WO2020116590A1 - 高分子材料及びその製造方法、並びに高分子組成物 - Google Patents

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原田　明
浩靖 山口
義徳 ▲高▼島
基史 大▲崎▼
峻秀 朴
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国立大学法人大阪大学
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    • C08G83/008—Supramolecular polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08F220/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
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    • C08F290/10—Polymers provided for in subclass C08B
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers

Definitions

  • the present invention relates to a polymer material, a method for producing the same, and a polymer composition.
  • Patent Document 1 discloses a polymer material utilizing host-guest interaction.
  • a polymer material utilizing such host-guest interaction has attracted attention from various fields as a novel material, because it has excellent properties that have not been obtained in the past, such as excellent mechanical properties.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a polymer material having excellent mechanical strength, a method for producing the same, and a polymer composition.
  • the present inventors have found that the above object can be achieved by adopting a manufacturing method having a specific process, and have completed the present invention.
  • Item 1 A polymeric material having a structure cross-linked by host-guest interaction, comprising: Preparing a mixture containing a polymer compound having a host group and a polymer compound having a guest group, A step of mechanically kneading the mixture, A polymer material obtained by a method comprising: Item 2 Item 2. The polymer material according to Item 1, wherein the polymer compound having a host group and the polymer compound having a guest group contained in the mixture are swollen or dissolved in a solvent.
  • a polymeric material having a structure cross-linked by host-guest interaction comprising: A polymeric material obtained by a method comprising a step of mechanically kneading a raw material containing a polymeric compound having both a host group and a guest group.
  • Item 4 Item 4. The polymer material according to Item 3, wherein the polymer compound having both the host group and the guest group contained in the raw material is swollen or dissolved in a solvent.
  • Item 5 A method for producing a polymer material having a structure crosslinked by host-guest interaction, comprising: Preparing a mixture containing a polymer compound having a host group and a polymer compound having a guest group, A step of mechanically kneading the mixture, And a manufacturing method.
  • Item 6 Item 6. The production method according to Item 5, wherein the polymer compound having the host group and the polymer compound having the guest group contained in the mixture are swollen or dissolved in a solvent.
  • Item 7 A method for producing a polymer material having a structure crosslinked by host-guest interaction, comprising: A manufacturing method comprising a step of mechanically kneading a raw material containing a polymer compound having both a host group and a guest group.
  • Item 8 Item 8. The production method according to Item 7, wherein the polymer compound having both the host group and the guest group contained in the raw material is swollen or dissolved in a solvent.
  • Item 9 A polymer composition comprising a polymer compound having a host group swollen or dissolved in a solvent, and a polymer compound having a guest group swollen or dissolved in a solvent.
  • Item 10 Item 10.
  • Item 11 A high molecular compound having a host group, Used for mechanical kneading with high molecular compounds having guest groups, A polymer compound having a host group, which forms a host-guest interaction with the polymer compound having the guest group.
  • Item 12 A polymer compound having a guest group, Used for mechanical kneading with a polymer compound having a host group, A polymer compound having a guest group, which forms a host-guest interaction with the polymer compound having the host group.
  • Term A A high molecular compound having a host group, Used to form a coating film containing a polymer compound having a host group and a polymer compound having a guest group by a casting method, A polymer compound having a host group, which forms a host-guest interaction with the polymer compound having the guest group.
  • Term B A polymer compound having a guest group, Used for forming a coating film containing a polymer compound having a guest group and a polymer compound having a host group by a casting method, A polymer compound having a guest group, which forms a host-guest interaction with the polymer compound having the host group.
  • the polymer material according to the present invention has excellent mechanical strength.
  • the polymer composition according to the present invention is suitable as a raw material for producing the polymer material.
  • (A) shows the polymerization reaction scheme carried out in Synthesis Example 2-1
  • (b) shows the polymerization reaction scheme carried out in Synthesis Example 3-1
  • 3 shows the results of tensile tests of the polymer materials obtained in Examples 1-1, 1-2, Reference Example 1 and Comparative Example 2, (a-1), (b-1) and (c-1). ) Shows a stress-strain curve
  • (a-2), (b-2) and (c-2) show the calculation results of the fracture energy.
  • the measurement result of Young's modulus calculated from the stress-strain curve obtained by the tensile test of the polymer materials obtained in Example 1-1, Example 1-2, Reference example 1 and Comparative example 2 is shown.
  • Example 1-1, Example 1-2, Reference Example 1 and Comparative Example 2 The maximum stress calculated from the stress-strain curve obtained in the tensile test of the polymer materials obtained in Example 1-1, Example 1-2, Reference Example 1 and Comparative Example 2 is shown.
  • the breaking elongation calculated from the stress-strain curve obtained in the tensile test of the polymer materials obtained in Example 1-1, Example 1-2, Reference Example 1 and Comparative Example 2 is shown.
  • the fracture energy calculated from the stress-strain curve obtained by the tensile test of the polymer materials obtained in Example 1-1, Example 1-2, Reference Example 1 and Comparative Example 2 is shown.
  • the results of the recycling characteristics of the polymer materials obtained in Example 1-2 are shown.
  • the charging/discharging result of the battery using the polymeric material obtained in Example 2-1 as a binder is shown.
  • the calculation results of the fracture energy of the polymer materials obtained in Example 1-2, Example 2-2 and Comparative example 2 are shown.
  • polymer material of the present invention has a structure cross-linked by host-guest interaction.
  • polymer material can include, for example, the following first form and second form.
  • the first form of the polymer material is obtained by a method comprising a step of preparing a mixture containing a polymer compound having a host group and a polymer compound having a guest group, and a step of mechanically kneading the mixture. ..
  • the polymer material of the first form is preferably a step of preparing a mixture containing a polymer compound having a host group swollen or dissolved in a solvent and a polymer compound having a guest group swollen or dissolved in a solvent, and the mixture. And a step of mechanically kneading.
  • the second form of the polymer material is obtained by a method including a step of mechanically kneading a raw material containing a polymer compound having both a host group and a guest group.
  • the polymer material of the second embodiment preferably comprises a step of preparing a raw material containing a polymer compound having both a host group and a guest group swollen or dissolved in a solvent, and mechanically kneading the swollen or dissolved polymer compound. And a step of:
  • the type of the polymer compound having a host group is not particularly limited, and for example, known polymer compounds having a host group can be widely adopted, and examples thereof include polymer compounds having a host group in a side chain. it can.
  • the “polymer compound having a host group” can mean, for example, that the host group is chemically bonded to the main chain or side chain of the polymer compound.
  • the polymer compound having a host group can be obtained, for example, by polymerizing a monomer containing a host group-containing polymerizable monomer.
  • This monomer may include a host group-containing polymerizable monomer and a third polymerizable monomer described later.
  • the third polymerizable monomer is a monomer other than the host group-containing polymerizable monomer and the guest group-containing polymerizable monomer.
  • the polymer compound having a host group can include a host group-containing polymerizable monomer unit and a third polymerizable monomer unit as constituent units.
  • the third polymerizable monomer unit is a monomer unit other than the host group-containing polymerizable monomer unit and the guest group-containing polymerizable monomer unit.
  • the type of host group is not particularly limited, and well-known host groups can be widely exemplified.
  • Examples of the host group include a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom or a hydroxyl group from cyclodextrin or a cyclodextrin derivative.
  • the notation cyclodextrin in the present specification means at least one selected from the group consisting of ⁇ -cyclodextrin, ⁇ -cyclodextrin and ⁇ -cyclodextrin. .. Therefore, the cyclodextrin derivative is at least one selected from the group consisting of ⁇ -cyclodextrin derivatives, ⁇ -cyclodextrin derivatives and ⁇ -cyclodextrin derivatives.
  • the cyclodextrin derivative is not particularly limited, and for example, at least one hydroxyl group contained in the cyclodextrin is at least one selected from the group consisting of a hydrocarbon group, an acyl group and -CONHR (R is a methyl group or an ethyl group). It can have a structure substituted with groups.
  • the host group-containing polymerizable monomer can exhibit a high affinity with, for example, both a hydrophilic polymerizable monomer and a hydrophobic polymerizable monomer. It becomes possible to copolymerize with various monomers.
  • hydrocarbon group etc. at least one group selected from the group consisting of a hydrocarbon group, an acyl group and -CONHR (R is a methyl group or an ethyl group)
  • hydrocarbon group etc. for convenience.
  • N is the total number of hydroxyl groups in one molecule of cyclodextrin
  • the cyclodextrin derivative has a maximum of N-1 hydrogen atoms of a hydroxyl group per molecule as a hydrocarbon group. And so on.
  • the host group is a monovalent group obtained by removing one "hydrogen atom" from the cyclodextrin derivative
  • the cyclodextrin derivative has a maximum of N hydrogen atoms per molecule of a hydrocarbon group such as a hydrocarbon group.
  • the host group preferably has a structure in which 70% or more of the total number of hydroxyl groups present in one molecule of the cyclodextrin derivative are substituted with hydrogen atoms of the hydroxyl groups.
  • the host group-containing polymerizable monomer can exhibit higher affinity for the hydrophobic polymerizable monomer.
  • the host group preferably has a structure in which the hydrogen atoms of 13 or more hydroxyl groups out of all the hydroxyl groups present in one molecule of the ⁇ -cyclodextrin derivative are substituted with the hydrocarbon group or the like.
  • the host group-containing polymerizable monomer can exhibit higher affinity for the hydrophobic polymerizable monomer.
  • the host group preferably has a structure in which the hydrogen atoms of 13 or more hydroxyl groups out of all the hydroxyl groups present in one molecule of the ⁇ -cyclodextrin derivative are substituted with the hydrocarbon group or the like.
  • the host group-containing polymerizable monomer can exhibit higher affinity for the hydrophobic polymerizable monomer.
  • the hydrogen atoms of 17 or more hydroxyl groups among all the hydroxyl groups present in one molecule of the ⁇ -cyclodextrin derivative are substituted with the above-mentioned hydrocarbon group and the like. It is particularly preferable that the hydrogen atoms of 19 or more hydroxyl groups are substituted with the above hydrocarbon group or the like.
  • the host group preferably has a structure in which hydrogen atoms of 17 or more hydroxyl groups out of all hydroxyl groups present in one molecule of the ⁇ -cyclodextrin derivative are substituted with the hydrocarbon group or the like.
  • the host group-containing polymerizable monomer can exhibit higher affinity for the hydrophobic polymerizable monomer.
  • the hydrogen atoms of 19 or more hydroxyl groups among all the hydroxyl groups present in one molecule of the ⁇ -cyclodextrin derivative are substituted with the above-mentioned hydrocarbon group and the like. It is particularly preferable that the hydrogen atoms of 22 or more hydroxyl groups are substituted with the above hydrocarbon group or the like.
  • hydrocarbon group is not particularly limited.
  • examples of the hydrocarbon group include an alkyl group, an alkenyl group, and an alkynyl group.
  • the number of carbon atoms in the hydrocarbon group is not particularly limited. From the viewpoint that the host group-containing polymerizable monomer has a higher affinity for both hydrophilic and hydrophobic polymerizable monomers, and that host-guest interaction is easily formed, The number of carbon atoms is preferably 1 to 4.
  • hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms examples include methyl group, ethyl group, propyl group and butyl group.
  • hydrocarbon group When the hydrocarbon group is a propyl group or a butyl group, it may be linear or branched.
  • the hydrocarbon group may have a substituent as long as the effect of the present invention is not impaired.
