examples.
  • C 5-12 cycloalkyl group examples include a cyclopentyl group, a C 6-12 cycloalkyl group and the like, but the present invention is not limited to such examples.
  • Specific examples of the C 3-12 cycloalkyl group include cyclopropyl group, cyclobutyl group, C 5-12 cycloalkyl group and the like.
  • a "C 6-12 cycloalkyl group" is mentioned, but the present invention is not limited to such an illustration only.
  • cycloalkenyl group means a monocyclic or polycyclic unsaturated hydrocarbon group containing a double bond, and also includes those having a crosslinked structure. What one or more of the carbon-carbon bonds of the above-mentioned "cycloalkyl group” became a double bond is mentioned.
  • C 3-12 cycloalkenyl group means a cyclic alkenyl group having 3 to 12 carbon atoms.
  • C 6-12 cycloalkenyl group 1-cyclohexenyl group, 2-cyclohexenyl group, 3-cyclohexenyl group, cycloheptenyl group, cyclooctenyl group, cyclononenyl group etc. are mentioned.
  • C 3-12 cycloalkyl group cyclopropenyl group, cyclobutenyl group, cyclopentenyl group, C 6-12 cycloalkenyl group and the like can be mentioned.
  • a "C 6-12 cycloalkenyl group” is mentioned, but the present invention is not limited to such an illustration only.
  • heterocyclic group means a cyclic group having 1 to 3 atoms of the same or different type selected from nitrogen atom, oxygen atom and sulfur atom in the ring, and the group is , May contain one or more unsaturated bonds but does not contain aromatic groups.
  • a 3- to 8-membered heterocyclic group means a heterocyclic group having 3 to 8 ring atoms.
  • heterocyclic group examples include oxetanyl group, pyranyl group, pyrrolidinyl group, imidazolidinyl group, piperidinyl group, morpholinyl group, thiomorpholinyl group, hexamethylene iminyl group, thiazolidinyl group, tetrahydrofuranyl group, tetrahydropyridinyl Group, oxetanyl group, tetrahydropyranyl group, 1,3-dioxolanyl group, 1,3-dioxanyl group, 1,4-dioxanyl group, etc., but the present invention is not limited to such examples. .
  • the heterocyclic group which has a crosslinked structure is also contained in this group.
  • aryl group refers to a group formed by splitting off one hydrogen atom bonded to the aromatic hydrocarbon ring.
  • a phenyl group from the benzene C 6 H 5 -
  • tolyl from toluene
  • xylyl from xylene
  • naphthalene naphthyl group C 10 H 8 -
  • C 6-14 aryl group means an aromatic hydrocarbon group having a carbon number of 6 to 14.
  • C 6 ⁇ 14 aryl group for example, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl group, azulenyl group, acenaphthenyl group, acenaphthyl group, an anthryl group, fluorenyl group, phenalenyl group, phenanthryl group and the like Can be mentioned.
  • C 6 ⁇ 18 aryl group for example, C 6 ⁇ 14 aryl group, a benzo [a] anthryl group, benzo [a] fluorenyl group, benzo [c] phenanthryl group, a chrysenyl group, fluoranthenyl Groups, pyrenyl groups, tetracenyl groups, triphenylenyl groups and the like.
  • An arylthio group refers to an aryl-S- group.
  • a phenyl-S- group (phenylthio group) and the like can be mentioned, but the present invention is not limited to such exemplification.
  • heteroaryl group means a monocyclic or polycyclic hetero atom-containing aromatic group, which is a homogeneous or hetero hetero atom selected from nitrogen atom, sulfur atom and oxygen atom.
  • One or more (for example, 1 to 4) atoms are included.
  • “5 to 18-membered heteroaryl group” means a heteroaryl group having 5 to 18 ring atoms.
  • “Haloheteroaryl group” refers to one in which one or more hydrogens on a ring member atom are substituted with halogen.
  • heteroaryl group examples include, for example, pyrrolyl group, thienyl group, benzothienyl group, benzofuranyl group, benzoxazolyl group, benzothiazolyl group, furyl group, oxazolyl group, thiazolyl group, isoxazolyl group, isothiazolyl group, Benzoisoxazolyl group, benzisothiazolyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, pyridyl group, pyrazyl group, pyrimidyl group, pyridazyl group, quinolyl group, isoquinolyl group, triazolyl group, triazinyl group, tetrazolyl group, indolyl group, imidazo [1,2-a] pyridyl group, pyrazolo [1,5-a] pyridyl group, [1,2,4] triazolo [1,5-a
  • alkylene refers to methane, ethane, a divalent group in which a hydrogen atom from an aliphatic hydrocarbon (alkane) such as propane occurs lost two generally - (C m H 2m )-(Where m is a positive integer).
  • alkane an aliphatic hydrocarbon
  • propane propane occurs lost two generally - (C m H 2m )-(Where m is a positive integer).
  • alkylene group may be linear or branched.
  • alkylene group having 1 to 10 carbon atoms examples include a methylene group, ethylene group, n-propylene group, isopropylene group, n-butylene group, isobutylene group, tert-butylene group, n -A pentene group, an n-hexylene group, an isohexylene group and the like can be mentioned, but the present invention is not limited to such examples.
  • An alkylene group having 1 to 6 carbon atoms (C 1 to 6 alkylene group) is preferable, an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms (C 1 to 4 alkylene group) is more preferable, a methylene group and an ethylene group are more preferable, and a methylene group Is even more preferred.
  • an "alkenylene group” is a divalent group such as ethenylene, propenylene, butenylene, etc., which is formed by losing two hydrogen atoms from an aliphatic hydrocarbon (alkene) containing at least one double bond. It refers to, generally - (C m H 2m-2 ) - represented by (wherein, m is an integer of 2 or more).
  • the alkenylene group may be linear or branched.
  • the alkenylene group having 2 to 10 carbon atoms includes, for example, ethenylene group, n-propenylene group, isopropenylene group, n-butenylene group, isobutenylene group, n-pentenylene group, n-hexenylene Although a group, an isohexenylene group, etc. are mentioned, this invention is not limited only to this illustration.
  • An alkenylene group having 2 to 6 carbon atoms (C 2 to 6 alkenylene group) is preferable, an alkenylene group having 2 to 4 carbon atoms (C 2 to 4 alkenylene group) is more preferable, and an ethenylene group and an n-propenylene group are more preferable. Even more preferred is an ethenylene group.
  • substituted refers to the replacement of one or more hydrogen radicals in a given structure by the radical of a particular substituent.
  • optionally substituted is used interchangeably with the phrase “unsubstituted or substituted”.
  • C 1 ⁇ 10 alkyl optionally substituted C 6 ⁇ also be 18 aryl group group
  • unsubstituted C 6 ⁇ 18 aryl group or a C 1 ⁇ 10 C 6 ⁇ substituted with an alkyl group It is synonymous with " 18 aryl group”.
  • the number of substituents in the group defined by using “substituted (substituted)” or “optionally substituted” is not particularly limited as long as it can be substituted, and one or more may be used. is there.
  • the description of each group also applies where the group is part of or is a substituent of another group.
  • the number of carbon atoms in the definition of “substituent” may be indicated as, for example, “C 1-6 ” or the like.
  • the notation “C 1-6 alkyl” has the same meaning as an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • a substituent that does not specifically indicate the term “substituted (substituted)” or “optionally substituted” means a “unsubstituted” substituent.
  • Preferred examples of the substituents include halogen, C 1 ⁇ 10 alkyl group, C 1 ⁇ 6 alkoxy group, C 2 ⁇ 6 alkenyl group, C 1 ⁇ 6 haloalkyl group, C 2 ⁇ 6 haloalkenyl group, C 6 ⁇ 18 aryl group, -S-C 6 ⁇ 18 aryl group include C 1 ⁇ 6 alkyl group substituted with a C 6 ⁇ 18 aryl group.
  • organic group means a monovalent functional group containing any of carbon, oxygen, nitrogen, or sulfur.
  • organic group for example, an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group, an aryl group, an arylalkyl group, an alkylaryl group, an alkyloxycarbonyl group, a cycloalkyloxycarbonyl group, an arylalkyloxycarbonyl group, a complex
  • a cyclic group, an amino group, a cyano group, a sulfo group etc. are mentioned, this invention is not limited only to this illustration.
  • hard segment means a monomeric compound that imparts elasticity to the polymer resulting from its polymerization.
  • the monomer (B) of the general formula (2) is a hard segment.
  • Hard segments are sometimes referred to as "glassy parts”.
  • soft segment means a monomeric compound that serves to dissipate the energy received by the resulting polymer upon polymerization.
  • the monomer (A) of the general formula (1) is a soft segment.
  • elastomer is a generic name for materials having rubbery elasticity at around normal temperature, and refers to, for example, an elastic polymer that responds to external pressure rapidly by having elastic properties. .
  • the nature of rubber elasticity is the recovery force that causes the state in which the entropy is reduced by elongation to return to the state in which the entropy is large (entropy elasticity).
  • entropy elasticity is usually composed of polymers. It is characterized by having a small elastic modulus (tensile modulus), high elongation, and high recovery.
  • “Elastomer” also includes “viscoelastic elastomer”.
  • viscoelastic elastomer refers to a visco-elastic elastomer.
  • the viscoelasticity of an elastomer can be evaluated by measuring a dynamic viscoelasticity spectrum with a rheometer.
  • the dynamic viscoelasticity spectrum can be measured in the angular frequency range of 10 -10 rad / s to 10 7 rad / s based on the temperature-time conversion law.
  • Viscoelastic elastomers exhibit some degree of interaction between macromolecules, and in many cases the interaction is due to dynamic physical bonding between molecules.
  • the present invention utilizes a viscoelastic elastomer.
  • this dynamic physical interaction produces viscosity, which together with the entropy elasticity of the polymer exhibits visco-elasticity.
  • Such visco-elastic elastomers dissipate energy during deformation and exhibit high toughness.
  • a high toughness visco-elastic elastomer is effective as a matrix to be combined with fibers.
  • the matrix refers to a portion other than fibers contained in the composite material of the present invention.
  • the matrix is a polymer.
  • the matrix is a homopolymer, in another embodiment a copolymer.
  • f may be the mole fraction of soft segments (herein 1) in the polymerization of the hard segment (ie, monomer (B)) and the soft segment (ie, monomer (A)), In that case, a homopolymer of monomer (A) is formed.
  • the combination of isobornyl acrylate and phenoxyethyl acrylate refers to the mole fraction of phenoxyethyl acrylate.
  • M refers to the mole fraction of a monomer relative to the total number of moles of monomer contained in the polymer.
  • the term “monomer abbreviation” in the term means that the abbreviation of monomer such as PHDEA is displayed, and in the case of PHDEA, it is displayed as “M PHDEA”.
  • M PHDEA represents the mole fraction of phenoxydiethylene glycol acrylate (PHDEA)
  • M PHDEA : M IBXA represents the ratio of the mole fraction of phenoxy diethylene glycol acrylate to isobornyl acrylate (IBXA).
  • M PHEA : M IBXA refers to the ratio of the mole fraction of phenoxyethyl acrylate (PHEA) to isobornyl acrylate.
  • M PHDEA M IBXA
  • PHDEA IBXA
  • This notation may be the mole fraction of certain monomers in the copolymer alone, or the mole fraction of monomers used in the matrix of the composite.
  • the tensile modulus is a proportionality constant of strain and stress in the coaxial direction in an elastic range in which Hook's law holds. It is also called longitudinal modulus.
  • the low tensile modulus indicates that the slope of the stress-strain curve in the elastic range is small.
  • the rubber examples include natural rubber (eg, gum arabic, tragacanth gum, guar gum, etc .; usually diene polymer), synthetic rubber produced by bulk polymerization, synthetic latex rubber produced by emulsion polymerization, etc.
  • natural rubber eg, gum arabic, tragacanth gum, guar gum, etc .
  • synthetic rubber produced by bulk polymerization e.g., synthetic latex rubber produced by emulsion polymerization, etc.
  • the present invention is not limited to such examples.
  • the invention provides a composite comprising a first material and a second material, the composite having the following conditions (i) and (ii): (I) when the breaking stress is measured at a speed of 50 mm / min at about 20 ° C., the ratio of the breaking stress between the first material and the second material is about 50 or more (ii) At least a ratio of the modulus of elasticity (tensile modulus) of said first material to said second material of at least 100 when the modulus of elasticity (tensile modulus) is measured at a speed of 50 mm / min Meet one condition.
  • the invention provides a composite comprising a first material and a second material, the composite having the following conditions (i) and (ii): (I) the first material has a breaking stress of about 50 MPa or more when the breaking stress is measured at a speed of 50 mm / min at about 20 ° C. (ii) the speed of 50 mm / min at about 20 ° C. When the strain at break is measured, the second material satisfies at least one condition of having a strain at break of about 200% or more.
  • the first material is a fiber and the second material is a glass transitionable polymer.
  • the first material may be a fabric, and the second material may be expressed as a glass transitionable polymer.
  • the ratio of the breaking stress between the first material and the second material is in the range of a certain lower limit or more.
  • the lower limit is, for example, about 5, about 10, about 15, about 20, about 25, about 30, about 35, about 40, about 50, about 60, about 70, about 80, about 90, about 100. 110, about 130, about 140, about 150, about 160, about 170, about 180, about 190, and about 200.
  • a composite comprising a first material and a second material has a ratio of fracture stress between the first material and the second material of about 50 or more.
  • the ratio of the fracture stress of the first material to the second material is about 100 or more, more preferably about 150 or more.
  • the ratio of the tensile modulus of the first material to the second material is a lower limit value
  • the lower limit is, for example, about 10, about 50, about 100, about 500, about 1000, about 1500, about 2000, about 2500, about 3000, about 3500, about 4000, about 4000, about 4500, and so on. There may be 5000, about 5500, about 6000, about 6500, about 7000, about 7500, about 8000, about 8500, about 9000, about 9500, and about 10000.
  • a composite comprising a first material and a second material has a tensile modulus ratio of about 100 or greater for the first material and the second material.
  • the ratio of tensile modulus of the first material to the second material is about 2500 or more, more preferably about 5000 or more.
  • the fracture stress of the first material is in the range above a certain lower limit, and as an example of the lower limit, About 10 MPa, about 50 MPa, about 100 MPa, about 150 MPa, about 200 MPa, about 250 MPa, about 300 MPa, about 350 MPa, about 400 MPa, about 450 MPa, about 500 MPa, about 500 MPa, about 650 MPa, about 700 MPa, about 750 MPa, about 800 MPa, about 850 MPa, about 900 MPa , About 950 MPa, and about 1000 MPa.
  • a certain lower limit about 10 MPa, about 50 MPa, about 100 MPa, about 150 MPa, about 200 MPa, about 250 MPa, about 300 MPa, about 350 MPa, about 400 MPa, about 450 MPa, about 500 MPa, about 500 MPa, about 650 MPa, about 700 MPa, about 750 MPa, about 800 MPa, about 850 MPa, about 900 MPa , About 950 MPa, and about 1000 MPa.
  • the first material has a fracture stress of about 100 MPa or more when the fracture stress is measured at a rate of 50 mm / min at about 20 ° C. In a preferred embodiment, the first material has a breaking stress of about 250 MPa or more, more preferably about 500 MPa or more, when the breaking stress is measured at a rate of 50 mm / min at about 20 ° C.
  • the breaking strain of the second material is in the range above a certain lower limit, and as an example of the lower limit, About 10%, about 50%, about 100%, about 150%, about 200%, about 250%, about 300%, about 350%, about 400%, about 450%, about 500%, about 650%, about 700% %, About 750%, about 800%, about 850%, about 900%, about 950%, and about 1000%.
  • the second material has a strain at break greater than or equal to about 200% when the strain at break is measured at a rate of 50 mm / min at about 20 ° C.
  • the second material has a breaking strain of about 300% or more, more preferably about 400% or more, when the breaking strain is measured at a speed of 50 mm / min at about 20 ° C.
  • the interface between the first material and the second material is attached and / or physically interlocked. In one embodiment, the first material and the second material are bonded at the interface. In one embodiment, the first material and the second material are physically interlocked.
  • the thickness of the fiber unit of the material in fibrous form is in the range between a lower limit and an upper limit, and as an example of the lower limit, about 1 TEX, about 5 TEX, about 10TEX, about 20TEX, about 25TEX, about 30TEX, about 35TEX, about 40TEX, about 45TEX, about 50TEX, about 55TEX, about 60TEX, about 65TEX, about 70TEX, about 75TEX, about 80TEX, about 85TEX, about 90TEX, about 90TEX, About 95 TEX, and about 100 TEX, and examples of the upper limit value are about 100 TEX, about 150 TEX, about 200 TEX, about 250 TEX, about 300 TEX, about 350 TEX, about 400 TEX, about 450 TEX, about 500 TEX, about 550 TEX, about 600 TEX, About 650 TEX, about 700 TEX About 750TEX, about 800TEX, about 850TEX,
  • the first material has a fibrous form
  • the fiber unit of the one material has a thickness of about 1 TEX to about 1000 TEX.
  • the fiber unit of the material in fibrous form is about 10 TEX to about 950 TEX, more preferably about 30 TEX to about 900 TEX, more preferably about 45 TEX to about 850 TEX, still more preferably about 60 TEX to about 800 TEX. It is the thickness of
  • the diameter of the fiber unit (the major diameter in the case of an elliptical cross section of the fiber, the diameter of the circumscribed circle in the case of a polygon) of the material in the fibrous form has a lower limit and an upper limit Between about 0.001 mm, about 0.005 mm, about 0.01 mm, about 0.05 mm, about 0.10 mm, about 0.15 mm, about 0.20 mm, for example.
  • the first material has a fibrous form, and the diameter of the fiber unit of the one material is about 0.001 mm to about 2.0 mm.
  • the diameter of the fiber unit of the material in fibrous form is about 0.01 mm to about 1.0 mm, more preferably about 0.05 mm to about 0.90 mm, still more preferably about 0.1 mm to It is about 0.8 mm, more preferably about 0.20 mm to about 0.8 mm.
  • the cross-sectional area of the fiber unit of the fibrous form of material is in the range above a certain lower limit, and as an example of the lower limit, about 0.001 mm 2 , about 0.0025 mm 2 , about 0 .005 mm 2 , about 0.0075 mm 2 , about 0.01 mm 2 , about 0.025 mm 2 , about 0.05 mm 2 , about 0.075 mm 2 , about 0.1 mm 2 , about 0.25 mm 2 , about 0.5 mm 2, and about 0.75 mm 2, and about 1.0 mm 2.
  • the cross-sectional area of a fiber unit of said fibrous form of material is about 0.05 mm 2 or more.
  • the cross-sectional area of the fiber unit of the material in fibrous form is about 0.075 mm 2 or more, more preferably about 0.1 mm 2 or more.
  • the fibers are one or more selected from the group consisting of glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, plant fibers, wood fibers, animal fibers, mineral fibers, metal fibers and synthetic polymer fibers. It is a fiber.
  • the fiber is glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, or metal fiber, more preferably glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, and most preferably carbon fiber.
  • Glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, and metal fibers may be commercially available from the manufacturers exemplified in the examples, and may be prepared according to methods known to those skilled in the art.
  • Glass spinning methods include Direct Melt, which directly spins glass melted from raw materials, and Marble Melt, which melts and fibrillates the molten glass in the spinning process, once it is molded into a sphere or rod.
  • Glass fiber such as roving, roving cloth, chopped strand, milled fiber, chopped strand mat, continuous strand mud, yarn, glass cloth, glass tape and the like.
  • Raw materials of carbon fiber mainly include carbonized polyacrylonitrile type (PAN-based carbon fiber) and carbonized pitch precursor (pitch-based carbon fiber), and the shape is filament, tow, staple yarn, cross Types such as blades, chopped yarn, milled, felt mats, and paper.
  • PAN-based carbon fiber carbonized polyacrylonitrile type
  • Pitch-based carbon fiber carbonized pitch precursor
  • raw materials of metal fibers include stainless steel, aluminum, iron, nickel, copper and the like.
  • a metal fiber a stainless steel mesh made of SUS316, etc. may be mentioned.
  • the glass transferable polymer is (meth) acrylic polymer, urethane polymer, amide polymer, ether polymer, silicone polymer, carbonate polymer, It is selected from the group consisting of any combination. Examples of any combination include any copolymer such as ABS which is a copolymer of an acrylic polymer and an ethylene polymer, a graft copolymer, a block copolymer, a random copolymer, an alternating copolymer And terpolymers, mixtures of two or more polymers, and the like, but not limited thereto.
  • the glass transitionable polymer is a (meth) acrylic polymer.
  • the glass transition temperature of the glass transitionable polymer is in a range between a lower limit and an upper limit, and examples of the lower limit include about -100 ° C, about -90 ° C, about -80 ° C., about -70 ° C., about -60 ° C., about -50 ° C., about -40 ° C., about -30 ° C., about -20 ° C., about -10 ° C., and about 0 ° C.
  • the glass transition temperature of the glass transitionable polymer is about -90 to 40 ° C, preferably about -70 to 30 ° C, more preferably about -50 to 20 ° C, Still more preferably, it is about -20 to 20 ° C.
  • the polymer is a homopolymer or copolymer formed by polymerizing monomer components comprising one or more monomers.
  • the viscosity of the monomer component is in a range between a lower limit and an upper limit, and examples of the lower limit are about 0.1, about 0.5, about 1.0, About 1.5, about 2.0, about 2.5, about 3.0, about 3.5, about 4.0, about 4.5, about 5.0, about 5.5, about 6.0, About 6.5, about 7.0, about 7.5, about 8.0, about 8.5, about 9.0, about 9.5 and about 10 mPa ⁇ s are mentioned, and as an example of the upper limit value, About 10, about 15, about 20, about 25, about 30, about 35, about 40, about 45, about 50, about 55 and about 60 mPa ⁇ s. In one embodiment, the viscosity of the monomer component is about 0.1 to 50 mPa ⁇ s, preferably about 0.5 to 30 mPa ⁇ s.
  • the surface tension of the monomer component is in the range between a lower limit and an upper limit, and examples of the lower limit are about 5, about 6, about 7, about 8, about 9 About 10, about 11, about 12, about 13, about 14, about 15, about 16, about 17, about 18, about 19 and about 20 mN / m, and examples of the upper limit value are about 40, about 41, about 42, about 43, about 44, about 46, about 47, about 48, about 49, about 50, about 51, about 52, about 53, about 54, about 55, about 55, about 56, about 57, About 58, about 59 and about 60 mN / m can be mentioned.
  • the surface tension of the monomer component is about 15 to 55 mN / m, preferably about 20 to 40 mN / m.
  • the monomer component is General formula (1) (R 1 is hydrogen or a C 1-4 alkyl group, R 2 is an unsubstituted or substituted alkyl group, an unsubstituted or substituted alkenyl group, an unsubstituted or substituted cycloalkyl group, an unsubstituted or substituted cycloalkenyl group, It is an unsubstituted or substituted heterocyclic group, an unsubstituted or substituted aryl group, or an unsubstituted or substituted heteroaryl group, and X 1 and X 2 are each independently O, S, NR x , and CR x 1 R x 2 is selected from the group consisting of, R x is hydrogen, C 1 ⁇ 6 alkyl group, C 1 ⁇ 6 alkoxy group, C 1 ⁇ 6 haloalkyl group or a C 2 ⁇ 6 haloalkenyl group, R x1 and R x2 Each independently represents
  • R 2 is halogen, hydroxyl group, cyano group, C 1 ⁇ 10 alkyl group, C 1 ⁇ 6 alkoxy group, C 1 ⁇ 6 alkyloxycarbonyl group, C 1 ⁇ 6 haloalkyl group, C 2 ⁇ 6 alkenyl group, C 2 ⁇ 6 haloalkenyl group, C 3 ⁇ 6 cycloalkyl group, C 3 ⁇ 6 halocycloalkyl group, 3- to 8-membered heterocyclic group and a C 6 ⁇ 18 arylthio group
  • a C 1-6 alkyl group optionally substituted by one or more (for example, one, two, three, four, five or more) groups selected from the group consisting of If C 2 ⁇ 6 alkenyl group, C 3 ⁇ 6 cycloalkyl group, C 6 ⁇ 18 aryl, is a 5 to 18 membered heteroaryl group, provided that the X 1 is bonded directly with R 2, R 2 is in C
  • R 2 is hydroxyl group, one or more of which may be substituted with a group
  • C 1 ⁇ 6 alkyl group is selected from the group consisting of C 1 ⁇ 10 alkyl and C 6 ⁇ 18 arylthio group a C 6 ⁇ 18 aryl or 5-18 membered heteroaryl group.
  • R 2 is a C 1-6 alkyl group, a phenyl group, a benzyl group or a phenylthioethyl group.
  • R 2 is a C 1-4 alkyl group, a phenyl group, a benzyl group or a phenylthioethyl group.
  • R 2 is an unsubstituted or substituted C 1 ⁇ 18 alkyl group, more preferably an unsubstituted or substituted C 1 ⁇ 10 alkyl group, more preferably more, It is an unsubstituted or substituted C 1-6 alkyl group.
  • R x is hydrogen, C 1 ⁇ 6 alkyl group, C 1 ⁇ 6 alkoxy group, C 1 ⁇ 6 haloalkyl group or a C 2 ⁇ 6 haloalkenyl group,.
  • R x is hydrogen, methyl, ethyl, trifluoromethyl or pentafluoroethyl.
  • R x is hydrogen, methyl or trifluoromethyl.
  • R x is hydrogen.
  • R x is methyl.
  • R x1 and R x2 are each independently hydrogen, unsubstituted or substituted alkyl group, unsubstituted or substituted alkenyl group, unsubstituted or substituted cycloalkyl group, unsubstituted or substituted A cycloalkenyl group, an unsubstituted or substituted heterocyclic group, an unsubstituted or substituted aryl group, an unsubstituted or substituted heteroaryl group, or together with the carbon atom to which they are attached, Or form a substituted cycloalkyl group, an unsubstituted or substituted cycloalkenyl group, an unsubstituted or substituted heterocyclic group, an unsubstituted or substituted aryl group, or an unsubstituted or substituted heteroaryl group.
  • R x1 and R x2 are each independently hydrogen, a C 1-6 alkyl group, a C 1-6 alkoxy group, a C 1-6 haloalkyl group, or C 1-6 It is a haloalkoxy group, preferably hydrogen, a C 1-4 alkyl group, a C 1-4 alkoxy group, a C 1-4 haloalkyl group, or a C 1-4 haloalkoxy group, more preferably hydrogen, methyl A methyl group, an ethyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a trifluoromethyl group or a pentafluoroethyl group, and even more preferably a hydrogen, a methyl group or a trifluoromethyl group.
  • R x1 and R x2 are each independently hydrogen or a C 1-6 alkyl group, preferably hydrogen or a C 1-4 alkyl group, more preferably Hydrogen, methyl or ethyl, more preferably hydrogen or methyl.
  • X 1 and X 2 are each independently O, S or CH 2 , more preferably X 1 is O and X 2 is O, S or CH And more preferably X 1 is O and X 2 is O or CH 2 .
  • X 1 and X 2 are each independently O or S.
  • X 1 is O and X 2 is S.
  • X 1 and X 2 are CH 2 .
  • X 1 and X 2 are O.
  • X 1 is O and X 2 is CH 2 .
  • n is 0 to 20, 0 to 19, 0 to 18, 0 to 17, 0 to 16, 0 to 15, 0 to 14, 0 to 13, 0 to 12, 0 to 11, 0 to 10, 0 to 9, 0 to 8, 0 to 7, 0 to 6, 0 to 5, 0 to 4, 0 to 3, 0 to 2, 0 to 1, or 0, 1, 2 , 3, 4 or 5.
  • n is 0-4.
  • n is 0-3.
  • n is 0-2.
  • n is 0 or 1.
  • n is 1.
  • the monomer (A) is 2-methoxyethyl acrylate, ethyl carbitol acrylate (or 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acrylate), triethylene glycol methyl ether acrylate, phenyl At least one selected from thioethyl acrylate, lauryl acrylate, isostearyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, phenoxyethyl acrylate and phenoxy diethylene glycol acrylate.
  • the monomer (A) is 2-methoxyethyl acrylate, ethyl carbitol acrylate (or 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acrylate), triethylene glycol methyl ether acrylate It is one monomer selected from the group consisting of phenylthioethyl acrylate, lauryl acrylate, isostearyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, phenoxyethyl acrylate and phenoxy diethylene glycol acrylate.
  • R 1 is hydrogen
  • R 2 is a methyl group
  • X is O
  • n is 1.
  • the monomer (A) is 2-methoxyethyl acrylate.
  • R 1 is hydrogen
  • R 2 is a phenyl group
  • X is O
  • n is 1.
  • the monomer (A) is phenoxyethyl acrylate.
  • R 1 is hydrogen
  • R 2 is a phenyl group
  • X is O
  • n is 2.
  • the monomer (A) is phenoxydiethylene glycol acrylate.
  • the monomer component has the general formula (2) It further includes a vinyl-based monomer (B) represented by (R 3 is hydrogen or a C 1-4 alkyl group, and R 4 is an organic group).
  • vinyl-based monomer (B) of the present invention include the following monofunctional monomers and polyfunctional monomers.
  • monofunctional monomers include (meth) acrylic acid; methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl acrylate, isobutyl methacrylate, Tert-butyl acrylate, tert-butyl methacrylate, neopentyl acrylate, neopentyl methacrylate, octyl acrylate, octyl methacrylate, lauryl acrylate, lauryl methacrylate, lauryl acrylate, lauryl methacrylate, stearyl acrylate, methacrylic acid (Meth) acrylic acid alkyl esters having 1 to 18 carbon atoms in the alkyl group such as stearyl, cetyl acrylate and cetyl methacrylate; cyclopentyl acrylate, cyclopent
  • the polyfunctional monomer includes, for example, two or more, preferably two (meth) acryloyl groups such as alkylenebis (meth) acrylamide having 1 to 4 carbon atoms in the alkylene group such as methylenebisacrylamide and methylenebismethacrylamide.
  • Aromatic compounds having two or more, preferably two or three carbon-carbon double bonds such as divinylbenzene and diallylbenzene; ethylene diacrylate, ethylene dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate Ethylene glycol dimethacrylate, propylene glycol diacrylate, propylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate Triethylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, 1,9-nonane Diol diacrylate, 1,9-nonanediol dimethacrylate, 2-n-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol diacrylate, 2-n-butyl-2-ethyl
  • (amine) compounds having two or more, preferably two or three, carbon-carbon double bonds such as diallylamine and triallylamine. It is not limited to only. These polyfunctional monomers may be used alone or in combination of two or more. These polyfunctional monomers may also be used as crosslinkers.
  • R 3 is hydrogen or a methyl group. In a preferred embodiment of general formula (2), R 3 is a methyl group. In another preferred embodiment of general formula (2), R 3 is hydrogen.
  • L is a bond.
  • L is -C 1-4 alkylene-, preferably -C 1-3 alkylene-, more preferably-(CH 2 ) 2- , -CH (CH 3 )-or -CH 2- , more preferably -CH 2- .
  • R 6 is unsubstituted or substituted tertiary carbon-containing C 4 - 7 alkyl group, an unsubstituted or substituted C 5 - 12 cycloalkyl radical or an unsubstituted or substituted 5 ⁇ 6-membered heterocyclic group, preferably t-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, isobornyl group, 2-methyl-2-adamantyl group, 2-ethyl-2-adamantyl group, tetrahydrofuranyl group, 1, 3-dioxane-5-yl or 5-ethyl-1,3-dioxane-5-yl, 1,1,2,2-tetramethylpropyl.
  • the vinyl monomer (B) is a C 5 ⁇ 12 cycloalkyl (meth) acrylates, in a more preferred embodiment, isobornyl acrylate or isobornyl methacrylate.
  • compounds that can be used as monomer (A) and / or monomer (B) are listed in the table below. These are merely examples and do not limit the present invention. Note 1) The subscripts a, b, c, d, l, m and n in Table 1 are each independently any real number or integer of 0 or more or 1 or more unless otherwise specified. 2) Chemical formula was described when the chemical structure was disclosed.
  • the monomer component is polymerized in the absence of a crosslinking agent. In another embodiment, the monomer component is polymerized in the presence of a crosslinker.
  • the polymer is thermally or photopolymerized. In another embodiment, the polymer is thermally polymerized. In another embodiment, the polymer is photopolymerized.
  • Examples of the method of polymerizing the monomer include bulk polymerization method, solution polymerization method, emulsion polymerization method, suspension polymerization method and the like, but the present invention is not limited to such examples. Among these polymerization methods, bulk polymerization and solution polymerization are preferable.
  • the polymerization of the monomer can be carried out by, for example, radical polymerization, living radical polymerization, anion polymerization, cation polymerization, addition polymerization, polycondensation, catalytic polymerization and the like.
  • the monomer when the monomer is polymerized by a solution polymerization method, for example, the monomer can be polymerized by dissolving the monomer in a solvent and adding the polymerization initiator to the solution while stirring the obtained solution, as well as polymerization
  • the monomers can be polymerized by dissolving the initiator in the solvent and adding the monomers to the solution while stirring the resulting solution.
  • the solvent is preferably an organic solvent compatible with the monomer.
  • the above monomer (A) is used in the range of about 70 parts by weight or more and less than 100 parts by weight, and the above vinyl monomer (B) in the range of more than 0 parts by weight and about 30 parts by weight or less
  • copolymerization is carried out.
  • the polymerization is carried out using 50 parts by weight, 60 parts by weight, 70 parts by weight, 80 parts by weight or 90 parts by weight to 100 parts by weight of the monomer (A).
  • the polymerization is carried out using the monomer (B) in an amount of more than 0 parts by weight and 50 parts by weight, 40 parts by weight, 30 parts by weight, 20 parts by weight or 10 parts by weight or less.
  • chain transfer agents When polymerizing the monomers, chain transfer agents may be used to adjust the molecular weight. Chain transfer agents can usually be used by mixing with the monomers.
  • a chain transfer agent for example, 2- (dodecylthiocarbonothioylthio) -2-methylpropionic acid, 2- (dodecylthiocarbonothioylthio) propionic acid, methyl 2- (dodecylthiocarbonothioylthio)- 2-Methylpropionate, 2- (Dodecylthiocarbonothioylthio) -2-methylpropionic acid 3-azido-1-propanol ester, 2- (dodecylthiocarbonothioylthio) -2-methylpropionic acid pentafluoro ester Mercaptan group-containing compounds such as phenyl ester, lauryl mercaptan, dodecyl mercaptan and thioglycerol, inorgan
  • polymerization initiator When polymerizing the monomers, it is preferable to use a polymerization initiator.
  • the polymerization initiator include thermal polymerization initiators, photopolymerization initiators, redox polymerization initiators, ATRP (atom transfer radical polymerization) initiators, ICAR ATRP initiators, ARGET ATRP initiators, RAFT (reversible addition-cleavage Chain transfer polymerization agents, NMP (polymerization via nitroxide) agents, polymer polymerization initiators and the like. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
  • thermal polymerization initiator for example, azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2′-azobis (methyl isobutyrate), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2 Azo polymerization initiators such as' -azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1'-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), peroxides such as benzoyl peroxide, potassium persulfate and ammonium persulfate
  • AIBN azobisisobutyronitrile
  • 2,2′-azobis methyl isobutyrate
  • 2,2 Azo polymerization initiators such as' -azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1'-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), peroxides such as benzoyl peroxide, potassium persulfate and ammonium persulfate
  • the amount of the thermal polymerization initiator is preferably in the range of about 0.01 to about 20 parts by weight per 100 parts by weight of all monomers.
  • photopolymerization initiator examples include 2-oxoglutaric acid, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2-methyl [4- (methylthio) phenyl]- 2-morpholinopropan-1-one, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, benzophenone, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl 1 -Propan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide And the like, but the present invention is not limited to such examples. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the photopolymerization initiator is preferably about 0.01 to about 20 parts by weight per 100 parts by weight of all monomers.
  • the amount of the polymerization initiator is preferably about 0.01 parts by weight to about 20 parts by weight per 100 parts by weight of all monomers.
  • electron beam polymerization is performed by irradiating the monomer with an electron beam.
  • the polymerization reaction temperature and atmosphere at the time of polymerizing a monomer there is no limitation in particular about the polymerization reaction temperature and atmosphere at the time of polymerizing a monomer.
  • the polymerization reaction temperature is about 50 ° C to about 120 ° C.
  • the atmosphere at the time of the polymerization reaction is preferably, for example, an inert gas atmosphere such as nitrogen gas.
  • the polymerization reaction time of the monomer can not be determined indiscriminately because it varies depending on the polymerization reaction temperature etc., but it is usually about 3 to 20 hours.
  • the homopolymer obtained by homopolymerization of the monomer (A) used in the present invention may have a glass transition temperature in the range of -100.degree. C. to 50.degree.
  • the lower limit of the glass transition temperature of the homopolymer is about -100 ° C, about -90 ° C, about -80 ° C, about -70 ° C, about -60 ° C, about -50 ° C, about -40. C., about -30.degree. C., about -20.degree. C. and about -10.degree. C. are exemplified, and as upper limit values, about 10.degree. C., about 20.degree. C., about 30.degree. C., about 40.degree.
  • the glass transition temperature is in the range of about -70 ° C to 30 ° C. In another preferred embodiment, the glass transition temperature is in the range of about -60 ° C to 30 ° C. In yet another preferred embodiment, the glass transition temperature is in the range of about -50 ° C to 20 ° C. In still further preferred embodiments, the glass transition temperature is in the range of about -20 ° C to 20 ° C.
  • the homopolymer obtained by homopolymerization of the monomer (A) used in the present invention is about 0.1 to 50 mPa ⁇ s in one embodiment, about 0.5 to 30 mPa ⁇ s or about 0.3 in a preferred embodiment. It may have a viscosity of ⁇ 40 mPa ⁇ s or about 0.4 to 35 mPa ⁇ s.
  • the monomer (A) used in the present invention has a surface tension of about 15 to 55 mN / m in one embodiment, about 20 to 40 mN / m or about 20 to 45 mN / m or about 20 to 50 mN / m in a preferred embodiment. It can have
  • the weight average molecular weight of the polymer of the present invention is 1,000,000 to 10,000,000, preferably 1,000,000 to 5,000,000, and more preferably 1,000,000 to 3,000,000, as measured by gel filtration chromatography (GPC). It is.
  • the present invention provides compounds of general formula (1) (R 1 is hydrogen or a C 1-4 alkyl group, R 2 is an unsubstituted or substituted alkyl group, an unsubstituted or substituted alkenyl group, an unsubstituted or substituted cycloalkyl group, an unsubstituted or substituted cycloalkenyl group, It is an unsubstituted or substituted heterocyclic group, an unsubstituted or substituted aryl group, or an unsubstituted or substituted heteroaryl group, and X 1 and X 2 are each independently O, S, NR x , and CR x 1 R x 2 is selected from the group consisting of, R x is hydrogen, C 1 ⁇ 6 alkyl group, C 1 ⁇ 6 alkoxy group, C 1 ⁇ 6 haloalkyl group or a C 2 ⁇ 6 haloalkenyl group, R x1 and R x2 Each independently
  • the monomer component has a general formula (2) It further includes a vinyl-based monomer (B) represented by (R 3 is hydrogen or a C 1-4 alkyl group, and R 4 is an organic group).
  • the monomer component is polymerized in the presence of a crosslinking agent. In one embodiment, the monomer component is polymerized in the absence of a crosslinker.
  • the crosslinking agent is 10 mol% or less, 9 mol% or less, 8 mol% or less, 7 mol% or less, 6 mol% or less, 5 mol% or less, 4 mol% or less, 3 mol% or less, 2 mol%, based on the monomer Or less, 1 mol% or less, 0.9 mol% or less, 0.8 mol% or less, 0.7 mol% or less, 0.6 mol% or less, 0.5 mol% or less, 0.4 mol% or less, 0.3 mol% or less, 0.2 mol% or less, or 0.1 mol% The following amounts may be added.
  • the crosslinking agent when the solvent is added to the monomer component to prepare a concentrated solution (> 1 to 2 molar concentration), the crosslinking agent is 10 mol% or less, 9 mol% or less, 8 mol% with respect to the monomer 7 mol% or less, 6 mol% or less, 5 mol% or less, 4 mol% or less, 3 mol% or less, 2 mol% or less, 1 mol% or less, 0.9 mol% or less, 0.8 mol% or less, 0.7 mol% or less, 0.6 mol% or less It may be added in an amount of 0.5 mol% or less, 0.4 mol% or less, 0.3 mol% or less, 0.2 mol% or less, or 0.1 mol% or less.
  • the polymerization is carried out in the presence of an initiator.
  • the initiator is benzophenone or an analogue thereof, more preferably benzophenone.
  • the initiator is azobisisobutyronitrile or an analogue thereof, more preferably azobisisobutyronitrile.
  • the polymerization of the monomer component is performed according to a polymerization method selected from the group consisting of bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, and suspension polymerization.
  • a polymerization method selected from the group consisting of bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, and suspension polymerization.
  • the monomers of the present invention may be polymerized by chain polymerization, sequential polymerization, or living polymerization.
  • the monomer (A) and the vinyl-based monomer (B) used in the present invention may be those commercially available from the manufacturers etc. exemplified in the Examples, and those skilled in the art It may be prepared according to methods known to
  • the composite material of the present invention is in the presence of a polymerization initiator in a state in which a monomer component (containing one or more monomers) is in contact with fibers. It is obtained in one step by exposure polymerization.
  • the composite material of the present invention contains a homopolymer and a fiber, it can be produced by irradiating ultraviolet light in the presence of a polymerization initiator in the state where the monomer (A) is in contact with the fiber.
  • the composite material of the present invention contains a copolymer and a fiber
  • it may be produced by irradiating ultraviolet light in the presence of a polymerization initiator in the state where the monomer (A) and the monomer (B) are in contact with the fiber.
  • a polymerization initiator is selected from, for example, the polymerization initiators exemplified later, but preferred examples include benzophenone. This step is usually carried out at room temperature for about 10 hours, preferably under an argon atmosphere.
  • the polymerization is carried out without the use of a crosslinking agent. In one embodiment of the process for producing a composite of the invention, the polymerization is carried out without the use of a solvent. In a preferred embodiment of the process for producing a composite according to the invention, unlike the process for producing double network elastomers, it is possible to cure the monomer mixture as it is by means of ultraviolet light (UV) without using a solvent or a crosslinking agent. Operation is simple.
  • UV ultraviolet light
  • an embodiment using a crosslinking agent is also within the scope of the present invention, since it may exhibit physical properties that may be obtained when a small amount of crosslinking agent (generally about 1 mol% or less based on the monomer) is added. Ru. In some cases, it may be preferable to include a small amount of crosslinker. Therefore, in this case, it may show physical properties that may be obtained when a crosslinking agent is added to a concentrated solution (1 to 2 M) containing a solvent.
  • the desired molded product is formed by forming a mold corresponding to the desired shape, charging the starting material monomer into the mold, irradiating the ultraviolet light to form a polymer, and removing the produced polymer from the mold. can get.
  • This method can be used when the starting material monomer is of low viscosity.
  • the desired membrane product may be obtained by applying the starting monomer on a flat surface and irradiating it with ultraviolet light to form a polymer.
  • a film made of a (meth) acrylate polymer can be obtained by casting the monomer on a substrate and polymerizing the monomer by irradiating the formed film of the monomer with ultraviolet light or the like.
  • the composite material of the present invention is in the presence of a polymerization initiator in a state where a monomer component (containing one or more monomers) is in contact with fibers. It is obtained in one step by thermal polymerization.
  • the composite material of the present invention contains a homopolymer and a fiber, it can be produced by heating in the presence of a polymerization initiator while the monomer (A) is in contact with the fiber.
  • the composite material of the present invention contains a copolymer and a fiber, it can be produced by heating in the presence of a polymerization initiator with the monomer (A) and the monomer (B) in contact with the fiber.
  • a polymerization initiator is selected from the polymerization initiator etc. which are illustrated by a postscript, azobisisobutyronitrile is mentioned as a preferable example. This step is usually carried out at 70 ° C. for about 10 hours, preferably under an argon atmosphere.
  • crosslinker examples include those listed as polyfunctional monomers.
  • the crosslinker is ethylene glycol dimethacrylate.
  • the determination of whether or not the composite of the present invention is flexible can be made by measuring the tensile modulus.
  • it can measure according to JIS K7161.
  • the said measuring method is as follows, for example.
  • a reaction cell is prepared by sandwiching the fiber with two 0.5 mm thick spacers (like a sandwich) and further sandwiching it in turn with a hydrophobic film and a glass sheet.
  • a mixture of a monomer and a photopolymerization initiator is placed in the cell, and an illuminance of 4 mW / cm 2 and an irradiation time of 10 hours are accumulated using an ultraviolet irradiator (manufactured by UVP, product number: 95-0042-12) from the side thereof.
  • UVP ultraviolet irradiator
  • a composite material is obtained by placing a mixture of a monomer and a thermal polymerization initiator in the cell and subjecting it to room temperature or heating conditions (for example, 70 ° C.).
  • Dumbbell-shaped test pieces of 12 mm (length) ⁇ 2 mm (width) ⁇ 1 mm (thickness) are prepared according to JIS-K6251 (dumbbell shape No. 7) which is a standard.
  • the tensile speed is 50 mm / min.
  • the tensile strength and tensile modulus of the test piece obtained by the above method are measured with a tensile tester (manufactured by ORIENTEC Co., Ltd., product number: Tensilon RTC-1310A).
  • the tensile modulus of a polymer (matrix) is measured, it is measured in the same manner as described above except that no fiber is used.
  • the tensile modulus of the composite material of the present invention is 10 MPa or more. In one embodiment, the tensile modulus of the composite is 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 or 1000 MPa or more.
  • the tensile modulus of the polymer is 0.01 MPa or more. In one embodiment, the tensile modulus of the composite is at least 0.05, 0.1, 0.5, 1, 5, 10, 50 or 100 MPa.
  • Toughness Toughness
  • determination of whether or not a polymer has "toughness” is carried out by measuring tear energy by a tear test (for example, the test described in the Examples) By the way). For example, it can be determined by measuring whether the tearing energy is at least 200 kJ / m 2 .
  • the said measuring method is as follows, for example.
  • a reaction cell is prepared as in the case of measuring the tensile modulus.
  • a mixture of a monomer and a photopolymerization initiator is placed in the cell, and an illuminance of 4 mW / cm 2 and an irradiation time of 10 hours are accumulated using an ultraviolet irradiator (manufactured by UVP, product number: 95-0042-12) from the side thereof.
  • the composite material is obtained on the resin film by irradiating ultraviolet light with a light amount of 144 J / cm 2 .
  • the composite is obtained by placing a mixture of a monomer and a thermal polymerization initiator in the cell and subjecting it to room temperature or heating conditions (for example, 70 ° C.).
  • a sample of a composite material of a rectangular parallelepiped (for example, length 50 mm ⁇ width 30 mm ⁇ thickness about 1.3 mm) is prepared and notched (for example, width from the middle of the side surrounded by the width direction and the thickness direction side, width Make one notch of 10-20 mm perpendicular to the direction and parallel to the thickness direction). Clamp the two ends on the cut side with separate clamps. The upper clamp is pulled upward at a constant speed (e.g. 50 mm / min) while the lower clamp is fixed. The force-displacement curve of the sample is recorded during the deformation.
  • a constant speed e.g. 50 mm / min
  • T c is the toughness (tear energy) of the composite
  • F is the tear force
  • L is the displacement during the test
  • t is the thickness of the composite
  • L bulk is the torn path
  • the tear energy to which reference is made in evaluating the toughness of the inventive composite is, for example, about 100, about 200, about 300, about 400, about 500, about 600, about 700, about 800, It is about 900, or about 1000 kJ / m 2 or higher.
  • the tear energy of the inventive composite is about 200 kJ / m 2 or more.
  • the tear energy of the inventive composite is about 300 kJ / m 2 or more.
  • the tear energy of the inventive composite is about 400 kJ / m 2 or more.
  • the tear energy of the inventive composite is about 500 kJ / m 2 or more.
  • the tear seeks the path that consumes the least energy, resulting in a shift of the process zone.
  • Process Zone (6-1) Saturation of Process Zone
  • the term "process zone” refers to an area of a certain size capable of transmitting a force when the composite is torn in the above-mentioned tear test. Say In this range, the energy applied to tear the test piece is dissipated. The wider the range, the higher the toughness.
  • the fibers will break before the matrix (polymer) is broken.
  • the process zone is nearly saturated with the composite, the fibers break or come out when a force is applied in the tearing direction.
  • part of the process zone is saturated with the composite and a force is applied in the tearing direction, the fibers come out before breaking.
  • the toughness of the composite can be determined by certain physical factors and coefficients, It has been clarified in the present invention that the rules can be generalized. Such factors and coefficients are important for a complete understanding of the composite system, and also apply to various matrices (here, the gel, the second material of the present invention, the glass transition polymer, etc. It can be used to produce the desired composites from the obtained) and fabrics (which may correspond to the first material of the invention, fibers etc.).
  • this amount of work is generally expressed as (1), and the energy density of the matrix and the process zone Equal to the product of volume, ie Where W is the amount of work required to tear the composite, F is the tearing force, L is the displacement during the test, and S m is the energy density of the matrix (herein Where S m may be expressed as W m ) and V is the volume of the process zone. V relates to the shape of the composite. Where W c is the critical width, t is the thickness of the composite, and L bulk is the length of the torn path, thereby establishing the relationship between W and the sample parameters Can.
  • the toughness (tearing energy) of the composite can be calculated from W and the sample shape.
  • T c is the toughness (tearing energy) of the composite material. Therefore, when Equations (1), (2) and (3) are combined, the relationship between T c and S m ⁇ W c can be understood. It should be noted that the conditions described above are based on the premise that the process zone is saturated with the composite. For composites where the process zone is not saturated, the size of the process zone is limited by the width, so equation (4) gives: And corrected.
  • V is related to the shape of the composite material and can be calculated as in the following equation (2).
  • W c is the critical width
  • t is the thickness of the composite
  • L bulk is the length of the torn path, thereby establishing the relationship between W and the sample parameters
  • W is expressed by equation (8).
  • G f is the shear modulus of the fabric
  • G m is the shear modulus of the matrix
  • S m is the strain energy density of the matrix
  • S f is the strain energy density of the fabric.
  • the toughness (tearing energy T c ) of the composite can be calculated from W and the sample shape as in the following formula (3).
  • T c is the tearing energy of the composite. Therefore, when the equations (8), (2) and (3) are combined, the relationship between T c and S (m + f) ⁇ W c can be understood. It should be noted that the conditions described above are based on the premise that the process zone is saturated with the composite. For composites where the process zone is not saturated, the size of the process zone is limited by the width, so equation (9) is It is preferable to correct
  • the “critical width” is determined in the tearing test, and specifically, when the pulling out of the fiber stably occurs from the end of the tearing, the tearing Point at twice the distance to the tip. For example, typically, the following tests are performed to determine the critical width of the composite of the present invention.
  • Composite samples are prepared that have the same length (eg, about 50 mm) and thickness (eg, about 1.3 mm) but different widths (eg, about 5 mm to about 110 mm). Each sample is subjected to a tear test to observe tear behavior. For samples narrower than the critical width inherent in the composite, the fibers are pulled out completely from the onset of tearing. For samples that are about the same or wider than the inherent critical width, fiber breakage occurs, especially immediately after the onset of tearing. From the observation of the tear behavior, the critical width of the sample is determined to be the minimum width at which fiber breakage occurs. It may be advantageous that the composite of the present invention is preferably provided with a width greater than or equal to such critical width.
  • this fiber is embedded in a soft matrix cylinder of thickness d and the outer edge of this soft matrix cylinder is adhesively bonded to a hard wall (which is of course It is for modeling, and it is a very rough approximate model created after excluding the detailed conditions from the actual situation.)
  • a shear-delay model is used to describe the transfer of load along the fiber.
  • the soft matrix only carries shear in an area of length L and shear strain ⁇ is Given by
  • u (x) is the displacement of the fiber in the x direction (uniform across fibers). Note that d is small, and as a result, the distortion of the matrix may be large even if the displacement u is small. The balance of fiber power is less Will be required.
  • ⁇ is the shear stress on the fiber-matrix interface
  • ⁇ (x) is the fiber stress. In general, ⁇ depends on the distortion in the matrix.
  • the fiber stress ⁇ (x) is, for the fiber force F, It will be related to
  • Equation (12) can then be integrated to obtain the fiber stress / force, which is It is.
  • Get If x> L the fiber does not carry any load.
  • the stresses and strains in the fiber are zero in the region of x> L.
  • ⁇ represents the fiber strain
  • E represents the Young's modulus of the fiber, It becomes.
  • Equation (14) represents that the fiber breaks when L reaches L c .
  • a model of toughness is created and the combination of rigid but friable fibers and a soft but highly stretchable matrix gives very high toughness Can be clearly shown.
  • Rigid fibers and soft matrices can be assumed to exhibit a stress-strain curve as shown in FIG.
  • ⁇ represents the ratio of fracture stress of rigid fiber to soft matrix
  • ⁇ represents the fracture strain ratio of soft matrix to rigid fiber.
  • ⁇ c is used for the fracture stress of fibers as a parameter different from the above description.
  • Toughness The energy required to break or break a composite is equal to the toughness of the composite.
  • the work W performed for one composite cell shown in FIG. And if L ⁇ Lc, then Because It is. In the case of L> Lc, Because It is. Therefore, the work per unit cell is equal to the tear energy of our experimental value T, and It becomes.
  • the toughness of the composite is the product of fiber strength and matrix extensibility ((0, 0), (0, ⁇ c ), ( ⁇ c , ⁇ c ), ((0) in FIG. 178) It represents that it is proportional to a square area surrounded by four points of ⁇ c , 0).
  • the amount of can be understood as the strain energy density (or work from elongation to break) of the composite.
  • the strain energy density of the composite can be understood to be amplified by the facts of ⁇ (>> 1) and ⁇ (>> 1), respectively, as compared to neat matrix and neat fibers. This explains why the combination of a stiff but high strength fiber and a soft but stretchable matrix results in the high breaking energy as observed in the examples.
  • k has a length scale that can be understood as the characteristic length of the composite. k is equal to the length scale which correlates with the tear energy and strain energy density of the neat material.
  • Equation 43 indicates that the thinner the matrix layer, the higher the interfacial exfoliation stress. Therefore, by adjusting from thin to thick one can see the transition from interface peeling to matrix failure.
  • L c represents the fabric critical width for the transition from “pulling” to “fiber failure”
  • ⁇ c represents the failure stress of the fiber bundle
  • ⁇ c represents the failure stress of the matrix
  • R represents the radius of the fiber bundle
  • the various tearing behavior of the composite was fiber breakage.
  • the plot in FIG. 180 showed linear correlation.
  • T represents the tearing energy of the composite
  • ⁇ c represents the fracture stress of the fiber
  • ⁇ c represents the fracture strain of the matrix
  • L represents the width of the sample.
  • the plot of FIG. 181 showed a linear correlation.
  • the correlation diagrams shown in FIGS. 179, 180 and 181 show approximately linear correlation. This means that the above-mentioned simple model represents the essence of the complex strengthening mechanism.
  • peelability refers to the property of the matrix (polymer) in the composite material to be easily peeled from the fibers.
  • the reduction of the releasability of the polymer toughened the composite.
  • the determination as to whether or not the composite material has the “self-reconstruction function” can be made by measuring the self-reconstruction function. For example, when the composite material of the present invention is dissolved in a solvent (for example, chloroform), the solvent is evaporated, the residue is dried (for example, at 65 ° C.), and the composite material obtained is subjected to a tear test. It can be determined by measuring whether the tearing energy is at least 80% relative to the tearing energy of the original composite.
  • a solvent for example, chloroform
  • the tear energy after a single self-reconstruction referred to in assessing the self-reconstruction of the inventive composite is, for example, about 80% relative to the value of the initial composite prior to dissolution, About 90%, about 100%, about 110%, about 120%, about 130%, about 140%, about 150%, about 160%, about 170%, about 180%, about 190% or about 200%, or It is a higher value.
  • the tear energy after one self-reconstruction is about 100% or more relative to the value of the initial composite prior to dissolution.
  • the tear energy after one self-reconstruction is about 150% or more relative to the value of the original composite prior to dissolution.
  • the tear energy after one self-reconstruction is about 200% or higher relative to the value of the initial composite prior to dissolution.
  • the tear energy after two self-reconstructions referred to in evaluating the self-reconstruction of the inventive composite is, for example, about the value of the first polymer before the first dissolution. 80%, about 90%, about 100%, about 110%, about 120%, about 130%, about 140%, about 150%, about 160%, about 170%, about 180%, about 190% or about 200% Or higher.
  • the tear energy after two self-reconstructions is about 100% or more relative to the value of the initial composite prior to the first dissolution.
  • the tear energy after two self-reconstructions is about 120% or more relative to the value of the first composite prior to the first dissolution. In the most preferred embodiment, the tear energy after two self-reconstructions is about 150% or higher relative to the value of the initial composite prior to the first dissolution.
  • the measurements after one self-reconstruction may be the same as or greater than the values of the first composite before dissolution, and the measurements after two self-reconstruction are the first composite before dissolution It may be the same as, greater than, or less than the value of the material.
  • the measurement of tear energy after one self-reconstruction may be the same as, greater than, or less than the value after two self-reconstructions. In one embodiment, the measurement of tear energy after two self-reconstructions is greater than the value after one self-reconstruction. In another embodiment, the measurement of tear energy after two self-reconstructions is less than the value after one self-reconstruction.
  • the measurement of tear energy after one self-reconstruction is greater than the value of the first composite prior to dissolution, and the measurements after two self-reconstruction are after one self-reconstruction Although smaller than the value of, it is larger than the measurement value of the first composite before dissolution. In one embodiment, the measurement of tear energy after one self-reconstruction is equal to or greater than the value of the first composite prior to dissolution, and the measurements after two self-reconstruction are Less than the value of the first composite before dissolution and the value after one self-reconstruction. In one embodiment, the measurement of tear energy after one self-reconstruction is equal to or greater than the value of the first composite prior to dissolution, and the measurements after two self-reconstruction are The same as or greater than the value after one self-reconstruction.
  • the composite of the present invention may be a composite containing fibers and a glass transitionable polymer.
  • the composite material of the present invention includes two-wheeled vehicles (bicycles, motorcycles, etc.), automobiles, planes, trains, ships, rockets, spacecraft, transportation, leisure, furniture (eg, tables, chairs, desks, shelves, etc.), bedding (eg, Bed, hammock, etc., clothes, protective clothes, sporting goods, bathtubs, kitchens, dishes, utensils, containers, containers and packaging materials (food containers, cosmetic containers, cargo containers, waste containers, etc.), architecture (buildings, roads, etc.) , Architectural parts, etc.) agricultural films, industrial films, water and sewage, paints, cosmetics, electric industry and electronic industry (electrical appliances, computer parts, printed circuit boards, insulators, conductors, wiring coatings, power generation elements, Speakers, microphones, noise cancelers, transducers, etc.), optical communication cables, medical materials and devices (catheters, guide wires, Industrial blood vessels, artificial muscles, artificial organs, dialysis membranes, endoscopes, etc.) Small pumps, actuators, robot materials
  • the composite material of the present invention is a vehicle, an aircraft, a ship, a train, a motorcycle, a vehicle such as a bicycle, a helmet, a mask, a goggle, an armor, a pad, a golf club, a tennis racket, a ski, a sporting article such as a stock, a bulletproof Protective products such as walls, bulletproof vests, bulletproof vehicles, artificial limbs such as artificial hands and feet, bag items such as suitcases and carry cases, household appliances such as vacuum cleaners and electric tools, portable chemical products such as umbrellas and canes, beds, It may be used for furniture products such as mats and cushions, dishes, toys, play equipment, building materials, clothing materials, electronic materials, medical materials, healthcare materials, life science materials, robot materials and the like.
  • the composite material of the present invention can be used, for example, as a material for catheters, guide wires, containers for pharmaceuticals, tubes and the like.
  • the composite of the present invention is
  • the composite material of the present invention is an automobile component (body panel, bumper band, rocker panel, side molding, engine component, drive component, drive component, steering component, stabilizer component, suspension / brake component, brake component, shaft component, It can be used for pipes, tanks, wheels, seats, seat belts, etc.).
  • the composite material of the present invention can be used as an automotive anti-vibration material, automotive paint, automotive synthetic resin and the like.
  • Carbon fiber, glass fiber and aramid fiber were purchased from Intercross Co., Ltd.
  • Metal fiber stainless fiber was produced by Okuya Wire Mesh Co., Ltd., and was purchased from Mutual Science and Chemical Glass Co., Ltd.
  • carbon fiber fabric carbon fiber (thick) woven fabric CCP 3200-100 was used unless otherwise specified. All monomers listed in Table 2 are, in addition to Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd. (all monomers), Nippon Catalyst (IBXA and 2-MTA), Eternal Materials CO., LTD. (IBXA), or Kyoeisha What was marketed from Chemical Co., Ltd.
  • Benzoyl peroxide (BPO) and benzophenone (BP) (commercially available from Kanto Chemical Co., Ltd.) were used as ultraviolet light polymerization initiators. Further, azobisisobutyronitrile (AIBN) (commercially available from Kanto Chemical Co., Ltd.) was used as a thermal polymerization initiator.
  • BPO Benzoyl peroxide
  • BP benzophenone
  • AIBN azobisisobutyronitrile
  • a fabric composed of carbon fibers (thick) or (thin), glass fibers, or aramid fibers used in the examples is made of fiber bundles containing many fibers ing. Unlike other fibers, stainless steel fibers have a mesh structure woven one by one. Therefore, the radius and cross-sectional area of the stainless steel fiber bundle can not be measured. a) the diameter of one fiber, b) the spacing of one fiber.
  • Example 1 Preparation of composite of homopolymer and carbon fiber (thick) of phenoxydiethylene glycol acrylate (PHDEA) Carbon fiber fabric CCP 3 200-100 (Yarn: CF3K 200 TEX, density: 12.5 x 12.5 / 25 mm, mass: 200 g / m A reaction cell was prepared by sandwiching a plain weave), purchased from Intercross Co., Ltd.) with two 0.5 mm thick spacers (like a sandwich) and further sandwiching it in turn with a hydrophobic film and a glass sheet.
  • PHDEA phenoxydiethylene glycol acrylate
  • Example 2 Preparation of a Composite of a Copolymer of Phenoxydiethylene Glycol Acrylate (PHDEA) and Isobornyl Acrylate (IBXA) and Carbon Fiber (Thick)
  • PHDEA 40 parts by weight or more and less than 100 parts by weight
  • a copolymer of PHDEA and IBXA poly (PHDEA-IBXA) was prepared in the same manner as in Example 1 except that isobornyl acrylate (more than 0 parts by weight, 60 parts by weight or less) (as a hard segment) was used.
  • carbon fiber composites were obtained.
  • poly (PHDEA-IBXA) containing no carbon fiber was also prepared.
  • Example 3 Preparation of Composite of 2-Methoxyethyl Acrylate (2-MTA) Homopolymer and Carbon Fiber (Thick)
  • 2-methoxyethyl acrylate (as a soft segment) was used instead of PHDEA.
  • a composite of a 2-methoxyethyl acrylate homopolymer (poly (2-MTA)) and a carbon fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • poly (2-MTA-IBXA) containing no carbon fiber was also prepared.
  • Example 4 Preparation of a composite of copolymer of 2-methoxyethyl acrylate (2-MTA) and isobornyl acrylate (IBXA) and carbon fiber (thick)
  • 2-methoxyethyl acrylate instead of PHDEA
  • a composite of a copolymer of 2-methoxyethyl acrylate and IBXA poly (2-MTA-IBXA)
  • a carbon fiber in the same manner as in Example 1 except that and isobornyl acrylate (as a hard segment) I got the material.
  • poly (2-MTA-IBXA) containing no carbon fiber was also prepared.
  • Example 5 Preparation of Composite of Homopolymer and Carbon Fiber (Thick) of Phenoxyethyl Acrylate (PHEA)
  • Example 5 except that phenoxyethyl acrylate (as a soft segment) was used in place of PHDEA.
  • poly (PHEA) containing no carbon fiber was also prepared.
  • Example 6 Preparation of a Composite of a Copolymer of Phenoxyethyl Acrylate (PHEA) and Isobornyl Acrylate (IBXA) and Carbon Fiber (Thick)
  • PHEA Phenoxyethyl Acrylate
  • IBXA Isobornyl Acrylate
  • Thick Carbon Fiber
  • phenoxyethyl acrylate (PHEA) and isobol in place of PHDEA.
  • a composite of a PHEA-IBXA copolymer (poly (PHEA-IBXA)) and a carbon fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that nyl acrylate (as a hard segment) was used.
  • poly (PHEA-IBXA) containing no carbon fiber was also prepared.
  • Example 7 Preparation of Composite of Homopolymer and Carbon Fiber (Thick) of Benzyl Acrylate (BZA)
  • BZA Benzyl Acrylate
  • Example 8 Preparation of Composite of Copolymer of Benzyl Acrylate (BZA) and Isobornyl Acrylate (IBXA) and Carbon Fiber (Thick)
  • BZA Benzyl Acrylate
  • IBXA Isobornyl Acrylate
  • Thick Carbon Fiber
  • Example 9 Preparation of a Composite of a Copolymer of Phenoxydiethylene Glycol Acrylate (PHDEA) and t-Butyl Acrylate (TBA) and Carbon Fiber (Thick)
  • PHDEA Phenoxydiethylene Glycol Acrylate
  • TBA t-Butyl Acrylate
  • Carbon Fiber Thiick
  • Example 10 Preparation of a Composite of a Copolymer of Phenoxydiethylene Glycol Acrylate (PHDEA) and Cyclohexyl Acrylate (CHA) (as Hard Segment) and Carbon Fiber (Thick)
  • PHDEA Phenoxydiethylene Glycol Acrylate
  • CHA Cyclohexyl Acrylate
  • Thick Carbon Fiber
  • Example 11 Preparation of Composite of Homopolymer and Carbon Fiber (Thick) of Methoxytriethylene Glycol Acrylate (MTG)
  • methoxytriethylene glycol acrylate (as a soft segment) was used instead of PHDEA.
  • a composite of a methoxytriethylene glycol acrylate homopolymer (poly (MTG)) and a carbon fiber was obtained.
  • poly (MTG) containing no carbon fiber was also prepared.
  • Example 12 Preparation of a Composite of a Copolymer of Methoxytriethylene Glycol Acrylate (MTG) and Isobornyl Acrylate (IBXA) and Carbon Fiber (Thick)
  • MTG and IBXA copolymer poly (MTG-IBXA)
  • carbon fibers were obtained in the same manner as in Example 1 except that bornyl acrylate was used.
  • poly (MTG-IBXA) containing no carbon fiber was also prepared.
  • Example 13 Preparation of a Composite of Tetrahydrofurfuryl Acrylate (THFA) Homopolymer and Carbon Fiber (Thick)
  • THFA Tetrahydrofurfuryl Acrylate
  • Thiick Carbon Fiber
  • Example 14 Preparation of Composite of Copolymer of Tetrahydrofurfuryl Acrylate (THFA) and Isobornyl Acrylate (IBXA) and Carbon Fiber (Thick)
  • THFA Tetrahydrofurfuryl Acrylate
  • IBXA Isobornyl Acrylate
  • Carbon Fiber Thiick
  • Example 15 Preparation of Composite of Lauryl Acrylate (LA) Homopolymer and Carbon Fiber (Thick)
  • LA Lauryl Acrylate
  • Thick Carbon Fiber
  • Example 16 Preparation of Composite of Copolymer of Lauryl Acrylate (LA) and Isobornyl Acrylate (IBXA) and Carbon Fiber (Thick)
  • LA Lauryl Acrylate
  • IBXA Isobornyl Acrylate
  • Thick Carbon Fiber
  • Example 17 Preparation of a Composite of Isostearyl Acrylate (ISTA) Homopolymer and Carbon Fiber (Thick)
  • Isostearyl Acrylate (ISTA) Homopolymer and Carbon Fiber (Thick)
  • isostearyl acrylate (as a soft segment) was used instead of PHDEA.
  • PHDEA isostearyl acrylate
  • a composite of isostearyl acrylate homopolymer (poly (ISTA)) and carbon fiber was obtained.
  • poly (ISTA) containing no carbon fiber was also prepared.
  • Example 18 Preparation of Composite of Copolymer of Isostearyl Acrylate (ISTA) and Isobornyl Acrylate (IBXA) and Carbon Fiber (Thick)
  • Isostearyl acrylate and isobornyl acrylate are substituted for PHDEA.
  • a composite of a copolymer of ISTA and IBXA (poly (ISTA-IBXA)) and a carbon fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was used.
  • poly (ISTA-IBXA) not containing carbon fiber was also prepared.
  • Example 19 Preparation of Composite of Homopolymer and Carbon Fiber (Thick) of Ethyl Carbitol Acrylate (CBA)
  • CBA Ethyl Carbitol Acrylate
  • Example 20 Preparation of a Composite of Ethyl Carbitol Acrylate (CBA) and Isobornyl Acrylate (IBXA) and Composite of Carbon Fiber (Thick)
  • CBA Ethyl Carbitol Acrylate
  • IBXA Isobornyl Acrylate
  • Thiick Composite of Carbon Fiber
  • ethyl carbitol acrylate and isobornyl instead of PHDEA
  • a composite of CBA and IBXA copolymer (poly (CBA-IBXA)) and carbon fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that acrylate was used.
  • poly (CBA-IBXA) containing no carbon fiber was also prepared.
  • Example 21 Preparation of Composite of Homopolymer and Carbon Fiber (Thick) of Phenylthioethyl Acrylate (PHSEA)
  • PHSEA Phenylthioethyl Acrylate
  • Example 22 Preparation of a Composite of a Copolymer of Phenylthioethyl Acrylate (PHSEA) and Isobornyl Acrylate (IBXA) and Carbon Fiber (Thick)
  • PHSEA Phenylthioethyl Acrylate
  • IBXA Isobornyl Acrylate
  • Carbon Fiber Thiick
  • Examples 23 to 44 In the preparation of the composites of Examples 1 to 22 above, carbon fiber fabric CCP 1120-1000 (yarn: CF1K 68TEX, density: 22 ⁇ 22/25 mm, weight: 120 g / m 2) instead of carbon fiber fabric CCP 3200-100 A composite of each polymer and carbon fiber (thin) was prepared in the same manner as in each Example except that plain weave was used.
  • Examples 67 to 88 A composite was prepared in the same manner as in each of the examples except that aramid fibers were used instead of carbon fibers in the preparation of the composites of Examples 1 to 22 above.
  • Examples 89 to 110 A composite material was prepared in the same manner as in each of the examples except that stainless steel fibers were used instead of carbon fibers in the preparation of the composite materials of the above Examples 1-22.
  • Example 111 Testing of Mechanical Properties of Polymer Only In this example, testing of the mechanical properties of the polymers produced in Examples 1-110 was performed. The method is shown below.
  • Method (1-1) Tensile test (refer to JIS K7161) In order to determine toughness, yield point, tensile modulus, hysteresis ratio, etc., tensile stress-strain measurement of polymer is carried out using a tensile tester (Tensilon RTC-1310A, Orientec Co., Ltd. and Instron 5965, Instron) and air It carried out at a tension rate of 50 mm / min. A dumbbell-shaped sample having a size of 12 mm (length) ⁇ 2 mm (width) ⁇ 1 mm (thickness) was used according to JIS-K6251 (dumbbell shape No. 7) which is a standard.
  • (1-2) Tear test In order to measure toughness, the tear energy T of the sample was measured by the tear test. The experiment was carried out on a Instron tensile tester using a 250 N load cell. The polymer only test samples were rectangular with a width of 40 mm, a length of 60 mm and a thickness of 1 mm. The test sample of the composite was a rectangular solid having a width of 5 to 110 mm, a length of 30 to 100 mm, and a thickness of 1.3 mm. The first incision was made one-third of the length from the midpoint of the end of the side parallel to the width direction of the sample to the center parallel to the length direction using a razor blade. The two separated ends of the test piece were clamped with separate clamps.
  • FIG. 3 is a force-displacement curve of composites with different mole fractions. From these curves, it is possible to calculate correlated tear energy. As shown in FIG. 4, when the mole fraction of PHDEA (soft segment) increases, the toughness of the neat polymer monotonously decreases. However, the toughness (tear energy) of the composite decreases after reaching a peak. This indicates that the toughness of the matrix (tear energy) is not the only factor that determines the toughness of the composite.
  • PHDEA soft segment
  • the tear test results are shown respectively.
  • the composite has a very large process zone.
  • the size of the process zone is reduced due to the higher tensile modulus of the matrix at high speeds, it is even wider than the shape of the sample, and the composite will have energy throughout the composite during the test. Allows you to dissipate. That is, the matrix is an important factor affecting the toughness of the composite in this situation.
  • the process zone of the composite with the hardest matrix shrinks dramatically as the tensile modulus at high speeds increases. Rather, the process zone of the composite with the hardest matrix shrinks dramatically as the tensile modulus at high speeds increases, resulting in a very limited energy dissipation zone during the test (FIG. 22). ⁇ 25).
  • the higher the test rate the more energy can be dissipated, and the toughness of the composite (tear energy) is greatly limited by the process zone that allows the matrix to contribute.
  • the soft segment monomer was changed to PHEA.
  • the reason is that the resulting polymer has higher stiffness, resulting in a smaller process zone of the composite that can be more easily identified.
  • the preparation method and the measurement are the same as the above-mentioned example.
  • the only difference in the sample shapes was that the width of the composite varied from 5 mm to 110 mm.
  • the other conditions were the same as in the above example.
  • critical widths were examined by tearing tests at different tearing rates for the same samples (Tables 7 and 8, Figures 127 and 128). (See also Figure 182.)
  • FIG. 62 A graph of T c (kJ / m 2 ) versus W m ⁇ width (kJ / m 2 ) is shown in FIG. 62 for composites of carbon fiber and each polymer having different mole fractions of PHEA-co-IBXA. As shown in FIG. 62, T c shows a linear relationship with W m ⁇ width in all composites. However, the slopes of each series are different from one another. This indicates that there is a prefactor that affects the equation. Looking back at the tear behavior of the composite with the hard matrix and the composite with the soft matrix, it is clear that the deformation of each matrix is distinguished from one another (FIGS. 63 and 64).
  • Equations (4) and (5) can be converted to equations (51) and (52) according to the premise proposed above. Can be corrected. However, it will be appreciated that this equation is obtained by ignoring the energy density of the fabric, so it does not hold in comparison between composites with different fabrics. In order to compare between composites with different fabrics, it is preferable to use equations (9) and (10).
  • aramid fibers eg, Kevlar® fibers
  • FIG. 71 is the graph of FIG. 62 with the data of the glass fiber base composite material added
  • FIG. 72 is a graph in which the X axis is D ⁇ W m ⁇ width based on the graph of FIG. 71.
  • this linear law can be used to estimate the T c of any fiber based composite under the pullout mechanism.
  • the choice of matrix is very important in order to make tough composites. In order to achieve a large D, it is necessary that the tensile modulus be low, ie soft. Alternatively, the ratio of fiber to matrix fracture stress may be important. In order to achieve a large W m is the energy density is high, i.e., it is necessary to have high toughness. Therefore, in order to produce a tough composite, a soft and tough matrix is required.
  • Example 113 Universality of methodology for producing high toughness composites from various matrices and fibers (1) Experiment Sample preparation Several monomers and fabrics, fiber-based composites, to demonstrate whether the method of making the fiber-based high-toughness and flexible composites proposed above from various matrices and fabrics is universal. Selected to prepare the material. The toughness of the resulting composite was tested, as well as the toughness of the neat polymer and neat fabric as a comparison.
  • carbon fiber (thick) refers to carbon fiber fabric CCP 3200-100 (yarn: CF3K 200 TEX, density: 12.5 ⁇ 12.5 / 25 mm, weight: 200 g / m 2 , plain weave)
  • carbon fiber (thick "Slim) refers to carbon fiber fabric CCP 1120-1000 (yarn: CF1K 68TEX, density: 22 x 22 threads / 25 mm, weight: 120 g / m 2 , plain weave), glass fiber, glass fiber fabric R 590 H 102 D (yarn: GF Roving 600 TEX, density: 12 ⁇ 12/25 mm, weight: about 590 g / m 2 , plain weave),
  • aramid fiber refers to aramid fiber fabric K 300 H 100 (Technola®, density: 1.39 g / cm 3 , single fiber diameter 12 ⁇ (round shape), tensile strength 350 kg / mm 2 ).
  • Metal fiber or “stainless fiber” refers to stainless steel wire mesh (DSM 200, 200 mesh, wire diameter 0.05 mm, plain weave, material: SUS 316). Notes for all samples a. The width of the sample is 40 mm. b. The unit of tearing energy is kJ / m 2 . c. The process zone of composite samples using other than metal fibers is not saturated. The process zone of the composite sample with metal fibers is saturated. d. ND: Not measured. e. Polymerization initiation conditions: UV
  • the toughness of the composite with the polymer having an aromatic ring is higher than that of the composite with a polymer having no aromatic ring.
  • the toughness of the composite increases in proportion to the weight ratio of the aromatic ring (for example, C6) to the molecular weight of the monomer It is also understood.
  • Example 114 High Toughness and Flexible Composites
  • energy dissipative, flexible matrices have been shown to be extremely important in constructing high toughness composites.
  • Our recent findings also show that strong and tough fibers play a large role in forming very tough composites.
  • an aramid fiber fabric (fracture stress: 1.08 GPa, strain energy density: 55.76 MJ / m 3 ) was used to prepare the composite with CBA-co-IBXA described above (FIGS. 163 and 164).
  • the resulting composite demonstrated a clear size dependence until the process zone was saturated ( Figure 166). In the saturated state, the composite can withstand forces of approximately 1000 N without propagating cracks.
  • the tear energy of this composite is extremely high at 2561 kJ / m 2 (FIGS. 165 and 166).
  • Example 115 Fiber to matrix tensile modulus ratio Measure the tensile modulus and tear energy for various fibers, copolymers and composites at different test rates to investigate the relationship between the ratio of fiber tensile modulus to matrix tensile modulus and the tear energy (Table 10). There is no close correlation between the tensile modulus ratio and the tear energy (T c ) or the critical width (W c ), but generally, as the ratio increases, the tear energy and critical width also tend to increase. It is understood that there are ( Figures 171 and 172).
  • PI PHEA-co-IBXA
  • CI CBA-co-IBXA
  • f molar fraction of PHEA or CBA
  • E cf tensile modulus of carbon fiber
  • E gf tensile modulus of glass fiber
  • E kf Tensile modulus of aramid fiber
  • E m tensile modulus of matrix
  • T c tear energy of composite material
  • Example 116 Fiber to Matrix Fracture Stress Ratio To determine the relationship between fiber fracture stress to matrix fracture stress and tear energy, measure the fracture stress and tear energy for various fibers, copolymers and composites at different test rates (Table 11). For the same fabric composite, the tear energy (T c ) and the critical width (W c ) show a linear correlation with fiber and matrix fracture stress (FIGS. 173 and 174). These results show that the transfer of force between the fibers and the matrix is highly promoted in composite systems consisting of fibers with relatively high stress and matrices with relatively low stress, which results in high tear toughness.
  • Example 117 Matrix tear energy and strain energy density at different test speeds (Abbreviations) f: PHEA mole fraction of, T m: Matrix tear energy, S m: in energy density above Table 12 strain of the matrix, the stress - strain PHEA-co-IBXA polymer estimated from strain curves The energy density and the tearing energy of the PHEA-co-IBXA polymer at different test rates are roughly linearly correlated.