  • the “substituent” in the present specification means, for example, as a substituent, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, a halogen atom. , Carboxyl group, carbonyl group, sulfonyl group, sulfone group, cyano group and the like.
  • acyl group examples include acetyl group, propionyl group and formyl group.
  • the acyl group may further have a substituent.
  • the host group-containing polymerizable monomer has a higher affinity for both hydrophilic and hydrophobic polymerizable monomers, is easy to form a host-guest interaction, and is excellent in toughness and strength.
  • the acyl group is preferably an acetyl group from the viewpoint of easily obtaining a polymer material having excellent toughness and strength.
  • -CONHR (R is a methyl group or an ethyl group) is a methyl carbamate group or an ethyl carbamate group.
  • —CONHR is It is preferably an ethyl carbamate group.
  • the type of the host group-containing polymerizable monomer is not particularly limited, and for example, known host group-containing polymerizable monomers can be widely applied.
  • the type of the host group-containing polymerizable monomer is not particularly limited as long as it has a host group and a functional group exhibiting polymerizability.
  • Specific examples of the polymerizable functional group include an alkenyl group, a vinyl group and the like, as well as —OH, —SH, —NH 2 , —COOH, —SO 3 H, —PO 4 H, an isocyanate group, an epoxy group ( Glycidyl group) and the like.
  • these polymerizable functional groups can be introduced into the cyclodextrin derivative by substituting the hydrogen atoms of one or more hydroxyl groups of the cyclodextrin. As a result, a host group-containing polymerizable monomer having a polymerizable functional group is formed.
  • the host group-containing polymerizable monomer a compound in which a host group is bonded (for example, covalent bond) to a vinyl compound having a radically polymerizable functional group can be mentioned.
  • Examples of the radically polymerizable functional group include a group containing a carbon-carbon double bond, and specific examples thereof include an acryloyl group (CH 2 ⁇ CH(CO)—) and a methacryloyl group (CH 2 ⁇ CCH 3 ). Other examples include (CO)-), styryl group, vinyl group, allyl group and the like. These carbon-carbon double bond-containing groups may further have a substituent as long as radical polymerizability is not hindered.
  • the host group-containing polymerizable monomer examples include the vinyl-based polymerizable monomer to which the host group is bound.
  • a vinyl monomer containing a host group is represented by the following general formula (h1)
  • Ra represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R H represents the host group
  • R 1 represents a hydroxyl group, a thiol group, or an alkoxy group which may have one or more substituents.
  • a thioalkoxy group optionally having one or more substituents, an alkyl group optionally having one or more substituents, an amino group optionally having one substituent, 1 Represents a divalent group formed by removing one hydrogen atom from a monovalent group selected from the group consisting of an amide group optionally having one substituent, an aldehyde group and a carboxyl group. .
  • the compound represented by can be mentioned.
  • the polymerizable monomer containing a host group has the following general formula (h2)
  • Ra, R H and R 1 are Ra of each formula (h1), and R H and R 1 synonymous.
  • the compound represented by can be mentioned.
  • polymerizable monomer containing a host group is represented by the following general formula (h3)
  • Ra, R H and R 1 are Ra of each formula (h1), and R H and R 1 synonymous .n 1 to 20, preferably 1 to 10, more preferably 1 to It is an integer of 5.
  • Rb represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms).
  • the host group RH in the polymerizable monomer containing a host group represented by formulas (h1), (h2) and (h3) is a monovalent group obtained by removing one hydroxyl group from a cyclodextrin derivative. This is an example of a case.
  • the host group-containing polymerizable monomer may be one kind of the compounds represented by the formula (h1), the formula (h2) and the formula (h3) or may contain two or more kinds. You can In this case, Ra in formula (h1), formula (h2), and formula (h3) may be the same or different from each other. Similarly, R H in formula (h1), formula (h2) and formula (h3) and R 1 in formula (h1), formula (h2) and formula (h3) may be the same or different from each other.
  • the substituents defined by the formulas (h1) to (h3) are not particularly limited.
  • Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, a halogen atom, a carboxyl group, a carbonyl group, a sulfonyl group, a sulfone group, and a cyano group. Groups and the like.
  • R 1 is a divalent group formed by removing one hydrogen atom from a carboxyl group
  • the carbon atom of the carboxyl group is a carbon atom having a C ⁇ C double bond. Can bond with atoms.
  • Examples of the host group-containing polymerizable monomer represented by (h1) to (h3) include (meth)acrylic acid ester derivatives (that is, R 1 is —COO—) and (meth)acrylamide derivatives (that is, R). 1 is —CONH— or —CONR—, and R has the same meaning as the above substituent). In this case, the polymerization reaction is likely to proceed, and the toughness and strength of the obtained polymer material may be higher.
  • (meth)acrylic refers to either acrylic or methacrylic.
  • R of the above-mentioned —CONR— for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferable, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is more preferable, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is particularly preferable.
  • host group-containing polymerizable monomer represented by the formula (h1) include the following (h1-1) to (h1-6).
  • the compounds represented by (h1-1), (h1-2) and (h1-3) undergo the same reaction as the methyl substitution of the hydrogen atom of the hydroxyl group in the cyclodextrin derivative described later, and thus the amide in each compound Methyl substitution of the nitrogen atom of the site can be performed.
  • the methylation of the cyclodextrin site and the methylation of the amide site can be performed in a one-step reaction, and the compounds represented by the formulas (h1-1), (h1-2) and (h1-3) can be easily prepared.
  • the compounds represented by the formulas (h1-4), (h1-5) and (h1-6) are the compounds of the formula (h1) in which R 1 is —CONH—, and ⁇ -cyclodextrin derivative and ⁇ -A host group in which one hydroxyl group is removed from a cyclodextrin derivative or a ⁇ -cyclodextrin derivative.
  • R 1 is —CONH—
  • ⁇ -cyclodextrin derivative ⁇ -A host group in which one hydroxyl group is removed from a cyclodextrin derivative or a ⁇ -cyclodextrin derivative.
  • the hydrogen atoms of N-1 hydroxyl groups in the cyclodextrin derivative are replaced with methyl groups.
  • the compounds represented by the formulas (h1-7), (h1-8) and (h1-9) are the compounds represented by the formula (h1) in which R 1 is —CONH—, and ⁇ -cyclodextrin derivative and ⁇ - It has a host group obtained by removing one hydroxyl group from a cyclodextrin derivative or a ⁇ -cyclodextrin derivative. Further, in all of them, the hydrogen atoms of N-1 hydroxyl groups in the cyclodextrin derivative are substituted with an acetyl group (in each formula, represented as "Ac").
  • At least one X is a hydrogen atom, and at least one X is —CONHC 2 H 5 (ethylcarbamate group). n is 5, 6 or 7.
  • the compound represented by the formula (h1-10) has a host group in which R 1 is —CONH— in the formula (h1) and one hydroxyl group is removed from the cyclodextrin derivative.
  • R 1 is —CONH— in the formula (h1)
  • one hydroxyl group is removed from the cyclodextrin derivative.
  • hydrogen atoms of N-1 hydroxyl groups in the cyclodextrin derivative are substituted with X.
  • host group-containing polymerizable monomer represented by the formula (h2) include the following (h2-1) to (h2-9).
  • the compounds represented by the formulas (h2-4), (h2-5) and (h2-6) are the compounds represented by the formula (h2) in which R 1 is —CONH—, and ⁇ -cyclodextrin derivative and ⁇ - It has a host group obtained by removing one hydroxyl group from a cyclodextrin derivative or a ⁇ -cyclodextrin derivative. In each case, the hydrogen atoms of N-1 hydroxyl groups in the cyclodextrin derivative are replaced with methyl groups.
  • the compounds represented by the formulas (h2-7), (h2-8) and (h2-9) are the compounds represented by the formula (h2) in which R 1 is —COO—, and are ⁇ -cyclodextrin derivative and ⁇ - It has a host group obtained by removing one hydroxyl group from a cyclodextrin derivative or a ⁇ -cyclodextrin derivative. In each case, the hydrogen atoms of N-1 hydroxyl groups in the cyclodextrin derivative are replaced with methyl groups.
  • host group-containing polymerizable monomer represented by the formula (h3) include the following (h3-1) to (h3-6).
  • the hydrogen atoms of N-1 hydroxyl groups in the cyclodextrin derivative are replaced with acetyl groups (Ac).
  • the hydrogen atom at the position of Rb may be replaced with a methyl group.
  • any of the host group-containing polymerizable monomers represented by the above (h1-1) to (h1-9), (h2-1) to (h2-9) and (h3-1) to (h3-3) Is also an acrylic type, but the effect of the present invention is not impaired even if it has a structure in which hydrogen at the meta position is replaced by a methyl group, that is, a methacrylic type.
  • the method for producing the host group-containing polymerizable monomer of the present invention is not particularly limited, and, for example, known production methods can be widely adopted.
  • Examples of the third polymerizable monomer include various compounds copolymerizable with the above-mentioned host group-containing polymerizable monomer and guest group-containing polymerizable monomer described below.
  • various known vinyl-based polymerizable monomers can be used as the third polymerizable monomer.
  • vinyl-based polymerizable monomers include the following general formula (a1)
  • Ra is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 3 is a halogen atom, a hydroxyl group, a thiol group, an amino group which may have one substituent or a salt thereof, and one substituent.
  • the compound represented by can be mentioned.
  • R 3 when R 3 is a carboxyl group having one substituent, the hydrogen atom of the carboxyl group is a hydrocarbon group, a hydroxyalkyl group (eg, hydroxymethyl group, 1-hydroxyethyl group, 2- Hydroxyethyl group), methoxy polyethylene glycol (the number of units of ethylene glycol is 1 to 20, preferably 1 to 10, particularly preferably 2 to 5), ethoxy polyethylene glycol (the number of units of ethylene glycol is 1 to 20, preferably 1 to 10, particularly preferably 2 to 5) is substituted with a carboxyl group (that is, ester).
  • a hydroxyalkyl group eg, hydroxymethyl group, 1-hydroxyethyl group, 2- Hydroxyethyl group
  • methoxy polyethylene glycol the number of units of ethylene glycol is 1 to 20, preferably 1 to 10, particularly preferably 2 to 5
  • ethoxy polyethylene glycol the number of units of ethylene glycol is 1 to 20, preferably 1 to 10, particularly preferably 2 to 5
  • R 3 when R 3 is an amide group having one or more substituents, that is, a secondary amide or a tertiary amide, one hydrogen atom or two hydrogen atoms of the primary amide Examples thereof include amide groups in which atoms are independently substituted with a hydrocarbon group or a hydroxyalkyl group (eg, hydroxymethyl group, 1-hydroxyethyl group, 2-hydroxyethyl group).
  • R 3 is preferably a carboxyl group having one substituent; an amide group having one or more substituents; an amino group; an amide group; a carboxyl group.
  • the structure of the crosslinked polymer constituting the polymer material becomes stable, and the physical properties of the polymer material are likely to be improved.
  • R 3 is a carboxyl group in which a hydrogen atom is substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and an amide in which one or more hydrogen atoms are substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms It is preferably a group.
  • the third polymerizable monomer has relatively high hydrophobicity, and the copolymerization with the host group polymerizable monomer easily proceeds.
  • the alkyl group as a substituent has 2 to 8 carbon atoms, and particularly preferably 2 to 6 carbon atoms. In this case, the toughness and strength of the resulting polymer material are likely to be improved.