  • Example 118 Effect of Temperature on Mechanical Performance of Composites
  • 24 ° C, 50 ° C, 100 ° C, and 150 ° C for PHEA-co-IBXA / carbon fiber composites The tear test was carried out at ( Figures 156 and 157). The higher the test temperature, the lower the force and tear energy required for tearing. It can be clearly understood that the matrix is exfoliated from the fibers at high temperatures (100 ° C. and 150 ° C.) when looking at the state after the tear test of the composite in FIG. This exfoliation results in poor transmission of force from the fibers to the matrix due to the undesirable interface.
  • the matrix exhibits viscoelastic properties at room temperature, its viscosity may disappear at relatively high temperatures, which may result in the matrix acting as a high modulus polymer. Thus, interfacial bonding is degraded, resulting in delamination and a corresponding reduction in mechanical performance.
  • Example 119 Anisotropic Mechanical Properties of Polymer / Fiber Composites
  • PHEA-co-IBXA copolymer of phenoxy ethylene glycol acrylate and isobornyl acrylate
  • the tensile modulus and flexural modulus of the material were measured. The results are shown in FIG. Adjustment of the mole fraction of the matrix component is considered to have little effect on the coefficient of the composite. All composites exhibit dramatic anisotropic mechanical properties, whose tensile modulus (about 1000 MPa) is two orders of magnitude greater than its flexural modulus (about 10 MPa).
  • Example 120 Effect of Initiation Method on Toughness of Composite
  • PHEA-co-IBXA / carbon fiber composites with various molar ratios of PHEA to IBXA from thermal initiation, instead of benzophenone (BP), to total monomer amount The polymerization was carried out at 70 ° C. for 10 hours in an oven under an argon atmosphere, using 0.1 mol% of azobisisobutyronitrile (AIBN).
  • AIBN azobisisobutyronitrile
  • the resulting composite exhibited high tear energy as compared to the UV initiated composite system.
  • the results of the tear test for the composite by thermal polymerization, together with the results of the composite by UV initiated photopolymerization as a comparison, are shown in FIG.
  • thermally initiated polymerization is an efficient way to prepare tough and flexible composites, as composites obtained by thermal polymerization show very high tear resistance compared to composites obtained by photopolymerization. It is. The force-displacement curve and the tear energy of the corresponding composite L bulk based composite are presented in FIG. All thermally polymerized composites were tougher than the photopolymerized composites in terms of tear resistance.
  • E is included Elastic modulus (tensile modulus) of any sample.
  • the lower E the higher D. That is, elastomers derived from thermal polymerization have higher D but lower W m as compared to elastomers derived from photopolymerization.
  • the competition between D and W m is responsible for the different tearing energy between the thermally and UV polymerized composites.
  • Example 121 Preparation of carbon fiber composite material with PDMS
  • PDMS polydimethylsiloxane
  • a type of polydimethylsiloxane (PDMS) solution containing 10% by weight of a crosslinking agent) in an amount appropriate to the type is a type in which a carbon fiber (thick) fabric is sandwiched. It was injected into. It was cured by heating in an oven at 70 ° C. for 2 hours.
  • a flexible composite was also prepared by direct blending of polydimethylsiloxane (PDMS) polymer and carbon fibers to test the universality of our preparation method.
  • the results of the tear test of the resulting composite are shown in FIGS. 79 and 80, along with the PHEA-co-IBXA / carbon fiber composite as a comparison.
  • the PI / CFC system has much higher toughness than the PDMS / CFC system for the same geometry.
  • the tensile modulus of PDMS is about 1.18 MPa, which is lower than that of the PHEA-co-IBXA system. Therefore, the equation proposed by the present inventors for estimating the toughness of the composite material According to, the T c of PDMS should be higher than the T c of some PI / CFC systems with identical geometry. This anomalous result makes it essential to clarify the energy dissipation mechanism of the PDMS / CFC system.
  • the PI / CFC is significantly deformed and fractured into two parts, but neither of the parts remains intact, ie the composite is not separated from the fabric from the fabric It was a material.
  • exfoliation of the matrix from the fabric occurred at PMDS / CFC during tear test (represented by the gray dotted oval and arrow in FIG. 80). This is because it was difficult for PDMS to penetrate into the fabric during preparation of PMDS / CFC. This gives a reasonable explanation for the low toughness of the PDMS / CFC system.
  • the PDMS / CFC system is, strictly speaking, not a flexible composite but a flexible compound. This result also reinforces our belief that incorporating the matrix inside the fabric plays a major role in toughening the composite.
  • Example 122 Tear test of the sample with two cuts:
  • the tear test was performed using samples in which two cuts were made. The appearance of the sample cut into pieces of 10 mm-20 mm-10 mm shown in FIG. 168 before and after the test is shown in FIG. Similar to the procedure described in (1) Method (1-2) Tear test, in the case of the sample of FIG. 168, the 10 mm wide end is fixed with one clamp and the inner 20 mm wide end is separated.
  • the clamp is fixed by a clamp and pulled upward at a constant speed of 50 mm / min so as to be 180 degrees reverse direction.
  • the path length was the total length of the two paths from the two cuts to the torn.
  • the tear energy of the 10 mm-20 mm-10 mm sample (Fig. 168), 10 mm-10 mm-10 mm sample (Fig. 169) and 10 mm-5 mm-10 mm sample (Fig. 170) is about 487, about 359, about 261 kJ / It was m 2 .
  • Criterion 1 The matrix is flexible and energy dissipating so that the composite obtained therefrom produces a large process zone.
  • Criterion 2 Precursor solutions of monomers can penetrate the edges of the fabric to form the desired interface.
  • Example 123 Evaluation of self-rebuilding property The composite material is placed in chloroform, and while stirring, the matrix part is dissolved (concentration: 2 M). Chloroform in this solution is allowed to evaporate for 6 to 24 hours. It is then dried in an oven at 65 degrees for 3 days.
  • the tear test of the sample before the first dissolution, the sample after one cycle of dissolution, volatilization and drying, and the sample after repeating the cycle twice are performed.
  • Example 124 Evaluation of Rheological Behavior of Copolymers
  • M IBXA 0: 1 to 1: 0 copolymers
  • Dynamic viscoelastic spectra were obtained by measuring the rheological behavior using an ARES rheometer from Rheometric Scientific Inc.
  • ARES rheometer from Rheometric Scientific Inc.
  • the upper and lower surfaces of a disk-shaped sample having a diameter of 15 mm and a thickness of 1.5 mm were attached with an adhesive so as to be positioned at the center of a 25 mm-diameter parallel plate.
  • the temperature was increased stepwise from ⁇ 8 ° C. to 128 ° C., and frequency sweep measurements were performed at an angular frequency range of 0.1 to 100 rad / s at each temperature with a shear strain of 0.5%.
  • FIG. 81 shows a graph of Tan ⁇ -angular frequency for each of the copolymers having different mole fractions.
  • the horizontal axis is the angular frequency, which corresponds to the reciprocal of the observation time.
  • Tan ⁇ exhibits a maximum at a certain angular frequency, and the maximum value is 1 or more. This means that the copolymers of this system exhibit very strong visco-elastic properties. Also, as M PHEA increases, the angular frequency at which Tan ⁇ exhibits a maximum also increases. This means that as the mole fraction of the soft segment increases, the bonds between side chains in the copolymer become weaker and the bond life (relaxation time) becomes shorter. In fact, relaxation time decreases with increasing M PHEA (Table 13). As used herein, relaxation time is the inverse of the angular frequency at which Tan ⁇ exhibits a maximum.
  • the copolymer of this system can be regarded as an excellent viscoelastic elastomer.
  • a composite material comprising a first material such as a fiber of the present invention and a second material such as a glass-transferable polymer and having specific fracture stress characteristics is used as a material for achieving both flexibility and toughness. obtain.

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Abstract

本願発明は、柔軟かつ強靭な複合材（composite）を提供すること。具体的には、第一の材料と第二の材料とを含む複合材であって、 （ｉ）約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破壊応力を測定した場合に、該第一の材料と該第二の材料との破壊応力の比が約５０以上である、および （ｉｉ）約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で弾性率（引張係数）を測定した場合に、該第一の材料と該第二の材料との弾性率（引張係数）の比が約１００以上である の少なくとも１つの条件を満たす、複合材を提供する。

Description

高靭性繊維複合エラストマー
　本発明は、繊維およびポリマーを含む、強靭かつ柔軟な複合材に関する。
　従来の繊維強化材料は、硬く高強度の繊維を骨格とし、マトリクスとして硬いプラスチックが使用されてきた（硬いプラスチックについては、プラスチック・機能性高分子材料事典、産業調査会事典出版センター、２００４年、第５章（非特許文献１）を参照されたい）。
プラスチック・機能性高分子材料事典、産業調査会事典出版センター、２００４年、第５章
　本発明者らは、特定のモノマー（本明細書において「ソフトセグメント」ともいう。）の組合せを、必要に応じてもう一種のモノマー（本明細書において「ハードセグメント」ともいう）と組み合わせて、必要に応じて繊維と接触させた状態で重合させることで得られる新規クラスの強靭でありかつ柔軟な複合材を成功裏に合成した。このポリマー組成を最適化することにより、本発明者らは、最も強靭なポリマーを用いた場合、複合材の引裂エネルギーが、１０００ｋＪ／ｍ２を超える高い値を達成することができることを見出した。
　本発明は、柔らかく、高靭性な物質をマトリクス（高靭性エラストマーなど）として使用する複合材およびその応用技術を提供する。これにより、以下の利点を得ることができる。（１）界面の剥離を回避することができる。（２）マトリクス相がエネルギーを散逸させることができる。（３）軟物質と硬物質との複合化により大きいプロセスゾーンを稼ぐことができる。本発明では繊維に代表される硬物質およびマトリクスに代表される軟物質のいずれかまたはその両方の物性あるいはその相互関係が重要でありうる。
　本発明は、以下の項目を提供する。
（項１）
第一の材料と第二の材料とを含む複合材であって、
（ｉ）約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破壊応力を測定した場合に、該第一の材料と該第二の材料との破壊応力の比が約５０以上である、および
（ｉｉ）約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で弾性率（引張係数）を測定した場合に、該第一の材料と該第二の材料との弾性率（引張係数）の比が約１００以上である
の少なくとも１つの条件を満たす、複合材。
（項２）
第一の材料と第二の材料とを含む複合材であって、
（ｉ）約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破壊応力を測定した場合に、該第一の材料が、約５０ＭＰａ以上の破壊応力を有する、および
（ｉｉ）約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破断ひずみを測定した場合に、該第二の材料が、約２００％以上の破断ひずみを有する
の少なくとも１つの条件を満たす、複合材。
（項３）
第一の材料と第二の材料とを含む複合材であって、
（ｉ）約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破壊応力を測定した場合に、該第一の材料が、約１００ＭＰａ以上の破壊応力を有する、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項４）
第一の材料と第二の材料とを含む複合材であって、
（ｉｉ）約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破断ひずみを測定した場合に、該第二の材料が、約２００％以上の破断ひずみを有する、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項５）
前記第一の材料が約２５０ＭＰａ以上の破壊応力を有する、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項６）
前記第一の材料が約５００ＭＰａ以上の破壊応力を有する、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項７）
前記第二の材料が約３００％以上の破断ひずみを有する、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項８）
前記第二の材料が約４００％以上の破断ひずみを有する、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項９）
第一の材料と第二の材料とを含む複合材であって、
（ｉ）該第一の材料と該第二の材料との破壊応力の比が５０以上である、複合材。
（項１０）
第一の材料と第二の材料とを含む複合材であって、
（ｉｉ）該第一の材料と該第二の材料との引張係数の比が１００以上である、複合材。
（項１１）
前記破壊応力の比が約１００以上である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項１２）
前記破壊応力の比が約１５０以上である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項１３）
前記引張係数の比が約２５００以上である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項１４）
前記引張係数の比が約５０００以上である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項１５）
前記第一の材料と前記第二の材料とは界面が接着している、そして／または物理的にインターロックしている、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項１６）
前記第一の材料が繊維状の形態を有し、該第一の材料の繊維ユニットは、約１ＴＥＸ～約１０００ＴＥＸの太さである、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項１７）
前記第一の材料が繊維状の形態を有し、該第一の材料の繊維ユニットは、約１０ＴＥＸ～約９５０ＴＥＸの太さである、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項１８）
前記第一の材料が繊維状の形態を有し、該第一の材料の繊維ユニットは、約３０ＴＥＸ～約９００ＴＥＸの太さである、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項１９）
前記第一の材料の繊維ユニットは、約４５ＴＥＸ～約８５０ＴＥＸの太さである、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項２０）
前記第一の材料の繊維ユニットは、約６０ＴＥＸ～約８００ＴＥＸの太さである、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項２１）
前記第一の材料の繊維ユニットの断面積は、約０．０５ｍｍ２以上である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項２２）
前記第一の材料の繊維ユニットの断面積は、約０．０７５ｍｍ２以上である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項２３）
前記第一の材料の繊維ユニットの断面積は、約０．１ｍｍ２以上である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項２４）
前記第一の材料が繊維ユニットであり、前記第二の材料がガラス転移可能ポリマーである、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項２５）
前記ガラス転移可能ポリマーのガラス転移温度が、約－１５０～１５０℃である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項２６）
前記ガラス転移可能ポリマーのガラス転移温度が、約－１００～１００℃である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項２７）
前記ガラス転移可能ポリマーのガラス転移温度が、約－７０～３０℃である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項２８）
前記ガラス転移可能ポリマーのガラス転移温度が、約－５０～２０℃である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項２９）
前記ガラス転移可能ポリマーは、一種またはそれより多種のモノマーを含むモノマー成分を重合することにより形成されるホモポリマーまたはコポリマーである、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項３０）
前記ガラス転移可能ポリマーが、（メタ）アクリル系ポリマー、エチレン系ポリマー、ウレタン系ポリマー、エーテル系ポリマー、アミド系ポリマー、カーボネート系ポリマーおよびシリコーン系ポリマー、ならびにこれらの任意の組合せからなる群より選択される、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項３１）
前記モノマー成分が、一般式（１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
（Ｒ１は、水素またはＣ１～４アルキル基であり、
Ｒ２は、非置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アルケニル基、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基であり、
Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、ＮＲｘ、およびＣＲｘ１Ｒｘ２からなる群から選択され、
Ｒｘは、水素、Ｃ１～６アルキル基、Ｃ１～６アルコキシ基、Ｃ１～６ハロアルキル基、またはＣ２～６ハロアルケニル基であり、
Ｒｘ１およびＲｘ２はそれぞれ独立して、水素、非置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アルケニル基、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基であるか、あるいは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基を形成し、
ｎは０～２０である）
で表されるモノマー（Ａ）、および／または、一般式（２）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
（Ｒ３は、水素またはＣ１～４アルキル基であり、Ｒ４は、有機基である）
で表されるビニル系モノマー（Ｂ）を含む、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項３２）
Ｘ１はＯであり、各Ｘ２は独立してＯ、ＳまたはＣＨ２である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項３３）
ｎが０～４である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項３４）
Ｒ１は水素またはメチル基である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項３５）
Ｒ２は、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、Ｃ１～１０アルキル基、Ｃ１～６アルコキシ基、Ｃ１～６アルキルオキシカルボニル基、Ｃ１～６ハロアルキル基、Ｃ２～６アルケニル基、Ｃ２～６ハロアルケニル基、Ｃ３～６シクロアルキル基、Ｃ３～６ハロシクロアルキル基、３～８員複素環式基およびＣ６～１８アリールチオ基からなる群より選択される１つまたは複数の基で置換されていてもよい、Ｃ１～６アルキル基、Ｃ２～６アルケニル基、Ｃ３～６シクロアルキル基、Ｃ６～１８アリール、５～１８員ヘテロアリール基であるが、ただし、Ｘ１がＲ２と直接結合する場合、Ｒ２は、Ｃ６～１８アリール基でも５～１８員ヘテロアリール基でもない、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項３６）
Ｒ２は、ヒドロキシル基、Ｃ１～６アルキル基およびＣ６～１８アリールチオ基からなる群より選択される１つまたは複数の基で置換されていてもよい、Ｃ１～１８アルキル基、Ｃ６～１８アリールまたは５～１８員ヘテロアリール基である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項３７）
Ｒ２は、Ｃ１～６アルキル基、フェニル基、ベンジル基またはフェニルチオエチル基である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項３８）
前記モノマー（Ａ）を約５０重量部～１００重量部の範囲で使用して前記重合がなされる、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項３９）
前記モノマー（Ｂ）を０重量部超かつ約５０重量部以下の範囲で使用して前記重合がなされる、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項４０）
前記モノマー（Ａ）は、２－メトキシエチルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、トリエチレングリコールメチルエーテルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェニルチオエチルアクリレート、ラウリルアクリレート、イソステアリルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレートおよびシクロヘキシルアクリレートからなる群から少なくとも１つ以上選択されるものを含む、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項４１）
前記モノマー（Ｂ）は、前記複合材を製造する条件において該モノマー（Ｂ）のみから構成されるホモポリマーを製造した際に、該ホモポリマーが、約３０℃～１２０℃のガラス転移温度を有するように選択される、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項４２）
前記Ｒ３は水素またはメチル基である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項４３）
Ｒ４は、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－Ｌ－Ｒ６であり、Ｌは、結合または－Ｃ１～４アルキレン－であり、Ｒ６は、非置換もしくは置換第三級炭素含有Ｃ４～８アルキル基、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項４４）
Ｌは、結合または－ＣＨ２－であり、Ｒ６は、非置換もしくは置換第三級炭素含有Ｃ４～８アルキル基、非置換もしくは置換Ｃ３～１２シクロアルキル基、非置換もしくは置換Ｃ３～１２シクロアルケニル基、非置換もしくは置換５～１２員複素環式基、非置換もしくは置換Ｃ６～１８アリール基、または非置換もしくは置換５～１８員ヘテロアリール基である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項４５）
Ｒ６は、Ｃ１～４アルキル基より選択される１つまたは複数の置換基で置換されていてもよい、ｔ－ブチル基、イソボルニル基、アダマンチル基、Ｃ５～７シクロアルキル基、または５～６員複素環式基である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項４６）
前記モノマー（Ｂ）は、ｔ－ブチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、アダマンチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレートからなる群から選択される少なくとも１つを含む、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項４７）
前記モノマー成分が架橋剤の非存在下で重合される、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項４８）
前記モノマー成分が架橋剤の存在下で重合される、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項４９）
前記ポリマーは熱重合または光重合されたものである、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項５０）
前記ポリマーは熱重合されたものである、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項５１）
前記ホモポリマーまたはコポリマーは重合開始剤としてベンゾフェノンまたはその類似体を使用することによって重合されたものである、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項５２）
前記ホモポリマーまたはコポリマーは重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルまたはその類似体を使用することによって重合されたものである、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項５３）
前記第一の材料が繊維であり、該繊維がガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、植物繊維、木質繊維、動物繊維、鉱物繊維、金属繊維、および合成高分子繊維ならびにそれらの組合せからなる群から選択される、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項５４）
前記第一の材料が繊維であり、該繊維がガラス繊維、炭素繊維、およびアラミド（ケブラー（登録商標））繊維からなる群から選択される、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項５５）
前記第一の材料が、織物、編物または不織布として形成される繊維である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項５６）
前記モノマー成分は、前記複合材を製造する条件において該モノマー成分のみから構成されるホモポリマーまたはコポリマーを製造した際に、該ホモポリマーまたはコポリマーが、約０．０５ＭＰａ以上の引張係数を有するように選択される、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項５７）
前記複合材の引張係数が５００ＭＰａ以上である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項５８）
前記複合材の曲げ弾性係数が５ＭＰａ以上である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項５９）
５０ｍｍ／分の引裂速度での引裂試験により複合材を測定した場合、その引裂エネルギーが、約２００ｋＪ／ｍ２以上である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項６０）
５０ｍｍ／分の引裂速度での引裂試験により前記ガラス転移可能ポリマーを測定した場合、その引裂エネルギーが、約４００ｋＪ／ｍ２以上である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項６１）
５０ｍｍ／分の引張速度での引張試験により複合材を測定した場合、その引張係数が約０．０５～２００ＭＰａである、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項６２）
５０ｍｍ／分の引張速度での引張試験により前記ガラス転移可能ポリマーを単独で測定した場合、その引張係数が約０．０５～１００ＭＰａ以上である、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項６３）
前記ガラス転移可能ポリマーは、前記モノマー成分を前記第一の材料を構成する繊維ユニットから構成されるファブリックに含浸させた後に重合させることによって生成される、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項６４）
前記含浸工程が、前記第一の材料を構成する繊維ユニットから構成されるファブリックを型の内部で固定し、前記モノマー成分を型の内部へ注入し、前記繊維ユニットを前記モノマー成分で浸す工程を含む、上記項のいずれか１項に記載の複合材。
（項６５）
繊維とガラス転移可能ポリマーとを含む複合材を製造する方法。
（項６６）
前記ガラス転移可能ポリマーは、一般式（１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
（Ｒ１は、水素またはＣ１～４アルキル基であり、
Ｒ２は、非置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アルケニル基、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基であり、
Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、ＮＲｘ、およびＣＲｘ１Ｒｘ２からなる群から選択され、
Ｒｘは、水素、Ｃ１～６アルキル基、Ｃ１～６アルコキシ基、Ｃ１～６ハロアルキル基、またはＣ２～６ハロアルケニル基であり、
Ｒｘ１およびＲｘ２はそれぞれ独立して、水素、非置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アルケニル基、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基であるか、あるいは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基を形成し、
ｎは０～２０である）
で表されるモノマー（Ａ）、および／または、一般式（２）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
（Ｒ３は、水素またはＣ１～４アルキル基であり、Ｒ４は、有機基である）
で表されるビニル系モノマー（Ｂ）を含むモノマー成分を、架橋剤の存在下または非存在下で重合させて得られるホモポリマーまたはコポリマーである、上記項のいずれか１項に記載の方法。
（項６７）
前記モノマー成分は架橋剤の存在下で重合される、上記項のいずれか１項に記載の方法。
（項６８）
前記モノマー成分は架橋剤の非存在下で重合される、上記項のいずれか１項に記載の方法。
（項６９）
前記モノマー成分を、塊状重合法、溶液重合法、乳化重合法、および懸濁重合法からなる群より選択される重合法にしたがって重合させる、上記項のいずれか１項に記載の方法。
（項７０）
自動車、航空機、船舶、列車、自動二輪、自転車などの乗り物部品、ヘルメット、マスク、ゴーグル、防具、バッド、ゴルフクラブ、テニスラケット、スキー板、ストックなどのスポーツ用品、防弾壁、防弾チョッキ、防弾車などの防護用品、義手、義足などの義肢用品、スーツケース、キャリーケースなどのカバン用品、掃除機、電動工具などの家電製品、傘、杖などの携帯化成品、ベッド、マット、クッションなどの家具製品、食器、玩具、遊具用品、建築材料、衣服材料、電子材料、医療材料、ヘルスケア材料、ライフサイエンス材料、およびロボット材料における、上記項のいずれか１項に記載の複合材または上記項のいずれか１項に記載の方法によって製造された複合材の使用。
（項７１）
自動車、航空機、船舶、列車、自動二輪、自転車などの乗り物部品、ヘルメット、マスク、ゴーグル、防具、バッド、ゴルフクラブ、テニスラケット、スキー板、ストックなどのスポーツ用品、防弾壁、防弾チョッキ、防弾車などの防護用品、義手、義足などの義肢用品、スーツケース、キャリーケースなどのカバン用品、掃除機、電動工具などの家電製品、傘、杖などの携帯化成品、ベッド、マット、クッションなどの家具製品、食器、玩具、遊具用品、建築材料、衣服材料、電子材料、医療材料、ヘルスケア材料、ライフサイエンス材料、およびロボット材料として使用するための、上記項のいずれか１項に記載の複合材または上記項のいずれか１項に記載の方法によって製造された複合材。
（項７２）
自動車、航空機、船舶、列車、自動二輪、自転車などの乗り物部品、ヘルメット、マスク、ゴーグル、防具、バッド、ゴルフクラブ、テニスラケット、スキー板、ストックなどのスポーツ用品、防弾壁、防弾チョッキ、防弾車などの防護用品、義手、義足などの義肢用品、スーツケース、キャリーケースなどのカバン用品、掃除機、電動工具などの家電製品、傘、杖などの携帯化成品、ベッド、マット、クッションなどの家具製品、食器、玩具、遊具用品、建築材料、衣服材料、電子材料、医療材料、ヘルスケア材料、ライフサイエンス材料、およびロボット材料として使用するための、上記項のいずれか１項に記載の複合材または上記項のいずれか１項に記載の方法によって製造された複合材を含む組成物。
（項７３）
自動車、航空機、船舶、列車、自動二輪、自転車などの乗り物部品、ヘルメット、マスク、ゴーグル、防具、バッド、ゴルフクラブ、テニスラケット、スキー板、ストックなどのスポーツ用品、防弾壁、防弾チョッキ、防弾車などの防護用品、義手、義足などの義肢用品、スーツケース、キャリーケースなどのカバン用品、掃除機、電動工具などの家電製品、傘、杖などの携帯化成品、ベッド、マット、クッションなどの家具製品、食器、玩具、遊具用品、建築材料、衣服材料、電子材料、医療材料、ヘルスケア材料、ライフサイエンス材料、およびロボット材料として使用するための、上記項のいずれか１項に記載の複合材または上記項のいずれか１項に記載の方法によって製造された複合材を含む、乗り物製品、スポーツ用品、防護用品、義肢用品、カバン用品、家電製品、携帯化成品、家具製品、食器、玩具、遊具、建築物、衣服、電子製品、医療機器、医療製品、ヘルスケア製品、ライフサイエンス製品、ロボット製品などの製品。
　本発明において、上記の一つ又は複数の特徴は、明示された組み合わせに加え、明示されたもの以外の組み合わせもさらに提供され得ることが意図される。本発明のさらなる実施形態及び利点は、必要に応じて以下の詳細な説明を読んで理解すれば、当業者に認識される。
　本発明の複合材は、高い靭性および柔軟性が必要とされるあらゆる分野において、例えば、その分野は、金属材料、高分子材料、無機材料といった従来の物質種別の材料工学分野はもとより、界面科学、プロセス工学、生産工学、機械工学、航空宇宙工学、船舶工学、建築土木工学等々、極めて広範囲に及び、より具体的には、二輪車（自転車、オートバイなど）、自動車、飛行機、電車、船、ロケット、宇宙船、運送、レジャー家具、寝具、衣服、防護服、スポーツ用品、浴槽、キッチン、食器、調理用具、容器および包装材、建築（建造物、道路、建築部品など）、農業フィルム、工業フィルム、上下水道、塗料、化粧料、電機産業および電子産業分野（電化製品、コンピュータ用部品、プリント基板、絶縁体、導電体、配線被膜材、発電素子、スピーカー、マイクロフォン、ノイズキャンセラ、トランスデューサなど）、光通信ケーブル、医療用材料および器具（カテーテル、ガイドワイヤー、人工血管、人工筋肉、人工臓器、透析膜、内視鏡など）、小型ポンプ、アクチュエータ、ロボット材料（産業用ロボットなどに使用されるセンサなど）、エネルギー生成装置およびプラント（太陽光発電、風力発電など）など幅広い分野に応用することができる。
図1は、フェノキシジエチレングリコールアクリレート（PHDEA）およびイソボルニルアクリレート（IBXA）のモル分率が異なる、PHDEAとIBXAとのコポリマー（PHDEA-co-IBXA）の引張試験の応力－ひずみ曲線である。灰色実線はPHDEA:IBXA=0.4:0.6であり、黒破線はPHDEA:IBXA=0.45:0.55であり、灰色一点鎖線はPHDEA:IBXA=0.5:0.5であり、黒実線はPHDEA:IBXA=0.6:0.4であり、灰色点線はPHDEA:IBXA=0.7:0.3である。 図2は、PHDEAおよびIBXAのモル分率が異なるPHDEA-co-IBXAの切込みを入れた引裂試験の力－変位曲線である。灰色実線はPHDEA:IBXA=0.4:0.6であり、黒一点鎖線はPHDEA:IBXA=0.45:0.55であり、灰色破線はPHDEA:IBXA=0.5:0.5であり、黒実線はPHDEA:IBXA=0.6:0.4であり、灰色点線はPHDEA:IBXA=0.7:0.3である。 図3は、PHDEAおよびIBXAのモル分率が異なるPHDEA-co-IBXAとの炭素繊維複合材の切込みを入れた引き裂き試験の力－変位曲線である。PHDEA：IBXA＝0.4:0.6、0.45:0.55、および0.7:0.3では、試験サンプルのサイズは、長さ50mm×幅30mm×厚さ約1.3mmであり、切込みは10mmである。PHDEA：IBXA＝0.5:0.5、0.6:0.4では、試験サンプルのサイズは、長さ60mm×幅30mm×厚さ約1.3mmであり、切込みは20mmである。灰色点線はPHDEA:IBXA=0.7:0.3であり、灰色実線はPHDEA:IBXA=0.6:0.4であり、黒破線はPHDEA:IBXA=0.5:0.5であり、黒点線はPHDEA:IBXA=0.45:0.55であり、黒実線はPHDEA:IBXA=0.4:0.6である。 図4は、PHDEAおよびIBXAのモル分率が異なるPHDEA-co-IBXAごとの、コポリマー（点線）および複合材（実線）の引裂エネルギー対PHDEAのモル分率のグラフである。コポリマーの引裂試験サンプルの大きさは、長さ40mm×幅30mm×厚さ約1mmであり、切込みは20mmである。複合材の引裂試験サンプルの大きさは、図3の場合と同じである。 図5は、最も硬いマトリクス（PHDEAとIBXAのモル分率の比、MPHDEA:MIBXA＝0.4:0.6）を有する複合材の引裂試験後の外観である。 図6は、比較的硬いマトリクス（MPHDEA:MIBXA＝0.45:0.55）を有する複合材の引裂試験後の外観である。 図7は、柔らかいマトリクス（MPHDEA:MIBXA＝0.5:0.5）を有する複合材の引裂試験後の外観である。 図8は、より柔らかいマトリクス（MPHDEA:MIBXA＝0.6:0.4）を有する複合材の引裂試験後の外観である。 図9は、最も柔らかいマトリクス（MPHDEA:MIBXA＝0.7:0.3）を有する複合材の引裂試験後の外観である。 図10は、MPHDEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーの、引張速度が異なる場合の応力－ひずみ曲線である。灰色実線は引張速度が1000mm／分であり、黒実線は500mm／分であり、灰色破線は100mm／分であり、黒一点鎖線（太い破線のようにも見える）は50mm／分であり、灰色点線は10mm／分であり、細い黒破線は2mm／分である。 図11は、MPHDEA:MIBXA＝0.4:0.6のコポリマーの、引張速度が異なる場合の応力－ひずみ曲線である。黒実線は引張速度が1000mm／分であり、黒点線は500mm／分であり、灰色点線は100mm／分であり、灰色実線は50mm／分であり、黒破線は10mm／分であり、灰色破線は2mm／分である。 図12は、MPHDEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーの、引張速度が異なる場合の力－変位曲線である。黒二重線は引裂速度が1000mm／分であり、黒点線は500mm／分であり、灰色実線は100mm／分であり、黒実線は50mm／分であり、灰色点線は10mm／分であり、黒破線は2mm／分である。 図13は、MPHDEA:MIBXA＝0.4:0.6のコポリマーの、引張速度が異なる場合の力－変位曲線である。黒二重線は引裂速度が1000mm／分であり、灰色破線は500mm／分であり、黒破線は100mm／分であり、灰色点線は50mm／分であり、黒実線は10mm／分であり、灰色実線は2mm／分である。 図14は、MPHDEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の、引張速度が異なる場合の力－変位曲線である。黒二重線は引裂速度が1000mm／分であり、黒点線は500mm／分であり、黒破線は100mm／分であり、灰色実線は50mm／分であり、灰色点線は10mm／分であり、黒実線は2mm／分である。 図15は、MPHDEA:MIBXA＝0.4:0.6のコポリマーとの炭素繊維複合材の、引張速度が異なる場合の力－変位曲線である。黒実線は引裂速度が1000mm／分であり、黒点線は500mm／分であり、黒破線は100mm／分であり、灰色実線は50mm／分であり、灰色点線は10mm／分であり、黒二重線は2mm／分である。 図16は、MPHDEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマー（四角）、およびそのコポリマーとの炭素繊維複合材（丸）の、引裂エネルギー対引張速度の比較グラフである。 図17は、MPHDEA:MIBXA＝0.4:0.6のコポリマー（四角）、およびそのコポリマーとの炭素繊維複合材（丸）の、引裂エネルギー対引張速度の比較グラフである。 図18は、MPHDEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の、引張速度が2mm／分の場合の引裂試験後の外観である。 図19は、MPHDEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の、引張速度が10mm／分の場合の引裂試験後の外観である。 図20は、MPHDEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の、引張速度が100mm／分の場合の引裂試験後の外観である。 図21は、MPHDEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の、引張速度が500mm／分の場合の引裂試験後の外観である。 図22は、MPHDEA:MIBXA＝0.4:0.6のコポリマーとの炭素繊維複合材の、引張速度が2mm／分の場合の引裂試験後の外観である。 図23は、MPHDEA:MIBXA＝0.4:0.6のコポリマーとの炭素繊維複合材の、引張速度が50mm／分の場合の引裂試験後の外観である。 図24は、MPHDEA:MIBXA＝0.4:0.6のコポリマーとの炭素繊維複合材の、引張速度が100mm／分の場合の引裂試験後の外観である。 図25は、MPHDEA:MIBXA＝0.4:0.6のコポリマーとの炭素繊維複合材の、引張速度が500mm／分の場合の引裂試験後の外観である。 図26は、マトリクスの引裂エネルギー（Tm）と、そのマトリクスおよび炭素繊維の複合材との引裂エネルギー（Tc）の相関グラフである。最も柔らかいポリマーは四角で表され、最も硬いポリマーは丸で表される。図中の点線の直線は、最も柔らかいポリマーの近似直線であり、Tc＝220×Tm＾０．６４の式で表される。 図27は、フェノキシエチルアクリレート（PHEA）およびIBXAのモル分率が異なる、PHEAとIBXAとのコポリマー（PHEA-co-IBXA）の応力－ひずみ曲線である。黒二点鎖線（一部、太い黒実線のように見える）はPHEA:IBXA=0.7:0.3であり、灰色破線はPHEA:IBXA=0.75:0.25であり、黒破線はPHEA:IBXA=0.8:0.2であり、灰色実線はPHEA:IBXA=0.85:0.15であり、細い黒実線はPHEA:IBXA=0.9:0.1である。 図28は、PHEAおよびIBXAのモル分率が異なる、PHEAとIBXAとのコポリマー（PHEA-co-IBXA）の力－変位曲線である。黒二点鎖線（一部、太い黒一点鎖線のように見える）はPHEA:IBXA=0.7:0.3であり、灰色二点鎖線（一部、太い灰色破線のように見える）はPHEA:IBXA=0.75:0.25であり、黒実線はPHEA:IBXA=0.8:0.2であり、細い灰色破線はPHEA:IBXA=0.85:0.15であり、灰色実線はPHEA:IBXA=0.9:0.1である。 図29は、PHEAおよびIBXAのモル分率が異なるコポリマーの引張係数および応力を示すグラフである。一つの測定対象において、左側の棒グラフは引張係数を表し、右側は応力を表す。 図30は、PHEAおよびIBXAのモル分率が異なるコポリマーのひずみエネルギー密度および引裂エネルギーを示すグラフである。一つの測定対象において、左側の棒グラフはひずみエネルギー密度を表し、右側は引裂エネルギーを表す。 図31は、MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が6mmの場合の引裂試験後の外観である。 図32は、MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が7mmの場合の引裂試験後の外観である。 図33は、MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が8mmの場合の引裂試験後の外観である。 図34は、MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が9mmの場合の引裂試験後の外観である。 図35は、MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーと炭素繊維との複合材の、サンプル幅が5mm～80mmの場合の引裂試験の力－変位曲線である。灰色二重線の破線は、サンプル幅5mmの結果を表し、黒実線は7.5mm、黒二重線の破線は10mm、細い灰色実線は15mm、黒点線は20mm、二重線の灰色実線は30mm、太い黒実線は35mm、灰色点線は45mm、太い灰色実線は60mm、黒破線は70mm、二重線の黒実線は80mmの結果をそれぞれ表す。 図36は、MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーと炭素繊維との複合材の、引裂試験による引裂エネルギー対サンプル幅の相関図である。 図37は、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーと炭素繊維との複合材の、サンプル幅が12mmの場合の引裂試験後の外観である。 図38は、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーと炭素繊維との複合材の、サンプル幅が13mmの場合の引裂試験後の外観である。 図39は、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーと炭素繊維との複合材の、サンプル幅が14mmの場合の引裂試験後の外観である。 図40は、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーと炭素繊維との複合材の、サンプル幅が15mmの場合の引裂試験後の外観である。 図41は、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーと炭素繊維との複合材の、サンプル幅が5mm～80mmの場合の引裂試験の力－変位曲線である。灰色二重線の破線は、サンプル幅5mmの結果を表し、二重線の黒破線は10mm、細い灰色実線は15mm、黒点線は20mm、二重線の灰色実線は25mm、太い黒実線は30mm、灰色点線は40mm、太い灰色実線は50mm、黒破線は65mm、二重線の黒実線は80mmの結果をそれぞれ表す。 図42は、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとの炭素繊維複合材の、引裂試験による引裂エネルギー対サンプル幅の相関図である。 図43は、MPHEA:MIBXA＝0.8:0.2のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が16mmの場合の引裂試験後の外観である。 図44は、MPHEA:MIBXA＝0.8:0.2のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が17mmの場合の引裂試験後の外観である。 図45は、MPHEA:MIBXA＝0.8:0.2のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が18mmの場合の引裂試験後の外観である。 図46は、MPHEA:MIBXA＝0.8:0.2のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が19mmの場合の引裂試験後の外観である。 図47は、MPHEA:MIBXA＝0.8:0.2のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が5mm～85mmの場合の引裂試験の力－変位曲線である。灰色二重線の破線は、サンプル幅5mmの結果を表し、二重線の黒破線は10mm、細い灰色実線は15mm、黒点線は20mm、二重線の灰色実線は30mm、太い黒実線は40mm、灰色点線は55mm、太い灰色実線は65mm、黒破線は75mm、二重線の黒実線は85mmの結果をそれぞれ表す。 図48は、MPHEA:MIBXA＝0.8:0.2のコポリマーとの炭素繊維複合材の、引裂試験による引裂エネルギー対サンプル幅の相関図である。 図49は、図38の相関図における、サンプル幅と、プロセスゾーンとの関係を表す模式図を示す。サンプル幅がＷｃより小さいときは、繊維が引き出されるのみであり、サンプル幅がＷｃより大きいときは、繊維の引き出しと繊維の破断が共存し、サンプル幅がＷｃよりはるかに大きいときは、主として繊維の破断が起こる。 図50は、MPHEA:MIBXA＝0.85:0.15のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が21mmの場合の引裂試験後の外観である。 図51は、MPHEA:MIBXA＝0.85:0.15のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が22mmの場合の引裂試験後の外観である。 図52は、MPHEA:MIBXA＝0.85:0.15のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が23mmの場合の引裂試験後の外観である。 図53は、MPHEA:MIBXA＝0.85:0.15のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が24mmの場合の引裂試験後の外観である。 図54は、MPHEA:MIBXA＝0.85:0.15のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が5mm～110mmの場合の引裂試験の力－変位曲線である。灰色二重線の破線は、サンプル幅5mmの結果を表し、二重線の黒破線は10mm、灰色破線は15mm、黒点線は20mm、二重線の灰色実線は30mm、太い黒実線は35mm、灰色点線は40mm、太い灰色実線は50mm、黒破線は65mm、二重線の黒実線は110mmの結果をそれぞれ表す。 図55は、MPHEA:MIBXA＝0.85:0.15のコポリマーとの炭素繊維複合材の、引裂試験による引裂エネルギー対サンプル幅の相関図である。 図56は、MPHEA:MIBXA＝0.9:0.1のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が22mmの場合の引裂試験後の外観である。 図57は、MPHEA:MIBXA＝0.9:0.1のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が23mmの場合の引裂試験後の外観である。 図58は、MPHEA:MIBXA＝0.9:0.1のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が24mmの場合の引裂試験後の外観である。 図59は、MPHEA:MIBXA＝0.9:0.1のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が25mmの場合の引裂試験後の外観である。 図60は、MPHEA:MIBXA＝0.9:0.1のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が5mm～120mmの場合の引裂試験の力－変位曲線である。灰色二重線の破線は、サンプル幅5mmの結果を表し、二重線の黒破線は10mm、黒点線は15mm、二重線の灰色実線は20mm、太い黒実線は30mm、灰色点線は40mm、太い灰色実線は50mm、黒破線は70mm、二重線の黒実線は120mmの結果をそれぞれ表す。 図61は、MPHEA:MIBXA＝0.9:0.1のコポリマーとの炭素繊維複合材の、引裂試験による引裂エネルギー対サンプル幅の相関図である。 図62は、PHEAおよびIBXAのモル分率が異なるコポリマーとの炭素繊維複合材における、引裂エネルギー（Tc，kJ/m2）対マトリクスのエネルギー密度（Wm）×幅（kJ/m2）との相関図である。ひし形はPHEA:IBXA=0.7:0.3の結果を表し、灰色三角はPHEA:IBXA=0.75:0.25、灰色丸はPHEA:IBXA=0.8:0.2、黒三角はPHEA:IBXA=0.85:0.15、黒四角はPHEA:IBXA=0.9:0.1の結果をそれぞれ表す。太い黒破線、黒点線、灰色破線、灰色点線、細い黒破線は、PHEA:IBXA=0.9:0.1、PHEA:IBXA=0.85:0.15、PHEA:IBXA=0.8:0.2、PHEA:IBXA=0.75:0.25、およびPHEA:IBXA=0.7:0.3の近似直線をそれぞれ表す。 図63は、硬いマトリクス（MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマー）を有する複合材の、引裂試験における変形の小ささを示す模式図である。 図64は、柔らかいマトリクス（MPHEA:MIBXA＝0.85:0.15のコポリマー）を有する複合材の、引裂試験における変形の小ささを示す模式図である。 図65は、PHEAおよびIBXAのモル分率が異なるコポリマーとの炭素繊維複合材における、引裂エネルギー（Tc，kJ/m2）対前因子（D）×マトリクスのエネルギー密度（Wm）×幅（kJ/m2）との相関図である。ひし形はPHEA:IBXA=0.7:0.3の結果を表し、灰色三角はPHEA:IBXA=0.75:0.25、灰色丸はPHEA:IBXA=0.8:0.2、黒三角はPHEA:IBXA=0.85:0.15、黒四角はPHEA:IBXA=0.9:0.1の結果をそれぞれ表す。黒破線は、全ての点に対する近似直線を表す。 図66は、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとのガラス繊維複合材の、サンプル幅が10mmの場合の引裂試験後の外観である。 図67は、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとのガラス繊維複合材の、サンプル幅が11mmの場合の引裂試験後の外観である。 図68は、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとのガラス繊維複合材の、サンプル幅が12mmの場合の引裂試験後の外観である。 図69は、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとのガラス繊維複合材の、サンプル幅が13mmの場合の引裂試験後の外観である。 図70は、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーと炭素繊維またはガラス繊維との複合材における、引裂エネルギー（Tc，kJ/m2）対マトリクスのエネルギー密度（Wm）×幅（kJ/m2）との相関図である。炭素繊維複合材（CFC）は灰色三角で示され、ガラス繊維複合材（GFC）は黒丸で示される。 図71は、PHEAおよびIBXAのモル分率が異なるコポリマーとの炭素繊維複合材ならびにMPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとガラス繊維との複合材における、引裂エネルギー（Tc，kJ/m2）対マトリクスのエネルギー密度（Wm）×幅（kJ/m2）との相関図である。ひし形はPHEA:IBXA=0.7:0.3の結果を表し、黒丸はPHEA:IBXA=0.75:0.25（GFC:ガラス繊維複合材）、灰色三角はPHEA:IBXA=0.75:0.25、灰色丸はPHEA:IBXA=0.8:0.2、黒三角はPHEA:IBXA=0.85:0.15、黒四角はPHEA:IBXA=0.9:0.1の結果をそれぞれ表す。太い黒破線、黒点線、灰色破線、灰色点線、黒一点鎖線は、細い黒破線は、PHEA:IBXA=0.9:0.1、PHEA:IBXA=0.85:0.15、PHEA:IBXA=0.8:0.2、PHEA:IBXA=0.75:0.25、PHEA:IBXA=0.75:0.25（GFC:ガラス繊維複合材）、およびPHEA:IBXA=0.7:0.3の近似直線をそれぞれ表す。 図72は、PHEAおよびIBXAのモル分率が異なるコポリマーとの炭素繊維複合材ならびにMPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとガラス繊維との複合材における、引裂エネルギー（Tc，kJ/m2）対前因子（Ｄ）×マトリクスのエネルギー密度（Wm）×幅（kJ/m2）との相関図である。ひし形はPHEA:IBXA=0.7:0.3の結果を表し、黒丸はPHEA:IBXA=0.75:0.25（GFC:ガラス繊維複合材）、灰色三角はPHEA:IBXA=0.75:0.25、灰色丸はPHEA:IBXA=0.8:0.2、黒三角はPHEA:IBXA=0.85:0.15、黒四角はPHEA:IBXA=0.9:0.1の結果をそれぞれ表す。黒破線は、全ての点に対する近似直線を表す。 図73は、マトリクス成分が異なるモル分率を有するPHEA-co-IBXA／炭素繊維複合材の引張係数および曲げ弾性係数を表すグラフである。MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3～0.9:0.1である。一つの測定対象において、左側の棒グラフは引張係数を表し、右側は曲げ弾性係数を表す。 図74は、炭素繊維（ＣＦ）、ガラス繊維（ＧＦ）、またはアラミド繊維（ケブラー（登録商標）繊維、ＫＦ）によりそれぞれ強化されたPHEA-co-IBXAベースの複合材の引張係数および曲げ弾性係数を表すグラフである。MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25である。一つの測定対象において、左側の棒グラフは引張係数を表し、右側は曲げ弾性係数を表す。 図75は、熱開始またはUV開始により重合させたPHEA-co-IBXA／炭素繊維複合材（MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25）（幅40mm）の力－変位曲線である。黒実線は、UVで重合を開始した場合であり、灰色破線は、熱により重合を開始した場合である。 図76は、熱開始またはUV開始により重合させたPHEA-co-IBXA／炭素繊維複合材（MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25）（幅40mm）の引裂エネルギーを表すグラフである。 図77は、幅40mmのPDMS（ポリジメチルシロキサン）ポリマー／炭素繊維複合材およびPHEA-co-IBXA／炭素繊維複合材の力－変位曲線である。黒一点鎖線はポリジメチルシロキサンとの炭素繊維複合材（PDMS/CFC）であり、灰色実線はPHDEA:IBXA=0.7:0.3の炭素繊維複合材であり、灰色破線はPHDEA:IBXA=0.75:0.25の炭素繊維複合材、黒破線はPHDEA:IBXA=0.8:0.2の炭素繊維複合材、黒点線はPHDEA:IBXA=0.85:0.15の炭素繊維複合材、黒実線はPHDEA:IBXA=0.9:0.1の炭素繊維複合材をそれぞれ表す。 図78は、幅40mmのPDMS（ポリジメチルシロキサン）ポリマー／炭素繊維複合材およびPHEA-co-IBXA／炭素繊維複合材の引裂エネルギー対マトリクスの引裂エネルギーの相関図である。エックスマークはポリジメチルシロキサンとの炭素繊維複合材（PDMS/CFC）であり、黒四角はPHDEA:IBXA=0.7:0.3の炭素繊維複合材であり、黒三角はPHDEA:IBXA=0.75:0.25の炭素繊維複合材、黒ひし形はPHDEA:IBXA=0.8:0.2の炭素繊維複合材、黒中抜き四角はPHDEA:IBXA=0.85:0.15の炭素繊維複合材、黒丸はPHDEA:IBXA=0.9:0.1の炭素繊維複合材をそれぞれ表す。 図79は、PHEA-co-IBXA／炭素繊維複合材（MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25）の、引裂試験後の外観である。 図80は、PDMS／炭素繊維複合材の、引裂試験後の外観である。 図81は、MPHEA:MIBXA=0:1～1:0のPHEA-co-IBXAのレオロジー挙動を示す、Ｔａｎδ－角周波数のグラフである。黒丸はMPHEA:MIBXA=0:1の場合のレオロジー挙動を示し、灰色三角は0.3:0.7、白丸は0.5:0.5、灰色四角は0.6:0.4、白三角は0.7:0.3、黒三角は0.8:0.2、白ひし形は0.9:0.1、灰色ひし形は1:0の場合をそれぞれ示す。 図82は、熱開始またはUV開始により重合させたPHEA-co-IBXA／炭素繊維複合材（MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3）（幅40mm）の力－変位曲線である。黒実線は、熱により重合を開始した場合であり、灰色破線は、UVで重合を開始した場合である。 図83は、熱開始またはUV開始により重合させたPHEA-co-IBXA／炭素繊維複合材（MPHEA:MIBXA＝0.8:0.2）（幅40mm）の力－変位曲線である。黒実線は、熱により重合を開始した場合であり、灰色破線は、UVで重合を開始した場合である。 図84は、熱開始またはUV開始により重合させたPHEA-co-IBXA／炭素繊維複合材（MPHEA:MIBXA＝0.85:0.15）（幅40mm）の力－変位曲線である。黒実線は、熱により重合を開始した場合であり、灰色破線は、UVで重合を開始した場合である。 図85は、熱開始またはUV開始により重合させたPHEA-co-IBXA／炭素繊維複合材（MPHEA:MIBXA＝0.9:0.1）（幅40mm）の力－変位曲線である。黒実線は、熱により重合を開始した場合であり、灰色破線は、UVで重合を開始した場合である。 図86は、熱開始またはUV開始により重合させたPHEA-co-IBXA／炭素繊維複合材（MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3、0.75:0.25、0.8:0.2、0.85:0.15、または0.9:0.1）（幅40mm）の引裂エネルギーを表すグラフである。一つの測定対象において、左側の熱開始重合（AIBN使用）由来の複合材を表し、右側はUV開始重合（ベンゾフェノン使用）由来の複合材を表す。 図87は、熱開始またはUV開始により重合させたPHEA-co-IBXA（MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3）の応力－ひずみ曲線である。黒実線は、熱により重合を開始した場合であり、灰色破線は、UVで重合を開始した場合である。 図88は、熱開始またはUV開始により重合させたPHEA-co-IBXA（MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25）の応力－ひずみ曲線である。黒実線は、熱により重合を開始した場合であり、灰色破線は、UVで重合を開始した場合である。 図89は、熱開始またはUV開始により重合させたPHEA-co-IBXA（MPHEA:MIBXA＝0.8:0.2）の応力－ひずみ曲線である。黒実線は、熱により重合を開始した場合であり、灰色破線は、UVで重合を開始した場合である。 図90は、熱開始またはUV開始により重合させたPHEA-co-IBXA（MPHEA:MIBXA＝0.85:0.15）の応力－ひずみ曲線である。黒実線は、熱により重合を開始した場合であり、灰色破線は、UVで重合を開始した場合である。 図91は、熱開始またはUV開始により重合させたPHEA-co-IBXA（MPHEA:MIBXA＝0.9:0.1）の応力－ひずみ曲線である。黒実線は、熱により重合を開始した場合であり、灰色破線は、UVで重合を開始した場合である。 図92は、熱開始またはUV開始により重合させたPHEA-co-IBXA／炭素繊維複合材におけるマトリクス（MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3、0.75:0.25、0.8:0.2、0.85:0.15、または0.9:0.1）のひずみエネルギー密度を表すグラフである。一つの測定対象において、左側の棒グラフは熱開始の結果を表し、右側はUV開始の結果を表す。 図93は、熱開始またはUV開始により重合させたPHEA-co-IBXA／炭素繊維複合材におけるマトリクス（MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3、0.75:0.25、0.8:0.2、0.85:0.15、または0.9:0.1）のひずみエネルギー密度を表すグラフである。一つの測定対象において、左側の棒グラフは熱開始の結果を表し、右側はUV開始の結果を表す。 図94は、PHEAおよびIBXAのモル分率が異なる、PI/CFCの引裂エネルギー（Tc）対ひずみエネルギー密度（Sm）×臨界幅（Wc）のプロットである。四角は、引裂エネルギーの高い順に、PHEA:IBXA=0.85:0.15、0.9:0.1、0.8:0.2、0.75:0.25、および0.7:0.3であるPI/CFCを表す。 図95は、異なる速度での引張試験による、PHEAおよびIBXAのモル分率が異なる、PHEAとIBXAとのコポリマー（PHEA-co-IBXA）の応力－ひずみ曲線である。黒実線はPHEA:IBXA=0.7:0.3（引張速度＝500mm/min）であり、灰色一点鎖線はPHEA:IBXA=0.7:0.3（5mm/min）であり、灰色点線はPHEA:IBXA=0.75:0.25（500mm/min）であり、黒一点破線はPHEA:IBXA=0.75:0.25（5mm/min）であり、黒破線はPHEA:IBXA=0.8:0.2（500mm/min）であり、灰色実線はPHEA:IBXA=0.85:0.15（500mm/min）であり、黒点線はPHEA:IBXA=0.9:0.1（500mm/min）である。単位mm/minは、ミリメートル毎分である。 図96は、50mm/minの引張速度での引張試験による、異なる速度での引裂試験による、PHEAおよびIBXAのモル分率が異なる、PHEAとIBXAとのコポリマー（PHEA-co-IBXA）の力－変位曲線である。黒破線はPHEA:IBXA=0.7:0.3（引裂速度＝500mm/min）であり、黒実線はPHEA:IBXA=0.7:0.3（5mm/min）であり、灰色実線はPHEA:IBXA=0.75:0.25（500mm/min）であり、黒一点鎖線はPHEA:IBXA=0.75:0.25（5mm/min）であり、灰色点線はPHEA:IBXA=0.8:0.2（500mm/min）であり、灰色一点鎖線はPHEA:IBXA=0.85:0.15（500mm/min）であり、黒点線はPHEA:IBXA=0.9:0.1（500mm/min）である。 図97は、500mm/minまたは5mm/minの速度での試験による、PHEAおよびIBXAのモル分率が異なるコポリマーの引張係数および応力を示すグラフである。一つの測定対象において、左側の棒グラフは引張係数を表し、右側は応力を表す。 図98は、500mm/minまたは5mm/minの速度での試験による、PHEAおよびIBXAのモル分率が異なるコポリマーと炭素繊維との複合材のひずみエネルギー密度および引裂エネルギーを示すグラフである。一つの測定対象において、左側の棒グラフはひずみエネルギー密度を表し、右側は引裂エネルギーを表す。 図99は、MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が6mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は500mm/minである。 図100は、MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が7mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は500mm/minである。 図101は、MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が8mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は500mm/minである。 図102は、MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が5mm～40mmの場合の引裂試験の力－変位曲線である。細い黒実線は、サンプル幅5mmの結果を表し、太い灰色実線は10mm、黒破線は15mm、灰色点線は20mm、細い灰色実線は25mm、細い黒破線は30mm、太い黒実線は35mm、灰色一点鎖線は40mmの結果をそれぞれ表す。引裂速度は500mm/minである。 図103は、MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が10mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は5mm/minである。 図104は、MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が11mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は5mm/minである。 図105は、MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が12mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は5mm/minである。 図106は、MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が5mm～65mmの場合の引裂試験の力－変位曲線である。細い灰色点線は、サンプル幅5mmの結果を表し、細い灰色実線は10mm、太い黒破線は15mm、太い灰色一点鎖線は20mm、細い黒実線は25mm、太い灰色実線は30mm、細い灰色一点鎖線は35mm、太い黒実線は40mm、細い灰色点線は50mm、細い黒破線は65mmの結果をそれぞれ表す。引裂速度は5mm/minである。 図107は、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が9mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は500mm/minである。 図108は、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が10mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は500mm/minである。 図109は、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が11mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は500mm/minである。 図110は、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が5mm～40mmの場合の引裂試験の力－変位曲線である。細い灰色点線は、サンプル幅5mmの結果を表し、細い黒破線は10mm、太い黒点線は15mm、灰色実線は20mm、灰色破線は25mm、太い黒実線は30mm、細い黒実線は35mm、灰色一点鎖線は40mmの結果をそれぞれ表す。引裂速度は500mm/minである。 図111は、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が13mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は5mm/minである。 図112は、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が14mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は5mm/minである。 図113は、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が15mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は5mm/minである。 図114は、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が5mm～65mmの場合の引裂試験の力－変位曲線である。太い黒一点鎖線は、サンプル幅5mmの結果を表し、灰色破線は10mm、太い黒実線は15mm、細い灰色実線は20mm、黒点線は25mm、太い灰色実線は30mm、黒破線は35mm、細い黒実線は45mm、細い灰色一点鎖線は50mm、灰色点線は65mmの結果をそれぞれ表す。引裂速度は5mm/minである。 図115は、MPHEA:MIBXA＝0.8:0.2のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が12mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は500mm/minである。 図116は、MPHEA:MIBXA＝0.8:0.2のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が13mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は500mm/minである。 図117は、MPHEA:MIBXA＝0.8:0.2のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が14mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は500mm/minである。 図118は、MPHEA:MIBXA＝0.8:0.2のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が5mm～50mmの場合の引裂試験の力－変位曲線である。黒破線は、サンプル幅5mmの結果を表し、灰色点線は10mm、太い黒一点鎖線は15mm、太い黒実線は20mm、太い灰色実線は25mm、細い黒実線は30mm、細い黒一点鎖線は35mm、黒点線は40mm、細い灰色実線は50mmの結果をそれぞれ表す。引裂速度は500mm/minである。 図119は、MPHEA:MIBXA＝0.85:0.15のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が15mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は500mm/minである。 図120は、MPHEA:MIBXA＝0.85:0.15のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が16mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は500mm/minである。 図121は、MPHEA:MIBXA＝0.85:0.15のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が17mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は500mm/minである。 図122は、MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が5mm～65mmの場合の引裂試験の力－変位曲線である。黒一点鎖線は、サンプル幅5mmの結果を表し、細い灰色破線は10mm、黒一点鎖線は15mm、灰色点線は20mm、太い灰色実線は25mm、黒点線は30mm、細い灰色実線は35mm、太い黒実線は40mm、細い黒実線は45mm、灰色破線は50mmの結果をそれぞれ表す。引裂速度は500mm/minである。 図123は、MPHEA:MIBXA＝0.9:0.1のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が16mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は500mm/minである。 図124は、MPHEA:MIBXA＝0.9:0.1のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が17mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は500mm/minである。 図125は、MPHEA:MIBXA＝0.9:0.1のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が18mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は500mm/minである。 図126は、MPHEA:MIBXA＝0.9:0.1のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が5mm～45mmの場合の引裂試験の力－変位曲線である。細い黒二点鎖線は、サンプル幅5mmの結果を表し、灰色破線は10mm、太い黒二点鎖線は15mm、太い灰色実線は20mm、細い黒実線は25mm、細い灰色点線は30mm、太い黒実線は35mm、細い灰色実線は40mm、細い黒破線は45mmの結果をそれぞれ表す。引裂速度は500mm/minである。 図127は、5mm/minでの引裂試験における引裂エネルギー（Tc）－サンプル幅のグラフを示す。MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25（灰色三角）のコポリマーとの炭素繊維複合材における引裂エネルギーのプラトーは856kJ/m2であり、MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3（黒丸）では760kJ/m2である。 図128は、500mm/minでの引裂試験における引裂エネルギー（Tc）－サンプル幅のグラフを示す。MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3（黒丸）のコポリマーとの炭素繊維複合材（黒丸）における引裂エネルギーのプラトーは453kJ/m2であり、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25（灰色丸）では552kJ/m2であり、MPHEA:MIBXA＝0.8:0.2（黒四角）では576kJ/m2であり、MPHEA:MIBXA＝0.85:0.15（灰色四角）では682kJ/m2であり、MPHEA:MIBXA＝0.9:0.1（半白半黒丸）では750kJ/m2である。 図129は、BZA-co-IBXA(MBZA:MIBXA=0.85:0.15、黒実線)およびPHEA-co-IBXA(MPHEA:MIBXA=0.75:0.25、灰色破線)の引張試験での応力－ひずみ曲線を示す。引張速度は50mm/minである。 図130は、BZA-co-IBXA(MBZA:MIBXA=0.85:0.15、黒実線)およびPHEA-co-IBXA(MPHEA:MIBXA=0.75:0.25、灰色破線)の引裂試験での力－変位曲線を示す。引裂速度は50mm/minである。 図131は、BZA-co-IBXA(MBZA:MIBXA=0.85:0.15)およびPHEA-co-IBXA(MPHEA:MIBXA=0.75:0.25)の引張試験での引張係数（E、MPa、白）および破壊応力（σ、MPa、、斜線付）を示す。引張速度は50mm/minである。 図132は、BZA-co-IBXA(MBZA:MIBXA=0.85:0.15)およびPHEA-co-IBXA(MPHEA:MIBXA=0.75:0.25)の引裂試験でのひずみエネルギー密度（Sm、MJ/m3、白）および引裂エネルギー（Tm、kJ/m2、斜線付）を示す。引裂速度は50mm/minである。 図133は、MBZA:MIBXA=0.85:0.15のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が10mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は50mm/minである。 図134は、MBZA:MIBXA=0.85:0.15のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が11mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は50mm/minである。 図135は、MBZA:MIBXA=0.85:0.15のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が12mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は50mm/minである。 図136は、MBZA:MIBXA＝0.85:0.15のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が5mm～70mmの場合の引裂試験の力－変位曲線である。細い黒一点鎖線は、サンプル幅5mmの結果を表し、灰色点線は7.5mm、太い黒一点鎖線は10mm、太い黒実線は15mm、太い灰色実線は20mm、黒点線は30mm、細い灰色実線は35mm、細い黒破線は45mm、細い黒実線は55mm、灰色破線は70mmの結果をそれぞれ表す。引裂速度は50mm/minである。 図137は、MPHEA:MIBXA=0.75:0.25のコポリマーとのガラス繊維複合材の、サンプル幅が11mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は50mm/minである。 図138は、MPHEA:MIBXA=0.75:0.25のコポリマーとのガラス繊維複合材の、サンプル幅が12mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は50mm/minである。 図139は、MPHEA:MIBXA=0.75:0.25のコポリマーとのガラス繊維複合材の、サンプル幅が13mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は50mm/minである。 図140は、MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとのガラス繊維複合材の、サンプル幅が3mm～60mmの場合の引裂試験の力－変位曲線である。太い黒一点鎖線は、サンプル幅3mmの結果を表し、灰色点線は5mm、細い黒破線は8mm、太い灰色実線は10mm、細い灰色実線は15mm、太い黒実線は20mm、太い黒破線は30mm、細い黒実線は40mm、黒点線は50mm、細い灰色一点鎖線は60mmの結果をそれぞれ表す。引裂速度は50mm/minである。 図141は、50mm/minでの引裂試験における引裂エネルギー（Tc）－サンプル幅のグラフを示す。MBZA:MIBXA＝0.85:0.15のコポリマーとの炭素繊維複合材における引裂エネルギーのプラトーは599kJ/m2である。 図142は、50mm/minでの引裂試験における引裂エネルギー（Tc）－サンプル幅のグラフを示す。MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとのガラス繊維複合材における引裂エネルギーのプラトーは300kJ/m2である。 図143は、MPHEA:MIBXA=0.8:0.2のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が85mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は50mm/minである。 図144は、５種の複合材についての引裂エネルギー（Tc）－ひずみエネルギー密度（Sm）×臨界幅（Wc）のグラフを示す。黒三角、黒丸、および黒四角はそれぞれ、500mm/min、50mm/minおよび5mm/minの引裂速度でのMPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとの炭素繊維複合材の引裂試験の結果に基づき、白丸は、50mm/minの引裂速度でのMBZA:MIBXA＝0.85:0.15のコポリマーとの炭素繊維複合材、星は、50mm/minの引裂速度でのMPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとのガラス繊維複合材の場合の結果にそれぞれ基づく。 図145は、５種の複合材についての引裂エネルギー（Tc）－前因子（D)×ひずみエネルギー密度（Sm）×臨界幅（Wc）のグラフを示す。黒四角、黒丸、および黒三角はそれぞれ、5mm/min、50mm/minおよび500mm/minの引裂速度でのMPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとの炭素繊維複合材の引裂試験の結果に基づき、白丸は、50mm/minの引裂速度でのMBZA:MIBXA＝0.85:0.15のコポリマーとの炭素繊維複合材、星は、50mm/minの引裂速度でのMPHEA:MIBXA＝0.75:0.25のコポリマーとのガラス繊維複合材の場合の結果にそれぞれ基づく。 図146は、繊維束の力－変位曲線を示す。炭素繊維束（CF）については、5mm/min（黒破線）、50mm/min（灰色実線）または500mm/min（黒実線）の速度で測定し、ガラス繊維束（GF）については、50mm/min（灰色一点鎖線）で測定した。 図147は、2種の繊維束の応力－ひずみ曲線を示す。 図148は、引裂エネルギー（Tc）－前因子（D）×（マトリクスのひずみエネルギー密度（Sm）＋繊維束のひずみエネルギー密度（Sf））×臨界幅（Wc）のグラフを示す。黒四角、黒丸、および黒三角はそれぞれ、5mm/min、50mm/minおよび500mm/minの引裂速度でのPHEA-co-IBXAとの炭素繊維複合材の引裂試験の結果に基づき、白丸は、5mm/minの引裂速度でのBZA-co-IBXAとの炭素繊維複合材、星は、50mm/minの引裂速度でのPHEA-co-IBXAとのガラス繊維複合材の場合の結果にそれぞれ基づく。 図149は、MPHEA:MIBXA=0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が60mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は50mm/minである。 図150は、MPHEA:MIBXA=0.9:0.1のコポリマーとの炭素繊維複合材の、サンプル幅が50mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は50mm/minである。 図151は、引裂エネルギー（Tc）－（前因子（D）×マトリクスのひずみエネルギー密度（Sm）＋繊維束のひずみエネルギー密度（Sf））×臨界幅（Wc）のグラフを示す。灰色四角、黒丸、および黒三角はそれぞれ、5mm/min、50mm/minおよび500mm/minの引裂速度でのPHEA-co-IBXAとの炭素繊維複合材の引裂試験の結果に基づき、白丸は、50mm/minの引裂速度でのBZA-co-IBXAとの炭素繊維複合材、星は、50mm/minの引裂速度でのPHEA-co-IBXAとのガラス繊維複合材の場合の結果にそれぞれ基づく。 図152は、繊維の厚みから計算した引裂エネルギー（Tc）－（（繊維のずり弾性率（Gf）／マトリクスのずり弾性率（Gf））×マトリクスのひずみエネルギー密度（Sm）＋繊維束のひずみエネルギー密度（Sf））×臨界幅（Wc）のグラフを示す。