  • This alkyl group may be linear or branched.
  • the monomer represented by the formula (a1) include (meth)acrylic acid, allylamine, maleic anhydride, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, and n-(meth)acrylate.
  • the third polymerizable monomer has no host-guest interaction with the host group of the host group-containing polymerizable monomer, that is, a part or all of the third polymerizable monomer has a host group. It preferably has a structure that does not form an inclusion complex.
  • Examples of such a third polymerizable monomer include (meth)acrylic acid, allylamine, maleic anhydride, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, (meth)acrylamide, N,N-diethyl. Examples thereof include acrylamide.
  • the third polymerizable monomer include, for example, a diene compound in addition to the compound represented by the general formula (a1).
  • the diene compound include isoprene and 1,3-butadiene.
  • the high molecular compound having a host group contains a monomer unit based on the above-mentioned polymerizable monomer containing a host group and a monomer unit based on the above-mentioned third polymerizable monomer.
  • the content of the host group-containing polymerizable monomer unit is not particularly limited.
  • the host group-containing polymerizable monomer unit may be contained in an amount of 0.01 to 10 mol% based on the total number of moles of the monomer unit constituting the polymer compound having a host group.
  • host-guest interaction is likely to occur and mechanical strength is likely to be improved.
  • the host group-containing polymerizable monomer unit is preferably contained in an amount of 0.05 mol% or more, and 0.1 mol% or more, based on the total number of moles of the monomer units constituting the polymer compound having a host group.
  • the host group-containing polymerizable monomer unit is preferably contained in an amount of 8 mol% or less, and preferably 6 mol% or less, based on the total number of moles of the monomer units constituting the polymer compound having a host group. Is more preferable, 5 mol% or less is more preferable, 4 mol% or less is particularly preferable.
  • the polymer compound having a host group can also include a monomer unit other than the above-mentioned host group-containing polymerizable monomer unit and the above-mentioned third polymerizable monomer.
  • the content ratio thereof is the host group-containing polymerizable monomer.
  • the total amount of the monomer unit and the third polymerizable monomer 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, and particularly preferably 0.1% by mass or less. be able to.
  • the polymer compound having a host group may be in any form such as a random polymer, a block polymer, an alternating copolymer, etc. Among them, from the viewpoint of easy host-guest interaction, a polymer compound having a host group Is preferably a random polymer.
  • the polymerization method is not particularly limited, and, for example, well-known radical polymerization method or the like is widely adopted. can do.
  • the guest group described below is included in the host group of the polymer compound having the host group.
  • the polymer material can have a structure cross-linked by the host-guest interaction.
  • the guest group may penetrate the host group, for example.
  • the polymer compound having a host group can be used for mechanical kneading with the polymer compound having a guest group, as described later.
  • the polymer compound having a host group can form a host-guest interaction with the polymer compound having a guest group, whereby the polymer compound having a host group and the polymer compound having a guest group can be formed.
  • a polymer material containing a molecular compound is obtained.
  • the polymer material obtained can have excellent toughness and excellent mechanical strength. Therefore, the polymer compound having a host group can be suitably used for mechanical kneading with the polymer compound having a guest group.
  • the polymer compound having a host group is suitable not only for mechanical kneading but also as a raw material for forming a film by a so-called casting method.
  • the casting method is, for example, a method for forming a coating film by using a solution of a polymer compound and removing a volatile component (solvent or the like) from the coating film to form the coating film.
  • a coating film (polymer material) obtained by a casting method using a solution in which a polymer compound having a host group and a polymer compound having a guest group are dissolved can have an excellent Young's modulus, It can have a Young's modulus higher than that of a polymer material formed by mechanical kneading.
  • a polymer compound having a host group can be suitably used as a raw material for forming a coating film by a casting method, and among them, a polymer compound having a guest group.
  • a polymer material which forms a host-guest interaction in combination with the compound can be suitably used as a raw material for obtaining by a casting method.
  • the host-guest interaction is formed by a polymer chain having a host group and another polymer chain different from the polymer chain.
  • the other polymer chain is a polymer compound having a guest group described below.
  • the type of the polymer compound having a guest group is not particularly limited, and for example, a known polymer compound having a guest group can be widely adopted, and examples thereof include a polymer compound having a guest group in a side chain. it can.
  • the “polymer compound having a guest group” can mean, for example, that the guest group is chemically bonded to the main chain or side chain of the polymer compound.
  • the polymer compound having a guest group can be obtained, for example, by polymerizing a monomer containing a guest group-containing polymerizable monomer.
  • This monomer may include the guest group-containing polymerizable monomer and the third polymerizable monomer.
  • the polymer compound having a guest group can include a guest group-containing polymerizable monomer unit and the third polymerizable monomer unit as constituent units.
  • the type of guest group is not limited as long as it is a group capable of host-guest interaction with the host group, and well-known guest groups can be widely exemplified.
  • Examples of the guest group include a linear or branched hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, and an organometallic complex, which have one or more substituents. May be. More specific guest groups include linear or cyclic alkyl groups having 4 to 18 carbon atoms. The chain alkyl group having 4 to 18 carbon atoms may be linear or branched. The cyclic alkyl group may have a cage structure.
  • the substituent is the same as the above-mentioned substituents, and examples thereof include a halogen atom (eg, fluorine, chlorine, bromine, etc.), a hydroxyl group, a carboxyl group, an ester group, an amide group, an optionally protected hydroxyl group, and the like. be able to.
  • a halogen atom eg, fluorine, chlorine, bromine, etc.
  • the guest group is, for example, an alcohol derivative; an aryl compound; a carboxylic acid derivative; an amino derivative; an azobenzene derivative having a cyclic alkyl group or a phenyl group; a cinnamic acid derivative; an aromatic compound and its alcohol derivative; an amine derivative; a ferrocene derivative; Azobenzene; naphthalene derivative; anthracene derivative; pyrene derivative: perylene derivative; clusters composed of carbon atoms such as fullerene; at least one selected from the group of dansyl compounds is exemplified as one atom from a guest molecule (for example, hydrogen A monovalent group formed by removing (atom) can also be mentioned.
  • guest group examples include a t-butyl group, an n-octyl group, an n-dodecyl group, an isobornyl group, an adamantyl group and a group in which the above substituent is bonded.
  • a vinyl-based polymerizable monomer to which the guest group is bonded (for example, covalent bond) can be mentioned.
  • the guest group-containing polymerizable monomer has the following general formula (g1)
  • Ra represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R G represents the guest group
  • R 2 has the same meaning as R 1 in the formula (h1).
  • the guest group-containing polymerizable monomer examples include n-hexyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, n-dodecyl (meth)acrylate, adamantyl (meth)acrylate, and (meth ) Hydroxyadamantyl acrylate, 1-(meth)acrylamide adamantane, 2-ethyl-2-adamantyl (meth)acrylate, N-dodecyl (meth)acrylamide, t-butyl (meth)acrylate, 1-acrylamide adamantane, N- (1-adamantyl)(meth)acrylamide, N-benzyl(meth)acrylamide, N-1-naphthylmethyl(meth)acrylamide, ethoxylated o-phenylphenol acrylate, phenoxy polyethylene glycol acrylate, isostearyl acrylate, nonylphenol EO adduct
  • the guest group-containing polymerizable monomer can be produced by a known method.
  • a commercially available product can also be used as the guest group-containing polymerizable monomer.
  • the third type of the polymer compound having a host group can be used as the type of the third polymerizable monomer for forming the third polymerizable monomer unit contained in the polymer compound having a guest group.
  • the same kind as a polymerizable monomer can be illustrated.
  • the third polymerizable monomer is a monomer formed by polymerization of the third polymerizable monomer. It is preferable that all or part of the body unit has a structure that is not included in the host group. Such a third polymerizable monomer is the same as described above.
  • the third polymerizable monomer in the polymer compound having a guest group include vinyl-based polymerizable monomers represented by the above formula (a1).
  • Examples of such a third polymerizable monomer include (meth)acrylic acid, allylamine, maleic anhydride, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, (meth)acrylamide, N,N-diethyl. Examples thereof include acrylamide.
  • the polymer compound having a guest group includes a monomer unit based on the guest group-containing polymerizable monomer and a monomer unit based on the third polymerizable monomer.
  • the content of the guest group-containing polymerizable monomer unit is not particularly limited.
  • the guest group-containing polymerizable monomer unit can be contained in an amount of 0.01 to 20 mol% with respect to the total number of moles of the monomer unit constituting the polymer compound having a guest group.
  • the guest group-containing polymerizable monomer unit is preferably contained in an amount of 0.1 mol% or more, and 0.5 mol% or more, based on the total number of moles of the monomer units constituting the polymer compound having a host group.
  • the content is 1 mol% or more, still more preferably 1 mol% or more, and particularly preferably 1.5 mol% or more.
  • the guest group-containing polymerizable monomer unit is preferably contained in an amount of 15 mol% or less, and preferably 10 mol% or less, based on the total number of moles of the monomer units constituting the polymer compound having a guest group. Is more preferable, 8 mol% or less is more preferable, 6 mol% or less is particularly preferable.
  • the polymerization method is not particularly limited, and, for example, a well-known radical polymerization method or the like is widely adopted. can do.
  • the polymer compound having a guest group can be used for mechanical kneading with the polymer compound having a host group.
  • the polymer compound having a guest group can form a host-guest interaction with the polymer compound having a host group, whereby the polymer compound having a host group and the polymer compound having a guest group can be formed.
  • a polymer material containing a molecular compound is obtained.
  • the polymer material obtained can have excellent toughness and excellent mechanical strength. Therefore, the polymer compound having a guest group can be preferably used for mechanical kneading with the polymer compound having a host group.
  • the polymer compound having a guest group is suitable not only for mechanical kneading but also as a raw material for forming a film by a so-called casting method.
  • the casting method is, for example, a method for forming a coating film by using a solution of a polymer compound and removing a volatile component (solvent or the like) from the coating film to form the coating film.
  • a coating film (polymer material) obtained by a casting method using a solution in which a polymer compound having a guest group and a polymer compound having a host group are dissolved can have an excellent Young's modulus. It can have a Young's modulus higher than that of a polymer material formed by mechanical kneading.
  • a polymer compound having a guest group can be preferably used as a raw material for forming a coating film by a casting method, and a polymer compound having a host group is particularly preferable.
  • a polymer material which forms a host-guest interaction in combination with the compound can be suitably used as a raw material for obtaining by a casting method.
  • the type of the polymer compound having a host group and a guest group is not particularly limited, and for example, a known polymer compound having a host group and a guest group can be widely adopted.
  • a host group and a guest group are included in a side chain.
  • the “polymer compound having a host group and a guest group” means, for example, that the host group and the guest group are chemically bonded (eg, covalently bonded) to the main chain or side chain of the polymer compound. You can For example, the polymer compound has both a monomer unit to which a host group is bound and a monomer unit to which a guest group is bound.
  • the polymer compound having a host group and a guest group can be obtained, for example, by polymerizing (copolymerizing) a monomer containing a host group-containing polymerizable monomer and a guest group-containing polymerizable monomer.
  • This monomer may include the third polymerizable monomer in addition to the host group-containing polymerizable monomer and the guest group-containing polymerizable monomer.
  • the polymer compound having a host group and a guest group is a constitutional unit including a host group-containing polymerizable monomer unit, a guest group-containing polymerizable monomer unit, and the third polymerizable monomer unit.
  • a host group-containing polymerizable monomer unit a guest group-containing polymerizable monomer unit
  • the third polymerizable monomer unit a constitutional unit including a host group-containing polymerizable monomer unit, a guest group-containing polymerizable monomer unit, and the third polymerizable monomer unit.
  • a host in the polymer compound having a host group can be used.
  • the same kind as the group-containing polymerizable monomer can be exemplified.
  • the type of the guest group-containing polymerizable monomer for forming the guest group-containing polymerizable monomer unit contained in the polymer compound having the host group and the guest group is a host in the polymer compound having a guest group.
  • the same kind as the group-containing polymerizable monomer can be exemplified.
  • the type of the third polymerizable monomer for forming the third polymerizable monomer unit contained in the polymer compound having a host group and guest group the type of the third polymerizable monomer is the same as in the polymer compound having a host group.
  • the same kind as the polymerizable monomer of 3 can be illustrated.
  • the third polymerizable monomer is formed by polymerization of the third polymerizable monomer, as in the polymer compound having a host group described above. It is preferable that all or a part of the monomer units have a structure that is not included in the host group.
  • Such a third polymerizable monomer is the same as described above.
  • the content of the host group-containing polymerizable monomer unit and the guest group-containing polymerizable monomer unit is not particularly limited.
  • the host group-containing polymerizable monomer unit may be contained in an amount of 0.01 to 10 mol% based on the total number of moles of the monomer units constituting the polymer compound having a host group and a guest group.
  • the group-containing polymerizable monomer unit may be contained in an amount of 0.01 to 10 mol %.
  • interaction between the host-guests of the polymer compounds having the host group and the guest group is likely to occur, and the mechanical strength is likely to be improved.
  • the host group-containing polymerizable monomer unit and the guest group-containing polymerizable monomer unit are both 0.05
  • the content is preferably at least mol%, more preferably at least 0.1 mol%, further preferably at least 0.5 mol%, particularly preferably at least 1 mol%.
  • both the host group-containing polymerizable monomer unit and the guest group-containing polymerizable monomer unit are 8 with respect to the total number of moles of the monomer units constituting the polymer compound having the host group and the guest group. It is preferably contained at most mol%, more preferably at most 6 mol%, further preferably at most 5 mol%, and particularly preferably at most 4 mol%.
  • the polymerization method is not particularly limited.
  • a known radical polymerization method or the like can be widely adopted.
  • the first form of the polymer material includes a polymer compound having the host group and a polymer compound having the guest group.
  • the polymer compound having a host group does not have a guest group in its side chain.
  • the polymer compound having a guest group does not have a host group in its side chain.
  • the content ratio of the polymer compound having a host group and the polymer compound having a guest group is not particularly limited. From the viewpoint of easily improving the mechanical strength of the polymer material, a polymer compound having a host group such that the molar ratio of the host group to the guest group is 1:0.01 to 1:100. It is preferable to adjust the content ratio with the polymer compound having a guest group.
  • a more preferable ratio of the host group and the guest group is 1:0.02 to 1:50, further preferably 1:0.05 to 1:20, and particularly preferably 1:0.1 to It is 1:10.
  • the host group of the polymer compound having a host group and the guest group of the polymer compound having a guest group cause a host-guest interaction with each other.
  • the guest group may be included in the host group to form an inclusion complex.
  • the host group of the polymer compound having a host group and the terminal of the polymer compound having a guest group may cause host-guest interaction.
  • the end of the polymer compound having a guest group can be clathrated by the host group to form an inclusion complex, or the end of the polymer compound having a guest group penetrates the host group.
  • the second form of the polymer material includes a polymer compound having the host group and the guest group.
  • the polymeric compounds having a host group and a guest group cause a host-guest interaction with each other.
  • the guest group may be included in the host group to form an inclusion complex.
  • the host group and the end of the polymer compound may cause a host-guest interaction.
  • the end of the polymer compound having a guest group can be clathrated by the host group to form an inclusion complex, or the end of the polymer compound having a guest group penetrates the host group.
  • the guest when the host molecule constituting the host group is ⁇ -cyclodextrin, the guest is The group is preferably at least one selected from the group of n-butyl group, n-hexyl group, n-octyl group and n-dodecyl group, and when the host molecule constituting the host group is ⁇ -cyclodextrin, it is a guest group.
  • the polymeric material may also include other additives or other polymeric compounds as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the content of the additive is 5% by mass or less, preferably 1% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less, particularly preferably 0.1% by mass or less, based on the total mass of the polymeric material. Preferably it can be 0.05 mass% or less.
  • the shape of the polymer material is not particularly limited.
  • the polymer material can take various forms such as a film, a film, a sheet, particles, a plate, a block, a pellet, and a powder.
  • Polymer materials are more likely to undergo host-guest interaction than conventional polymer materials.
  • the rate of inclusion complex formation is higher than before, so there are many crosslinking points.
  • the polymer material can have excellent toughness and excellent mechanical strength.
  • polymeric materials can have self-healing properties. That is, even when the molded body of the polymer material is cut, by re-contacting the cut surfaces, host-guest interaction occurs again at the contact surface, and the molded body of the polymer material is restored. Can be done.
  • the polymer material is manufactured by the manufacturing method described below, host-guest interaction is more likely to occur than in the past. As a result, self-repairing performance is more likely to be exhibited than in conventional polymer materials.
  • self-repairing not only when the cut surfaces are in contact with each other, but also when one cut surface of the cut polymer material and a portion other than the cut surface of the other cut polymer material are brought into contact with each other. Also, the host-guest interaction occurs at the contact surface, and the molded body of the polymer material can be bonded.
  • Polymer materials can be used in various applications, for example, various applications such as battery applications, automobile applications, electronic component applications, building material applications, food container applications, transportation container applications, etc. it can.
  • a battery application for example, a polymer material can be applied to a binder of various batteries such as a lithium ion battery.
  • the polymeric material of the present invention is manufactured by the method for manufacturing a polymeric material described below. Specifically, the first mode of the polymeric material is manufactured by the manufacturing method A described later, and the second mode of the polymeric material is manufactured by the manufacturing method B described later.
  • Method for Producing Polymer Material According to the method for producing a polymer material of the present invention, a polymer material having a structure crosslinked by host-guest interaction can be produced.
  • the method for producing a polymeric material of the present invention includes the following production methods A and B.
  • the production method A is a method for producing a polymer material having a structure cross-linked by host-guest interaction, and a step A1 of preparing a mixture containing a polymer compound having a host group and a polymer compound having a guest group. And a step A2 of mechanically kneading the mixture.
  • the production method A comprises a step A1 of preparing a mixture containing a polymer compound having a host group swollen or dissolved in a solvent and a polymer compound having a guest group swollen or dissolved in a solvent, and mechanically kneading the mixture.
  • the step A2 of mechanically kneading the mixture.
  • the manufacturing method B includes a step of mechanically kneading a raw material containing a polymer compound having both a host group and a guest group.
  • the production method B includes a step B1 of swelling or dissolving a polymer compound having both a host group and a guest group in a solvent, and a step B2 of mechanically kneading the swollen or dissolved polymer compound.
  • step A1 a mixture containing a polymer compound having a host group and a polymer compound having a guest group is prepared.
  • the mixture is abbreviated as “mixture A”.
  • the mixture A can be, for example, a mixture of a polymer compound having a powdery host group and a polymer compound having a powdery guest group, and preferably the polymer having the host group contained in the mixture A.
  • the compound and the polymer compound having the guest group are swollen or dissolved in a solvent.
  • the polymer compound having a host group used in step A1 is the same as the polymer compound having a host group described above. Further, the polymer compound having a guest group used in the step A1 is the same as the polymer compound having a guest group described above.
  • the polymer compound having a host group and the polymer compound having a guest group used in step A1 can be in a solid state (eg, powder).
  • the content ratio of the polymer compound having a host group and the polymer compound having a guest group used in step A1 is not particularly limited. From the viewpoint of easily improving the mechanical strength of the resulting polymer material, a polymer having a host group such that the molar ratio of the host group and the guest group is 1:0.01 to 1:100. It is preferable to adjust the mixing ratio of the compound and the polymer compound having a guest group. A more preferable ratio of the host group and the guest group is 1:0.02 to 1:50, further preferably 1:0.05 to 1:20, and particularly preferably 1:0.1 to It is 1:10.
  • the solvent used in step A1 is not particularly limited in its type as long as it can swell or dissolve the polymer compound having a host group and the polymer compound having a guest group, and for example, various organic solvents are used. be able to.
  • organic solvent examples include ketone compounds such as acetone and methyl ethyl ketone; ester compounds such as ethyl acetate; ether compounds such as diethyl ether; nitrogen-containing organic compounds such as N-methyl-2-pyrrolidone; methanol, ethanol, isopropyl alcohol and t.
  • -Alcohols such as butanol, aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; chlorine-based compounds such as chloroform, dichloromethane and 1,2-dichloroethane Hydrocarbon; and the like.
  • the organic solvent can be used alone or as a mixture of two or more kinds.
  • the organic solvent can easily swell or dissolve the polymer compound having a host group and the polymer compound having a guest group, and thus, a ketone compound, a nitrogen-containing organic compound, an aromatic hydrocarbon, a chlorinated hydrocarbon.
  • the organic solvent is preferably one or more selected from the group consisting of acetone, N-methyl-2-pyrrolidone, toluene and dichloromethane.
  • the amount of the organic solvent used in step A1 is not particularly limited.
  • the amount of the organic solvent used can be 50 to 10000 parts by weight, and 80 to 5000 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total weight of the polymer compound having a host group and the polymer compound having a guest group. Is preferable, and particularly preferably 100 to 2000 parts by weight.
  • the method for preparing the mixture A in step A1 is not particularly limited, and an appropriate method can be adopted.
  • the mixture A can be obtained by accommodating a predetermined amount of a polymer compound having a host group and a polymer compound having a guest group in a container or the like, and adding a predetermined amount of an organic solvent thereto.
  • the mixture A may contain a polymer compound having a host group, a polymer compound having a guest group, and other additives in addition to the solvent, in which case the content ratio of such an additive is
  • the amount can be 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, and particularly preferably 0.1% by mass or less with respect to the mixture A.
  • the mixture After mixing the polymer compound having a host group, the polymer compound having a guest group, and the organic solvent, the mixture may be held in a stationary state, or may be stirred or shaken if necessary. Good.
  • the temperature and time for the above swelling or dissolution are not particularly limited, and may be, for example, 1 minute to 48 hours (preferably 5 minutes to 24 hours) at room temperature (10 to 35° C.).
  • the fact that the polymer compound swells in the solvent means that the polymer compound does not dissolve in the solvent and remains in a visually recognizable state.
  • the term “dissolved in” means that the polymer compound is not visually recognized in the solvent but is transparent, for example.
  • Step A2 is a step of mechanically kneading the mixture A obtained in Step A1.
  • the method of mechanical kneading is not particularly limited, and known methods can be widely adopted.
  • the term "mechanical kneading" as used herein means, for example, performing mixing while applying shear to the mixture using various kneading devices or pulverizing devices.
  • the device for carrying out mechanical kneading is not particularly limited, and known devices for kneading or pulverizing can be widely used. Specific examples thereof include various kneading devices such as a rotation and revolution type kneader, various wet pulverizers such as a ball mill, an ultrasonic disperser, an automatic mortar and a homogenizer.
  • the conditions for mechanical kneading are not particularly limited, and may be the same as known conditions, for example.