黒四角、灰色丸、および黒三角はそれぞれ、5mm/min、50mm/minおよび500mm/minの引裂速度でのPHEA-co-IBXAとの炭素繊維複合材の引裂試験の結果に基づき、白丸は、50mm/minの引裂速度でのBZA-co-IBXAとの炭素繊維複合材、星は、50mm/minの引裂速度でのPHEA-co-IBXAとのガラス繊維複合材の場合の結果にそれぞれ基づく。 図153は、複合材の厚みから計算した引裂エネルギー（Tc）－（（繊維のずり弾性率（Gf）／マトリクスのずり弾性率（Gf））×マトリクスのひずみエネルギー密度（Sm）＋繊維束のひずみエネルギー密度（Sf））×臨界幅（Wc）のグラフを示す。黒四角、灰色丸、および黒三角はそれぞれ、5mm/min、50mm/minおよび500mm/minの引裂速度でのPHEA-co-IBXAとの炭素繊維複合材の引裂試験の結果に基づき、白丸は、50mm/minの引裂速度でのBZA-co-IBXAとの炭素繊維複合材、星は、50mm/minの引裂速度でのPHEA-co-IBXAとのガラス繊維複合材の場合の結果にそれぞれ基づく。 図154は、臨界幅（Wc）－引張係数のグラフを示す。灰色四角、黒丸、および黒三角はそれぞれ、5mm/min、50mm/minおよび500mm/minの引裂速度でのPHEA-co-IBXAとの炭素繊維複合材の引裂試験の結果に基づき、星は、50mm/minの引裂速度でのBZA-co-IBXAとの炭素繊維複合材の場合の結果に基づく。 図155は、臨界幅（Wc）－破壊応力のグラフを示す。黒四角、黒丸、および黒三角はそれぞれ、5mm/min、50mm/minおよび500mm/minの引裂速度でのPHEA-co-IBXAとの炭素繊維複合材の引裂試験の結果に基づき、半白半黒丸は、50mm/minの引裂速度でのBZA-co-IBXAとの炭素繊維複合材の場合の結果に基づく。 図156は、MPHEA:MIBXA=0.8:0.2のコポリマーとの炭素繊維複合材(幅=Lbulk=40mm)の、異なる温度での引裂試験後の外観である。引裂速度は50mm/minである。左上サンプルは24℃での引裂試験後のものであり、右上は50℃、左下は100℃、右下は150℃の場合のものである。 図157は、MPHEA:MIBXA=0.8:0.2のコポリマーとの炭素繊維複合材(幅=Lbulk=40mm)の、異なる温度での力－変位曲線を示す。黒実線は24℃での引裂試験後のものであり、灰色一点鎖線は50℃、黒破線は100℃、灰色実線は150℃の場合のものである。 図158は、MPHEA:MIBXA=0.8:0.2のコポリマーとの炭素繊維複合材(幅=Lbulk=40mm)の、異なる温度での引裂エネルギー－温度相関図を示す。 図159は、MCBA:MIBXA=0.4:0.6のコポリマーとのアラミド繊維複合材の、サンプル幅が30mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は50mm/minである。 図160は、MCBA:MIBXA=0.4:0.6のコポリマーとのアラミド繊維複合材の、サンプル幅が35mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は50mm/minである。 図161は、MCBA:MIBXA=0.4:0.6のコポリマーとのアラミド繊維複合材の、サンプル幅が40mmの場合の引裂試験後の外観である。引裂速度は50mm/minである。 図162は、CBA-co-IBXA（MCBA:MIBXA=0.4:0.6）の応力－ひずみ曲線を示す。引張係数Eは0.56MPaであり、ひずみエネルギー密度は8.29MJ/m-3であり、破壊応力σは1.86MPaである。 図163は、単一のアラミド繊維の力－変位曲線を示す。試験されたアラミド繊維の断面積は、0.396mm２である。 図164は、単一のアラミド繊維の応力－ひずみ曲線を示す。試験されたアラミド繊維のひずみエネルギー密度は、0.396MJ/m-3である。 図165は、種々のサンプル幅のアラミド繊維複合材の力－変位曲線を示す。細い黒実線はサンプル幅5mmの結果を表し、細い灰色実線は10mm、細い黒点線は15mm、灰色点線は20mm、太い黒一点鎖線は25mm、灰色一点鎖線は30mm、細い黒一点鎖線は35mm、太い黒実線は40mm、細い黒破線は50mm、太い黒点線は65mm、太い黒破線は85mm、太い灰色実線は110mmの結果をそれぞれ表す。引裂速度は50mm/minである。 図166は、MCBA:MIBXA=0.4:0.6のコポリマーとのアラミド繊維複合材の引裂エネルギー（Tc）とサンプル幅の相関図を示す。３回の試験の結果、Tcの最大値は約2784kJ/m2であり、平均値は約2561kJ/m2であった。 図167は、MPHEA:MIBXA=0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の２カ所引裂試験前と後の外観である。 図168は、MPHEA:MIBXA=0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の２カ所引裂試験用のサンプルの寸法を示す。tは複合材の厚さである。試験前に入れる切込みの長さは20mmである。引裂速度は50mm/minである。 図169は、MPHEA:MIBXA=0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の２カ所引裂試験用の別のサンプルの寸法を示す。試験前に入れる切込みの長さは20mmである。引裂速度は50mm/minである。右側の写真は、引裂試験後のサンプルの外観である。 図170は、MPHEA:MIBXA=0.7:0.3のコポリマーとの炭素繊維複合材の２カ所引裂試験用のさらに別のサンプルの寸法を示す。右側の写真は、引裂試験後のサンプルの外観である。試験前に入れる切込みの長さは20mmであり、引裂速度は50mm/minである。 図171は、引裂エネルギーと、マトリクスの引張係数に対する繊維の引張係数の比との相関図を示す。星は、PI/CFCを5mm/minで測定した場合の値を表し、黒丸はPI/CFCを50mm/minで、四角はPI/CFCを500mm/minで、白丸はPI/GFCを50mm/minで、三角はCI/CFCを50mm/minで測定した場合の値を表す。 図172は、臨界幅と、マトリクスの引張係数に対する繊維の引張係数の比との相関図を示す。星は、PI/CFCを5mm/minで測定した場合の値を表し、黒丸はPI/CFCを50mm/minで、四角はPI/CFCを500mm/minで、白丸はPI/GFCを50mm/minで測定した場合の値を表す。 図173は、引裂エネルギーと、マトリクスの破壊応力に対する繊維の破壊応力の比との相関図を示す。星は、PI/CFCを5mm/minで測定した場合の値を表し、黒丸はPI/CFCを50mm/minで、灰色四角はPI/CFCを500mm/minで、白丸はPI/GFCを50mm/minで、三角はCI/CFCを50mm/minで測定した場合の値を表す。 図174は、臨界幅と、マトリクスの引張係数に対する繊維の引張係数の比との相関図を示す。星は、PI/CFCを5mm/minで測定した場合の値を表し、黒丸はPI/CFCを50mm/minで、四角はPI/CFCを500mm/minで、白丸はPI/GFCを50mm/minで測定した場合の値を表す。 図175は、マトリクスの引裂エネルギーとひずみエネルギー密度の相関図を示す。白三角、黒四角および丸は、PIを5mm/min、50mm/min、500mm/minで測定した場合の値をそれぞれ表す。 図176は、仕事量とプロセスゾーンの関係を説明するためのモデルの幾何形状を示す。 図177は、接着の応力／ひずみ挙動γcおよびτcは剪断におけるマトリクスの破断ひずみおよび破壊応力を表す。ここで、γcおよびτcは剪断におけるマトリクスの破断ひずみおよび破壊応力を表す。 図178は、剛直な繊維および柔らかいマトリクスから得られると仮定される応力－ひずみ曲線を示す。 図179は、Ｆｃ－２πＲＬτｃのグラフを示す。黒四角、黒三角、星、灰色四角、および黒丸はそれぞれ、PI/CFC(f=0.7)、PI/CFC(f=0.75)、PI/CFC(f=0.8)、PI/CFC(f=0.85)、およびPI/CFC(f=0.90)について50mm/minの引裂速度での試験結果のプロットである。 図180は、PI/CFC(f=0.7, 0.75, 0.8,0.85, 0.9)のＬｃ－Ｒσｃ／２τｃのグラフを示す。黒四角、黒丸、および黒三角はそれぞれ、PI/CFCについての500mm/min、50mm/min、および5mm/minの引裂速度での試験結果である。 図181は、複合材の引裂エネルギー（Ｔ）－繊維の破壊応力（σｃ）×マトリクスの破断ひずみ（γｃ）のグラフを示す。黒四角、黒丸、および灰色三角はそれぞれ、PI/CFC(f=0.7)を500mm/min、50mm/min、および5mm/minの引裂速度での試験結果についてのプロットである。星は、PI/GFC(f=0.7)を50mm/minの引裂速度での試験結果、白丸はPI/KFC(f=0.7)を50mm/minの引裂速度での試験結果についてのプロットである（PI/KFC：PHEA-co-IBXAとのアラミド繊維複合材）。図中の点線の直線は近似直線であり、傾きは0.16である。 図182は、MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3、0.75:0.25、0.8:0.2、0.85:0.15、または0.9:0.1のコポリマーとの炭素繊維複合材における、サンプル幅と引裂エネルギーとの相関図を示す。黒四角は、PI/CFC(f=0.7)の結果を表し、灰色三角はPI/CFC(f=0.75)、星はPI/CFC(f=0.8)、灰色ひし形はPI/CFC(f=0.85)、黒丸はPI/CFC(f=0.90)の結果をそれぞれ表す。
　以下、本発明を最良の形態を示しながら説明する。本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。従って、単数形の冠詞（例えば、英語の場合は「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」など）は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。したがって、他に定義されない限り、本明細書中で使用される全ての専門用語及び科学技術用語は、本発明の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書（定義を含めて）が優先する。
　本明細書における各用語及び各置換基の定義は以下のとおりである。
　〔１〕用語の定義
　本明細書において、「ガラス転移可能（glass　transitionable）」とは、ガラス転移を生じ得る性質をいい、ガラス転移可能物質は、物質がガラス転移を起こすことを確認することによって判断することができ、例えば、肉眼で行うことができる場合もあるし、あるいは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）などで測定した場合にガラス転移点を有することを確認することによって判断することができる。本明細書において、ガラス転移可能なポリマーは、「ガラス転移可能ポリマー」という。本発明において使用されるまたは含まれるガラス転移可能ポリマーは、例えば、（メタ）アクリル系ポリマー（ポリ（メタ）アクリル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂）、エチレン系ポリマー（ポリエチレン）、ウレタン系ポリマー（ポリウレタン）、アミド系ポリマー（ポリアミド）、エステル系ポリマー（ポリエステル）、エーテル系ポリマー（ポリエーテル）、イミド系ポリマー（ポリイミド）、アミド－イミド系ポリマー（ポリ（アミド－イミド））、カーボネート系ポリマー（ポリカーボネ－ト）、アセタール系ポリマー（ポリアセタール、ポリオキシメチレン）、スルホン系ポリマー（ポリスルホン、ポリエーテルスルホン）、フェニレンスルフィド系ポリマー（ポリフェニレンスルフィド）、エーテルエーテルケトン系ポリマー（ポリエーテルエーテルケトン）、シリコーン系ポリマー（シリコーン、ポリシロキサン）、およびそれらのコポリマー、ならびにＡＥＳ樹脂（アクリロニトリル・エチレン－プロピレン－ジエン・スチレン樹脂）、ジアリルフタレート樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）、シリコーン樹脂などを包含する。
　本明細書において、「繊維」は、単一の繊維、フィラメントもしくは糸、または複数の繊維、フィラメントもしくは糸、あるいはこれらの組合せなどの細い糸状（すなわち、細長くなった固体）の物質から構成された材料または素材を意味する。一実施形態では、用語「繊維」は、無撚りまたは撚りの繊維、フィラメントまたは糸の状態の材料を包含する。一実施形態では、用語「繊維」は、ストランド、トウ又はヤーンを包含する。繊維の例としては、植物繊維、動物繊維、鉱物繊維、食物繊維などの天然繊維、合成繊維、半合成繊維、再生繊維、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、人造鉱物繊維（ロックウール、グラスウール、セラミックファイバーなど）などの化学繊維、およびステンレス繊維、アルミニウム繊維、鉄繊維、ニッケル繊維、銅繊維、タングステン繊維、モリブデン繊維、ベリリウム繊維、金繊維、銀繊維、チタン繊維、黄銅繊維などの金属繊維が挙げられる。一実施形態では、本発明の繊維は、例えば、直径が約３μｍ以上であり、長軸方向の長さが直径より長いものをいう。
　本明細書において、「繊維状の形態」は、ある材料の形状について特定の状態（繊維として定義される細長い固体の状態）をいい、一本の繊維構造を有する形態であってもよく、２本以上の繊維構造が一つにまとまっている繊維束の形態であってもよい。一実施形態において、繊維状の形態の材料は、一本の繊維構造を有する。一実施形態において、繊維状の形態の材料は、２本以上の繊維構造から構成される一束の繊維束である。
　本明細書において、「繊維ユニット」は、挙動を一緒にする繊維構造の一つのまとまりである。繊維ユニットの具体例としては、炭素繊維、ガラス繊維、および／またはアラミド繊維を構成する繊維束の構造、ならびに金属繊維を構成する一本の繊維構造などが挙げられる。
　本明細書において、「ファブリック」は、繊維により構成される織物、編物、不織布または布地を指す。一実施形態では、用語「ファブリック」は、織物である。
　本明細書において使用される「破断」または「破壊」（英語ではいずれも「ｆｒａｃｔｕｒｅ」または「ｂｒｅａｋｉｎｇ」に該当する）は、金属などの構造物が、衝撃や疲労などの原因で２つまたはそれより多くの部分に分かれることをいう。「破壊応力」（「破断応力」）は、圧縮，引張り，せん(剪)断によって材料が破壊されるのに要する応力をいう（英語では、「破壊応力」および「破断応力」はいずれも、「ｆｒａｃｔｕｒｅ　ｓｔｒｅｓｓ」に該当する。）。
　本明細書において、「粘度」は、別途指定しない限り、ＪＩＳ　Ｚ８８０３に従って測定した粘度をいい、Ｂ型粘度計またはＥ型粘度計（例えば、東機産業製）を用いて測定される。
　本明細書において、「表面張力」は、別途指定しない限り、Wilhelmy法に従って測定した値をいう。本明細書における粘度は、代表的には、表面張力計（例えば、協和界面科学社製　CBVP-A3、Wilhelmy法）を使用してプレート法により２５℃で測定された値である。
　本明細書において、「自己再建性」または「自己再建機能」とは、あるポリマーについて言及するとき、そのポリマーを任意の溶媒（代表的には、クロロホルム）に溶解させた後、溶媒（代表的には、そのほとんど）を除去（代表的には、揮発、蒸発、圧縮、風乾）し、残渣を乾燥させること（代表的には、オーブンでの加熱乾燥）によって、もとの通常の状態またはそれに近似する状態に戻ることで、再度そのポリマーが有していた機能を同程度に、またはそれを超える機能を再度発揮することができること、性質または機能をいう。本明細書において、あるポリマーが「自己再建性」を有するというときは、代表的には、そのポリマーを任意の溶媒に溶解させた後、溶媒のほとんどを除去し、残渣を乾燥させてから、引張試験を行うと、ポリマーの引張係数または破壊応力が、溶解前の最初のポリマーの少なくとも約８０％まで回復するポリマーを意味する。この用語の詳細は、後述の「〔８〕自己再建機能の測定」において記載する。
　本明細書において、「ポリマー」とは、複数のモノマーが重合することによってできた化合物をいう。この場合、モノマーは「出発物質（材料）」であり、ポリマーは生成物（最終生成物）である。本明細書において、「ホモポリマー」とは、１種のみのモノマーが重合することによってできた化合物であり、「コポリマー」とは、２種もしくは２種超のモノマーが重合することによってできた化合物である。
　本明細書において、「（メタ）アクリレート」は、アクリレートまたはメタクリレートを意味し、アクリレートおよびメタクリレートは、それぞれ単独で用いてもよく、併用してもよい。「（メタ）アクリロイルオキシ」は、アクリロイルオキシまたはメタクリロイルオキシを意味し、アクリロイルオキシおよびメタクリロイルオキシは、それぞれ単独で用いてもよく、併用してもよい。「（メタ）アクリル酸」は、アクリル酸またはメタクリル酸を意味し、アクリル酸およびメタクリル酸は、それぞれ単独で用いてもよく、併用してもよい。
　本明細書において、「（メタ）アクリルポリマー」および「（メタ）アクリル系ポリマー」は、アクリル酸もしくはアクリレートまたはその塩もしくは誘導体などのホモポリマーまたはコポリマーをいう。
　本明細書において、「モノマー」とは、それが２個以上重合してポリマーを生ずる化合物をいう。本発明のモノマーの例としては、（メタ）アクリル系モノマー、エチレン系モノマー、ウレタン系モノマー、アミド系モノマー、エステル系モノマー、エーテル系モノマー、イミド系モノマー、アミド－イミド系モノマー、カーボネート系モノマー、アセタール系モノマー、スルホン系モノマー、フェニレンスルフィド系モノマー、エーテルエーテルケトン系モノマー、シリコーン系モノマー、およびＡＥＳ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ＡＢＳ樹脂、もしくはシリコーン樹脂などを重合により形成するモノマーが挙げられる。
　本明細書においてモノマー（Ａ）は、一般式（１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
（Ｒ１は、水素またはＣ１～４アルキル基であり、Ｒ２は、非置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アルケニル基、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基であり、Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、ＮＲｘ、およびＣＲｘ１Ｒｘ２からなる群から選択され、Ｒｘは、水素、Ｃ１～６アルキル基、Ｃ１～６アルコキシ基、Ｃ１～６ハロアルキル基、またはＣ２～６ハロアルケニル基であり、Ｒｘ１およびＲｘ２はそれぞれ独立して、水素、非置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アルケニル基、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基であるか、あるいは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基を形成し、ｎは０～２０である）で表される。
　本明細書においてビニル系モノマー（Ｂ）は、一般式（２）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
（Ｒ３は、水素またはＣ１～４アルキル基であり、Ｒ４は、有機基である）で表される。モノマー（Ｂ）はビニル系モノマーの一種である。
　本明細書において「ビニル系モノマー」とは、末端メチレン（Ｈ２Ｃ＝ＣＨ－）またはエキソメチレン（Ｈ２Ｃ＝Ｃ＜）を少なくとも一つ含有するモノマーをいう。
　一つの実施形態において、「モノマー成分」は、モノマー（Ａ）のみで構成されていてもよく、モノマー（Ａ）と一種または複数種の他のモノマーとの混合物であってもよい。
　本明細書において、ハロゲン原子、ハロおよびハロゲンとしては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。アルキル基に含まれるハロゲン原子の数は、当該アルキル基の炭素数などによって異なるので一概には決定することができないことから、本発明の目的が阻害されない範囲内で適宜調整することが好ましい。
　本明細書において「アルキル基」とは、メタン、エタン、プロパンのような脂肪族炭化水素（アルカン）から水素原子が一つ失われて生ずる１価の基をいい、一般にＣｎＨ２ｎ＋１－で表される（ここで、ｎは正の整数である）。アルキル基は、直鎖または分枝鎖であり得る。炭素数１～４のアルキル（Ｃ１～４アルキル）基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。炭素数１～６のアルキル（Ｃ１～６アルキル）基としては、例えば、Ｃ１～４アルキル基、ｎ－ペンチル基、イソアミル基、ｎ－ヘキシル基、イソヘキシル基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。炭素数１～１０のアルキル（Ｃ１～１０アルキル）基としては、例えば、Ｃ１～６アルキル基、ｎ－オクチル基、ｎ－ノニル基、イソノニル基、分岐型ノニル基、ｎ－デカニル基、イソデシル基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。炭素数１～１８のアルキル（Ｃ１～１８アルキル）基としては、例えば、Ｃ１～１０アルキル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、ミリスチル基、ペンタデシル基、パルミチル基、ヘプタデシル基、ステアリル基、イソステアリル基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
　本明細書において、「第三級炭素含有アルキル基」とは、４個以上の炭素を有し、かつ１個以上の第三級炭素を含有するアルキル基をいう。第三級炭素含有Ｃ４～５アルキル基の例としては、ｔ－ブチル基、１，１－ジメチルプロピル基、２，２－ジメチルプロピル基が挙げられる。第三級炭素含有Ｃ４～６アルキル基の例としては、第三級炭素含有Ｃ４～５アルキル基、１，１，２－トリメチルプロピル基、１－エチル－１－メチル－プロピル基、１，２，２－トリメチルプロピル基、１，１－ジメチルブチル基、２，２－ジメチルブチル基、３，３－ジメチルブチル基が挙げられる。第三級炭素含有Ｃ４～７アルキル基の例としては、第三級炭素含有Ｃ４～６アルキル基、１，１，２，２－テトラメチルプロピル基、１，１，３，３－テトラメチルプロピル基、１，１，２－トリメチルブチル基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
　本明細書において「アルケニル基」とは、エテン、プロペン、ブテンのような二重結合を少なくとも一つ含有する脂肪族炭化水素（アルケン）から水素原子が一つ失われて生ずる１価の基をいい、一般にＣｍＨ２ｍ－１で表される（ここで、ｍは２以上の整数である）。アルケニル基は、直鎖または分枝鎖であり得る。炭素数２～６のアルケニル基としては、例えば、エテニル基、１－プロペニル基、２－プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。炭素数２～１０のアルケニル基としては、例えば、炭素数２～６のアルケニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
　本明細書において「アルコキシ基」とは、アルコール類のヒドロキシ基の水素原子が失われて生ずる１価の基をいい、一般にＣｎＨ２ｎ＋１Ｏ－で表される（ここで、ｎは１以上の整数である）。炭素数１～６のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ｎ－ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、ｔｅｒｔ－ブチルオキシ基、ｓｅｃ－ブチルオキシ基、ｎ－ペンチルオキシ基、イソアミルオキシ基、ｎ－ヘキシルオキシ基、イソヘキシルオキシ基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
　本明細書において「ハロアルキル基」とは、上記アルキル基上の１個もしくは複数個の水素原子がハロゲン原子で置換されているアルキル基をいう。また、「ペルハロアルキル」は、上記アルキル基上の全ての水素原子がハロゲン原子で置換されているアルキル基をいう。炭素数１～６のハロアルキル基（Ｃ１－６ハロアルキル基）としては、例えば、トリフルオロメチル基、トリフルオロエチル基（２，２，２－トリフルオロエチル基など）、ペルフルオロエチル基、トリフルオロｎ－プロピル基、テトラフルオロプロピル基（２，２，３，３－テトラフルオロプロピル基など）、ペルフルオロｎ－プロピル基、トリフルオロイソプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、トリフルオロｎ－ブチル基、ペルフルオロｎ－ブチル基、トリフルオロイソブチル基、ペルフルオロイソブチル基、トリフルオロｔｅｒｔ－ブチル基、ペルフルオロｔｅｒｔ－ブチル基、トリフルオロｎ－ペンチル基、オクタフルオロペンチル基（２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロペンチル基など）、ペルフルオロｎ－ペンチル基、トリフルオロｎ－ヘキシル基、ペルフルオロｎ－ヘキシル基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。炭素数１～８のハロアルキル基（Ｃ１－８ハロアルキル基）としては、Ｃ１－６ハロアルキル基、ウンデカフルオロｎ－ヘプチル基、ペルフルオロｎ－ヘプチル基、トリデカフルオロオクチル基（３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８－トリデカフルオロオクチル基など）、ペルフルオロｎ－オクチル基、などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
　本明細書において「シクロアルキル基」とは、単環又は多環式飽和炭化水素基を意味し、架橋された構造のものも含まれる。例えば、「Ｃ３－１２シクロアルキル基」とは炭素原子数が３～１２の環状アルキル基を意味する。Ｃ６－１２シクロアルキル基の具体例としては、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンチル基、イソボルニル基、２-メチル-２-アダマンチル基、２-エチル-２-アダマンチル基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。Ｃ５－１２シクロアルキル基の具体例としては、シクロペンチル基、Ｃ６－１２シクロアルキル基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。Ｃ３－１２シクロアルキル基の具体例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、Ｃ５－１２シクロアルキル基などが挙げられる。好ましくは、「Ｃ６－１２シクロアルキル基」が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
　本明細書において「シクロアルケニル基」とは、二重結合を含む単環又は多環式不飽和炭化水素基を意味し、架橋された構造のものも含まれる。上記「シクロアルキル基」の炭素間結合の１つ以上が二重結合になったものが挙げられる。例えば、「Ｃ３－１２シクロアルケニル基」とは炭素原子数が３～１２の環状アルケニル基を意味する。具体例として、「Ｃ６－１２シクロアルケニル基」の場合には、１－シクロへキセニル基、２－シクロへキセニル基、３－シクロへキセニル基、シクロヘプテニル基、シクロオクテニル基、シクロノネニル基等が挙げられる。「Ｃ３－１２シクロアルキル基」の場合には、シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、Ｃ６－１２シクロアルケニル基等が挙げられる。好ましくは、「Ｃ６－１２シクロアルケニル基」が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
　本明細書において「複素環式基」とは、その環内に窒素原子、酸素原子および硫黄原子から選択される同種または異種の原子を１～３個有する環式基を意味し、該基は、１つまたは複数の不飽和結合を含んでいてもよいが、芳香族基を含まない。例えば、「３～８員複素環式基」とは、環構成原子数が３～８個の複素環式基を意味する。「複素環式基」の具体例としては、オキセタニル基、ピラニル基、ピロリジニル基、イミダゾリジニル基、ピペリジニル基、モルホリニル基、チオモルホリニル基、ヘキサメチレンイミニル基、チアゾリジニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピリジニル基、オキセタニル基、テトラヒドロピラニル基、１，３－ジオキソラニル基、１，３－ジオキサニル基、１，４－ジオキサニル基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。尚、該基には架橋構造を有する複素環式基も含まれる。
　本明細書において「アリール基」は、芳香族炭化水素の環に結合する水素原子が１個離脱して生ずる基をいう。例えば、ベンゼンからはフェニル基（Ｃ６Ｈ５－）、トルエンからはトリル基（ＣＨ３Ｃ６Ｈ４－）、キシレンからはキシリル基（（ＣＨ３）２Ｃ６Ｈ３－）、ナフタレンからはナフチル基（Ｃ１０Ｈ８－）が誘導される。「Ｃ６～１４アリール基」は、炭素数が６～１４の芳香族炭化水素基を意味する。「Ｃ６～１４アリール基」の具体例としては、例えば、フェニル基、１－ナフチル基、２－ナフチル基、アズレニル基、アセナフテニル基、アセナフチル基、アントリル基、フルオレニル基、フェナレニル基、フェナントリル基等が挙げられる。「Ｃ６～１８アリール基」の具体例としては、例えば、Ｃ６～１４アリール基、ベンゾ［ａ］アントリル基、ベンゾ［ａ］フルオレニル基、ベンゾ[ｃ]フェナントリル基、クリセニル基、フルオランテニル基、ピレニル基、テトラセニル基、トリフェニレニル基などが挙げられる。アリールチオ基とは、アリール－Ｓ－基をいう。例えば、フェニル－Ｓ－基（フェニルチオ基）などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
　本明細書において「ヘテロアリール基」は、単環式もしくは多環式のヘテロ原子含有芳香族基を意味し、該基は、窒素原子、硫黄原子および酸素原子から選択される同種または異種のヘテロ原子を１個以上（例えば１～４個）含む。例えば、「５～１８員ヘテロアリール基」は、環構成原子数が５～１８個のヘテロアリール基を意味する。「ハロヘテロアリール基」は、環構成原子上の１個または複数個の水素がハロゲンで置換されているものを指す。「ヘテロアリール基」の具体例としては、例えば、ピロリル基、チエニル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、フリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、ベンゾイソオキサゾリル基、ベンゾイソチアゾリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基、ピリダジル基、キノリル基、イソキノリル基、トリアゾリル基、トリアジニル基、テトラゾリル基、インドリル基、イミダゾ［１，２－ａ］ピリジル基、ピラゾロ［１，５－ａ］ピリジル基、［１，２，４］トリアゾロ［１，５－ａ］ピリジル基、ベンゾイミダゾリル基、キノキサリル基、シンノリル基、キナゾリル基、インダゾリル基、ナフチリジル基、キノリノリル基、イソキノリノリル基等が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
　本明細書において「アルキレン基」とは、メタン、エタン、プロパンのような脂肪族炭化水素（アルカン）から水素原子が二つ失われて生ずる２価の基をいい、一般に－（ＣｍＨ２ｍ）－で表される（ここで、ｍは正の整数である）。アルキレン基は、直鎖または分枝鎖であり得る。炭素数１～１０のアルキレン基（Ｃ１～１０アルキレン基）としては、例えば、メチレン基、エチレン基、ｎ－プロピレン基、イソプロピレン基、ｎ－ブチレン基、イソブチレン基、ｔｅｒｔ－ブチレン基、ｎ－ペンテン基、ｎ－ヘキシレン基、イソヘキシレン基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。炭素数１～６のアルキレン基（Ｃ１～６アルキレン基）が好ましく、炭素数１～４のアルキレン基（Ｃ１～４アルキレン基）がより好ましく、メチレン基およびエチレン基がさらに好ましく、メチレン基がさらに一層好ましい。
　本明細書において「アルケニレン基」とは、エテニレン、プロペニレン、ブテニレンのような、二重結合を少なくとも一つ含有する脂肪族炭化水素（アルケン）から水素原子が二つ失われて生ずる２価の基をいい、一般に－（ＣｍＨ２ｍ－２）－で表される（ここで、ｍは２以上の整数である）。アルケニレン基は、直鎖または分枝鎖であり得る。炭素数２～１０のアルケニレン基（Ｃ２～１０アルケニレン基）としては、例えば、エテニレン基、ｎ－プロペニレン基、イソプロペニレン基、ｎ－ブテニレン基、イソブテニレン基、ｎ－ペンテニレン基、ｎ－ヘキセニレン基、イソヘキセニレン基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。炭素数２～６のアルケニレン基（Ｃ２～６アルケニレン基）が好ましく、炭素数２～４のアルケニレン基（Ｃ２～４アルケニレン基）がより好ましく、エテニレン基およびｎ－プロペニレン基がさらに好ましく、エテニレン基がさらに一層好ましい。
　通常、用語「置換（されている）」は、特定の置換基のラジカルによる、所与の構造における１つ以上の水素ラジカルとの置き換えのことを指す。句「置換されていてもよい」は、句「非置換または置換（の）」と互換的に使用されることが認識される。例えば、「Ｃ１～１０アルキル基で置換されていてもよいＣ６～１８アリール基」は、「非置換Ｃ６～１８アリール基、またはＣ１～１０アルキル基で置換されているＣ６～１８アリール基」と同義である。本明細書において、「置換（されている）」または「置換されていてもよい」を用いて定義される基における置換基の数は、置換可能であれば特に制限はなく、１または複数である。また、特に指示した場合を除き、各々の基の説明はその基が他の基の一部分または置換基である場合にも該当する。「置換基」の定義における炭素原子の数を、例えば、「Ｃ１－６」等と表記する場合もある。具体的には、「Ｃ１－６アルキル」なる表記は、炭素数１から６のアルキル基と同義である。また、本明細書において、「置換（されている）」または「置換されていてもよい」なる用語を特に明示していない置換基については、「非置換」の置換基を意味する。
　「置換アルキル基」、「置換されていてもよいアルキル基」、「置換アルケニル基」、「置換シクロアルキル基」、「置換シクロアルケニル基」、「置換複素環式基」、「置換アリール基」、および「置換ヘテロアリール基」を含む本明細書中に記載の基上の置換基の例としては、ハロゲン、ヒドロキシ基、Ｃ１～１８アルキル基、Ｃ１～１８アルコキシ基、Ｃ２～１０アルケニル基、Ｃ１～１８ハロアルキル基、Ｃ２～１８ハロアルケニル基、Ｃ６～１８アリール基、Ｃ６～１２アリールチオ基、Ｃ６～１２アリール基で置換されたＣ１～１０アルキル基、－ＣＮ、オキソ基（＝Ｏ）、－Ｏ（ＣＨ２）２Ｏ－、－ＯＣ（ＣＨ３）２Ｏ－、－ＯＣＨ２Ｏ－、－Ｏ－、Ｃ１～６アルキレン基、Ｃ２～６アルケニレン基、－Ｎ＋（ＣＨ３）２（Ｃｌ－）などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。上記置換基の好ましい例としては、ハロゲン、Ｃ１～１０アルキル基、Ｃ１～６アルコキシ基、Ｃ２～６アルケニル基、Ｃ１～６ハロアルキル基、Ｃ２～６ハロアルケニル基、Ｃ６～１８アリール基、－Ｓ－Ｃ６～１８アリール基、Ｃ６～１８アリール基で置換されたＣ１～６アルキル基が挙げられる。
　本明細書において「有機基」とは、炭素、酸素、窒素、または硫黄のいずれかを含む一価官能基を意味する。有機基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アルキルオキシカルボニル基、シクロアルキルオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、複素環式基、アミノ基、シアノ基、スルホ基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。一実施形態では、Ｒ４の有機基は、非置換もしくは置換Ｃ１～１０アルキル基、非置換もしくは置換Ｃ２～１０アルケニル基、非置換もしくは置換Ｃ３－１２シクロアルキル基、非置換もしくは置換Ｃ３－１２シクロアルケニル基、非置換もしくは置換Ｃ６～１８アリール基、非置換もしくは置換３～８員複素環式基、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－（非置換もしくは置換Ｃ１～１０アルキル基）、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－（非置換もしくは置換Ｃ２～１０アルケニル基）、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－（非置換もしくは置換Ｃ３－１２シクロアルキル基）、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－（非置換もしくは置換Ｃ３－１２シクロアルケニル基）、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－（非置換もしくは置換Ｃ３－１２シクロアルケニル基）、または－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－（非置換もしくは置換Ｃ６～１８アリール基）である。
　本明細書において、「ハードセグメント」は、それが重合して生ずるポリマーに対して弾性を付与するモノマー化合物を意味する。例えば、一般式（２）のモノマー（Ｂ）は、ハードセグメントである。ハードセグメントは、「ガラス状部分」と呼ばれる場合もある。
　本明細書において、「ソフトセグメント」は、それが重合して生ずるポリマーが受けたエネルギーを消散させるのに役立つモノマー化合物を意味する。例えば、一般式（１）のモノマー（Ａ）は、ソフトセグメントである。
　本明細書において、「エラストマー」とは、常温付近でゴム状弾性を有する材料の総称であり、例えば、弾性的性質を有することで外部の圧力に対して速やかに伸縮応答する弾性高分子をいう。ゴム弾性の本性は伸長によってエントロピーの小さい状態になったものが、エントロピーの大きい状態に戻ろうとする回復力である（エントロピー弾性）。しかし、すべてがエントロピー弾性ではなく、温度や圧力によっては内部エネルギーからの寄与も含む。エラストマーは通常ポリマーで構成される。弾性率（引張係数）が小さい、高伸長、高復元性があるといった特徴を有する。「エラストマー」はまた、「粘弾性エラストマー」を包含する。本明細書において、「粘弾性エラストマー」は、粘弾性のあるエラストマーをいう。エラストマーの粘弾性は、レオメーターで動的な粘弾性スペクトルを測定することで評価することができる。動的な粘弾性スペクトルは、温度－時間換算則に基づき、角周波数１０－１０ｒａｄ／ｓ～１０７ｒａｄ／ｓの範囲において測定することができる。粘弾性エラストマーは、この周波数範囲の中で、ある周波数において損失弾性率Ｇ”と貯蔵弾性率Ｇ’との比Ｇ”／Ｇ’（＝Ｔａｎδ）が、０．１以上である、望ましくは０．５以上である、最も望ましくは１．０以上であるエラストマーをいう。粘弾性エラストマーは高分子間である程度の相互作用を呈し、多くの場合、その相互作用は分子間の動的物理結合による。好ましい実施形態では本発明は粘弾性エラストマーを利用する。粘弾性エラストマーにおいては、この動的な物理相互作用が粘性を生み出し、高分子のエントロピー弾性と合わせて、粘弾性を示す。このような粘弾性エラストマーは変形時にエネルギーを散逸し、高い靭性を示す。繊維と複合するマトリックスとして、高靭性の粘弾性エラストマーが有効である。
　本明細書において、「マトリクス」とは、本願発明の複合材に含まれる繊維以外の部分をいう。例えば、本発明の一実施形態では、マトリクスはポリマーである。本発明の一実施形態では、マトリクスはホモポリマーであり、別の実施形態では、コポリマーである。
　本明細書において、「ｆ」は、ハードセグメント（すなわちモノマー（Ｂ））とソフトセグメント（すなわちモノマー（Ａ））との重合におけるソフトセグメントのモル分率（本明細書では、１であり得、その場合は、モノマー（Ａ）のホモポリマーが生じる。）である。例えば、イソボルニルアクリレートとフェノキシエチルアクリレートとの組合せでは、フェノキシエチルアクリレートのモル分率を意味する。
　本明細書において、「Ｍ（モノマーの略語）」は、ポリマー中に含まれるモノマーの総モル数に対する、あるモノマーのモル分率を表す。用語中の「モノマーの略語」とは、PHDEAなどのモノマーの略称自体が表示されることをいい、PHDEAの場合、「MPHDEA」と表示される。例えば、「MPHDEA」は、フェノキシジエチレングリコールアクリレート（PHDEA）のモル分率を表し、「MPHDEA:MIBXA」は、フェノキシジエチレングリコールアクリレートとイソボルニルアクリレート（IBXA）のモル分率の比を表す。同様に、「MPHEA:MIBXA」は、フェノキシエチルアクリレート（PHEA）とイソボルニルアクリレートのモル分率の比を表す。「MPHDEA:MIBXA」の代わりに、「PHDEA:IBXA」と記載される場合もある。この表記は、コポリマー単体中のあるモノマーのモル分率であってもよく、複合材のマトリクスに使用されたモノマーのモル分率であってもよい。ｆとＭの関係は、例えば、PHEAとIBXAとのコポリマーにおいて、ｆ＝MPHEA／（MPHEA＋MIBXA）と表される。
　引張係数は、フックの法則が成立する弾性範囲における、同軸方向のひずみと応力の比例定数である。縦弾性係数とも呼ばれる。低引張係数とは、弾性範囲における応力－ひずみ曲線の傾きが小さいことを示す。
　ゴムの例としては、天然ゴム（アラビアゴム、トラガカントゴム、グアーゴムなど；通常ジエン系ポリマーである。）、塊状重合により製造された合成ゴム、乳化重合で製造された合成ラテックスゴムなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
　〔２〕好ましい実施形態の説明
　以下に本発明の好ましい実施形態を説明する。以下に提供される実施形態は、本発明のよりよい理解のために提供されるものであり、本発明の範囲は以下の記載に限定されるべきでないことが理解される。従って、当業者は、本明細書中の記載を参酌して、本発明の範囲内で適宜改変を行うことができることは明らかである。また、本発明の以下の実施形態は単独でも使用されあるいはそれらを組み合わせて使用することができることが理解される。
　１つの局面において、本発明は、第一の材料と第二の材料とを含む複合材を提供し、該複合材は、下記条件（ｉ）および（ｉｉ）：
（ｉ）約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破壊応力を測定した場合に、該第一の材料と該第二の材料との破壊応力の比が約５０以上である
（ｉｉ）約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で弾性率（引張係数）を測定した場合に、該第一の材料と該第二の材料との弾性率（引張係数）の比が約１００以上である
の少なくとも１つの条件を満たす。
　１つの局面において、本発明は、第一の材料と第二の材料とを含む複合材を提供し、該複合材は、下記条件（ｉ）および（ｉｉ）：
（ｉ）約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破壊応力を測定した場合に、該第一の材料が、約５０ＭＰａ以上の破壊応力を有する
（ｉｉ）約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破断ひずみを測定した場合に、該第二の材料が、約２００％以上の破断ひずみを有する
の少なくとも１つの条件を満たす。
　一実施形態において、前記第一の材料は、繊維であり、前記第二の材料は、ガラス転移可能ポリマーである。別の実施形態において、前記第一の材料は、ファブリックであり、前記第二の材料は、ガラス転移可能なポリマーであると表現することもできる。
　本発明の好ましい実施形態について、以下詳述する。
　一実施形態において、約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破壊応力を測定した場合に、前記第一の材料と前記第二の材料との破壊応力の比は、ある下限値以上の範囲であり、下限値の例としては、約５、約１０、約１５、約２０、約２５、約３０、約３５、約４０、約５０、約６０、約７０、約８０、約９０、約１００、約１１０、約１２０、約１３０、約１４０、約１５０、約１６０、約１７０、約１８０、約１９０、および約２００が挙げられる。一実施形態において、第一の材料と第二の材料とを含む複合材は、該第一の材料と該第二の材料との破壊応力の比が約５０以上である。好ましい実施形態において、第一の材料と第二の材料との破壊応力の比は、約１００以上であり、より好ましくは約１５０以上である。
　一実施形態において、約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で弾性率（引張係数）を測定した場合に、前記第一の材料と前記第二の材料との引張係数の比は、ある下限値以上の範囲であり、下限値の例としては、約１０、約５０、約１００、約５００、約１０００、約１５００、約２０００、約２５００、約３０００、約３５００、約４０００、約４５００、約５０００、約５５００、約６０００、約６５００、約７０００、約７５００、約８０００、約８５００、約９０００、約９５００、および約１００００が挙げられる。一実施形態において、第一の材料と第二の材料とを含む複合材は、該第一の材料と該第二の材料との引張係数の比が約１００以上である。好ましい実施形態において、第一の材料と第二の材料との引張係数の比は、約２５００以上であり、より好ましくは約５０００以上である。
　一実施形態において、約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破壊応力を測定した場合に、前記第一の材料の破壊応力は、ある下限値以上の範囲であり、下限値の例としては、約１０ＭＰａ、約５０ＭＰａ、約１００ＭＰａ、約１５０ＭＰａ、約２００ＭＰａ、約２５０ＭＰａ、約３００ＭＰａ、約３５０ＭＰａ、約４００ＭＰａ、約４５０ＭＰａ、約５００ＭＰａ、約６５０ＭＰａ、約７００ＭＰａ、約７５０ＭＰａ、約８００ＭＰａ、約８５０ＭＰａ、約９００ＭＰａ、約９５０ＭＰａ、および約１０００ＭＰａが挙げられる。一実施形態において、約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破壊応力を測定した場合に、該第一の材料が、約１００ＭＰａ以上の破壊応力を有する。好ましい実施形態において、約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破壊応力を測定した場合に、該第一の材料が、約２５０ＭＰａ以上、より好ましくは約５００ＭＰａ以上の破壊応力を有する。
　一実施形態において、約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破断ひずみを測定した場合に、前記第二の材料の破断ひずみは、ある下限値以上の範囲であり、下限値の例としては、約１０％、約５０％、約１００％、約１５０％、約２００％、約２５０％、約３００％、約３５０％、約４００％、約４５０％、約５００％、約６５０％、約７００％、約７５０％、約８００％、約８５０％、約９００％、約９５０％、および約１０００％が挙げられる。一実施形態において、約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破断ひずみを測定した場合に、該第二の材料が、約２００％以上の破断ひずみを有する。好ましい実施形態において、約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破断ひずみを測定した場合に、該第二の材料が、約３００％以上、より好ましくは約４００％以上の破断ひずみを有する。
　一実施形態において、第一の材料と第二の材料とは界面が接着している、そして／または物理的にインターロックしている。一実施形態において、第一の材料と第二の材料とは界面が接着している。一実施形態において、第一の材料と第二の材料は、物理的にインターロックしている。
　一実施形態において、前記繊維状の形態の材料の繊維ユニットの太さは、ある下限値とある上限値との間の範囲内であり、下限値の例としては、約１ＴＥＸ、約５ＴＥＸ、約１０ＴＥＸ、約１５ＴＥＸ、約２０ＴＥＸ、約２５ＴＥＸ、約３０ＴＥＸ、約３５ＴＥＸ、約４０ＴＥＸ、約４５ＴＥＸ、約５０ＴＥＸ、約５５ＴＥＸ、約６０ＴＥＸ、約６５ＴＥＸ、約７０ＴＥＸ、約７５ＴＥＸ、約８０ＴＥＸ、約８５ＴＥＸ、約９０ＴＥＸ、約９５ＴＥＸ、および約１００ＴＥＸが挙げられ、上限値の例としては、約１００ＴＥＸ、約１５０ＴＥＸ、約２００ＴＥＸ、約２５０ＴＥＸ、約３００ＴＥＸ、約３５０ＴＥＸ、約４００ＴＥＸ、約４５０ＴＥＸ、約５００ＴＥＸ、約５５０ＴＥＸ、約６００ＴＥＸ、約６５０ＴＥＸ、約７００ＴＥＸ、約７５０ＴＥＸ、約８００ＴＥＸ、約８５０ＴＥＸ、約９００ＴＥＸ、約９５０ＴＥＸ、および約１０００ＴＥＸが挙げられる。一実施形態において、第一の材料が繊維状の形態を有し、該一の材料の繊維ユニットは、約１ＴＥＸ～約１０００ＴＥＸの太さである。好ましい実施形態において、該繊維状の形態の材料の繊維ユニットは、約１０ＴＥＸ～約９５０ＴＥＸ、より好ましくは約３０ＴＥＸ～約９００ＴＥＸ、さらに好ましくは約４５ＴＥＸ～約８５０ＴＥＸ、よりさらに好ましくは約６０ＴＥＸ～約８００ＴＥＸの太さである。