  • the rotation speed may be 1800 rpm or more and the time may be 30 seconds to 10 minutes. This kneading can be repeated twice or more.
  • a planetary ball mill for example, a zirconia ball having a diameter of 0.1 to 3 mm is used, and a temperature range of ⁇ 40 to 20° C. (preferably ⁇ 20 to 0° C.) is used for 10 seconds to 30 minutes ( It is preferably 30 seconds to 10 minutes). This process can be repeated twice or more.
  • step A2 after mechanically kneading the mixture, the remaining volatile components such as the organic solvent can be dried.
  • the drying method and drying conditions are not particularly limited.
  • a polymer material can be obtained by mechanically mixing the mixture A in step A2.
  • the polymer material of the above-described first embodiment is obtained.
  • a raw material containing a polymer compound having both a host group and a guest group is swollen or dissolved in a solvent.
  • a raw material may contain other additives in addition to the polymer compound having both a host group and a guest group, and in such a case, the content ratio of such an additive is 10 with respect to the mixture A.
  • the amount can be not more than 5% by mass, preferably not more than 5% by mass, more preferably not more than 1% by mass, particularly preferably not more than 0.1% by mass.
  • the polymer compound having both a host group and a guest group used in production method B is the same as the polymer compound having a host group and a guest group described above.
  • the polymer compound having both the host group and the guest group used in step B1 can be in a solid state (for example, powder).
  • the solvent used in step B1 is not particularly limited in its type as long as it can swell or dissolve a polymer compound having both a host group and a guest group, and is exemplified in step A1 of the production method A, for example.
  • Various organic solvents can be used.
  • the organic solvent used in step B1 is a ketone compound, a nitrogen-containing organic compound, an aromatic hydrocarbon, a chlorinated hydrocarbon, in that it can easily swell or dissolve a polymer compound having a host group and a guest group.
  • the organic solvent is preferably one or more selected from the group consisting of acetone, N-methyl-2-pyrrolidone, toluene and dichloromethane.
  • the amount of the organic solvent used in step B1 is not particularly limited.
  • the amount of the organic solvent used can be 50 to 10000 parts by weight, preferably 80 to 5000 parts by weight, and preferably 100 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total weight of the polymer compound having a host group and a guest group. It is particularly preferable to use 2000 parts by weight.
  • the method of swelling the polymer compound in step B1 is not particularly limited, and an appropriate method can be adopted.
  • a method of accommodating a predetermined amount of a polymer compound having both a host group and a guest group in a container or the like and adding a predetermined amount of an organic solvent thereto can be mentioned.
  • a polymer compound having both a host group and a guest group After mixing a polymer compound having both a host group and a guest group with an organic solvent, it may be held in a static state, or if necessary, stirring or vibration may be applied.
  • the temperature and time for the above swelling are not particularly limited, and for example, it can be 1 minute to 48 hours (preferably 5 minutes to 24 hours) at room temperature (10 to 35° C.).
  • Step B2 is a step of mechanically kneading the swollen or dissolved polymer compound obtained in Step B1.
  • the mechanical kneading method in the step B2 is the same as the mechanical kneading method performed in the step A2 of the manufacturing method A, and the same conditions and procedures as those in the step A2 can be used.
  • the remaining volatile components such as the organic solvent can be dried.
  • the drying method and drying conditions are not particularly limited.
  • a polymer material can be obtained by mechanically kneading the polymer compound swollen in step B2. In this manufacturing method B, the polymer material of the second embodiment described above is obtained.
  • the polymer material obtained by the manufacturing method A and the manufacturing method B can be a polymer material having excellent mechanical strength.
  • a polymer material is formed without performing a polymerization reaction to obtain a polymer compound when forming the polymer material (that is, without performing the polymerization reaction in situ). can do.
  • the production method of the present invention can be carried out more easily than the conventional production method of a polymer material having host-guest interaction.
  • the production method of the present invention can produce a polymeric material with good reproducibility as compared with the conventional production method.
  • polymer materials have excellent recycling characteristics. In other words, even if the polymeric material is used for a desired purpose and fulfills its purpose, and then the polymeric material is recovered and regenerated, deterioration of physical properties, particularly reduction of mechanical strength is unlikely to occur. , Can be used repeatedly.
  • the method for regenerating the polymer material is not particularly limited, and for example, the recovered polymer material is swollen or dissolved in a solvent in the same manner as in step A1 or step B1, and then the same as in step A2 or step B2.
  • the polymer material can be regenerated by mechanically kneading by the method.
  • the polymer material can be obtained by the above-mentioned casting method.
  • a polymer compound having a host group and a polymer compound having a guest group are dissolved in a solvent to prepare a solution, and the solution is cast on a substrate or the like to form a film (polymer material).
  • the type of solvent used is not particularly limited, and a solvent that can dissolve both the polymer compound having a host group and the polymer compound having a guest group can be used.
  • the solution concentration is not particularly limited as long as the cast film can be formed.
  • the coating film (polymer material) thus obtained can have an excellent Young's modulus, and in particular, can have a Young's modulus higher than that of the polymer material formed by mechanical kneading.
  • the polymer composition of the present invention contains a polymer compound having a host group swollen or dissolved in the solvent, and a polymer compound having a guest group swollen or dissolved in the solvent. That is, the polymer composition of the present invention is the mixture A prepared in the step A1.
  • a polymer composition In a polymer composition, host-guest interaction between a polymer compound having a host group and a polymer compound having a guest group is unlikely to occur. For example, by subjecting the composition to the step A2, that is, By mechanically kneading the composition, the host-guest interaction between the polymer compound having a host group and the polymer compound having a guest group is promoted, and the polymer material of the present invention described above can be formed. Therefore, the polymer composition is suitable as a raw material for producing the polymer material.
  • the generated precipitate was filtered off, washed with 10 mL of acetone three times, and dried under reduced pressure at room temperature for 1 hour to obtain a reaction product.
  • the reaction product was dissolved in 100 mL of distilled water, passed through a column (apparent density 600 g/L) packed with a porous polystyrene resin (Mitsubishi Chemical Diaion HP-20), and adsorbed for 30 minutes. In some cases, preparative high pressure liquid chromatography was used for separation and purification instead of using the column.
  • ⁇ CDAAMMe acrylamidomethyl ⁇ -cyclodextrin
  • the polymer obtained was dried in an atmosphere of 60° C. for 23 hours to obtain a polymer compound having a host group.
  • the obtained polymer compound having a host group was referred to as "host polymer H1".
  • the obtained polymer was dried in an atmosphere of 60° C. for 16 hours to obtain a polymer compound having a host group.
  • the obtained polymer compound having a host group was referred to as "guest polymer G1".
  • a polymer compound having a guest group was obtained by the same method as in Synthesis Example 3-1, except that adamantyl acrylamide was changed to 0.3019 g, the photopolymerization initiator was changed to 0.0100 g, and ethyl acrylate was changed to 4.7575 g. ..
  • the guest group-containing polymerizable monomer was 3 mol% based on the total number of moles of the polymerizable monomer.
  • the obtained polymer compound having a guest group was referred to as “host polymer G3”.
  • the obtained polymer compound having a host group and a guest group was referred to as "host guest polymer HG1".
  • the polymerizable monomer mixture was prepared by mixing 1% by mole of NH-TAc ⁇ AAmme obtained in Synthesis Example 1-1, 1% by mole of adamantyl acrylamide, and 98% by mole of ethyl acrylate.
  • a polymer compound having a host group and a guest group was obtained in the same manner as in Synthesis Example 4-1 except that the mixture was changed to a body mixture.
  • the obtained polymer compound having a host group and a guest group was referred to as "host guest polymer HG2".
  • the polymerizable monomer mixture was composed of 1.5 mol% of NH-TAc ⁇ AAmMe obtained in Synthesis Example 1-1, 1.5 mol% of adamantyl acrylamide, and 97 mol% of ethyl acrylate.
  • a polymer compound having a host group and a guest group was obtained in the same manner as in Synthesis Example 4-1 except that the mixture of polymerizable monomers was used.
  • the obtained polymer compound having a host group and a guest group was referred to as "host guest polymer HG3".
  • Example 1-1 308.3 mg of the host polymer H1 obtained in Synthesis Example 2-1 and 261.2 mg of the guest polymer G1 obtained in Synthesis Example 3-1 were mixed to obtain a total polymer weight (host polymer H1 and guest polymer G1). Acetone (1708 ⁇ L) in an amount 1.2 times the total weight of (1) and (1) was added and held for 30 minutes to swell the mixture of host polymer H1 and guest polymer G1. Both the host group and the guest group were 1 mol% with respect to the total polymer.
  • the swollen polymer was mechanically kneaded by using a rotation/revolution type kneader (“Awatori Kentarou ARE-310” (registered trademark) manufactured by THINKY).
  • the kneading conditions using this device are as follows: kneading with a rotation speed of 2000 rpm and kneading time of 5 minutes as one cycle, and visually confirm the state of the polymer after kneading, and if lumps and the like are visually recognized, perform two cycles as necessary. The above is carried out.
  • acetone was appropriately added. In this example, the cycle number was 8 and the additional acetone was 854 ⁇ L.
  • the obtained viscous fluid was vacuum-dried at 30° C. for 10 hours and then held in an atmosphere at 100° C. for 12 hours to obtain a target polymer material.
  • Example 1-1-2 The host polymer H2 obtained in Synthesis Example 2-2 was changed to 309.6 mg instead of the host polymer H1, and the guest polymer G2 obtained in Synthesis Example 3-2 was changed to 228.9 mg instead of the guest polymer G1. Then, a viscous fluid was obtained in the same manner as in Example 1-1-1, except that the amount of acetone in the first cycle of kneading was changed to 1616 ⁇ L. Both the host group and the guest group were 2 mol% with respect to the total polymer. In this example, the cycle number was 16 and the additional acetone was 1290 ⁇ L. The obtained viscous fluid was vacuum-dried at 30° C. for 13 hours and then held in an atmosphere at 100° C. for 12 hours to obtain a target polymer material.
  • Example 1-1-3 The host polymer H3 obtained in Synthesis Example 2-3 was changed to 309.6 mg instead of the host polymer H1, and the guest polymer G3 obtained in Synthesis Example 3-3 was changed to 228.9 mg instead of the guest polymer G1. Then, a viscous fluid was obtained in the same manner as in Example 1-1-1, except that the amount of acetone in the first cycle of kneading was changed to 1616 ⁇ L. Both the host group and the guest group were 3 mol% with respect to the total polymer. In this example, the cycle number was 16 and the additional acetone was 1290 ⁇ L. The viscous fluid thus obtained was vacuum dried at 30° C. for 8 hours and then held in an atmosphere at 100° C. for 12 hours to obtain a target polymer material.
  • Example 1-2-1 310.4 mg of the host polymer H1 obtained in Synthesis Example 2-1 and 262.3 mg of the guest polymer G1 obtained in Synthesis Example 3-1 were mixed to obtain a total polymer weight (host polymer H1 and guest polymer G1). 18 times the total amount of N-methyl-2-pyrrolidone (10110 ⁇ L) was added, and the mixture of host polymer H1 and guest polymer G1 was swollen by holding for 24 hours. Both the host group and the guest group were 1 mol% with respect to the total polymer.
  • the rotation speed was 2000 rpm and the pulverization time was 1 minute.
  • the viscous fluid obtained by filtration was cast on a petri dish made of Teflon (registered trademark) to form a film, and the film was held in an atmosphere of 100° C. for 12 hours to obtain a target polymer material. ..
  • Example 1-2-2 The host polymer H2 obtained in Synthesis Example 2-2 was changed to 303.1 mg instead of the host polymer H1, and the guest polymer G2 obtained in Synthesis Example 3-2 was changed to 223.7 mg instead of the guest polymer G1. Then, the target polymer material was obtained in the same manner as in Example 1-2-1, except that N-methyl-2-pyrrolidone was changed to 9296 ⁇ L. Both the host group and the guest group were 2 mol% with respect to the total polymer.
  • Example 1-2-3 The host polymer H3 obtained in Synthesis Example 2-3 was changed to 369.3 mg instead of the host polymer H1, and the guest polymer G3 obtained in Synthesis Example 3-3 was changed to 240 mg instead of the guest polymer G1.
  • a target polymer material was obtained in the same manner as in Example 1-2-1, except that N-methyl-2-pyrrolidone was changed to 10750 ⁇ L. Both the host group and the guest group were 3 mol% with respect to the total polymer.
  • Example 2-1 A polymer material was obtained in the same manner as in Example 1-1-1, except that the host guest polymer HG1 obtained in Synthesis Example 4-1 was used alone instead of the host polymer H1 and the host polymer G1.
  • Example 2-1-2 A polymer material was obtained in the same manner as in Example 1-1-2, except that the host guest polymer HG2 obtained in Synthesis Example 4-2 was used alone instead of the host polymer H2 and the host polymer G2.
  • Example 2-1-3 A polymer material was obtained in the same manner as in Example 1-1-3, except that the host guest polymer HG3 obtained in Synthesis Example 4-3 was used alone instead of the host polymer H3 and the host polymer G3.
  • Example 2-2-1 A polymer material was obtained in the same manner as in Example 1-2-1, except that the host guest polymer HG1 obtained in Synthesis Example 4-1 was used alone instead of the host polymer H1 and the host polymer G1.
  • Example 2-2-2 A polymer material was obtained in the same manner as in Example 1-2-2, except that the host guest polymer HG2 obtained in Synthesis Example 4-2 was used alone instead of the host polymer H2 and the host polymer G2.
  • Example 2-2-3 A polymer material was obtained in the same manner as in Example 1-2-3, except that the host guest polymer HG3 obtained in Synthesis Example 4-3 was used alone instead of the host polymer H3 and the host polymer G3.
  • ⁇ Reference example 1> (Reference example 1-1) 306.3 mg of the host polymer H1 obtained in Synthesis Example 2-1 was mixed with 260.8 mg of the guest polymer G1 obtained in Synthesis Example 3-1, and the total polymer weight (host polymer H1 and guest polymer G1 was mixed. 71.5 mL of acetone (so that the polymer concentration is 1% by weight) was added to prepare a solution. This solution was cast on a Petri dish made of Teflon (registered trademark) to form a film, and the film was held in an atmosphere of 100° C. for 12 hours to obtain a polymer material.
  • Teflon registered trademark
  • Reference example 1-2 A method similar to Reference Example 1-1, except that the host polymer H1 was changed to the host polymer H2 obtained in Synthesis Example 2-2 and the guest polymer G1 was changed to the guest polymer G2 obtained in Synthesis Example 3-2. A polymer material was obtained.
  • Reference example 1-3 Similar to Reference Example 1-1 except that the host polymer H1 was changed to the host polymer H3 obtained in Synthesis Example 2-3 and the guest polymer H3 was changed to the guest polymer G3 obtained in Synthesis Example 3-3. A polymer material was obtained by the method.
  • breaking stress of the polymer material was defined as the maximum stress up to the ending point.
  • the test was performed by the up method in which the lower end of the polymer material was fixed and the upper end was operated at a pulling speed of 5 mm/sec. The stroke at that time, that is, the maximum length when the test piece was pulled was the test piece length before pulling. The value divided by the above was calculated as the stretching ratio (may be referred to as the strain ratio).
  • a "stroke-test force curve" (stress-strain curve) test a material exhibiting a high value of one or both of breaking stress and breaking strain (also referred to as strain) has excellent toughness and strength of a polymer material. Can be judged. In particular, a material exhibiting high values of both breaking stress and strain can be judged to have excellent breaking energy.
  • Example 1-1 described below means Example 1-1-1, Example 1-1-2, and Example 1-1-3.
  • Example 1-2 means Example 1-2-1, Example 1-2-2, and Example 1-2-3
  • Example 2-1 is Example 2.
  • -1-1, Example 2-1-2, Example 2-1-3, “Example 2-2” means Example 2-2-1, Example 2-2-2, Example 2-2-3,
  • Reference Example 1 means Reference Example 1-1, Reference Example 1-2, Reference Example 1-3, and
  • Comparative Example 2 means Comparative Example 2-1. It means Comparative Example 2-2 and Comparative Example 2-3.
  • FIG. 2 shows the results of tensile tests of the polymer materials obtained in Examples 1-1, 1-2, Reference Example 1 and Comparative Example 2, (a-1), (b-1) and (C-1) shows the stress-strain curve, and (a-2), (b-2) and (c-2) show the calculation results of the fracture energy calculated from the area from those stress-strain curves. A graph is shown.
  • FIG. 3 shows Young's modulus calculated from the stress-strain curve obtained in the tensile test of the polymer materials obtained in Examples 1-1, 1-2, Reference Example 1 and Comparative Example 2. The Young's modulus was calculated from the gradient of the line segment connecting the stress at 0.5% of the stress-strain curve and the stress at 5.5%.
  • FIG. 4 shows the maximum stress calculated from the stress-strain curve obtained in the tensile test of the polymer materials obtained in Example 1-1, Example 1-2, Reference Example 1 and Comparative Example 2. The maximum stress was obtained from the highest point of the stress-strain curve.
  • FIG. 5 shows the elongation at break calculated from the stress-strain curve obtained in the tensile test of the polymer materials obtained in Examples 1-1, 1-2, Reference Example 1 and Comparative Example 2. The elongation at break was obtained from the steep drop point of the stress-strain curve.
  • FIG. 6 shows the fracture energy calculated from the stress-strain curve obtained in the tensile test of the polymer materials obtained in Example 1-1, Example 1-2, Reference Example 1 and Comparative Example 2.
  • FIG. 7 shows the results of the recycling characteristics of the polymer material obtained in Example 1-2.
  • the polymeric material after the tensile test was recovered, and the polymeric material was regenerated by the same method as in Example 1-2, and the tensile test was performed using the recycled polymeric material. went.
  • “1st” is the initial tensile test result obtained in Example 1-2 (that is, the sample for which the tensile test was not performed), and “2nd” was regenerated after the first tensile test.
  • the measurement result of the sample is the measurement result of the sample regenerated after the second tension test, "4th” is the measurement result of the sample regenerated after the third tension test, and "5th” is the fourth tension test. It is the measurement result of the sample regenerated later.
  • Example 1-2 From FIG. 7, it can be seen that the polymer materials obtained in Example 1-2 retain excellent mechanical strength even after repeated use, and thus have excellent recycling properties.
  • FIG. 8 shows the charging/discharging result of the battery using the polymer material obtained in Example 2-1 as a binder (FIG. 8(B) is a partially enlarged view of FIG. 8(A)).
  • PPA polyethyl acrylate
  • a polymer solution, activated carbon, and acetylene black (DENKA Black Li-400 (registered trademark) were kneaded in N-methyl-2-pyrrolidone until they became uniform to prepare a sample solution.
  • This sample solution was applied to a copper foil having a thickness of 20 ⁇ m using a blade of 75 ⁇ m, dried in an atmosphere of 100° C. for 2 hours, punched out to a diameter of 11 mm, and transferred to a glove box filled with argon.
  • FIG. 9 shows a graph of the calculation results of the fracture energy of the polymer materials obtained in Example 1-2, Example 2-2 and Comparative Example 2 (calculated by the same method as the test of FIG. 2).
  • FIG. 10 shows a graph of calculation results of the fracture energy of the polymer materials obtained in Example 1-1, Example 2-1, and Comparative Example 2 (calculated by the same method as the test of FIG. 2).
  • Example 2-1 From FIGS. 9 and 10, it was found that the polymer material obtained in Example 2-1 also had excellent breaking energy.