　一実施形態において、前記繊維状の形態の材料の繊維ユニットの直径（繊維の断面が楕円の場合には長径、多角形の場合には外接円の直径）は、ある下限値とある上限値との間の範囲内であり、下限値の例としては、約０．００１ｍｍ、約０．００５ｍｍ、約０．０１ｍｍ、約０．０５ｍｍ、約０．１０ｍｍ、約０．１５ｍｍ、約０．２０ｍｍ、約０．２５ｍｍ、約０．３０ｍｍ、約０．３５ｍｍ、約０．４０ｍｍ、約０．４５ｍｍ、および約０．５０ｍｍが挙げられ、上限値の例としては、約０．５ｍｍ、約０．６ｍｍ、約０．７ｍｍ、約０．８ｍｍ、約０．９ｍｍ、約１．０ｍｍ、約１．１ｍｍ、約１．２ｍｍ、約１．３ｍｍ、約１．４ｍｍ、約１．５ｍｍ、約１．６ｍｍ、約１．７ｍｍ、約１．８ｍｍ、約１．９ｍｍ、および約２．０ｍｍが挙げられる。一実施形態において、第一の材料が繊維状の形態を有し、該一の材料の繊維ユニットの直径は、約０．００１ｍｍ～約２．０ｍｍである。好ましい実施形態において、該繊維状の形態の材料の繊維ユニットの直径は、約０．０１ｍｍ～約１．０ｍｍ、より好ましくは約０．０５ｍｍ～約０．９０ｍｍ、さらに好ましくは約０．１ｍｍ～約０．８ｍｍ、よりさらに好ましくは約０．２０ｍｍ～約０．８ｍｍである。
　一実施形態において、前記繊維状の形態の材料の繊維ユニットの断面積は、ある下限値以上の範囲であり、下限値の例としては、約０．００１ｍｍ２、約０．００２５ｍｍ２、約０．００５ｍｍ２、約０．００７５ｍｍ２、約０．０１ｍｍ２、約０．０２５ｍｍ２、約０．０５ｍｍ２、約０．０７５ｍｍ２、約０．１ｍｍ２、約０．２５ｍｍ２、約０．５ｍｍ２、約０．７５ｍｍ２、および約１．０ｍｍ２が挙げられる。一実施形態において、前記繊維状の形態の材料の繊維ユニットの断面積は、約０．０５ｍｍ２以上である。好ましい実施形態において、該繊維状の形態の材料の繊維ユニットの断面積は、約０．０７５ｍｍ２以上、より好ましくは約０．１ｍｍ２以上である。
　一実施形態において、前記繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、植物繊維、木質繊維、動物繊維、鉱物繊維、金属繊維および合成高分子繊維からなる群から選択される１種または複数種の繊維である。好ましい実施形態において、前記繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、または金属繊維であり、より好ましくは、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維であり、最も好ましくは、炭素繊維である。
　ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、および金属繊維は、実施例に例示される製造業者などから市販されるのものであってもよく、当業者に周知の方法に従って調製してもよい。
　ガラスの紡糸方法には原料から溶解されたガラスを直接紡糸するDirect　Melt法と、溶解されたガラスを一旦球状やロッドに成形し、再度紡糸工程において溶解、繊維化するMarble　Melt法がある。ガラス繊維は形状としてロービング、ロービングクロス、チョップドストランド、ミルドファイバー、チョップドストランドマット、コンティニュアストランドマッド、ヤーン、ガラスクロス、ガラステープ等の種類がある。
　炭素繊維の原料は主にポリアクリロニトリル系を炭素化したもの（PAN系炭素繊維）とピッチプリカーサーを炭素化したもの（ピッチ系炭素繊維）があり、形状としては、フィラメント、トウ、ステープルヤーン、クロス、ブレード、チョップド糸、ミルド、フェルト・マット、ペーパー等の種類がある。
　金属繊維の原料の例としては、ステンレス，アルミニウム，鉄，ニッケル，銅などが挙げられる。金属繊維の具体例としては、SUS316製のステンレス金網などが挙げられる。
　（２－２）ガラス転移可能ポリマー
　一実施形態において、前記ガラス転移可能ポリマーは、（メタ）アクリル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、アミド系ポリマー、エーテル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、カーボネート系ポリマー、それらの任意の組合せからなる群より選択される。任意の組合せの例としては、アクリル系ポリマーとエチレン系ポリマーとの共重合体であるＡＢＳなどの任意の共重合体、グラフト共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、三元共重合体、２種もしくはそれより多種のポリマーの混合物などが挙げられるが、これらに限定されない。好ましい実施形態において、前記ガラス転移可能ポリマーは、（メタ）アクリル系ポリマーである。
　一実施形態において、前記ガラス転移可能ポリマーのガラス転移温度は、ある下限値とある上限値との間の範囲内であり、下限値の例としては、約－１００℃、約－９０℃、約－８０℃、約－７０℃、約－６０℃、約－５０℃、約－４０℃、約－３０℃、約－２０℃、約－１０℃、および約０℃が挙げられ、上限値の例としては、約０℃、約１０℃、約２０℃、約３０℃、約４０℃、約５０℃、約６０℃、約７０℃、約８０℃、約９０℃および約１００℃が挙げられる。一実施形態において、前記ガラス転移可能ポリマーのガラス転移温度は、約－９０～４０℃であり、好ましくは、約－７０～３０℃であり、より好ましくは、約－５０～２０℃であり、なおさらに好ましくは、約－２０～２０℃である。
　一実施形態において、前記ポリマーは、一種またはそれより多種のモノマーを含むモノマー成分を重合することにより形成されるホモポリマーまたはコポリマーである。
　一実施形態において、前記モノマー成分の粘度は、ある下限値とある上限値との間の範囲内であり、下限値の例としては、約０．１、約０．５、約１．０、約１．５、約２．０、約２．５、約３．０、約３．５、約４．０、約４．５、約５．０、約５．５、約６．０、約６．５、約７．０、約７．５、約８．０、約８．５、約９．０、約９．５および約１０ｍＰａ・ｓが挙げられ、上限値の例としては、約１０、約１５、約２０、約２５、約３０、約３５、約４０、約４５、約５０、約５５および約６０ｍＰａ・ｓが挙げられる。一実施形態において、前記モノマー成分の粘度は、約０．１～５０ｍＰａ・ｓであり、好ましくは、約０．５～３０ｍＰａ・ｓである。
一実施形態において、前記モノマー成分の表面張力は、ある下限値とある上限値との間の範囲内であり、下限値の例としては、約５、約６、約７、約８、約９、約１０、約１１、約１２、約１３、約１４、約１５、約１６、約１７、約１８、約１９および約２０ｍＮ／ｍが挙げられ、上限値の例としては、約４０、約４１、約４２、約４３、約４４、約４５、約４６、約４７、約４８、約４９、約５０、約５１、約５２、約５３、約５４、約５５、約５６、約５７、約５８、約５９および約６０ｍＮ／ｍが挙げられる。一実施形態において、前記モノマー成分の表面張力は、約１５～５５ｍＮ／ｍであり、好ましくは、約２０～４０ｍＮ／ｍである。
　一実施形態において、前記モノマー成分は、
一般式（１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
（Ｒ１は、水素またはＣ１～４アルキル基であり、Ｒ２は、非置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アルケニル基、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基であり、Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、ＮＲｘ、およびＣＲｘ１Ｒｘ２からなる群から選択され、Ｒｘは、水素、Ｃ１～６アルキル基、Ｃ１～６アルコキシ基、Ｃ１～６ハロアルキル基、またはＣ２～６ハロアルケニル基であり、Ｒｘ１およびＲｘ２はそれぞれ独立して、水素、非置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アルケニル基、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基であるか、あるいは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基を形成し、ｎは０～２０である）で表されるモノマー（Ａ）を含む。
　（２－３）モノマー（Ａ）
　一般式（１）の一実施形態において、Ｒ１は、水素またはメチル基である。一般式（１）の好ましい実施形態において、Ｒ１は、メチル基である。一般式（１）の別の好ましい実施形態において、Ｒ１は、水素である。
　一般式（１）の一実施形態において、Ｒ２は、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、Ｃ１～１０アルキル基、Ｃ１～６アルコキシ基、Ｃ１～６アルキルオキシカルボニル基、Ｃ１～６ハロアルキル基、Ｃ２～６アルケニル基、Ｃ２～６ハロアルケニル基、Ｃ３～６シクロアルキル基、Ｃ３～６ハロシクロアルキル基、３～８員複素環式基およびＣ６～１８アリールチオ基からなる群より選択される１つまたは複数（例えば、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、もしくはそれより多数）の基で置換されていてもよい、Ｃ１～６アルキル基、Ｃ２～６アルケニル基、Ｃ３～６シクロアルキル基、Ｃ６～１８アリール、５～１８員ヘテロアリール基であるが、ただし、Ｘ１がＲ２と直接結合する場合、Ｒ２は、Ｃ６～１８アリール基でも５～１８員ヘテロアリール基でもない。好ましくは、Ｒ２は、ヒドロキシル基、Ｃ１～１０アルキル基およびＣ６～１８アリールチオ基からなる群より選択される１つまたは複数の基で置換されていてもよい、Ｃ１～６アルキル基、Ｃ６～１８アリールまたは５～１８員ヘテロアリール基である。より好ましくは、Ｒ２は、Ｃ１～６アルキル基、フェニル基、ベンジル基またはフェニルチオエチル基である。よりさらに好ましくは、Ｒ２は、Ｃ１～４アルキル基、フェニル基、ベンジル基またはフェニルチオエチル基である。一般式（１）の一実施形態において、Ｒ２は、非置換もしくは置換Ｃ１～１８アルキル基であり、より好ましくは、非置換もしくは置換Ｃ１～１０アルキル基であり、よりさらに好ましくは、非置換もしくは置換Ｃ１～６アルキル基である。
　一般式（１）の一実施形態において、Ｒｘは、水素、Ｃ１～６アルキル基、Ｃ１～６アルコキシ基、Ｃ１～６ハロアルキル基、またはＣ２～６ハロアルケニル基である。一般式（１）の一実施形態において、Ｒｘは、水素、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基、またはペンタフルオロエチル基である。一般式（１）の一実施形態において、Ｒｘは、水素、メチル基、またはトリフルオロメチル基である。一般式（１）の一実施形態において、Ｒｘは、水素である。一般式（１）の一実施形態において、Ｒｘは、メチルである。
　一般式（１）の一実施形態において、Ｒｘ１およびＲｘ２はそれぞれ独立して、水素、非置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アルケニル基、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基であるか、あるいは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基を形成する。一般式（１）の一実施形態において、Ｒｘ１およびＲｘ２はそれぞれ独立して、水素、Ｃ１～６アルキル基、Ｃ１～６アルコキシ基、Ｃ１～６ハロアルキル基、またはＣ１～６ハロアルコキシ基であり、好ましくは、水素、Ｃ１～４アルキル基、Ｃ１～４アルコキシ基、Ｃ１～４ハロアルキル基、またはＣ１～４ハロアルコキシ基であり、さらに好ましくは、水素、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、トリフルオロメチル基、またはペンタフルオロエチル基であり、よりさらに好ましくは、水素、メチル基、またはトリフルオロメチル基である。一般式（１）の一実施形態において、Ｒｘ１およびＲｘ２はそれぞれ独立して、水素またはＣ１～６アルキル基であり、好ましくは、水素またはＣ１～４アルキル基であり、さらに好ましくは、水素、メチル基またはエチル基であり、よりさらに好ましくは、水素またはメチル基である。
　一般式（１）の一実施形態において、Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立して、Ｏ、ＳまたはＣＨ２であり、より好ましくは、Ｘ１はＯであり、Ｘ２はＯ、ＳまたはＣＨ２であり、よりさらに好ましくは、Ｘ１はＯであり、Ｘ２はＯまたはＣＨ２である。一般式（１）の一実施形態において、Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立して、ＯまたはＳである。一般式（１）の一実施形態において、Ｘ１はＯであり、Ｘ２はＳである。一般式（１）の一実施形態において、Ｘ１およびＸ２は、ＣＨ２である。一般式（１）の好ましい実施形態において、Ｘ１およびＸ２は、Ｏである。一般式（１）の一実施形態において、Ｘ１はＯであり、Ｘ２はＣＨ２である。
　一般式（１）の一実施形態において、ｎは、０～２０、０～１９、０～１８、０～１７、０～１６、０～１５、０～１４、０～１３、０～１２、０～１１、０～１０、０～９、０～８、０～７、０～６、０～５、０～４、０～３、０～２、０～１、または０、１、２、３、４もしくは５である。一般式（１）の好ましい実施形態において、ｎは０～４である。一般式（１）の別の好ましい実施形態において、ｎは０～３である。一般式（１）のさらに別の好ましい実施形態において、ｎは０～２である。一般式（１）のより好ましい実施形態において、ｎは０または１である。一般式（１）のさらに好ましい実施形態において、ｎは１である。
　一般式（１）の一実施形態において、ｎは１以上であるか、またはｎ＝０のとき、Ｒ２が、非置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アルケニル基、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、または非置換もしくは置換複素環式基である。一般式（１）の一実施形態において、ｎ＝０のとき、Ｒ２が非置換もしくは置換アルキル基である。一般式（１）の一実施形態において、ｎ＝０のとき、Ｒ２が、フェニル基で置換されているアルキル基である。
　一般式（１）の好ましい実施形態において、前記モノマー（Ａ）は、２－メトキシエチルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート（または２－（２－エトキシエトキシ）エチルアクリレート）、トリエチレングリコールメチルエーテルアクリレート、フェニルチオエチルアクリレート、ラウリルアクリレート、イソステアリルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェノキシエチルアクリレートおよびフェノキシジエチレングリコールアクリレートから少なくとも１つ以上選択されるものを含む。一般式（１）の別の好ましい実施形態において、前記モノマー（Ａ）は、２－メトキシエチルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート（または２－（２－エトキシエトキシ）エチルアクリレート）、トリエチレングリコールメチルエーテルアクリレート、フェニルチオエチルアクリレート、ラウリルアクリレート、イソステアリルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェノキシエチルアクリルレートおよびフェノキシジエチレングリコールアクリレートからなる群より選択される１種のモノマーである。
　一般式（１）の好ましい実施形態において、Ｒ１は水素であり、Ｒ２はメチル基であり、ＸはＯであり、かつｎは１である。このとき、モノマー（Ａ）は、２－メトキシエチルアクリレートである。
　一般式（１）の好ましい実施形態において、Ｒ１は水素であり、Ｒ２はフェニル基であり、ＸはＯであり、かつｎは１である。このとき、モノマー（Ａ）は、フェノキシエチルアクリレートである。
　一般式（１）の別の好ましい実施形態において、Ｒ１は水素であり、Ｒ２はフェニル基であり、ＸはＯであり、かつｎは２である。このとき、モノマー（Ａ）は、フェノキシジエチレングリコールアクリレートである。
　（２－４）ビニル系モノマー（Ｂ）
　１つの好ましい実施形態では、上記モノマー成分が、一般式（２）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
（Ｒ３は、水素またはＣ１～４アルキル基であり、Ｒ４は、有機基である）で表されるビニル系モノマー（Ｂ）をさらに含む。
　本発明のビニル系モノマー（Ｂ）の具体例としては、下記の単官能モノマーおよび多官能モノマーが挙げられる。
　単官能モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸；アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ｎ－ブチル、メタクリル酸ｎ－ブチル、アクリル酸イソブチル、メタクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ－ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ－ブチル、アクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸ネオペンチル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチル、アクリル酸ラウリル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸ラウリル、メタクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、メタクリル酸ステアリル、アクリル酸セチル、メタクリル酸セチルなどのアルキル基の炭素数が１～１８の（メタ）アクリル酸アルキルエステル；アクリル酸シクロペンチル、メタクリル酸シクロペンチル、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸シクロヘプチル、メタクリル酸シクロヘプチル、アクリル酸イソボルニル、メタクリル酸イソボルニル、アクリル酸アダマンチル、メタクリル酸アダマンチル、アクリル酸２－メチル－２－アダマンチル、メタクリル酸２－メチル－２－アダマンチル、アクリル酸２－エチル－２－アダマンチル、メタクリル酸２－エチル－２－アダマンチルなどの炭素数５～１２のシクロアルキル基を有するシクロアルキル（メタ）アクリレート；アクリル酸ベンジル、メタクリル酸ベンジルなどのアラルキル基の炭素数が７～１２の（メタ）アクリル酸アリールエステル；アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロキシブチル、メタクリル酸ヒドロキシブチルなどのヒドロキシアルキル基の炭素数が２～６の（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキル；アクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸メトキシエチル、アクリル酸メトキシブチル、メタクリル酸メトキシブチルなどのアルコキシアルキル基の炭素数が２～８の（メタ）アクリル酸アルコキシアルキル；アクリル酸エチルカルビトール、メタクリル酸エチルカルビトールなどのアルキル基の炭素数が１～４の（メタ）アクリル酸アルキルカルビトール；Ｎ－メチルアクリルアミド、Ｎ－メチルメタクリルアミド、Ｎ－エチルアクリルアミド、Ｎ－エチルメタクリルアミド、Ｎ－プロピルアクリルアミド、Ｎ－プロピルメタクリルアミド、Ｎ－イソプロピルアクリルアミド、Ｎ－イソプロピルメタクリルアミド、Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチルアクリルアミド、Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチルメタクリルアミド、Ｎ－オクチルアクリルアミド、Ｎ－オクチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルメタクリルアミドなどのアルキル基の炭素数が１～１２のアルキル（メタ）アクリルアミド：Ｎ－ブトキシメチルアクリルアミド、Ｎ－ブトキシメチルメタクリルアミドなどのアルコキシ基の炭素数が１～６のアルコキシ（メタ）アクリルアミド；アクリロイルモルホリン、メタクリロイルモルホリンなどの（メタ）アクリロイルモルホリン；ジアセトンアクリルアミド、ジアセトンジメタクリルアミドなどのジアセトン（メタ）アクリルアミド；スチレン、メチルスチレンなどのスチレン系モノマー；イタコン酸メチル、イタコン酸エチルなどの（メタ）アクリル酸アルキルエステル以外のアルキル基の炭素数が１～４の脂肪酸アルキルエステル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどの脂肪酸ビニルエステル；Ｎ－ビニルピロリドン、Ｎ－ビニルカプロラクタムなどの窒素原子含有モノマー；ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸、メタクリルアミドメチルスルホン酸などのスルホン酸類；エチレンオキシド変性リン酸アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸メタクリレートなどのアルキレンオキシド変性リン酸（メタ）アクリレート；Ｎ－アクリロイルオキシエチル－Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウム－α－Ｎ－メチルカルボキシベタイン、Ｎ－メタクリロイルオキシエチル－Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウム－α－Ｎ－メチルカルボキシベタイン、Ｎ－アクリロイルオキシエチル－Ｎ，Ｎ－ジエチルアンモニウム－α－Ｎ－メチルカルボキシベタイン、Ｎ－メタクリロイルオキシエチル－Ｎ，Ｎ－ジエチルアンモニウム－α－Ｎ－メチルカルボキシベタイン、Ｎ－アクリロイルオキシエチル－Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウム－β－Ｎ－エチルカルボキシベタイン、Ｎ－メタクリロイルオキシエチル－Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウム－β－Ｎ－エチルカルボキシベタイン、Ｎ－アクリロイルオキシエチル－Ｎ，Ｎ－ジエチルアンモニウム－β－Ｎ－エチルカルボキシベタイン、Ｎ－メタクリロイルオキシエチル－Ｎ，Ｎ－ジエチルアンモニウム－β－Ｎ－エチルカルボキシベタイン、Ｎ－アクリルアミドプロピル－Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウム－α－Ｎ－メチルカルボキシベタイン、Ｎ－メタクリルアミドプロピル－Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウム－α－Ｎ－メチルカルボキシベタイン、Ｎ－アクリルアミドプロピル－Ｎ，Ｎ－ジエチルアンモニウム－α－Ｎ－メチルカルボキシベタイン、Ｎ－メタクリルアミドプロピル－Ｎ，Ｎ－ジエチルアンモニウム－α－Ｎ－メチルカルボキシベタイン、Ｎ－アクリルアミドプロピル－Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウム－β－Ｎ－エチルカルボキシベタイン、Ｎ－メタクリルアミドプロピル－Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウム－β－Ｎ－エチルカルボキシベタイン、Ｎ－アクリルアミドプロピル－Ｎ，Ｎ－ジエチルアンモニウム－β－Ｎ－エチルカルボキシベタイン、Ｎ－メタクリルアミドプロピル－Ｎ，Ｎ－ジエチルアンモニウム－β－Ｎ－エチルカルボキシベタインなどのベタイン系モノマーなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのモノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
　多官能モノマーとしては、例えば、メチレンビスアクリルアミド、メチレンビスメタクリルアミドなどのアルキレン基の炭素数が１～４のアルキレンビス（メタ）アクリルアミドなどの（メタ）アクリロイル基を２個以上、好ましくは２個有する（メタ）アクリルアミド化合物；ジビニルベンゼン、ジアリルベンゼン、などの炭素－炭素二重結合を２個以上、好ましくは２個または３個有する芳香族化合物；エチレンジアクリレート、エチレンジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、１，４－ブタンジオールジアクリレート、１，４－ブタンジオールジメタクリレート、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート、１，６－ヘキサンジオールジメタクリレート、１，９－ノナンジオールジアクリレート、１，９－ノナンジオールジメタクリレート、２－ｎ－ブチル－２－エチル－１，３－プロパンジオールジアクリレート、２－ｎ－ブチル－２－エチル－１，３－プロパンジオールジメタクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ビスフェノールＡ　エチレンオキシド（３．８）付加物ジアクリレート（大阪有機化学工業株式会社からビスコート＃７００ＨＶの商品名で市販されている）、ビスフェノールＡ　ジグリシジルエーテルアクリル酸付加物（大阪有機化学工業株式会社からビスコート＃５４０の商品名で市販されている）、トリメチロールプロパンエチレンオキシド（３．５）付加物トリアクリレート（大阪有機化学工業株式会社からビスコート＃３６０の商品名で市販されている）、トリペンタエリスリトールアクリレート（大阪有機化学工業株式会社からビスコート＃８０２の商品名で市販されている）などの（メタ）アクリロイル基を２個以上、好ましくは２個または３個有する（メタ）アクリレート化合物；ジアリルアミン、トリアリルアミンなどの炭素－炭素二重結合を２個以上、好ましくは２個または３個有するアミン化合物などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの多官能モノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。これらの多官能モノマーはまた、架橋剤として使用されてもよい。
　一般式（２）の一実施形態において、Ｒ３は、水素またはメチル基である。一般式（２）の好ましい実施形態において、Ｒ３はメチル基である。一般式（２）の別の好ましい実施形態において、Ｒ３は水素である。
　一般式（２）の一実施形態において、Ｒ４は、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｌ－Ｒ６であり、ここで、Ｌは、結合または－Ｃ１～４アルキレン－であり、Ｒ６は、非置換もしくは置換第三級炭素含有Ｃ４～７アルキル基、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基である。一般式（２）の一実施形態において、Ｌは結合である。一般式（２）の一実施形態において、Ｌは－Ｃ１～４アルキレン－であり、好ましくは、－Ｃ１～３アルキレン－であり、より好ましくは、－（ＣＨ２）２－、－ＣＨ（ＣＨ３）－または－ＣＨ２－であり、さらに好ましくは、－ＣＨ２－である。一般式（２）の一実施形態において、Ｒ６は、非置換もしくは置換第三級炭素含有Ｃ４～７アルキル基、非置換もしくは置換Ｃ５～１２シクロアルキル基、または非置換もしくは置換５～６員複素環式基であり、好ましくは、ｔ－ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、イソボルニル基、２-メチル-２-アダマンチル基、２-エチル-２-アダマンチル基、テトラヒドロフラニル基、１，３－ジオキサン－５－イル、または５－エチル－１，３－ジオキサン－５－イル基、１，１，２，２－テトラメチルプロピル基である。一般式（２）の一実施形態において、Ｒ４は、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－（Ｃ５～１２シクロアルキル基）であり、好ましくは、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－（イソボルニル基）である。
　本発明の好ましい実施形態では、ビニル系モノマー（Ｂ）は、Ｃ５～１２シクロアルキル（メタ）アクリレートであり、より好ましい実施形態では、イソボルニルアクリレートまたはイソボルニルメタクリレートである。
　実施形態において、モノマー（Ａ）および／またはモノマー（Ｂ）として使用可能な化合物を、下記表に列挙する。これらは、単なる例示であり、本発明を限定するものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000058
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000059
注記
１）表１中の添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｌ、ｍおよびｎは、特に記載のない限り、それぞれ独立して０以上または１以上の任意の実数または整数である。
２）化学構造が開示されている場合には、化学式を記載した。
　（２－５）モノマー成分の重合方法
　一実施形態において、前記モノマー成分が架橋剤の非存在下で重合される。別の実施形態において、前記モノマー成分が架橋剤の存在下で重合される。
　一実施形態において、前記ポリマーは熱重合または光重合されたものである。別の実施形態において、前記ポリマーは熱重合されたものである。別の実施形態において、前記ポリマーは光重合されたものである。
　モノマーを重合させる方法としては、例えば、塊状重合法、溶液重合法、乳化重合法、懸濁重合法などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの重合法のなかでは、塊状重合法および溶液重合法が好ましい。
　また、モノマーの重合は、例えば、ラジカル重合法、リビングラジカル重合法、アニオン重合法、カチオン重合法、付加重合法、重縮合法、触媒重合などの方法によって行うことができる。
　モノマーを溶液重合法によって重合させる場合には、例えば、モノマーを溶媒に溶解させ、得られた溶液を攪拌しながら重合開始剤を当該溶液に添加することによってモノマーを重合させることができるほか、重合開始剤を溶媒に溶解させ、得られた溶液を撹拌しながらモノマーを当該溶液に添加することによってモノマーを重合させることができる。溶媒は、モノマーと相溶する有機溶媒であることが好ましい。
　本発明のポリマーの製造において、上記モノマー（Ａ）を約７０重量部以上かつ１００重量部未満の範囲、および上記ビニル系モノマー（Ｂ）を０重量部超かつ約３０重量部以下の範囲で使用して共重合がなされることが好ましい。本発明の一実施形態において、モノマー（Ａ）を５０重量部、６０重量部、７０重量部、８０重量部または９０重量部～１００重量部の範囲で使用して前記重合がなされる。本発明の一実施形態において、モノマー（Ｂ）を０重量部超かつ５０重量部、４０重量部、３０重量部、２０重量部または１０重量部以下の範囲で使用して前記重合がなされる。
　モノマーを重合させる際には、分子量を調整するために連鎖移動剤を用いてもよい。連鎖移動剤は、通常、モノマーと混合することによって用いることができる。連鎖移動剤としては、例えば、２－（ドデシルチオカルボノチオイルチオ）－２－メチルプロピオン酸、２－（ドデシルチオカルボノチオイルチオ）プロピオン酸、メチル２－（ドデシルチオカルボノチオイルチオ）－２－メチルプロピオネート、２－（ドデシルチオカルボノチオイルチオ）－２－メチルプロピオン酸３－アジド－１－プロパノールエステル、２－（ドデシルチオカルボノチオイルチオ）－２－メチルプロピオン酸ペンタフルオロフェニルエステル、ラウリルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、チオグリセロールなどのメルカプタン基含有化合物、次亜リン酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウムなどの無機塩などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの連鎖移動剤は、それぞれ単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。連鎖移動剤の量は、特に限定されないが、通常、全モノマーの１００重量部あたり約０．０１重量部～約１０重量部であればよい。
　モノマーを重合させる際には、重合開始剤を用いることが好ましい。重合開始剤としては、例えば、熱重合開始剤、光重合開始剤、レドックス重合開始剤、ATRP(原子移動ラジカル重合）開始剤、ICAR　ATRP開始剤、ARGET　ATRP開始剤、RAFT（可逆的付加－開裂連鎖移動重合）剤、NMP（ニトロキシドを介した重合）剤、高分子重合開始剤などが挙げられる。これらの重合開始剤は、それぞれ単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
　熱重合開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、２，２’-アゾビス（イソ酪酸メチル）、２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）、２，２’－アゾビス（２－メチルブチロニトリル）、１，１’－アゾビス（シクロヘキサン－１－カルボニトリル）などのアゾ系重合開始剤、過酸化ベンゾイル、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過酸化物系重合開始剤などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの重合開始剤は、それぞれ単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
　重合開始剤として熱重合開始剤を用いる場合、当該熱重合開始剤の量は、全モノマーの１００重量部あたり、通常、約０．０１重量部～約２０重量部であることが好ましい。
　光重合開始剤としては、例えば、２－オキソグルタル酸、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オン、２－メチル［４－（メチルチオ）フェニル］－２－モルホリノプロパン－１－オン、２，２－ジメトキシ－１，２－ジフェニルエタン－１－オン、ベンゾフェノン、１－［４－（２－ヒドロキシエトキシ）フェニル］－２－ヒドロキシ－２－メチル１－プロパン－１－オン、２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルホリノフェニル）ブタン－１－オン、ビス（２，６－ジメトキシベンゾイル）－２，４，４－トリメチルペンチルホスフィンオキシドなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの重合開始剤は、それぞれ単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
　重合開始剤として光重合開始剤を用いる場合、当該光重合開始剤の量は、全モノマーの１００重量部あたり、通常、約０．０１重量部～約２０重量部であることが好ましい。
　本発明において使用可能な他の重合開始剤としては、例えば、過酸化水素と鉄（II）塩、過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムなどのレドックス重合開始剤、金属触媒下でハロゲン化アルキルを用いるATRP（原子移動ラジカル重合）開始剤、金属と窒素含有配位子を用いるICAR　ATRP開始剤やARGET　ATRP開始剤、RAFT（可逆的付加－開裂連鎖移動重合）剤、NMP（ニトロキシドを介した重合）剤、ポリジメチルシロキサンユニット含有高分子アゾ重合開始剤、ポリエチレングリコールユニット含有高分子アゾ重合開始剤などの高分子重合開始剤などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの重合開始剤は、それぞれ単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
　重合開始剤として上記使用可能な重合開始剤を用いる場合、当該重合開始剤の量は、全モノマーの１００重量部あたり、通常、約０．０１重量部～約２０重量部であることが好ましい。
　一実施形態では、モノマーに電子線を照射することにより、電子線重合が行われる。
　モノマーを重合させる際の重合反応温度および雰囲気については、特に限定がない。通常、重合反応温度は、約５０℃～約１２０℃である。重合反応時の雰囲気は、例えば、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気であることが好ましい。また、モノマーの重合反応時間は、重合反応温度などによって異なるので一概には決定することができないが、通常、約３～２０時間である。
　本発明において使用されるモノマー（Ａ）の単独重合により得られるホモポリマーは、－１００℃～５０℃の範囲のガラス転移温度を有し得る。一実施形態では、上記ホモポリマーのガラス転移温度の下限値として、約－１００℃、約－９０℃、約－８０℃、約－７０℃、約－６０℃、約－５０℃、約－４０℃、約－３０℃、約－２０℃および約－１０℃などが例示され、上限値として、約１０℃、約２０℃、約３０℃、約４０℃および約５０℃などが例示される。好ましい実施形態では、ガラス転移温度は約－７０℃～３０℃の範囲である。別の好ましい実施形態では、ガラス転移温度は約－６０℃～３０℃の範囲である。さらに別の好ましい実施形態では、ガラス転移温度は約－５０℃～２０℃の範囲である。なおさらに好ましい実施形態では、ガラス転移温度は約－２０℃～２０℃の範囲である。
　本発明において使用されるモノマー（Ａ）の単独重合により得られるホモポリマーは、一実施形態において約０．１～５０ｍＰａ・ｓ、好ましい実施形態において約０．５～３０ｍＰａ・ｓあるいは約０．３～４０ｍＰａ・ｓあるいは約０．４～３５ｍＰａ・ｓの粘度を有し得る。
　本発明において使用されるモノマー（Ａ）は、一実施形態において約１５～５５ｍＮ／ｍ、好ましい実施形態において約２０～４０ｍＮ／ｍあるいは約２０～４５ｍＮ／ｍあるいは約２０～５０ｍＮ／ｍの表面張力を有し得る。
　本発明のポリマーの重量平均分子量は、ゲル濾過クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定した場合、１００万～１０００万であり、好ましくは、１００万～５００万であり、より好ましくは、１００万～３００万である。
　〔３〕複合材の製造方法
　本発明のポリマーは、特定のモノマーを１種または２種以上混合して、適宜の重合条件のもと、必要に応じて適宜の重合開始剤等の添加剤を用いて、重合させることにより、製造することができる。以下に、個々の成分や具体的な製造条件などについて詳述する。
　１つの局面において、本発明は、一般式（１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
（Ｒ１は、水素またはＣ１～４アルキル基であり、Ｒ２は、非置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アルケニル基、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基であり、Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、ＮＲｘ、およびＣＲｘ１Ｒｘ２からなる群から選択され、Ｒｘは、水素、Ｃ１～６アルキル基、Ｃ１～６アルコキシ基、Ｃ１～６ハロアルキル基、またはＣ２～６ハロアルケニル基であり、Ｒｘ１およびＲｘ２はそれぞれ独立して、水素、非置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アルケニル基、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基であるか、あるいは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基を形成し、ｎは０～２０である）で表されるモノマー（Ａ）を含むモノマー成分を、架橋剤の存在下または非存在下で重合させて得られるホモポリマーまたはコポリマーを製造する方法に関する。
　本発明の一実施形態において、上記モノマー成分は、一般式（２）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
（Ｒ３は、水素またはＣ１～４アルキル基であり、Ｒ４は、有機基である）で表されるビニル系モノマー（Ｂ）をさらに含む。
　本発明の一実施形態において、上記モノマー成分は架橋剤の存在下で重合される。一実施形態において、上記モノマー成分は架橋剤の非存在下で重合される。
　本発明の一実施形態において、架橋剤は、モノマーに対して10mol%以下、9mol%以下、8mol%以下、7mol%以下、6mol%以下、5mol%以下、4mol%以下、3mol%以下、2mol%以下、1mol%以下、0.9mol%以下、0.8mol%以下、0.7mol%以下、0.6mol%以下、0.5mol%以下、0.4mol%以下、0.3mol%以下、0.2mol%以下、または0.1mol%以下の量で添加されてもよい。本発明の一実施形態において、溶媒がモノマー成分に加えられて濃厚溶液（＞１～２モル濃度）を調製する場合に、架橋剤は、モノマーに対して10mol%以下、9mol%以下、8mol%以下、7mol%以下、6mol%以下、5mol%以下、4mol%以下、3mol%以下、2mol%以下、1mol%以下、0.9mol%以下、0.8mol%以下、0.7mol%以下、0.6mol%以下、0.5mol%以下、0.4mol%以下、0.3mol%以下、0.2mol%以下、または0.1mol%以下の量で添加されてもよい。
　本発明の一実施形態において、上記重合は、開始剤の存在下で行われる。好ましい実施形態において、上記開始剤は、ベンゾフェノンまたはその類似体であり、さらに好ましくは、ベンゾフェノンである。別の好ましい実施形態において、上記開始剤は、アゾビスイソブチロニトリルまたはその類似体であり、さらに好ましくは、アゾビスイソブチロニトリルである。
　本発明の一実施形態において、前記モノマー成分の重合は、塊状重合法、溶液重合法、乳化重合法、および懸濁重合法からなる群より選択される重合法にしたがって行われる。理論により拘泥されることを望むものではないが、本願発明のモノマーは、連鎖重合、逐次重合、またはリビング重合により重合され得る。
　（３－１）モノマーの調製方法
　本発明において使用されるモノマー（Ａ）およびビニル系モノマー（Ｂ）は、実施例に例示される製造業者などから市販されるものであってもよく、当業者に周知の方法に従って調製してもよい。
　（３－２）光重合による製造方法
　一実施形態では、本発明の複合材は、モノマー成分（１種または複数種のモノマーを含む）を繊維と接触させた状態で、重合開始剤の存在下、露光重合することによって１工程で得られる。本発明の複合材がホモポリマーと繊維を含む場合には、モノマー（Ａ）を繊維と接触させた状態で、重合開始剤の存在下、紫外線を照射することにより製造することができる。本発明の複合材がコポリマーと繊維を含む場合には、モノマー（Ａ）およびモノマー（Ｂ）を繊維と接触させた状態で、重合開始剤の存在下、紫外線を照射することにより製造することができる。重合開始剤は、後記に例示される重合開始剤等から選択されるが、好ましい例としては、ベンゾフェノンが挙げられる。本工程は、通常室温にて約１０時間で、好ましくはアルゴン雰囲気下で行われる。
　本発明の複合材の製造方法の一実施形態では、重合は、架橋剤を使用せずに行われる。本発明の複合材の製造方法の一実施形態では、重合は、溶媒を使用せずに行われる。本発明の複合材の製造方法の好ましい実施形態では、ダブルネットワークエラストマーの製造方法と異なり、溶剤も架橋剤も使用せずにモノマー混合物をそのまま紫外線（UV）により硬化させることができるので、非常に操作が簡便である。あるいは、少量の架橋剤（一般にモノマーに対して約1mol%以下）を入れた場合でもよい物性を示すことがあり得ることから、架橋剤を用いる態様も本発明の範囲内に入ることが理解される。場合によっては、少量の架橋剤を含ませることが好ましくあり得る。したがって、この場合、溶媒が入った濃厚溶液（１～２M）に架橋剤を加えた場合でもよい物性を示すことがあり得る。
　所望の成型品は、所望の形状に対応した型枠を形成し、その型枠に出発物質モノマーを投入し、紫外線を照射して、ポリマーを形成し、型枠から生成したポリマーを取り出すことによって得られる。この方法は、出発物質モノマーが低粘度である場合に使用され得る。
　出発物質モノマーが高粘度である場合、平面上に出発物質モノマーを塗布し、紫外線を照射して、ポリマーを形成することによって、所望の膜製品を得てもよい。例えば、モノマーを基板上に流延し、形成されたモノマーの被膜に紫外線を照射することなどによってモノマーを重合させることにより、（メタ）アクリレートポリマーからなるフィルムを得ることができる。
　（３－３）熱重合による製造方法
　一実施形態では、本発明の複合材は、モノマー成分（１種または複数種のモノマーを含む）を繊維と接触させた状態で、重合開始剤の存在下、熱重合することによって１工程で得られる。本発明の複合材がホモポリマーと繊維を含む場合には、モノマー（Ａ）を繊維と接触させた状態で、重合開始剤の存在下、加熱することにより製造することができる。本発明の複合材がコポリマーと繊維を含む場合には、モノマー（Ａ）およびモノマー（Ｂ）を繊維と接触させた状態で、重合開始剤の存在下、加熱することにより製造することができる。重合開始剤は、後記に例示される重合開始剤等から選択されるが、好ましい例としては、アゾビスイソブチロニトリルが挙げられる。本工程は、通常７０℃にて約１０時間で、好ましくはアルゴン雰囲気下で行われる。
　（３－４）架橋剤の使用
　使用される架橋剤としては、例えば、多官能モノマーとして列挙したものが挙げられる。一実施形態において、架橋剤はエチレングリコールジメタクリレートである。
　〔４〕引張係数の測定
　本明細書において、本発明の複合材がしなやかであるかどうかの判断は、引張係数を測定することによって行うことができる。例えば、JIS　K7161に従って、測定することができる。当該測定方法は、例えば、下記のとおりである。
　繊維を0.5mm厚のスペーサー２枚で（サンドイッチのように）挟み、それをさらに疎水性フィルムおよびガラスシートで順に挟み込みことにより、反応セルを用意する。モノマーと光重合開始剤の混合物を前記セルに入れ、その側面から紫外線照射機〔UVP（株）製、品番：95-0042-12〕を用いて照度4mW/cm2、照射時間10時間、積算光量144J/cm2にて紫外線を照射することにより、樹脂フィルム上に複合材料を得る。あるいは、前記セルにモノマーと熱重合開始剤の混合物を入れたのち、室温または加熱条件（例えば、70℃）に供することにより複合材を得る。規格であるJIS-K6251（ダンベル状7号形）に従って、12mm（長さ）×2mm（幅）×1mm（厚さ）の大きさのダンベル型試験片を作製する。引張速度は50mm/分である。上記方法で得られた試験片の引張り強さおよび引張係数を引張試験機〔オリエンテック（株）製、品番：Tensilon　RTC-1310A〕で測定する。
　ポリマー（マトリクス）の引張係数を測定する場合は、上述の方法において、繊維を使用しないことを除いて同様の手順にて測定される。
　本発明の複合材の引張係数は、１０ＭＰａ以上である。一実施形態において、複合材の引張係数は、５０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００または１０００ＭＰａ以上である。
　上記ポリマーの引張係数は、０．０１ＭＰａ以上である。一実施形態において、複合材の引張係数は、０．０５、０．１、０．５、１、５、１０、５０または１００ＭＰａ以上である。
　〔５〕強靭性（引裂エネルギー）の測定
　本明細書において、「強靭性」を有するポリマーであるかどうかの判断は、引裂試験により引裂エネルギーを測定することによって（例えば、実施例に記載する試験方法によって）行うことができる。例えば、引裂エネルギーが、少なくとも200kJ/m2であるかどうかを測定することで判断することができる。当該測定方法は、例えば、下記のとおりである。
　引張係数を測定する場合と同様に、反応セルを用意する。モノマーと光重合開始剤の混合物を前記セルに入れ、その側面から紫外線照射機〔UVP（株）製、品番：95-0042-12〕を用いて照度4mW/cm2、照射時間10時間、積算光量144J/cm2にて紫外線を照射することにより、樹脂フィルム上に複合材を得る。あるいは、前記セルにモノマーと熱重合開始剤の混合物を入れたのち、室温または加熱条件（例えば、70℃）に供することにより該複合材を得る。直方体（例えば、長さ50mm×幅30mm×厚さ約1.3mm）の複合材のサンプルを作製し、切込みを入れる（例えば、幅方向と厚さ方向の辺に囲まれた側面の真ん中から、幅方向に対して垂直かつ厚さ方向に対して平行に10～20mmの切込みを一つ入れる）。切込みを入れた側の２つの端部を別々のクランプで留める。上側のクランプを一定速度（例えば、50mm/分）で上方へ引っ張る一方で、下側のクランプは固定する。サンプルの力－変位曲線を、変形の間、記録する。引裂エネルギーを下記式
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000062
により計算する。ここで、Tcは複合材の靭性（引裂エネルギー）であり、Fは引き裂き力であり、Lは試験中の変位であり、tは複合材の厚さであり、Lbulkは引き裂かれた経路の長さである。式についての詳細は、〔６〕に記載する。なお、切込みの長さは、複合材の靭性（引裂エネルギー）に影響を与えない。
　一実施形態では、本発明の複合材の強靭性を評価する際に参照する引裂エネルギーは、例えば、約１００、約２００、約３００、約４００、約５００、約６００、約７００、約８００、約９００、もしくは約１０００ｋＪ／ｍ２、またはそれより高い値である。一実施形態では、本発明の複合材の上記引裂エネルギーは、約２００ｋＪ／ｍ２以上である。一実施形態では、本発明の複合材の上記引裂エネルギーは、約３００ｋＪ／ｍ２以上である。好ましい実施形態では、本発明の複合材の上記引裂エネルギーは、約４００ｋＪ／ｍ２以上である。より好ましい実施形態では、本発明の複合材の上記引裂エネルギーは、約５００ｋＪ／ｍ２以上である。
　引裂試験中、裂け目は消費するエネルギーが最も小さい経路を探し、その結果、プロセスゾーンのシフトが起きる。
　〔６〕プロセスゾーンについて
　（６－１）プロセスゾーンの飽和
　本明細書において、「プロセスゾーン」とは上述の引裂試験において、複合材が引き裂かれるときにかかる力を伝達できる、ある広さの領域をいう。この範囲において、試験片を引き裂くために加えたエネルギーが散逸される。この範囲が広いほど靭性が高い。プロセスゾーンが全て複合材で十分に飽和している場合に引き裂く方向へ力をかけると、マトリクス（ポリマー）が破壊される前に、繊維が破断する。プロセスゾーンが複合材でほぼ飽和している場合に引き裂く方向へ力をかけると、繊維は破断するか、または抜け出てくる。プロセスゾーンの一部が複合材で飽和している場合に引き裂く方向へ力をかけると、繊維は破断する前に、抜け出てくる。繊維束が無傷で破壊される（すなわち、破断することなく引き出される）場合、プロセスゾーンの一部だけが複合材で飽和していると考えられる。
　（６－２）複合材を引き裂くときの仕事量とプロセスゾーンの関係
　理論に束縛されることを望まないが、複合材の靭性は、一定の物理学的因子や係数によって決定することができ、その規則を一般化し得ることが本発明において明らかにされた。このような因子や係数は、複合材の系を完全に理解するために重要であり、しかも、様々なマトリクス（ここで、ゲル、本発明の第二の材料、ガラス転移ポリマー等にも該当し得る）およびファブリック（本発明の第一の材料、繊維等に該当し得る）から所望の複合材を製造するために利用することができる。
（ｉ）ファブリックのエネルギー密度を無視できると仮定した場合
　理論に束縛されることを望まないが、引裂試験を詳細に調べると、複合材を破断または破壊する全仕事量は、力－変位曲線下面積から得ることができる。マトリクスのエネルギー密度がファブリックのエネルギー密度に比べて著しく高く、ファブリックのエネルギー密度を無視できると仮定すると、この仕事量は、概して、（１）のように表され、マトリクスのエネルギー密度とプロセスゾーンの体積との積に等しく、すなわち、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000063
であり、ここで、Wは複合材を引き裂くために必要とされる仕事量であり、Fは引き裂き力であり、Ｌは試験中の変位であり、Smはマトリクスのエネルギー密度（本明細書中でSmはWmと表される場合がある）であり、Ｖはプロセスゾーンの体積である。Ｖは複合材の形状に関連する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000064
ここで、Wcは臨界幅であり、tは複合材の厚さであり、Ｌbulkは引き裂かれた経路の長さであり、これにより、Wとサンプルパラメータとの間の関係を確立することができる。他方、複合材の靭性（引裂エネルギー）は、Wおよびサンプル形状から算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000065
ここで、Ｔｃは複合材の靭性（引裂エネルギー）である。したがって、式（1）、（2）および（3）を組み合わせると、ＴｃとSm×Wcとの関係を理解することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000066
上述の状態は、プロセスゾーンが複合材で飽和しているという前提に基づくことに留意すべきである。プロセスゾーンが飽和していない複合材については、プロセスゾーンの大きさが幅により制限されているので、式（4）は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000067
と修正される。
（ｉｉ）ファブリックのエネルギー密度を考慮した場合
　理論に束縛されることを望まないが、引裂試験を詳細に調べると、複合材を破断または破壊する全仕事量は、力－変位曲線下面積から得ることができる。この仕事量は、マトリクスおよびファブリックの両方のエネルギー密度を考慮した場合、概して、式（６）のように表され、複合材のエネルギー密度とプロセスゾーンの体積との積に等しく、すなわち、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000068
であり、ここで、Wは複合材を引き裂くために必要とされる仕事量であり、Fは引き裂き力であり、Ｌは試験中の変位であり、S(m+f)はマトリクスおよびファブリックのエネルギー密度の和（ただし、マトリクスのエネルギー密度は、ファブリックおよびマトリクスのずり弾性率により補正される必要があり、また、仕事量は、マトリクスのエネルギー散逸だけではなく、繊維の破断に必要なエネルギーも大きな寄与をしていることが判明しており、必要な補正がなされ得る。この点は、以下に説明する。）であり、Ｖはプロセスゾーンの体積である。Ｖは複合材の形状に関連し、次式（２）のように算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000069
ここで、Wcは臨界幅であり、tは複合材の厚さであり、Ｌbulkは引き裂かれた経路の長さであり、これにより、Wとサンプルパラメータとの間の関係を確立することができ、Wは式（８）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000070
ここで、Gfはファブリックのずり弾性率であり、Gmはマトリクスのずり弾性率であり、Smはマトリクスのひずみエネルギー密度であり、Sfはファブリックのひずみエネルギー密度である。ずり弾性率Gは、均一の材料においては、ヤング率E（引張係数）の三分の一、すなわち、G＝E/3である。他方、複合材の靭性（引裂エネルギーＴｃ）は、次式（３）のように、Wおよびサンプル形状から算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000071
ここで、Ｔｃは複合材の引裂エネルギーである。したがって、式（８）、（２）および（３）を組み合わせると、ＴｃとS(m+f)×Wcとの関係を理解することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000072
上述の状態は、プロセスゾーンが複合材で飽和しているという前提に基づくことに留意すべきである。プロセスゾーンが飽和していない複合材については、プロセスゾーンの大きさが幅により制限されているので、式（９）は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000073
と修正することが好ましい。
　（６－３）臨界幅の決定方法
　本明細書において、「臨界幅」は引裂実験において決定され、具体的には、裂け目の端部から、繊維の引き抜きが安定して生じたときの裂け目の先端までの距離の２倍を指す。本発明の複合材の臨界幅を決定するために、例えば、代表的に、下記のような試験が実施される。
　長さ（例えば、約50mm）と厚さ（例えば、約1.3mm）は同一であるが、幅が異なる（例えば、約5mm～約110mm）複合材サンプルを用意する。各サンプルに対し引裂試験を行い、引裂挙動を観察する。複合材に固有の臨界幅より狭い幅のサンプルでは、引き裂き開始時点から繊維が完全な状態で引き抜かれる。固有の臨界幅とほぼ同じかそれより広い幅のサンプルでは、特に引き裂き開始直後に、繊維の破断が生じる。引裂挙動の観察から、サンプルの臨界幅は、繊維の破断が生じる最低の幅と決定される。
　本発明の複合材は、好ましくは、このような臨界幅以上の幅をもって提供されることが有利であり得る。
　（仕事量とプロセスゾーンの関係のモデルによる説明）
　仕事量とプロセスゾーンの関係についてモデルを用いて説明するために、幾何形状を、下記図176に示す。ここで、亀裂先端部付近の一本の繊維がx=0での力（すなわち、F0）により引っ張られている状況を仮定する。(もちろん、亀裂先端部における応力集中は測定されていないため、この力が何であるかを全く知らない状態であると仮定する。この繊維の長さおよび半径をそれぞれwおよびRで表す。また、このモデルでは、この繊維が、厚さｄのソフトマトリクスシリンダー内に埋め込まれており、このソフトマトリクスシリンダーの外縁部は、硬い壁に接着剤で接合されていると仮定する。（これは、もちろん、モデル化するためのものであり、実際の状況から細かい条件については捨象した上で作成した非常に大雑把な近似モデルである。）
　図176を参照して、剪断－遅延モデルを使用して、繊維に沿った負荷の伝達を説明する。例えば、上記ソフトマトリクスは、長さＬのある区域において剪断のみを運び、剪断ひずみγは、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000074
により与えられるとする。式中、u(x)は、x方向への繊維の変位である（繊維全体にわたって均一である）。なお、dは小さく、その結果、マトリクスのひずみは、たとえ変位ｕが小さかったとしても大きい可能性がある。繊維の力のバランスは、以下の
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000075
を必要とすることになる。式中、τは、繊維－マトリクス界面上の剪断応力であり、σ(x)は、繊維応力である。一般的に、τはマトリクスにおけるひずみに依存する。繊維応力σ(x)は、繊維力Fに対して、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000076
と関係づけられることになる。
　次に、式（１２）を積分して、繊維応力／力を得ることができ、それは、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000077
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000078
である。式中、F0はx=0での力である。したがって、繊維応力／力は、繊維に沿って力が移動する（あるいは、繊維が十分に接着されている限りは、亀裂先端部から離れて移動する）につれて減衰する。繊維が十分に長いのであれば、力は、ある点（x=L）で消失しなければならないことになる。式（１５）においてF(x=L)=0とすることにより、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000079
を得る。x>Lの場合、繊維は、如何なる負荷も運ばない。よって、繊維における応力およびひずみは、x>Lの領域で、ゼロである。εは繊維歪みを表し、Eは繊維のヤング率を表すと、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000080
となる。式（１２）に式（１７）を代入し、式（１１）を用いると、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000081
が得られる。マトリクスにおける剪断応力とひずみ間の関係は、図177に示される形をとると算出することができる。
　図177において、差し当たり、繊維は剛体であると仮定する。この場合、Eは無限大に近づき、繊維におけるひずみはゼロであり、その結果、繊維の変位uは、位置から独立して、0≦x＜Lの全てにおいて定数（これはu0と呼ばれる）であることになる。式（１１）によれば、この領域における剪断ひずみは均一であり、γ0により与えられる。したがって、式（１６）は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000082
となる。この後、0≦x＜Lの間の繊維が、界面間剪断応力から解放される -それは、同じ張力を伝達し、それは、0≦x＜Lの間のどこかで破断または破壊し得る。式（１３）から、マトリクスが破断ひずみに達したときにおける力F0は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000083
Lが十分に長く、その結果、Fcが繊維の破壊強度に達する場合、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000084
である。式中、Fbreakは、繊維を破断または破壊する力である(一般的に、これはLに依存するが、Lが十分に長い場合には、この依存性は弱く、力はプラトーFbreakに達する。）。したがって、式（１４）は、LがLcに達する場合、繊維が破断することを表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000085
　本発明では、１つの実施形態において、上記モデルに基づいて、靭性のモデルを作成して、剛直であるが砕けやすい繊維と柔らかいが高度に伸縮可能なマトリクスの組合せが非常に高い靭性を与える理由を明確に示すことができる。
　剛直な繊維および柔らかいマトリクスは図178に示すような応力－ひずみ曲線を示すと仮定することができる。この場合、図178において、αは剛直な繊維と柔らかいマトリクスの破壊応力の比を表し、βは柔らかいマトリクスと剛直な繊維の破断ひずみ比を表す。説明の簡略化のために、上述の説明と異なるパラメータとして、繊維の破壊応力に対してσcを用いる。
　靭性について
　複合材を破断または破壊するのに必要なエネルギーは、複合材の靭性と等しい。図１に示した、一つの複合材セルに対してなされた仕事Wは、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000086
であり、L<Lcの場合には、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000087
であるから、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000088
である。L>Lcの場合には、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000089
 であるから、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000090
である。したがって、単位セルあたりの仕事は、本発明者らの実験値Ｔの引裂エネルギーと等しく、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000091
および
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000092
となる。
　ここで、式（３７）は、複合材の靭性が繊維の強度とマトリクスの伸展性の積（図178における（0,0）、(0,σｃ)、(γｃ,σｃ)、(γｃ,0)の４点で囲まれる四角い領域に該当する）に比例することを表している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000093
 の量は、複合材のひずみエネルギー密度（または伸長から破断までの仕事）と理解され得る。したがって、複合材のひずみエネルギー密度は、ニートのマトリクスおよびニートの繊維と比較して、それぞれα（>>1）およびβ（>>1）の事実により増幅すると理解することができる。このことは、剛直であるが高強度の繊維および柔軟であるが伸縮可能なマトリクスの組合せがなぜ実施例において観察されるような高い破断エネルギーをもたらすかを説明している。
　ここで、幾何形状因子をｋとすると、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000094
と記載することができる。ここで、ｋは、複合材の特徴的な長さとして理解され得る、長さ尺度を有する。ｋは、ニートの材料の引裂エネルギーおよびひずみエネルギー密度と相関する長さ尺度と等しい。
　（マトリクス破壊かつ界面の剥離（debonding）の条件）
　上記モデルは、界面が壊れない（not break）条件に基づく。最大界面剪断応力をτｉで、マトリクスの最大破壊応力をτｃで表すと、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000095
を満たすはずである。単純重ね剪断試験用のモデルから、最大剪断応力は
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000096
であり、ここで、Ｃはコンプライアンスであり、式（42）のとおり、それはヤング率Ｅｍ（ヤング率が剪断弾性係数の３倍であるという関係を使用した）および厚さｄに関連することになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000097
（40）、（41）および（42）を組み合わせると、マトリクスのバルク破損（failure）は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000098
と表すことができる。ここで、式43は、マトリクス層が薄いほど、界面剥離応力がより高くなることを示す。したがって、薄いものから厚いものまで調整することによって境界面の剥離からマトリクス破壊までの遷移を見ることができる。
　理論に束縛されることを望まないが、上記モデルは本発明の複合材の本質を説明し得る。これが正当であることは、以下に説明するように、プロットの直線性を見るためにデータをプロットすることで証明することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000099
不飽和試料についての引裂力最大値Ｆｃ対２πＲＬτｃをプロットする（図179）。Ｌは試料の幅を表し、τｃはマトリクスの破壊応力を表し、Ｒは繊維または繊維束の半径を表す。図１７９において、Ｒは繊維束の半径を表し、全てのサンプルの引裂挙動は引き抜きであった。図１７９に示されるｆ値が異なるマトリクスの応力－ひずみ曲線は、図２７に示されている。図１８０のプロットは、線形相関を示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000100
Ｌｃ対
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000101
をプロットする（図180）。Ｌｃは、「引き抜き」から「繊維破壊」までの遷移についてのファブリック臨界幅を表し、σｃは繊維束の破壊応力を表し、τｃはマトリクスの破壊応力を表す。図１８０において、Ｒは繊維束の半径を表し、複合材の各種の引裂挙動は、繊維の破断であった。また、図１８０のプロットは、線形相関を示した。
3) L≦Lcの場合、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000102
T対σｃγｃLをプロットする（図181）。なお、Ｔは複合材の引裂エネルギーを表し、σｃは繊維の破壊応力を表し、γｃはマトリクスの破断ひずみを表し、Ｌは試料の幅を表す。図１８１においては、５種の複合材は同じファブリックに由来し、複合材間のRおよびｄは同じであるので、ｘ軸の要素に加えていない。また、5種の複合材の引裂挙動は、繊維の破壊であった。したがって、Ｌ／Ｌｃ＝１である。図１８１のプロットは、線形相関を示した。
　図１７９、１８０および１８１に示される相関図は、ほぼ線形相関を示す。これは、上述のシンプルモデルが複合体の強化機構の本質を表していることを意味する。
　本発明では、界面接着強度τｉを測定するための新しい実験を設計することができ、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000103
を確認することができる。
　単純重ね剪断試験を用いることによりＧｃ（これは本発明の場合には粘弾性の寄与を含む）を測定できる。界面接着強度τｉに対するｄの効果は、繊維を、ｄを制御した二つのガラスプレートの間に挟み、次いで、マトリクス重合を行う。種々のｄで行い、τｉを測定することにより証明することができる。
　〔７〕剥離性の改善
　本明細書において、「剥離性」とは、複合材においてマトリクス（ポリマー）が繊維から剥離しやすい性質をいう。本願発明において、ポリマーの剥離性の低減により、複合材が強靭化された。
　〔８〕自己再建機能の測定
　本明細書において、「自己再建機能」を有する複合材であるかどうかの判断は、自己再建機能を測定することによって行うことができる。例えば、本発明の複合材を溶媒（例えば、クロロホルム）に溶解させた後、溶媒を揮発させ、残渣を乾燥（例えば、６５℃で）させて得られた複合材について引裂試験を行うと、その引裂エネルギーが、本来の複合材の引裂エネルギーに対して少なくとも８０％であるかどうかを測定することで判断することができる。
　一実施形態では、本発明の複合材の自己再建性を評価する際に参照する１回の自己再建後の引裂エネルギーは、例えば、溶解前の最初の複合材の値に対して約８０％、約９０％、約１００％、約１１０％、約１２０％、約１３０％、約１４０％、約１５０％、約１６０％、約１７０％、約１８０％、約１９０％もしくは約２００％、またはそれより高い値である。好ましい実施形態では、１回の自己再建後の引裂エネルギーは、溶解前の最初の複合材の値に対して約１００％またはそれより高い値である。より好ましい実施形態では、１回の自己再建後の引裂エネルギーは、溶解前の最初の複合材の値に対して約１５０％またはそれより高い値である。最も好ましい実施形態では、１回の自己再建後の引裂エネルギーは、溶解前の最初の複合材の値に対して約２００％またはそれより高い値である。一実施形態では、本発明の複合材の自己再建性を評価する際に参照する２回の自己再建後の引裂エネルギーは、例えば、１回目の溶解前の最初のポリマーの値に対して、約８０％、約９０％、約１００％、約１１０％、約１２０％、約１３０％、約１４０％、約１５０％、約１６０％、約１７０％、約１８０％、約１９０％もしくは約２００％、またはそれより高い値である。好ましい実施形態では、２回の自己再建後の引裂エネルギーが、１回目の溶解前の最初の複合材の値に対して約１００％またはそれより高い値である。より好ましい実施形態では、２回の自己再建後の引裂エネルギーが、１回目の溶解前の最初の複合材の値に対して約１２０％またはそれより高い値である。最も好ましい実施形態では、２回の自己再建後の引裂エネルギーが、１回目の溶解前の最初の複合材の値に対して約１５０％またはそれより高い値である。
　１回の自己再建後の測定値は、溶解前の最初の複合材の値と同じであってもそれより大きくてもよく、２回の自己再建後の測定値は、溶解前の最初の複合材の値と同じであっても、それより大きくても小さくてもよい。１回の自己再建後の引裂エネルギーの測定値は、２回の自己再建後の値と同じであっても、それより大きくても小さくてもよい。一実施形態では、２回の自己再建後の引裂エネルギーの測定値は、１回の自己再建後の値より大きい。別の実施形態では、２回の自己再建後の引裂エネルギーの測定値は、１回の自己再建後の値より小さい。一実施形態では、１回の自己再建後の引裂エネルギーの測定値は、溶解前の最初の複合材の値より大きく、かつ、２回の自己再建後の測定値は、１回の自己再建後の値より小さいものの、溶解前の最初の複合材の測定値より大きい。一実施形態では、１回の自己再建後の引裂エネルギーの測定値は、溶解前の最初の複合材の値と同じであるかそれより大きく、かつ、２回の自己再建後の測定値は、溶解前の最初の複合材の値および１回の自己再建後の値より小さい。一実施形態では、１回の自己再建後の引裂エネルギーの測定値は、溶解前の最初の複合材の値と同じであるかそれより大きく、かつ、２回の自己再建後の測定値は、１回の自己再建後の値と同じであるかまたはそれより大きい。
　〔９〕用途
　本発明の複合材は、繊維およびガラス転移可能ポリマーを含む複合材であり得る。
　本発明の複合材は、二輪車（自転車、オートバイなど）、自動車、飛行機、電車、船、ロケット、宇宙船、運送、レジャー、家具（例えば、テーブル、いす、机、棚など）、寝具（例えば、ベッド、ハンモックなど）、衣服、防護服、スポーツ用品、浴槽、キッチン、食器、調理用具、容器および包装材（食品用容器、化粧品用容器、貨物用コンテナ、ごみ箱など）、建築（建造物、道路、建築部品など）、農業フィルム、工業フィルム、上下水道、塗料、化粧料、電機産業および電子産業分野（電化製品、コンピュータ用部品、プリント基板、絶縁体、導電体、配線被膜材、発電素子、スピーカー、マイクロフォン、ノイズキャンセラ、トランスデューサなど）、光通信ケーブル、医療用材料および器具（カテーテル、ガイドワイヤー、人工血管、人工筋肉、人工臓器、透析膜、内視鏡など）、小型ポンプ、アクチュエータ、ロボット材料（産業用ロボットなどに使用されるセンサ）、エネルギー生成装置およびプラント（太陽光発電、風力発電など）など幅広い分野に応用できる。
　本発明の複合材は、自動車、航空機、船舶、列車、自動二輪、自転車などの乗り物部品、ヘルメット、マスク、ゴーグル、防具、バッド、ゴルフクラブ、テニスラケット、スキー板、ストックなどのスポーツ用品、防弾壁、防弾チョッキ、防弾車などの防護用品、義手、義足などの義肢用品、スーツケース、キャリーケースなどのカバン用品、掃除機、電動工具などの家電製品、傘、杖などの携帯化成品、ベッド、マット、クッションなどの家具製品、食器、玩具、遊具用品、建築材料、衣服材料、電子材料、医療材料、ヘルスケア材料、ライフサイエンス材料、またはロボット材料などに使用され得る。本発明の複合材は、例えば、カテーテル、ガイドワイヤー、医薬品用容器、チューブなどの材料として使用され得る。本発明の複合材は、
　本発明の複合材は、自動車部品（車体パネル、バンパー帯、ロッカーパネル、サイドモール、エンジン部品、駆動部品、伝導部品、操縦装置部品、スタビライザー部品、懸架・制動装置部品、ブレーキ部品、シャフト部品、パイプ類、タンク類、車輪、シート、シートベルトなど）に使用され得る。本発明の複合材は、自動車用防振材、自動車用塗料、自動車用合成樹脂などに使用され得る。
　本明細書において引用された、科学文献、特許、特許出願などの参考文献は、その全体が、各々具体的に記載されたのと同じ程度に本明細書において参考として援用される。
　以上、本発明を、理解の容易のために好ましい実施形態を示して説明してきた。以下に、実施例に基づいて本発明を説明するが、上述の説明および以下の実施例は、例示の目的のみに提供され、本発明を限定する目的で提供したものではない。したがって、本発明の範囲は、本明細書に具体的に記載された実施形態にも実施例にも限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。
　以下の実施例および参考例に従って本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定解釈されるものではなく、各実施例に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施例も、本発明の範囲に含まれるものとする。
　（材料）
　炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維（ケブラー（登録商標）繊維）は、株式会社インタークロスから購入した。金属繊維（ステンレス繊維）は、株式会社奥谷金網製作所により作製されたものであり、株式会社相互理化学硝子製作所より購入した。炭素繊維ファブリックについては、別途特定しない限り、炭素繊維（太い）の織物CCP3200-100を使用した。表２に列挙した全てのモノマーは、大阪有機化学工業株式会社（全てのモノマー）に加えて、株式会社日本触媒（IBXAおよび2-MTA）、Eternal　Materials　CO.,　LTD.（IBXA）、または共栄社化学株式会社（PHEAおよびPHDEA）から市販されているものを使用した。紫外光重合開始剤として過酸化ベンゾイル（BPO）およびベンゾフェノン（BP）（関東化学株式会社から市販されているもの）を使用した。また、熱重合開始剤として、アゾビスイソブチロニトリル（AIBN）（関東化学株式会社から市販されているもの）を使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000104
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000105
 
 
繊維、繊維束、およびファブリックの特徴について
　実施例において使用した、炭素繊維（太い）もしくは（細い）、ガラス繊維、またはアラミド繊維から構成されるファブリックは、多くの繊維がまとまった繊維束から作製されている。ステンレス繊維は、他の繊維とは異なり、一本一本により織られた網目構造をしている。そのため、ステンレス繊維の繊維束の半径、断面積は測定できない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000106
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000107
 a) 一本の繊維の直径、b) 一本の繊維ごとの間隔。
　実施例１：フェノキシジエチレングリコールアクリレート（PHDEA）のホモポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　炭素繊維織物CCP3200-100（糸：CF3K　200TEX、密度：12.5×12.5本/25mm、質量：200g/m2、平織）、株式会社インタークロスより購入）を0.5mm厚のスペーサー２枚で（サンドイッチのように）挟み、それをさらに疎水性フィルムおよびガラスシートで順に挟み込みことにより、反応セルを準備した。次いで、フェノキシジエチレングリコールアクリレート（ソフトセグメントとして）と、0.1mol%（全モノマーのモル数に対して0.1%のモル数）の紫外光重合開始剤ベンゾフェノンの混合物を、反応セルにアルゴン雰囲気下（酸素濃度は<0.1ppm）注入した。重合をアルゴン雰囲気下で、UVを10時間照射するUVPランプ、東芝、FL15BLB、波長365nm、光強度約4mWcm-2）ことにより実施して、PHDEAのホモポリマー（ポリ（PHDEA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（PHDEA）も調製した。
　実施例２：フェノキシジエチレングリコールアクリレート（PHDEA）とイソボルニルアクリレート（IBXA）とのコポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEA（40重量部以上、100重量部未満）に加えてイソボルニルアクリレート（0重量部より多く、60重量部以下）（ハードセグメントとして）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、PHDEAとIBXAとのコポリマー（ポリ（PHDEA-IBXA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（PHDEA-IBXA）も調製した。
　実施例３：２－メトキシエチルアクリレート（2-MTA）のホモポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEAの代わりに２－メトキシエチルアクリレート（ソフトセグメントとして）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、２－メトキシエチルアクリレートのホモポリマー（ポリ（2-MTA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（2-MTA－IBXA）も調製した。
　実施例４：２－メトキシエチルアクリレート（2-MTA）とイソボルニルアクリレート（IBXA）とのコポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEAの代わりに２－メトキシエチルアクリレートおよびイソボルニルアクリレート（ハードセグメントとして）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、２－メトキシエチルアクリレートとIBXAとのコポリマー（ポリ（2-MTA－IBXA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（2-MTA－IBXA）も調製した。
　実施例５：フェノキシエチルアクリレート（PHEA）のホモポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEAの代わりにフェノキシエチルアクリレート（ソフトセグメントとして）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、フェノキシエチルアクリレートのホモポリマー（ポリ（PHEA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（PHEA）も調製した。
　実施例６：フェノキシエチルアクリレート（PHEA）とイソボルニルアクリレート（IBXA）とのコポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEAの代わりにフェノキシエチルアクリレート（PHEA）およびイソボルニルアクリレート（ハードセグメントとして）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、PHEAとIBXAとのコポリマー（ポリ（PHEA－IBXA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（PHEA－IBXA）も調製した。
　実施例７：ベンジルアクリレート（BZA）のホモポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEAの代わりにベンジルアクリレート（ソフトセグメントとして）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、ベンジルアクリレートのホモポリマー（ポリ（BZA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（BZA）も調製した。
　実施例８：ベンジルアクリレート（BZA）とイソボルニルアクリレート（IBXA）とのコポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEAの代わりにベンジルアクリレート（BZA）とイソボルニルアクリレート（IBXA）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、BZAとIBXAとのコポリマー（ポリ（BZA-IBXA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（BZA-IBXA）も調製した。
　実施例９：フェノキシジエチレングリコールアクリレート（PHDEA）とｔ－ブチルアクリレート（TBA）とのコポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEA（50重量部）に加えてｔ－ブチルアクリレート（50重量部）（ハードセグメントとして）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、PHDEAとTBAとのコポリマー（ポリ（PHDEA-TBA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（PHDEA-TBA）も調製した。
　実施例１０：フェノキシジエチレングリコールアクリレート（PHDEA）とシクロヘキシルアクリレート（CHA）（ハードセグメントとして）とのコポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEAに加えてシクロヘキシルアクリレート（ハードセグメントとして）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、PHDEAとCHAとのコポリマー（ポリ（PHDEA-CHA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（PHDEA-CHA）も調製した。
　実施例１１：メトキシトリエチレングリコールアクリレート（MTG）のホモポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEAの代わりにメトキシトリエチレングリコールアクリレート（ソフトセグメントとして）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、メトキシトリエチレングリコールアクリレートのホモポリマー（ポリ（MTG））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（MTG）も調製した。
　実施例１２：メトキシトリエチレングリコールアクリレート（MTG）とイソボルニルアクリレート（IBXA）とのコポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEAの代わりにメトキシトリエチレングリコールアクリレートおよびイソボルニルアクリレートを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、MTGとIBXAとのコポリマー（ポリ（MTG-IBXA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（MTG-IBXA）も調製した。
　実施例１３：テトラヒドロフルフリルアクリレート（THFA）のホモポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEAの代わりにテトラヒドロフルフリルアクリレート（ソフトセグメントとして）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、テトラヒドロフルフリルアクリレートのホモポリマー（ポリ（THFA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（THFA）も調製した。
　実施例１４：テトラヒドロフルフリルアクリレート（THFA）とイソボルニルアクリレート（IBXA）とのコポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEAの代わりにテトラヒドロフルフリルアクリレートおよびイソボルニルアクリレートを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、THFAとIBXAとのコポリマー（ポリ（THFA-IBXA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（THFA-IBXA）も調製した。
　実施例１５：ラウリルアクリレート（LA）のホモポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEAの代わりにラウリルアクリレート（ソフトセグメントとして）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、ラウリルアクリレートのホモポリマー（ポリ（LA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（LA）も調製した。
　実施例１６：ラウリルアクリレート（LA）とイソボルニルアクリレート（IBXA）とのコポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEAの代わりにラウリルアクリレートおよびイソボルニルアクリレートを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、LAとIBXAとのコポリマー（ポリ（LA-IBXA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（LA-IBXA）も調製した。
　実施例１７：イソステアリルアクリレート（ISTA）のホモポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEAの代わりにイソステアリルアクリレート（ソフトセグメントとして）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、イソステアリルアクリレートのホモポリマー（ポリ（ISTA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（ISTA）も調製した。
　実施例１８：イソステアリルアクリレート（ISTA）とイソボルニルアクリレート（IBXA）とのコポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEAの代わりにイソステアリルアクリレートおよびイソボルニルアクリレートを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、ISTAとIBXAとのコポリマー（ポリ（ISTA-IBXA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（ISTA-IBXA）も調製した。
　実施例１９：エチルカルビトールアクリレート（CBA）のホモポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEAの代わりにエチルカルビトールアクリレート（ソフトセグメントとして）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、エチルカルビトールアクリレートのホモポリマー（ポリ（CBA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（CBA）も調製した。
　実施例２０：エチルカルビトールアクリレート（CBA）とイソボルニルアクリレート（IBXA）とのコポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEAの代わりにエチルカルビトールアクリレートおよびイソボルニルアクリレートを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、CBAとIBXAとのコポリマー（ポリ（CBA-IBXA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（CBA-IBXA）も調製した。
　実施例２１：フェニルチオエチルアクリレート（PHSEA）のホモポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEAの代わりにフェニルチオエチルアクリレート（ソフトセグメントとして）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、フェニルチオエチルアクリレートのホモポリマー（ポリ（PHSEA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（PHSEA）も調製した。
　実施例２２：フェニルチオエチルアクリレート（PHSEA）とイソボルニルアクリレート（IBXA）とのコポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材の調製
　実施例１において、PHDEAの代わりにフェニルチオエチルアクリレートおよびイソボルニルアクリレートを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、PHSEAとIBXAとのコポリマー（ポリ（PHSEA-IBXA））および炭素繊維の複合材を得た。対照サンプルとして、炭素繊維を含有しないポリ（PHSEA-IBXA）も調製した。
　実施例２３～４４
　上記実施例１～２２の複合材の調製において、炭素繊維ファブリックCCP3200-100の代わりに炭素繊維ファブリックCCP1120-1000（糸：CF1K　68TEX、密度：22×22本／25mm、質量：120g/m2、平織）を用いたこと以外は、各実施例と同様にして、各ポリマーおよび炭素繊維（細い）の複合材を調製した。
　実施例４５～６６
　上記実施例１～２２の複合材の調製において、炭素繊維の代わりにガラス繊維を用いたこと以外は、各実施例と同様にして複合材を調製した。
　実施例６７～８８
　上記実施例１～２２の複合材の調製において、炭素繊維の代わりにアラミド繊維を用いたこと以外は、各実施例と同様にして複合材を調製した。
　実施例８９～１１０
　上記実施例１～２２の複合材の調製において、炭素繊維の代わりにステンレス繊維を用いたこと以外は、各実施例と同様にして複合材を調製した。
　実施例１１１：ポリマーのみの機械的特性の試験
　本実施例では、実施例１～１１０で製造したポリマーの機械的特性の試験を行った。以下にその方法を示す。
　（１）方法
　（１－１）引張試験（JIS　K7161参照）
　強靭さ、降伏点、引張係数、ヒステリシス比などを決定するために、ポリマーの引張応力－ひずみ測定を引張試験機（Tensilon　RTC-1310A、株式会社オリエンテックおよびInstron　5965、Instron）を用いて、空気中で50mm/分の引張速度で実施した。規格であるJIS-K6251（ダンベル状7号形）に従って、12mm（長さ）×2mm（幅）×1mm（厚さ）の大きさのダンベル型試料を使用した。
　（１－２）引裂試験
　強靭さを測定するために、試料の引裂エネルギーTを引裂試験により測定した。実験を、Instron引張試験機にて250Nロードセルを用いて実施した。ポリマーのみの試験試料は、幅が40mm、長さが60mm、厚さが1mmの長方体であった。複合材の試験試料は、幅が5～110mmであり、長さは30～100mmであり、厚さが1.3mmの直方体であった。最初の切込みを、かみそり刃を使用して、試料の幅方向に平行な側面の端部の中点から長さ方向と平行に中央方向へ、長さの３分の１だけ入れた。試験片の分けられた２つの端部を、別々のクランプで留めた。上側のクランプを50mm/分の一定速度で上方に引っ張る一方で、下側のクランプは固定しておいた。試料の力－変位曲線を、変形の間、記録した。引裂エネルギーを下記式
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000108
により計算した。ここで、Lは、試験中の変位を表し、Lbulkは、引裂試験で引き裂かれた経路の長さを表し、Fは、複合材を裂くのに必要であった力を表し、ｔは、試験試料の厚さを表す。
　（３）ポリマーの機械的特性の結果
　（３－１）応力－ひずみ曲線および力－変位曲線
　PHDEAとIBXAのコポリマーが持つ機械的特性を調べるために、引張係数（図1）、ガラス転移温度および引裂エネルギー（図2）について、PHDEAとIBXAとのモル分率が0.4:0.6～0.9:0.1の５種のコポリマーを測定した。ポリマー調製における重合開始条件は、実施例１と同様にUVである。引裂エネルギーの測定においては、長さ40mm×幅30mm×厚さ約1mmのサンプルを使用し、20mmの切込みを入れた。異なる引裂速度での引裂エネルギーの比較測定においては、長さ65mm×幅30mm×厚さ約1mmのサンプルを使用し、20mmの切込みを入れた。
　モル分率が異なるニートのポリ（PHDEA－IBXA）の応力－ひずみ曲線および力－変位曲線を、図1および図2に示す。明らかに、ハードセグメント（IBXA）のモル分率が高いほど、生じたポリマーはより高硬度かつより高靭性であった。詳細なパラメータを表４にまとめた。引張係数の差異に基づいて、これらのポリマーをそれぞれ、最も硬いポリマー（MPHDEA:MIBXA＝0.4:0.6）、比較的硬いポリマー（MPHDEA:MIBXA＝0.45:0.55）、柔らかいポリマー（MPHDEA:MIBXA＝0.5:0.5）、より柔らかいポリマー（MPHDEA:MIBXA＝0.55:0.45）および最も柔らかいマトリクス（MPHDEA:MIBXA＝0.7:0.3）と呼ぶ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000109
注）ＭＰＤ：PHDEAのモル分率、ＭＩ：IBXAのモル分率
　（３－２）複合材の靭性に対するマトリクスおよびプロセスゾーンの影響
　PHDEAとIBXAのコポリマーとの炭素繊維複合材の引裂エネルギーを測定するために、PHDEAとIBXAとのモル分率が0.4:0.6～0.9:0.1の各コポリマーを測定した。引裂エネルギーの測定においては、長さ50または60mm×幅30mm×厚さ約1mmのサンプルを使用した。
　図3は、モル分率が異なる複合材の力－変位曲線である。これらの曲線から、相関性がある引裂エネルギーを算出することができる。図4に示したとおり、PHDEA（ソフトセグメント）のモル分率が増加した場合、ニートのポリマーの靭性は単調に減少していく。しかし、複合材の靭性（引裂エネルギー）は、ピークに達した後、減少する。このことは、マトリクスの靭性（引裂エネルギー）が複合材の靭性を決定する唯一の因子ではないことを示している。
　図5～図9に示した引裂挙動から直接的に実証されるとおり、プロセスゾーン（損傷領域）が、複合材間で著しく異なる。マトリクスが柔らかいほど、得られる複合材のプロセスゾーンはより大きくなる。図4～図9の結果を合わせると、マトリクスおよびプロセスゾーンは両方とも、複合材の靭性に影響を及ぼすと結論付けられる。
　図10および図11は、最も柔らかいポリマー（MPHDEA:MIBXA＝0.7:0.3）および最も硬いポリマー（MPHDEA:MIBXA＝0.4:0.6）の、異なる速度での引張試験結果をそれぞれ表す。図12および図13は、最も柔らかいポリマー（MPHDEA:MIBXA＝0.7:0.3）および最も硬いポリマー（MPHDEA:MIBXA＝0.4:0.6）（b2）の、異なる速度での引裂試験結果をそれぞれ表す。
　図14および図15は、最も柔らかいマトリクスとの複合材（MPHDEA:MIBXA＝0.7:0.3）および最も硬いマトリクスとの複合材（MPHDEA:MIBXA＝0.4:0.6）の、異なる速度での引裂試験結果をそれぞれ表す。図16は、引裂速度の関数としての、最も柔らかいポリマー（MPHDEA:MIBXA＝0.7:0.3）および対応する複合材の引裂エネルギーを表す。図17は、引裂速度の関数としての、最も硬いポリマー（MPHDEA:MIBXA＝0.4:0.6）および対応する複合材を表す。