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Abstract

機械的強度に優れる高分子材料及びその製造方法を提供する。本発明の高分子材料は、ホスト－ゲスト相互作用によって架橋された構造を有する高分子材料であって、溶媒に膨潤又は溶解したホスト基を有する高分子化合物及び溶媒に膨潤又は溶解したゲスト基を有する高分子化合物の混合物を調製する工程と、前記混合物を機械混練する工程とを備える方法によって得られる。また、別の態様として、本発明の高分子材料は、ホスト基及びゲスト基の両方を有する高分子化合物を溶媒に膨潤又は溶解させる工程と、前記膨潤又は溶解した高分子化合物を機械混練する工程とを備える方法によって得られる。

Description

高分子材料及びその製造方法、並びに高分子組成物
　本発明は、高分子材料及びその製造方法、並びに高分子組成物に関する。
　近年、ホスト－ゲスト相互作用に代表される非共有結合的相互作用を巧みに利用して、様々な機能性を付与した超分子材料の開発が盛んに行われている。例えば、特許文献１には、ホスト－ゲスト相互作用を利用した高分子材料が開示されている。このようなホスト－ゲスト相互作用を利用した高分子材料は、従来にはない優れた特性、例えば、優れた機械特性を有することから、新規な材料として、各分野から注目されている。
国際公開第２０１５／０３００７９号
　最近では、高分子材料自体に様々な機能性を付与することが求められているところ、例えば、機械的特性をさらに向上させる高分子材料の開発が強く求められている。しかしながら、従来のホスト－ゲスト相互作用を有する高分子材料は、一定の機械的強度は有するものの、近年のさらなる高い要望の域までは達しておらず、さらなる改善が求められていた。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、機械的強度に優れる高分子材料及びその製造方法、並びに高分子組成物を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の工程を供える製造方法を採用することにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明は、例えば、以下の項に記載の主題を包含する。
項１
ホスト－ゲスト相互作用によって架橋された構造を有する高分子材料であって、
ホスト基を有する高分子化合物及びゲスト基を有する高分子化合物を含む混合物を調製する工程と、
前記混合物を機械混練する工程と、
を備える方法によって得られる、高分子材料。
項２
前記混合物に含まれる前記ホスト基を有する高分子化合物及び前記ゲスト基を有する高分子化合物は、溶媒に膨潤又は溶解している、項１に記載の高分子材料。
項３
ホスト－ゲスト相互作用によって架橋された構造を有する高分子材料であって、
ホスト基及びゲスト基の両方を有する高分子化合物を含む原料を機械混練する工程
を備える方法によって得られる、高分子材料。
項４
前記原料に含まれる前記ホスト基及びゲスト基の両方を有する高分子化合物は、溶媒に膨潤又は溶解している、項３に記載の高分子材料。
項５
ホスト－ゲスト相互作用によって架橋された構造を有する高分子材料の製造方法であって、
ホスト基を有する高分子化合物及びゲスト基を有する高分子化合物を含む混合物を調製する工程と、
前記混合物を機械混練する工程と、
を備える、製造方法。
項６
前記混合物に含まれる前記ホスト基を有する高分子化合物及び前記ゲスト基を有する高分子化合物は、溶媒に膨潤又は溶解している、項５に記載の製造方法。
項７
ホスト－ゲスト相互作用によって架橋された構造を有する高分子材料の製造方法であって、
ホスト基及びゲスト基の両方を有する高分子化合物を含む原料を機械混練する工程を備える、製造方法。
項８
前記原料に含まれる前記ホスト基及びゲスト基の両方を有する高分子化合物は、溶媒に膨潤又は溶解している、項７に記載の製造方法。
項９
溶媒に膨潤又は溶解したホスト基を有する高分子化合物と、溶媒に膨潤又は溶解したゲスト基を有する高分子化合物とを含む、高分子組成物。
項１０
前記溶媒が有機溶媒を含む、項９に記載の高分子組成物。
項１１
ホスト基を有する高分子化合物であって、
ゲスト基を有する高分子化合物と機械混練するために使用され、
前記ゲスト基を有する高分子化合物とホスト－ゲスト相互作用を形成する、ホスト基を有する高分子化合物。
項１２
ゲスト基を有する高分子化合物であって、
ホスト基を有する高分子化合物と機械混練するために使用され、
前記ホスト基を有する高分子化合物とホスト－ゲスト相互作用を形成する、ゲスト基を有する高分子化合物。
項Ａ
ホスト基を有する高分子化合物であって、
前記ホスト基を有する高分子化合物とゲスト基を有する高分子化合物を含む被膜をキャスト法で形成するために使用され、
前記ゲスト基を有する高分子化合物とホスト－ゲスト相互作用を形成する、ホスト基を有する高分子化合物。
項Ｂ
ゲスト基を有する高分子化合物であって、
前記ゲスト基を有する高分子化合物とホスト基を有する高分子化合物を含む被膜をキャスト法で形成するために使用され、
前記ホスト基を有する高分子化合物とホスト－ゲスト相互作用を形成する、ゲスト基を有する高分子化合物。
　本発明に係る高分子材料は、優れた機械的強度を有する。
　本発明に係る高分子材料の製造方法によれば、優れた機械的強度を有する高分子材料を得ることができる。
　本発明に係る高分子組成物は、前記高分子材料を製造するための原料として適している。
（ａ）は合成例２－１で行った重合反応スキームを示し、（ｂ）は合成例３－１で行った重合反応スキームを示す。 実施例１－１、実施例１－２、参考例１及び比較例２で得られた高分子材料の引張試験の結果であり、（ａ－１）、（ｂ－１）及び（ｃ－１）は応力－歪曲線を示し、（ａ－２）、（ｂ－２）及び（ｃ－２）は破壊エネルギーの算出結果を示す。 実施例１－１、実施例１－２、参考例１及び比較例２で得られた高分子材料の引張試験で得られた応力－歪曲線から算出したヤング率の測定結果を示す。 実施例１－１、実施例１－２、参考例１及び比較例２で得られた高分子材料の引張試験で得られた応力－歪曲線から算出した最大応力を示す。 実施例１－１、実施例１－２、参考例１及び比較例２で得られた高分子材料の引張試験で得られた応力－歪曲線から算出した破断伸びを示す。 実施例１－１、実施例１－２、参考例１及び比較例２で得られた高分子材料の引張試験で得られた応力－歪曲線から算出した破壊エネルギーを示す。 実施例１－２で得られた高分子材料のリサイクル特性の結果を示す。 実施例２－１で得られた高分子材料をバインダーとして使用した電池の充放電結果を示す。 実施例１－２、実施例２－２及び比較例２で得られた高分子材料の破壊エネルギーの算出結果を示す。 実施例１－１、実施例２－１及び比較例２で得られた高分子材料の破壊エネルギーの算出結果を示す。
　以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書中において、「含有」及び「含む」なる表現については、「含有」、「含む」、「実質的にからなる」及び「のみからなる」という概念を含む。
　１．高分子材料
　本発明の高分子材料は、ホスト－ゲスト相互作用によって架橋された構造を有する。以下、本発明の高分子材料を単に「高分子材料」と表記する。高分子材料は、例えば、次の第一形態及び第二形態を包含することができる。
　高分子材料の第一形態は、ホスト基を有する高分子化合物及びゲスト基を有する高分子化合物を含む混合物を調製する工程と、前記混合物を機械混練する工程とを備える方法によって得られるものである。第一形態の高分子材料は、好ましくは、溶媒に膨潤又は溶解したホスト基を有する高分子化合物及び溶媒に膨潤又は溶解したゲスト基を有する高分子化合物を含む混合物を調製する工程と、前記混合物を機械混練する工程とを備える方法によって得られる。
　高分子材料の第二形態は、ホスト基及びゲスト基の両方を有する高分子化合物を含む原料を機械混練する工程を備える方法によって得られる。第二形態の高分子材料は、好ましくは、溶媒に膨潤又は溶解したホスト基及びゲスト基の両方を有する高分子化合物を含む原料を調製する工程と、前記膨潤又は溶解した高分子化合物を機械混練する工程とを備える方法によって得られる。
　まず、高分子材料の第一形態のホスト基を有する高分子化合物及びゲスト基を有する高分子化合物、並びに高分子材料の第二形態のホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物を説明する。
　（ホスト基を有する高分子化合物）
　ホスト基を有する高分子化合物の種類は特に限定されず、例えば、公知のホスト基を有する高分子化合物を広く採用することができ、例えば、側鎖にホスト基を有する高分子化合物を挙げることができる。「ホスト基を有する高分子化合物」とは、例えば、ホスト基が高分子化合物の主鎖又は側鎖に化学結合していることを意味することができる。
　ホスト基を有する高分子化合物は、例えば、ホスト基含有重合性単量体を含む単量体を重合することで得ることができる。この単量体には、ホスト基含有重合性単量体の他、後記する第３の重合性単量体が含まれることがある。第３の重合性単量体はホスト基含有重合性単量体及びゲスト基含有重合性単量体以外の単量体である。
　つまり、ホスト基を有する高分子化合物は、ホスト基含有重合性単量体単位と、第３の重合性単量体単位とを構成単位として含むことができる。第３の重合性単量体単位はホスト基含有重合性単量体単位及びゲスト基含有重合性単量体単位以外の単量体単位である。
　ホスト基の種類は特に限定されず、公知のホスト基を広く例示することができる。ホスト基としては、例えば、シクロデキストリン又はシクロデキストリン誘導体から１個の水素原子又は水酸基が除された１価の基を挙げることができる。ここで、念のための注記に過ぎないが、本明細書でのシクロデキストリンなる表記は、α－シクロデキストリン、β－シクロデキストリン及びγ－シクロデキストリンからなる群より選ばれる少なくとも１種を意味する。従って、シクロデキストリン誘導体は、α－シクロデキストリン誘導体、β－シクロデキストリン誘導体及びγ－シクロデキストリン誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種である。
　前記シクロデキストリン誘導体は特に限定されず、例えば、シクロデキストリンが有する少なくとも１個の水酸基が炭化水素基、アシル基及び－ＣＯＮＨＲ（Ｒはメチル基又はエチル基）からなる群より選ばれる少なくとも１種の基で置換された構造を有することができる。この構造を有する場合、ホスト基含有重合性単量体は、例えば、親水性の重合性単量体及び疎水性の重合性単量体のいずれに対しても高い親和性を示すことができるので、種々の単量体との共重合が可能となる。なお、本明細書において、「炭化水素基、アシル基及び－ＣＯＮＨＲ（Ｒはメチル基又はエチル基）からなる群より選ばれる少なくとも１種の基」を便宜上、「炭化水素基等」と表記することがある。
　ここで、シクロデキストリン１分子が有する水酸基の全個数をＮとした場合、α－シクロデキストリンはＮ＝１８、β－シクロデキストリンはＮ＝２１、γ－シクロデキストリンはＮ＝２４である。
　仮に、ホスト基がシクロデキストリン誘導体から１個の「水酸基」が除された１価の基である場合は、シクロデキストリン誘導体は、１分子あたり最大Ｎ－１個の水酸基の水素原子が炭化水素基等で置換され得る。他方、ホスト基がシクロデキストリン誘導体から１個の「水素原子」が除された１価の基である場合は、シクロデキストリン誘導体は、１分子あたり最大Ｎ個の水酸基の水素原子が炭化水素基等で置換され得る。
　前記ホスト基は、前記シクロデキストリン誘導体１分子中に存在する全水酸基数のうちの７０％以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換された構造を有することが好ましい。この場合、ホスト基含有重合性単量体は、疎水性の重合性単量体に対してより高い親和性を示すことができる。前記ホスト基は、前記シクロデキストリン誘導体１分子中に存在する全水酸基数のうちの８０％以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換されていることがより好ましく、全水酸基数のうちの９０％以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換されていることが特に好ましい。
　前記ホスト基は、α－シクロデキストリン誘導体１分子中に存在する全水酸基のうちの１３個以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換された構造を有することが好ましい。この場合、ホスト基含有重合性単量体は、疎水性の重合性単量体に対してより高い親和性を示すことができる。前記ホスト基は、α－シクロデキストリン誘導体１分子中に存在する全水酸基のうちの１５個以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換されていることがより好ましく、全水酸基のうちの１７個の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換されていることが特に好ましい。
　前記ホスト基は、β－シクロデキストリン誘導体１分子中に存在する全水酸基のうちの１３個以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換された構造を有することが好ましい。この場合、ホスト基含有重合性単量体は、疎水性の重合性単量体に対してより高い親和性を示すことができる。前記ホスト基は、β－シクロデキストリン誘導体１分子中に存在する全水酸基のうちの１７個以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換されていることがより好ましく、全水酸基のうちの１９個以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換されていることが特に好ましい。