　マトリクスおよびプロセスゾーンの役割については、最も柔らかいマトリクスとの複合材および最も硬いマトリクスとの複合材において両方の因子がどのように異なって作用するかを比較することによってさらに理解される。図10～図13に示したとおり、引張係数および引裂エネルギーのような機械的エネルギーは、試験速度が増加するにつれて、両方の複合材において明らかに改善されていきます。最も柔らかいマトリクスとの複合材の引裂エネルギーもまた、ポリマーと同じ傾向を有している（図14および図15）。最も硬いマトリクスとの複合材に関しては、驚くべきことに、該複合材の引裂エネルギーは、ポリマーの引裂エネルギーが上昇するにつれて降下した（図16および図17）。これは、２種類の複合材間の引裂挙動の違いから説明することが可能である。図18～図21に示したとおり、引裂速度を上昇させても、最も柔らかいマトリクスとの複合材のエネルギー散逸ゾーンは減少しない。これは、その複合材が非常に大きなプロセスゾーンを有するからである。この場合、プロセスゾーンの大きさは、マトリクスの、高速度におけるより高い引張係数に起因して減少するけれども、それはサンプルの形状よりもさらに広く、複合材が、試験中に複合材全体にわたってエネルギーを散逸させることを可能にする。すなわち、マトリクスは、この状況において複合材の靭性に影響を及ぼす重要な因子である。反対に、最も硬いマトリクスとの複合材のプロセスゾーンは、高速度における引張係数が増大するにつれて、劇的に縮小する。それどころか、最も硬いマトリクスとの複合材のプロセスゾーンは、高速度における引張係数が増大するにつれて、劇的に縮小し、その結果、試験中には非常に限定されたエネルギー散逸ゾーンが生じる（図22～図25）。マトリクスでさえ、試験速度がより高いほど、はるかにより大きいエネルギーを散逸させることができ、複合材の靭性（引裂エネルギー）は、マトリクスが寄与することを可能にするプロセスゾーンにより大いに制限される。
　上記理解に基づいて、マトリクスおよびプロセスゾーンの両方ともが、複合材の靭性に影響を及ぼすと結論付けられ、このことは、図26にも反映され得る。
　実施例１１２：複合材の靭性、マトリクス特性およびプロセスゾーン間の数学的相関関係
　（１）実験
　サンプル調製
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000110
　この実施例では、ソフトセグメントのモノマーをPHEAに変更した。理由は、生じてくるポリマーがより高い剛性を有し、より容易に同定され得る複合材のより小さいプロセスゾーンをもたらすからである。調製方法および測定は、上述の実施例と同じである。サンプル形状の唯一の差異は、複合材の幅が、5mm～110mmの範囲で様々であることであった。他の条件は、上述の実施例と同じであった。
（２）結果および関連する内容
（２－１）ポリマーの機械的特性
　PHEAとIBXAのコポリマーが持つ機械的特性を調べるために、PHDEAとIBXAのコポリマーと同様に引張係数（図27）、ガラス転移温度および引裂エネルギー（図28）について、PHDEAとIBXAとのモル分率が0.7:0.3～0.9:0.1である５種のコポリマーを測定した。ポリマー調製における重合開始条件は、実施例１と同様にUVである。引張係数の測定においては、長さ50mm×幅30mm×厚さ約1mmのサンプルを使用した。
　ニートのポリマーの機械的特性を図29に示す（MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3～0.9:0.1）。同様に、ハードセグメント（IBXA）のモル分率が大きいほど、より硬くかつより靭性のポリマーが生じる（図30）。詳細なパラメータは、表５にまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000111
注）ＭＰ：PHEAのモル分率、ＭＩ：IBXAのモル分率
（２－２）複合材の正確な臨界幅を得るための方法
　柔軟な繊維強化複合材のエネルギー散逸機序を理解するには、この系のあるパラメータとして臨界幅（Wc）が極めて重要である。ここで、特定の複合材系についてWcの正確な値を得るために簡単な方法を導入する。発明者らは、完全に繊維束が破壊される（例えば、破断する）場合には、プロセスゾーンの一部しか複合材で飽和していないと考えられる可能性があることを示す、複合材の破壊様式遷移状態を検証した。複合材調製における重合開始条件は、実施例１と同様にUVであり、使用したファブリックは、炭素繊維（太い）の織物である。この理解によって、幅が異なる所与の複合材の引裂挙動を比較することで該複合材の正確なWcを得る可能性が開かれる。ここでの例として複合材（MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25）を採用した場合（図37～図42）、幅が14mmを下回ると、該複合材の引裂挙動は、完全に繊維の引き抜きであることが容易に理解される。なお、繊維の引き抜きでサンプルが破壊される場合、繊維－マトリクス界面の剥離により破壊が生じるのではなく、マトリクスのみが破壊されて生じる。幅が14mmまで増加すると、繊維が破断されており、このことは、プロセスゾーンの一部だけが複合材で飽和していることを示す。したがって、14mmは、この複合材（MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25）の臨界幅と考えられる。同じ方法を使用して、異なるモル分率を有する複合材の臨界幅を得ることもできる（表６）。MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3では9mmであり（図31～図36）、MPHEA:MIBXA＝0.8:0.2では18mmであり（図43～図48）、MPHEA:MIBXA＝0.85:0.15では23mmであり（図50～図55）、MPHEA:MIBXA＝0.9:0.1では24mmであった（図56～図61）。
　さらに、同じサンプルについて、異なる引裂速度での引裂試験によって臨界幅を調べた（表７および８、図127および128）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000112
（図１８２も参照されたい。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000113
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000114
（２－３）複合材の靭性、マトリクス特性およびエネルギー散逸ゾーンの間の実験に基づく相関関係の立証
　PHEA-co-IBXAのモル分率が異なる各ポリマーと炭素繊維との複合材における、Ｔｃ（kJ/m2）対Wm×幅（kJ/m2）のグラフを図62に示す。図62に示されるとおり、Ｔｃは、全ての複合材においてWｍ×幅と直線関係を示す。しかし、各系列の傾きは、互いに異なる。このことは、式に影響を及ぼす前因子が存在することを示している。硬いマトリクスとの複合材および柔らかいマトリクスとの複合材の引裂挙動を振り返ってみると、各マトリクスの変形が互いに区別されることは明白である（図63および図64）。硬いマトリクスほど、より高いエネルギー密度を有するが、引裂試験中の変形はわずかである。このことは、硬いマトリクス中に蓄えられたエネルギーが効果的に放出され得ないことを示す。対照的に、柔らかいマトリクスは著しく破壊または破断される。このことは、柔らかいマトリクスは、そのエネルギー密度が低いとしても、はるかに高いエネルギー放出速度を有することを示唆する。これらの結果は、次に、異なるマトリクスのWmを標準化する助けとなる。引張係数（Ｅ）は変形能力の指標であるので、異なるマトリクスをベースとする複合材のエネルギー密度を標準化するためにEをさらに使用する。この目的上、相対パラメータD＝E0／Eと定義する。ここで、分子のE0は、標準的基準としてのPHEA-co-IBXA（MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3）との炭素繊維複合材（PI/CFC）の引張係数であり、分母のEは、関心のある任意のサンプルの引張係数である。
　上で提案した前提に従って、式（４）および（５）を式（51）および（52）
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000115
へと修正することができる。ただし、この式は、ファブリックのエネルギー密度を無視して得られる式であるため、ファブリックが異なる複合材間の比較においては成り立たないことが理解されよう。ファブリックが異なる複合材間で比較するためには、式（９）および式（１０）を利用することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000116
　式（５１）（または式（５２））の結果を図65に示す。Ｔｃは、予想どおり、D×Wm×幅の関数としての良好な直線関係に従った。この場合、複合材の靭性の源が理解され、これにより、任意の繊維ベースの複合材のＴｃを見積もることの可能性が開かれる。さらに、この法則はまた、高靭性の複合材を製造するようにマトリクスを選択する原則も明らかにする。すなわち、DおよびWmの値を可能な限り大きくするために、理想的なマトリクスは柔軟性（大きいＤ）および高い靭性（大きいWm）の両方を有すべきであることを意味する。
　（２－４）ガラス繊維との複合材における臨界幅の測定およびＴｃ対Wm×幅
　PHEA-co-IBXA（MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25）とガラス繊維との複合材の臨界幅を、炭素繊維との複合材の場合と同様に測定した。図66および図68に示したとおり、上記ガラス繊維ベース複合材の臨界幅は12mmであった。
　図70に、PHEA-co-IBXA（MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25）と炭素繊維またはガラス繊維との複合材のＴｃ対Wm×幅のグラフを示す。図70のグラフにおける２種の複合材についての傾きはほぼ同じであるので、ファブリックを変更しても傾き（前因子）には何の影響もないことが分かる。このことは、複合材の靭性に影響を及ぼすという点でマトリクスが重要な役割を果たしていること示す。理論に束縛されることを望まないが、繊維の物性も重要であり得る。繊維の破壊応力が高いほど、より遠く力が伝わることから、プロセスゾーンが広くなると考えられるからである。例えば、アラミド繊維（例えば、ケブラー（登録商標）繊維）が炭素繊維よりよいことが本明細書において示されている。
　図71は、図62のグラフに上記ガラス繊維ベース複合材のデータを加えたものであり、図72は、図71のグラフを元にＸ軸をD×Wm×幅としたグラフである。図72に示すとおり、繊維が炭素繊維であってもガラス繊維であっても、同じ線形則に従うことが分かる。繊維複合材の靭性の本質的源を理解することで、引き出し機序の下で、任意の繊維ベース複合材のＴｃを見積もるために、この線形則を使用することができる。したがって、強靭な複合材を作製するためには、マトリクスの選択は非常に重要である。大きいＤを達成するためには引張係数が低いこと、すなわち、柔らかいことが必要である。あるいは、繊維とマトリクスの破壊応力の比が重要でありうる。また、大きいWmを達成するためにはエネルギー密度が高いこと、すなわち、靭性が高いことが必要である。よって、強靭な複合材を作製するためには、柔らかくかつ強靭なマトリクスが必要である。
　実施例１１３：高靭性の複合材を様々なマトリクスおよび繊維から製造する方法論の普遍性
（１）実験
　サンプル調製
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000117
 
　上で提案した、繊維ベースの高靭性かつ柔軟な複合材を、様々なマトリクスおよび織物から製造する方法が普遍的であるかどうかを立証するために、数種類のモノマーおよび織物を、繊維ベースの複合材を調製するために選択した。結果として生じる複合材の靭性、ならびに比較としてニートのポリマーおよびニートの織物の靭性を試験した。表９において、「炭素繊維（太い）」は、炭素繊維ファブリックCCP3200-100（糸：CF3K　200TEX、密度：12.5×12.5本/25mm、質量：200g/m2、平織）を指し、「炭素繊維（細い）」は、炭素繊維ファブリックCCP1120-1000（糸：CF1K　68TEX、密度：22×22本／25mm、質量：120g/m2、平織）を指し、ガラス繊維は、ガラス繊維ファブリックR590H　102D（糸：GFロービング　600TEX、密度：12本×12本/25mm、質量：約590g/m2、平織）を指し、「アラミド繊維」は、アラミド繊維ファブリックK300　H100（テクノーラ（登録商標）、密度：1.39g/cm3、単繊維直径１２μφ（円形）、引張強度350kg/mm2）を指す。これらのファブリックは、株式会社インタークロスから購入した。「金属繊維」または「ステンレス繊維」は、ステンレス金網（DSM200、200メッシュ、線径0.05mm、平織、材質：SUS316）を指す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000118
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000119
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000120
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000121
全てのサンプルに対する注記
ａ．サンプルの幅は40mmである。
ｂ．引裂エネルギーの単位はkJ/m2である。
ｃ．金属繊維以外を用いた複合材試料のプロセスゾーンは飽和していない。金属繊維を用いた複合材試料のプロセスゾーンは飽和している。
ｄ．ＮＤ：測定せず。
ｅ．重合開始条件：ＵＶ
　表９に示したとおり、ニートのポリマーおよび織物と比較して、製作した複合材の全てが、極めて高い靭性を呈し、その靭性は、個々の成分の靭性より２桁または３桁大きい。この結果は、モノマー成分の溶液が織物の隅々まで浸透してインターロック構造が形成され得る限り、上記調製方法を、多種多様なマトリクスおよび織物に由来する高靭性でありかつ柔軟な複合材の製作へとさらに拡大することが可能であることを示唆している。これにより、多くの分野でのそれらの応用へ向けての明るい展望が開かれる。
　また、表９から、芳香環を有するポリマーとの複合材の強靭度は、芳香環が無いポリマーとの複合材より高いことが理解される。強靭性とモノマーもしくはポリマーの各パラメータとの相関関係については、芳香環が１個の場合に、モノマーの分子量に対する芳香環（例えば、Ｃ６）の重量割合に比例して複合材の強靭度が上がることも理解される。
　実施例１１４：
高靭性かつ柔軟な複合材
　これまでの結果において、エネルギー散逸性の柔軟なマトリクスは、高靭性の複合材を構築するのに極めて重要であることが示されてきた。高靭性の複合材を調製するために、CBA-co-IBXA（MCBA:MIBXA=0.4:0.6、弾性率:0.56MPa、ひずみエネルギー密度:8.29MJ/m3、破壊応力:1.86MPa)を選択した(図162)。本発明者らの最近の知見では、強度がありかつ強靭な繊維が、極めて強靭な複合材を形成するのに大きな役割を果たすことも示されている。したがって、アラミド繊維織物(破壊応力:1.08GPa、ひずみエネルギー密度:55.76MJ/m3)を、上記CBA-co-IBXAとの複合材を調製するために使用した(図163および164)。得られた複合材は、プロセスゾーンが飽和するまでは、明らかにサイズ依存性であることを実証した（図166）。飽和した状態では、上記複合材は、亀裂を伝播させることなくほぼ1000Nの力に耐えることができる。この複合材の引裂エネルギーは、2561kJ/m2と極めて高い（図165および166）。
　実施例１１５：
繊維とマトリクスの引張係数の比
　マトリクスの引張係数に対する繊維の引張係数の比と引裂エネルギーとの関係を調べるために、異なる試験速度で種々の繊維、コポリマーおよび複合材について引張係数および引裂エネルギーを測定した（表１０）。引張係数の比と引裂エネルギー（Tc）または臨界幅（Wc）との間に密接な相関関係は見られなかったが、概ね、比が増加すれば、引裂エネルギーおよび臨界幅も増加する傾向があることが理解される（図171および172）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000122
（略語）PI: PHEA-co-IBXA、CI: CBA-co-IBXA、f:PHEAまたはCBAのモル分率、Ecf:炭素繊維の引張係数、Egf:ガラス繊維の引張係数、Ekf:アラミド繊維の引張係数、Em:マトリクスの引張係数、Tc:複合材の引裂エネルギー
　実施例１１６：
繊維とマトリクスの破壊応力の比
　マトリクスの破壊応力に対する繊維の破壊応力の比と引裂エネルギーとの関係を調べるために、異なる試験速度で種々の繊維、コポリマーおよび複合材について破壊応力および引裂エネルギーを測定した（表１１）。同一ファブリックの複合材については、引裂エネルギー（Tc）および臨界幅（Wc）は、繊維とマトリクスの破壊応力と線形相関を示す（図173および174）。これらの結果は、繊維とマトリクス間の力の伝達が、相対的に高い応力を有する繊維と相対的に低い応力を有するマトリクスからなる複合材系において高度に促進され、それにより高い引裂靭性がもたらされることを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000123
（略語）f:PHEAまたはCBAのモル分率、σcf:炭素繊維の破壊応力、σgf:ガラス繊維の破壊応力、σkf:アラミド繊維の破壊応力、σm:マトリクスの破壊応力、Tc:複合材の引裂エネルギー
　実施例１１７：
異なる試験速度でのマトリクスの引裂エネルギーおよびひずみエネルギー密度
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000124
（略語）f:PHEAのモル分率、Tm:マトリクスの引裂エネルギー、Sm:マトリクスのひずみエネルギー密度
　上記表１２中の、応力－ひずみ曲線から見積もられたPHEA-co-IBXAポリマーのひずみエネルギー密度と、異なる試験速度でのPHEA-co-IBXAポリマーの引裂エネルギーは、概ね線形相関している。
　実施例１１８：
複合材の機械的性能に対する温度の効果
　柔軟な複合材が異なる温度でも利用可能かどうかを調べるために、PHEA-co-IBXA／炭素繊維複合材について２４℃、５０℃、１００℃、および１５０℃において引裂試験を実施した（図156および157）。試験温度が高いほど、引裂に必要な力および引裂エネルギーは減少した。図156中の複合材の引裂試験後の状態を見ると、高い温度（１００℃および１５０℃）で繊維からマトリクスが剥離していることが明らかに理解される。この剥離は、望ましくない界面に起因する繊維からマトリクスへの力の不十分な伝達をもたらす。マトリクスは、室温で粘弾性を示すが、その粘性は、相対的に高い温度では消失する可能性があり、その結果、マトリクスは高弾性ポリマーとして挙動することとなり得る。したがって、界面結合は劣化し、その結果、層間剥離および対応する機械的性能の低下が生じる。
　実施例１１９：
ポリマー／繊維複合材の異方性機械的特性
　複合材の異方性機械的特性を調べるために、PHEA-co-IBXA（フェノキシエチレングリコールアクリレートとイソボルニルアクリレートとのコポリマー）との炭素繊維複合材（PI/CFC）の引張係数および曲げ弾性係数を測定した。結果を図73に示す。マトリクス成分のモル分率の調節は上記複合材の係数に対してほとんど効果がないと考えられる。全ての複合材は、劇的な異方性機械的特性を示し、その引張係数（約1000MPa）は、その曲げ弾性係数（約10MPa）より２桁大きい。ファブリックのタイプの変更は、複合材の両方の係数に影響を及ぼす（図74）。しかし、各系の異なる方向の係数の異方性は、なおも存在する。すなわち、本発明者らが作製した複合材は、極度に堅い一方で、伸びるが、曲げるか捻った場合にいくらか柔軟でもあり得る。
　従来の繊維またはファブリック強化複合材、例えば、マトリクスとして堅いセラミックまたは樹脂を有する複合材は、任意の方向に（GPa程度の）高い引張係数の疑似等方性を実証している。すなわち、それらは本質的に、マトリクスと繊維との間の相乗的強靭化の乏しさおよびマトリクスの限定的なエネルギー散逸に起因して低い靭性を有する硬い材料である。対照的に、「柔軟な複合材」の革新的概念の下での本発明のエネルギー散逸性の高い、柔軟なマトリクスを有する複合材は、靭性の点で圧倒的利点を示す。
　実施例１２０：
複合材の靭性に対する開始方法の効果
　PHEA対IBXAの様々なモル比を有するPHEA-co-IBXA／炭素繊維複合材を熱開始から調製するために、ベンゾフェノン（BP）の代わりに、全モノマー量に対して0.1mol%のアゾビスイソブチロニトリル（AIBN）を使用して、アルゴン雰囲気下、オーブン中70℃で10時間重合を行った。得られた複合材は、UV開始複合材系と比較して、高い引裂エネルギーを呈した。熱重合による複合材に対する引裂試験の結果を、比較としてのUVで開始された光重合による複合材の結果と共に図75（MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25）、図76（MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25）、図82（MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3）、図83（MPHEA:MIBXA＝0.8:0.2）、図84（MPHEA:MIBXA＝0.85:0.15）、および図85（MPHEA:MIBXA＝0.9:0.1）に示す。熱重合により得た複合材は、光重合により得た複合材と比較して非常に高い引裂耐性を示すので、明らかに、熱開始重合法は、強靭かつ柔軟な複合材を調製する効率的方法である。力－変位曲線および対応する複合材のLbulkに基づく複合材の引裂エネルギーを、図86に提示する。全ての熱重合複合材が、引裂耐性の点で光重合複合材より強靭であった。
　式（６）により示したとおり、複合材の靭性（Tc）は、マトリクスの変形能（D）×マトリクスの歪みエネルギー密度（Wm）×幅または臨界幅（Wc）に比例する（すなわち、Tc～D×Wm×幅またはTc～D×Wm×Wc）。上述の複合材は全て、同じファブリックを使用しているので、熱調製複合材とUV調製複合材との間の靭性の不一致は、それらのマトリクスの機械的特性の差異に由来すると考えられる。したがって、PHEA-co-IBXA（MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3～0.9:0.1）もまた調製し、試験した。これらの機械的特性を、光重合により製造されたものと比較する（図93）。同じモノマー比であるが異なる重合法によるコポリマーを比較すると、予想外に、機械的特性において劇的な差異が存在することが実証されている。このことから、上記熱重合において、酸素が、ポリマーの機械的特性に大きく影響を及ぼすことが理解される。実際に、熱重合が行われるオーブン中の残存酸素量は、光重合が行われるグローブボックス内の残存酸素量より数千倍大きい。したがって、著しく低い分子量の生成物が生じ、あまり望ましくない機械的特性をもたらす可能性がある。工業的生産においては、酸素濃度が十分制御可能である限り、再現性が十分良好であると考えられる。
　上述のポリマーのWmおよび弾性率（引張係数）（E）を、図92および図93にそれぞれ示す。図中に明示されるとおり、熱重合由来のポリマーの全ては、光重合由来のポリマーより強靭さが低く（相対的に低いWm）、一方で相対的に柔軟である（相対的に低いE）。振り返って式Tc～D×Wm×幅またはTc～D×Wm×Wcを見ると、DはD=E0/Eであり相対的なパラメータとして定義されている。ここで、E0は、標準的な基準としての光重合由来のPHEA-co-IBXA/CFC（MPHEA:MIBXA＝0.7:0.3）の弾性率（引張係数）であり、Eは、含まれる任意の試料の弾性率（引張係数）である。この場合、Eが低いほど、Dはより高くなる。すなわち、熱重合由来のエラストマーは、光重合由来のエラストマーと比較して、より高いDを有するが、より低いWmを有する。したがって、DおよびWmの間の競合は、熱重合複合材およびUV重合複合材の間の異なる引裂エネルギーの原因である。
　実施例１２１：ＰＤＭＳとの炭素繊維複合材の調製
　型に対して適切な量のポリジメチルシロキサン（PDMS）溶液（架橋剤を10重量％含む）を、炭素繊維（太い）ファブリックを挟んだ型の中へと注入した。これを、オーブン中70℃で2時間加熱して硬化させた。
　複合材の靭性に対する調製方法の効果
　柔軟な複合材も、本発明者らの調製方法の普遍性を検証するためにポリジメチルシロキサン（PDMS）ポリマーおよび炭素繊維を直接ブレンドすることにより調製した。得られた複合材の引き裂き試験の結果を、比較としてのPHEA-co-IBXA／炭素繊維複合材と共に図79および図80に示す。明らかに、PI/CFC系は、同一の幾何形状の場合には、PDMS/CFC系よりはるかに高い靭性を有する。興味深いことに、PDMSのひずみエネルギー密度（Wm）は約8.39MJ／m3であり、これは、PHEA-co-IBXA（MPHEA:MIBXA＝0.8:0.2、約8.49MJ/m3）のそれに匹敵し、PHEA-co-IBXA（MPHEA:MIBXA＝0.85:0.15、約7.27MJ/m3）およびPHEA-co-IBXA（MPHEA:MIBXA＝0.9:0.1、約6.43MJ/m3）のひずみエネルギー密度よりはるかに高い。一方で、PDMSの引張係数は約1.18MPaであり、これは、PHEA-co-IBXA系のそれより低い。
したがって、複合材の靭性を見積もるために本発明者らの提案した式
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000125
に従えば、PDMSのＴｃは、同一の幾何形状を有するいくつかのPI/CFC系のＴｃより高いはずである。この異常な結果により、PDMS/CFC系のエネルギー散逸機序を明らかにすることが必須となる。参考としてPI/CFC（MPHEA:MIBXA＝0.75:0.25）を用い、PDMS/CFCの引き裂き挙動を調査した。図79に例示したとおり、PI/CFCは著しく変形し、破断されて２つの部分となったが、該部分のどちらも、損なわれていないままの、すなわち、ファブリックからマトリクスが分離していない複合材であった。しかし、引裂試験中のPMDS/CFCにおいて、ファブリックからのマトリクスの剥離が起きた（図80中の灰色点線の楕円および矢印により表す）。これは、PMDS/CFCの調製中にPDMSがファブリック中へ浸透することが困難であったためである。これにより、PDMS/CFC系の低い靭性に対する合理的な説明が与えられる。すなわち、理論に束縛されることを望まないが、ポリマーを出発材料として使用して複合材を合成する場合には、ポリマーが繊維の隅々まで浸潤できない、特に、繊維束の隙間まで浸潤しにくいため、引裂時にインターロッキングの機構で力を伝達する（散逸する）ことができない。そのために、PDMS/CFCの引裂エネルギーが低いと考えられる。引き裂き中にファブリックから剥離したマトリクスの大部分は、複合材の靭性にほとんど寄与していない。このことは、本発明者らが提案する「柔軟な複合材」という概念のエネルギー散逸機序とは本質的に異なる。この観点に従って、PDMS/CFC系は、厳密に言えば、柔軟な複合材ではなく、柔軟な化合物である。この結果はまた、ファブリック内部にマトリクスを取り込むことが複合材の強靭化において大きな役割を果たすという本発明者らの考えを強固なものとする。
　実施例１２２：
切れ目を２カ所入れたサンプルの引裂試験
　この試験では、MPHEA:MIBXA=0.7:0.3のコポリマーおよび炭素繊維（太い）の複合材を使用した。図１６８、図１６９、図１７０に示したように、切れ目を２カ所入れたサンプルを用いて、引裂試験を行った。図１６８に示した１０ｍｍ－２０ｍｍ－１０ｍｍに分かれるように切れ目を入れたサンプルの試験前と後の外観を図１６８に示す。（１）方法の（１－２）引裂試験に記載の手順と同様に、図１６８のサンプルであれば、１０ｍｍ幅の端部を一つのクランプで固定し、内側の２０ｍｍ幅の端部を別のクランプで固定して１８０度逆方向になるように50mm/分の一定速度で上方に引っ張って行う。
　経路の長さは、２つの切れ目から、引き裂かれるまでの２つ経路の合計の長さとした。
　１０ｍｍ－２０ｍｍ－１０ｍｍのサンプル（図１６８）、１０ｍｍ－１０ｍｍ－１０ｍｍのサンプル（図１６９）および１０ｍｍ－５ｍｍ－１０ｍｍのサンプル（図１７０）の引裂エネルギーはそれぞれ、約４８７、約３５９、約２６１ｋＪ／ｍ２であった。
　本発明者らは、上記実施例の結果から、強靭かつ柔軟な複合材は、下記の二つの基準の下で、多様なマトリクスおよびファブリックから容易に製作することができると結論付けた。
基準1.　該マトリクスは、それから得られる複合材が大きいプロセスゾーンを生成するように、柔軟でありかつエネルギー散逸性である。
基準2.　モノマーの前駆溶液は、ファブリックの隅々まで浸透して望ましい界面を形成することができる。
　実施例１２３：
自己再建性の評価
　複合材をクロロホルム中に入れ、撹拌しながらマトリクス部分を溶かす（濃度：2M）。この液中のクロロホルムを、6～24時間にわたって揮発させる。その後、オーブン中で、65度にて3日間乾燥させる。
　最初の溶解前の試料と、溶解、揮発および乾燥のサイクルを一回行った後の試料と、前記サイクルを二回繰り返した後の試料の引裂試験を行う。
　実施例１２４：
コポリマーのレオロジー挙動の評価
MPHEA:MIBXA＝０：１～１：０のコポリマーのレオロジー挙動を評価するために、以下のとおり試験を行った。
　レオロジー試験
　動的な粘弾性スペクトルは、Rheometric　Scientific　Inc.製のARESレオメーターを用いてレオロジー挙動を測定することにより得た。測定前の準備として、直径15mm、厚さ1.5mmの円盤状のサンプルの上下面を接着剤で直径25mmの平行プレートの中央に位置するように取り付けた。-8℃から128℃まで段階的に温度を上昇させ、それぞれの温度において、0.1～100rad/sの角周波数範囲にて、0.5％のせん断ひずみで周波数掃引測定を行った。その後、24℃を基準温度にし、異なる温度の結果の横軸と縦軸を温度－時間換算則に従ってシフトし、24℃における10-10～107rad/sという広い角周波数範囲のTanδのマスターカーブを作成した。図81に、モル分率が異なるコポリマーごとのTanδ－角周波数のグラフを示す。縦軸のTanδは損失弾性率G”と貯蔵弾性率G’の比であり、すなわち、Tanδ＝G”/G’である。横軸は、角周波数で、観察時間の逆数に相当する量である。いずれのモル分率比のコポリマーもある角周波数でTanδが極大を示し、しかも、極大値は１以上である。このことは、この系のコポリマーは非常に強い粘弾性を示すことを意味する。また、MPHEAが増加するとTanδが極大を示す角周波数も増加する。これは、ソフトセグメントのモル分率が増加すると、コポリマー中の側鎖間の結合が弱くなり、結合の寿命（緩和時間）が短くなることを意味する。実際に、緩和時間はMPHEAの増加と共に短くなる（表１３）。本明細書において、緩和時間はTanδが極大を示す角周波数の逆数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000126
以上の結果から、この系のコポリマーは優れた粘弾性エラストマーであるとみなすことができる。
　以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願及び他の文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
　本発明の繊維などの第一の材料とガラス転移可能ポリマーなどの第二の材料とを含み、特定の破壊応力特性などを有する複合材は、しなやかさと強靭さの両立を実現する材料として利用され得る。

Claims (70)

  1. 第一の材料と第二の材料とを含む複合材であって、
    （ｉ）約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破壊応力を測定した場合に、該第一の材料と該第二の材料との破壊応力の比が約５０以上である、および
    （ｉｉ）約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で弾性率（引張係数）を測定した場合に、該第一の材料と該第二の材料との弾性率（引張係数）の比が約１００以上である
    の少なくとも１つの条件を満たす、複合材。
  2. 第一の材料と第二の材料とを含む複合材であって、
    （ｉ）約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破壊応力を測定した場合に、該第一の材料が、約５０ＭＰａ以上の破壊応力を有する、および
    （ｉｉ）約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破断ひずみを測定した場合に、該第二の材料が、約２００％以上の破断ひずみを有する
    の少なくとも１つの条件を満たす、複合材。
  3. 第一の材料と第二の材料とを含む複合材であって、
    （ｉ）約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破壊応力を測定した場合に、該第一の材料が、約１００ＭＰａ以上の破壊応力を有する、請求項１または２に記載の複合材。
  4. 第一の材料と第二の材料とを含む複合材であって、
    （ｉｉ）約２０℃にて５０ｍｍ／分の速度で破断ひずみを測定した場合に、該第二の材料が、約２００％以上の破断ひずみを有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の複合材。
  5. 前記第一の材料が約２５０ＭＰａ以上の破壊応力を有する、請求項１～４のいずれか１項に記載の複合材。
  6. 前記第一の材料が約５００ＭＰａ以上の破壊応力を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の複合材。
  7. 前記第二の材料が約３００％以上の破断ひずみを有する、請求項１～６のいずれか１項に記載の複合材。
  8. 前記第二の材料が約４００％以上の破断ひずみを有する、請求項１～７のいずれか１項に記載の複合材。
  9. 第一の材料と第二の材料とを含む複合材であって、
    （ｉ）該第一の材料と該第二の材料との破壊応力の比が５０以上である、複合材。
  10. 第一の材料と第二の材料とを含む複合材であって、
    （ｉｉ）該第一の材料と該第二の材料との引張係数の比が１００以上である、複合材。
  11. 前記破壊応力の比が約１００以上である、請求項１～１０のいずれか１項に記載の複合材。
  12. 前記破壊応力の比が約１５０以上である、請求項１～１１のいずれか１項に記載の複合材。
  13. 前記引張係数の比が約２５００以上である、請求項１～１２のいずれか１項に記載の複合材。
  14. 前記引張係数の比が約５０００以上である、請求項１～１３のいずれか１項に記載の複合材。
  15. 前記第一の材料と前記第二の材料とは界面が接着している、そして／または物理的にインターロックしている、請求項１～１４のいずれか１項に記載の複合材。
  16. 前記第一の材料が繊維状の形態を有し、該第一の材料の繊維ユニットは、約１ＴＥＸ～約１０００ＴＥＸの太さである、請求項１～１５のいずれか１項に記載の複合材。
  17. 前記第一の材料が繊維状の形態を有し、該第一の材料の繊維ユニットは、約１０ＴＥＸ～約９５０ＴＥＸの太さである、請求項１～１６のいずれか１項に記載の複合材。
  18. 前記第一の材料が繊維状の形態を有し、該第一の材料の繊維ユニットは、約３０ＴＥＸ～約９００ＴＥＸの太さである、請求項１～１７のいずれか１項に記載の複合材。
  19. 前記第一の材料の繊維ユニットは、約４５ＴＥＸ～約８５０ＴＥＸの太さである、請求項１～１８のいずれか１項に記載の複合材。
  20. 前記第一の材料の繊維ユニットは、約６０ＴＥＸ～約８００ＴＥＸの太さである、請求項１～１９のいずれか１項に記載の複合材。
  21. 前記第一の材料の繊維ユニットの断面積は、約０．０５ｍｍ２以上である、請求項１～２０のいずれか１項に記載の複合材。
  22. 前記第一の材料の繊維ユニットの断面積は、約０．０７５ｍｍ２以上である、請求項１～２１のいずれか１項に記載の複合材。
  23. 前記第一の材料の繊維ユニットの断面積は、約０．１ｍｍ２以上である、請求項１～２２のいずれか１項に記載の複合材。
  24. 前記第一の材料が繊維であり、前記第二の材料がガラス転移可能ポリマーである、請求項１～２３のいずれか１項に記載の複合材。
  25. 前記ガラス転移可能ポリマーのガラス転移温度が、約－１５０～１５０℃である、請求項２４に記載の複合材。
  26. 前記ガラス転移可能ポリマーのガラス転移温度が、約－１００～１００℃である、請求項２４または２５に記載の複合材。
  27. 前記ガラス転移可能ポリマーのガラス転移温度が、約－７０～３０℃である、請求項２４～２６のいずれか１項に記載の複合材。
  28. 前記ガラス転移可能ポリマーのガラス転移温度が、約－５０～２０℃である、請求項２４～２７のいずれか１項に記載の複合材。
  29. 前記ガラス転移可能ポリマーは、一種またはそれより多種のモノマーを含むモノマー成分を重合することにより形成されるホモポリマーまたはコポリマーである、請求項２４～２８のいずれか１項に記載の複合材。
  30. 前記ガラス転移可能ポリマーが、（メタ）アクリル系ポリマー、エチレン系ポリマー、ウレタン系ポリマー、エーテル系ポリマー、アミド系ポリマー、カーボネート系ポリマーおよびシリコーン系ポリマー、ならびにこれらの任意の組合せからなる群より選択される、請求項２４～２９のいずれか１項に記載の複合材。
  31. 前記モノマー成分が、一般式（１）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    （Ｒ１は、水素またはＣ１～４アルキル基であり、
    Ｒ２は、非置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アルケニル基、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基であり、
    Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、ＮＲｘ、およびＣＲｘ１Ｒｘ２からなる群から選択され、
    Ｒｘは、水素、Ｃ１～６アルキル基、Ｃ１～６アルコキシ基、Ｃ１～６ハロアルキル基、またはＣ２～６ハロアルケニル基であり、
    Ｒｘ１およびＲｘ２はそれぞれ独立して、水素、非置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アルケニル基、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基であるか、あるいは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基を形成し、
    ｎは０～２０である）
    で表されるモノマー（Ａ）、および／または、一般式（２）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    （Ｒ３は、水素またはＣ１～４アルキル基であり、Ｒ４は、有機基である）
    で表されるビニル系モノマー（Ｂ）を含む、請求項２９に記載の複合材。
  32. Ｘ１はＯであり、各Ｘ２は独立してＯ、ＳまたはＣＨ２である、請求項３１に記載の複合材。
  33. ｎが０～４である、請求項３１または３２に記載の複合材。
  34. Ｒ１は水素またはメチル基である、請求項３１～３３のいずれか１項に記載の複合材。
  35. Ｒ２は、ハロゲン、ヒドロキシル基、シアノ基、Ｃ１～１０アルキル基、Ｃ１～６アルコキシ基、Ｃ１～６アルキルオキシカルボニル基、Ｃ１～６ハロアルキル基、Ｃ２～６アルケニル基、Ｃ２～６ハロアルケニル基、Ｃ３～６シクロアルキル基、Ｃ３～６ハロシクロアルキル基、３～８員複素環式基およびＣ６～１８アリールチオ基からなる群より選択される１つまたは複数の基で置換されていてもよい、Ｃ１～６アルキル基、Ｃ２～６アルケニル基、Ｃ３～６シクロアルキル基、Ｃ６～１８アリール、５～１８員ヘテロアリール基であるが、ただし、Ｘ１がＲ２と直接結合する場合、Ｒ２は、Ｃ６～１８アリール基でも５～１８員ヘテロアリール基でもない、請求項３１～３４のいずれか１項に記載の複合材。
  36. Ｒ２は、ヒドロキシル基、Ｃ１～６アルキル基およびＣ６～１８アリールチオ基からなる群より選択される１つまたは複数の基で置換されていてもよい、Ｃ１～１８アルキル基、Ｃ６～１８アリールまたは５～１８員ヘテロアリール基である、請求項３１～３５のいずれか１項に記載の複合材。
  37. Ｒ２は、Ｃ１～６アルキル基、フェニル基、ベンジル基またはフェニルチオエチル基である、請求項３１～３６のいずれか１項に記載の複合材。
  38. 前記モノマー（Ａ）を約５０重量部～１００重量部の範囲で使用して前記重合がなされる、請求項３１～３７のいずれか１項に記載の複合材。
  39. 前記モノマー（Ｂ）を０重量部超かつ約５０重量部以下の範囲で使用して前記重合がなされる、請求項３１～３８のいずれか１項に記載の複合材。
  40. 前記モノマー（Ａ）は、２－メトキシエチルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、トリエチレングリコールメチルエーテルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェニルチオエチルアクリレート、ラウリルアクリレート、イソステアリルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレートおよびシクロヘキシルアクリレートからなる群から少なくとも１つ以上選択されるものを含む、請求項３１～３９のいずれか１項に記載の複合材。
  41. 前記モノマー（Ｂ）は、前記複合材を製造する条件において該モノマー（Ｂ）のみから構成されるホモポリマーを製造した際に、該ホモポリマーが、約３０℃～１２０℃のガラス転移温度を有するように選択される、請求項３１～４０のいずれか１項に記載の複合材。
  42. 前記Ｒ３は水素またはメチル基である、請求項３１～４１のいずれか１項に記載の複合材。
  43. Ｒ４は、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－Ｌ－Ｒ６であり、Ｌは、結合または－Ｃ１～４アルキレン－であり、Ｒ６は、非置換もしくは置換第三級炭素含有Ｃ４～８アルキル基、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基である、請求項３１～４２のいずれか１項に記載の複合材。
  44. Ｌは、結合または－ＣＨ２－であり、Ｒ６は、非置換もしくは置換第三級炭素含有Ｃ４～８アルキル基、非置換もしくは置換Ｃ３～１２シクロアルキル基、非置換もしくは置換Ｃ３～１２シクロアルケニル基、非置換もしくは置換５～１２員複素環式基、非置換もしくは置換Ｃ６～１８アリール基、または非置換もしくは置換５～１８員ヘテロアリール基である、請求項３１～４３のいずれか１項に記載の複合材。
  45. Ｒ６は、Ｃ１～４アルキル基より選択される１つまたは複数の置換基で置換されていてもよい、ｔ－ブチル基、イソボルニル基、アダマンチル基、Ｃ５～７シクロアルキル基、または５～６員複素環式基である、請求項３１～４４のいずれか１項に記載の複合材。
  46. 前記モノマー（Ｂ）は、ｔ－ブチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、アダマンチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレートからなる群から選択される少なくとも１つを含む、請求項３１～４５のいずれか１項に記載の複合材。
  47. 前記モノマー成分が架橋剤の非存在下で重合される、請求項２９または３１～４６のいずれか１項に記載の複合材。
  48. 前記モノマー成分が架橋剤の存在下で重合される、請求項２９または３１～４７のいずれか１項に記載の複合材。
  49. 前記ポリマーは熱重合または光重合されたものである、請求項２４～４８のいずれか１項に記載の複合材。
  50. 前記ポリマーは熱重合されたものである、請求項２４～４９のいずれか１項に記載の複合材。
  51. 前記ホモポリマーまたはコポリマーは重合開始剤としてベンゾフェノンまたはその類似体を使用することによって重合されたものである、請求項２９または３１～５０のいずれか１項に記載の複合材。
  52. 前記ホモポリマーまたはコポリマーは重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルまたはその類似体を使用することによって重合されたものである、請求項２９または３１～５１のいずれか１項に記載の複合材。
  53. 前記第一の材料が繊維であり、該繊維が、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、植物繊維、木質繊維、動物繊維、鉱物繊維、金属繊維、および合成高分子繊維ならびにそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１～５２のいずれか１項に記載の複合材。
  54. 前記第一の材料が繊維であり、該繊維が、ガラス繊維、炭素繊維、およびアラミド（ケブラー（登録商標））線維からなる群から選択される、請求項１～５３のいずれか１項に記載の複合材。
  55. 前記第一の材料が、織物、編物または不織布として形成される繊維である、請求項１～５４のいずれか１項に記載の複合材。
  56. 前記モノマー成分は、前記複合材を製造する条件において該モノマー成分のみから構成されるホモポリマーまたはコポリマーを製造した際に、該ホモポリマーまたはコポリマーが、約０．０５ＭＰａ以上の引張係数を有するように選択される、請求項２９または３１～５５のいずれか１項に記載の複合材。
  57. 前記複合材の引張係数が５００ＭＰａ以上である、請求項１～５６のいずれか１項に記載の複合材。
  58. 前記複合材の曲げ弾性係数が５ＭＰａ以上である、請求項１～５７のいずれか１項に記載の複合材。
  59. ５０ｍｍ／分の引裂速度での引裂試験により複合材を測定した場合、その引裂エネルギーが、約２００ｋＪ／ｍ２以上である、請求項１～５８のいずれか１項に記載の複合材。
  60. ５０ｍｍ／分の引裂速度での引裂試験により前記ガラス転移可能ポリマーを測定した場合、その引裂エネルギーが、約４００ｋＪ／ｍ２以上である、請求項１～５９のいずれか１項に記載の複合材。
  61. ５０ｍｍ／分の引張速度での引張試験により複合材を測定した場合、その引張係数が約０．０５～２００ＭＰａである、請求項１～６０のいずれか１項に記載の複合材。
  62. ５０ｍｍ／分の引張速度での引張試験により前記ガラス転移可能ポリマーを単独で測定した場合、その引張係数が約０．０５～１００ＭＰａ以上である、請求項１～６１のいずれか１項に記載の複合材。
  63. 前記ガラス転移可能ポリマーは、前記モノマー成分を前記第一の材料を構成する繊維ユニットから構成されるファブリックに含浸させた後に重合させることによって生成される、請求項２４～６２のいずれか１項に記載の複合材。
  64. 前記含浸工程が、前記第一の材料を構成する繊維ユニットから構成されるファブリックを型の内部で固定し、前記モノマー成分を型の内部へ注入し、前記繊維ユニットを前記モノマー成分で浸す工程を含む、請求項６３に記載の複合材。
  65. 繊維とガラス転移可能ポリマーとを含む複合材を製造する方法。
  66. 前記ガラス転移可能ポリマーは、一般式（１）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    （Ｒ１は、水素またはＣ１～４アルキル基であり、
    Ｒ２は、非置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アルケニル基、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基であり、
    Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立して、Ｏ、Ｓ、ＮＲｘ、およびＣＲｘ１Ｒｘ２からなる群から選択され、
    Ｒｘは、水素、Ｃ１～６アルキル基、Ｃ１～６アルコキシ基、Ｃ１～６ハロアルキル基、またはＣ２～６ハロアルケニル基であり、
    Ｒｘ１およびＲｘ２はそれぞれ独立して、水素、非置換もしくは置換アルキル基、非置換もしくは置換アルケニル基、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基であるか、あるいは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、非置換もしくは置換シクロアルキル基、非置換もしくは置換シクロアルケニル基、非置換もしくは置換複素環式基、非置換もしくは置換アリール基、または非置換もしくは置換ヘテロアリール基を形成し、
    ｎは０～２０である）
    で表されるモノマー（Ａ）、および／または、一般式（２）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    （Ｒ３は、水素またはＣ１～４アルキル基であり、Ｒ４は、有機基である）
    で表されるビニル系モノマー（Ｂ）を含むモノマー成分を、架橋剤の存在下または非存在下で重合させて得られるホモポリマーまたはコポリマーである、請求項６５に記載の方法。
  67. 前記モノマー成分は架橋剤の存在下で重合される、請求項６５または６６に記載の方法。
  68. 前記モノマー成分は架橋剤の非存在下で重合される、請求項６５～６７のいずれか１項に記載の方法。
  69. 前記モノマー成分を、塊状重合法、溶液重合法、乳化重合法、および懸濁重合法からなる群より選択される重合法にしたがって重合させる、請求項６５～６８のいずれか１項に記載の方法。
  70. 自動車、航空機、船舶、列車、自動二輪、自転車などの乗り物部品、ヘルメット、マスク、ゴーグル、防具、バッド、ゴルフクラブ、テニスラケット、スキー板、ストックなどのスポーツ用品、防弾壁、防弾チョッキ、防弾車などの防護用品、義手、義足などの義肢用品、スーツケース、キャリーケースなどのカバン用品、掃除機、電動工具などの家電製品、傘、杖などの携帯化成品、ベッド、マット、クッションなどの家具製品、食器、玩具、遊具用品、建築材料、衣服材料、電子材料、医療材料、ヘルスケア材料、ライフサイエンス材料、およびロボット材料における、請求項１～６４のいずれか１項に記載の複合材、または請求項６５～６９のいずれか1項に記載の方法で製造された複合材の使用。
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