　前記ホスト基は、γ－シクロデキストリン誘導体１分子中に存在する全水酸基のうちの１７個以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換された構造を有することが好ましい。この場合、ホスト基含有重合性単量体は、疎水性の重合性単量体に対してより高い親和性を示すことができる。前記ホスト基は、γ－シクロデキストリン誘導体１分子中に存在する全水酸基のうちの１９個以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換されていることがより好ましく、全水酸基のうちの２２個以上の水酸基の水素原子が前記炭化水素基等で置換されていることが特に好ましい。
　炭化水素基の種類は特に限定されない。前記炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、及びアルキニル基を挙げることができる。
　前記炭化水素基の炭素数の数は特に限定されない。ホスト基含有重合性単量体が親水性及び疎水性の重合性単量体の両方に対してより高い親和性示し、かつ、ホスト－ゲスト相互作用が形成されやすいという観点から、炭化水素基の炭素数は１～４個であることが好ましい。
　炭素数が１～４個である炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基を挙げることができる。炭化水素基がプロピル基及びブチル基である場合は、直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。
　炭化水素基は、本発明の効果が阻害されない限りは、置換基を有していてもよい。なお、本明細書でいう「置換基」とは、例えば、置換基としては、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数２～２０のアルケニル基、炭素数２～２０のアルキニル基、ハロゲン原子、カルボキシル基、カルボニル基、スルホニル基、スルホン基、シアノ基等を挙げることができる。
　アシル基は、アセチル基、プロピオニル、ホルミル基等を例示することができる。アシル基は、さらに置換基を有することもできる。ホスト基含有重合性単量体が親水性及び疎水性の重合性単量体の両方に対してより高い親和性示し、かつ、ホスト－ゲスト相互作用を形成しやすく、また、靭性及び強度に優れる靭性及び強度に優れる高分子材料を得やすいという観点から、アシル基は、アセチル基であることが好ましい。
　－ＣＯＮＨＲ（Ｒはメチル基又はエチル基）は、メチルカルバメート基又はエチルカルバメート基である。ホスト基含有重合性単量体が親水性及び疎水性の重合性単量体の両方に対してより高い親和性示し、かつ、ホスト－ゲスト相互作用が形成されやすいという観点から、―ＣＯＮＨＲは、エチルカルバメート基であることが好ましい。
　ホスト基含有重合性単量体の種類は特に限定されず、例えば、公知のホスト基含有重合性単量体を広く適用することができる。例えば、ホスト基含有重合性単量体としては、ホスト基を有し、かつ、重合性を示す官能基を有している限りは、特にその種類は限定されない。重合性を示す官能基の具体例としては、アルケニル基、ビニル基等の他、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ２、－ＣＯＯＨ、－ＳＯ３Ｈ、－ＰＯ４Ｈ、イソシアネート基、エポキシ基（グリシジル基）等が挙げられる。これらの重合性を示す官能基は、シクロデキストリン又はシクロデキストリン誘導体において、シクロデキストリンが有する１個以上の水酸基の水素原子に置換されることで、シクロデキストリン誘導体に導入され得る。これにより、重合性を示す官能基を有するホスト基含有重合性単量体が形成される。
　ホスト基含有重合性単量体としては、ラジカル重合性を有する官能基を有するビニル化合物にホスト基が結合（例えば、共有結合）した化合物を挙げることができる。
　ラジカル重合性を有する官能基は、炭素－炭素二重結合を含む基を挙げることができ、具体的には、アクリロイル基（ＣＨ２＝ＣＨ（ＣＯ）－）、メタクリロイル基（ＣＨ２＝ＣＣＨ３（ＣＯ）－）、その他、スチリル基、ビニル基、アリル基等が挙げられる。これらの炭素－炭素二重結合を含む基は、ラジカル重合性が阻害されない程度であればさらに置換基を有していてもよい。
　ホスト基含有重合性単量体の具体例としては、前記ホスト基が結合したビニル系の重合性単量体を挙げることができる。例えば、ホスト基含有ビニル系単量体は、下記の一般式（ｈ１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
（式（ｈ１）中、Ｒａは水素原子またはメチル基を表し、ＲＨは前記ホスト基を表し、Ｒ１はヒドロキシル基、チオール基、１個以上の置換基を有していてもよいアルコキシ基、１個以上の置換基を有していてもよいチオアルコキシ基、１個以上の置換基を有していてもよいアルキル基、１個の置換基を有していてもよいアミノ基、１個の置換基を有していてもよいアミド基、アルデヒド基及びカルボキシル基からなる群より選択される１価の基から１個の水素原子を除去することにより形成される２価の基を表す。）
で表される化合物を挙げることができる。
　あるいは、ホスト基含有重合性単量体は、下記の一般式（ｈ２）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
（式（ｈ２）中、Ｒａ、ＲＨ及びＲ１はそれぞれ式（ｈ１）のＲａ、ＲＨ及びＲ１と同義である。）
で表される化合物を挙げることができる。
　さらには、ホスト基含有重合性単量体は、下記の一般式（ｈ３）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
（式（ｈ３）中、Ｒａ、ＲＨ及びＲ１はそれぞれ式（ｈ１）のＲａ、ＲＨ及びＲ１と同義である。ｎは１～２０、好ましくは１～１０、より好ましくは１～５の整数である。Ｒｂは、水素又は炭素数１～２０のアルキル基（好ましくは炭素数１～１０のアルキル基、より好ましくは炭素数１～６のアルキル基）を示す。）
　なお、式（ｈ１）、（ｈ２）及び（ｈ３）で表されるホスト基含有重合性単量体におけるホスト基ＲＨは、シクロデキストリン誘導体から１個の水酸基が除された１価の基である場合の例である。
　また、ホスト基含有重合性単量体は、式（ｈ１）、式（ｈ２）及び式（ｈ３）で表される化合物のうちの１種単独とすることができ、あるいは２種以上を含むことができる。この場合、式（ｈ１）、式（ｈ２）及び式（ｈ３）のＲａは互いに同一又は異なる場合がある。同様に、式（ｈ１）、式（ｈ２）及び式（ｈ３）のＲＨ、並びに式（ｈ１）、式（ｈ２）及び式（ｈ３）のＲ１は各々互いに同一又は異なる場合がある。
　式（ｈ１）～（ｈ３）で定義される置換基は、特に限定されない。例えば、置換基としては、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数２～２０のアルケニル基、炭素数２～２０のアルキニル基、ハロゲン原子、カルボキシル基、カルボニル基、スルホニル基、スルホン基、シアノ基等を挙げることができる。
　（ｈ１）～（ｈ３）において、Ｒ１が１個の置換基を有していてもよいアミノ基から１個の水素原子を除去することにより形成される２価の基であれば、アミノ基の窒素原子がＣ＝Ｃ二重結合の炭素原子と結合し得る。
　（ｈ１）～（ｈ３）において、Ｒ１が１個の置換基を有していてもよいアミド基から１個の水素原子を除去することにより形成される２価の基であれば、アミド基の炭素原子がＣ＝Ｃ二重結合の炭素原子と結合し得る。
　（ｈ１）～（ｈ３）において、Ｒ１がアルデヒド基から１個の水素原子を除去することにより形成される２価の基であれば、アルデヒド基の炭素原子がＣ＝Ｃ二重結合の炭素原子と結合し得る。
　（ｈ１）～（ｈ３）において、Ｒ１がカルボキシル基から１個の水素原子を除去することにより形成される２価の基である場合、カルボキシル基の炭素原子がＣ＝Ｃ二重結合の炭素原子と結合し得る。
　（ｈ１）～（ｈ３）で表されるホスト基含有重合性単量体は、例えば、（メタ）アクリル酸エステル誘導体（すなわち、Ｒ１が－ＣＯＯ－）、（メタ）アクリルアミド誘導体（すなわち、Ｒ１が－ＣＯＮＨ－又は－ＣＯＮＲ－であり、Ｒは前記置換基と同義である）であることが好ましい。この場合、重合反応が進みやすく、また、得られる高分子材料の靭性及び強度もより高くなり得る。なお、本明細書において（メタ）アクリルとは、アクリル及びメタクリルのいずれかを示す。
　前記－ＣＯＮＲ－のＲとしては、例えば、炭素数１～２０のアルキル基が好ましく、炭素数１～１０のアルキル基がより好ましく、炭素数１～６のアルキル基が特に好ましい。
　式（ｈ１）で表されるホスト基含有重合性単量体の具体例として、下記（ｈ１－１）～（ｈ１－６）を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　式（ｈ１－１）、（ｈ１－２）及び（ｈ１－３）で表される化合物は、式（ｈ１）において、Ｒ１が－ＣＯＮＲ－（Ｒ＝メチル基）であって、それぞれ、α－シクロデキストリン誘導体、β－シクロデキストリン誘導体、γ－シクロデキストリン誘導体から一個の水酸基が除されたホスト基を有している。また、いずれも、シクロデキストリン誘導体におけるＮ－１個の水酸基の水素原子がメチル基で置換されている。なお、これら（ｈ１－１）、（ｈ１－２）及び（ｈ１－３）で表される化合物では、後記するシクロデキストリン誘導体における水酸基の水素原子のメチル置換と同じ反応により、各化合物中のアミド部位の窒素原子のメチル置換を行うことができる。つまり、一段階の反応で、シクロデキストリン部位のメチル化及びアミド部位のメチル化を行うことでき、式（ｈ１－１）、（ｈ１－２）及び（ｈ１－３）で表される化合物を容易に得ることができるという利点がある。後記式（ｈ２－１）、（ｈ２－２）及び（ｈ２－３）も同様である。
　式（ｈ１－４）、（ｈ１－５）及び（ｈ１－６）で表される化合物は、式（ｈ１）において、Ｒ１が－ＣＯＮＨ－であって、それぞれ、α－シクロデキストリン誘導体、β－シクロデキストリン誘導体、γ－シクロデキストリン誘導体から一個の水酸基が除されたホスト基を有している。また、いずれも、シクロデキストリン誘導体におけるＮ－１個の水酸基の水素原子がメチル基で置換されている。
　さらに、式（ｈ１）で表されるホスト基含有重合性単量体の具体例として、下記（ｈ１－７）～（ｈ１－９）を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　式（ｈ１－７）、（ｈ１－８）及び（ｈ１－９）で表される化合物は、式（ｈ１）においてＲ１が－ＣＯＮＨ－であって、それぞれ、α－シクロデキストリン誘導体、β－シクロデキストリン誘導体、γ－シクロデキストリン誘導体から一個の水酸基が除されたホスト基を有している。また、いずれも、シクロデキストリン誘導体におけるＮ－１個の水酸基の水素原子がアセチル基（各式において「Ａｃ」と表示）で置換されている。
　さらに、式（ｈ１）で表されるホスト基含有重合性単量体の具体例として、下記式（ｈ１－１０）を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　式（ｈ１－１０）において、少なくとも１個のＸは水素原子であり、また、少なくとも１個のＸは－ＣＯＮＨＣ２Ｈ５（エチルカルバメート基）である。ｎは５，６又は７である。
　式（ｈ１－１０）で表される化合物は、式（ｈ１）においてＲ１が－ＣＯＮＨ－であって、シクロデキストリン誘導体から１個の水酸基が除されたホスト基を有している。また、シクロデキストリン誘導体におけるＮ－１個の水酸基の水素原子が前記Ｘで置換されている。
　式（ｈ２）で表されるホスト基含有重合性単量体の具体例として、下記（ｈ２－１）～（ｈ２－９）を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
　式（ｈ２－１）、（ｈ２－２）及び（ｈ２－３）で表される化合物は、式（ｈ２）においてＲ１が－ＣＯＮＲ－（Ｒ＝メチル基）であって、それぞれ、α－シクロデキストリン誘導体、β－シクロデキストリン誘導体、γ－シクロデキストリン誘導体から一個の水酸基が除されたホスト基を有している。また、いずれも、シクロデキストリン誘導体におけるＮ－１個の水酸基の水素原子がメチル基で置換されている。
　式（ｈ２－４）、（ｈ２－５）及び（ｈ２－６）で表される化合物は、式（ｈ２）においてＲ１が－ＣＯＮＨ－であって、それぞれ、α－シクロデキストリン誘導体、β－シクロデキストリン誘導体、γ－シクロデキストリン誘導体から一個の水酸基が除されたホスト基を有している。また、いずれも、シクロデキストリン誘導体におけるＮ－１個の水酸基の水素原子がメチル基で置換されている。
　式（ｈ２－７）、（ｈ２－８）及び（ｈ２－９）で表される化合物は、式（ｈ２）においてＲ１が－ＣＯＯ－であって、それぞれ、α－シクロデキストリン誘導体、β－シクロデキストリン誘導体、γ－シクロデキストリン誘導体から一個の水酸基が除されたホスト基を有している。また、いずれも、シクロデキストリン誘導体におけるＮ－１個の水酸基の水素原子がメチル基で置換されている。
　式（ｈ３）で表されるホスト基含有重合性単量体の具体例として、下記（ｈ３－１）～（ｈ３－６）を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　式（ｈ３－１）、（ｈ３－２）及び（ｈ３－３）で表される化合物は、式（ｈ３）においてＲ１が－ＣＯＯ－、ｎ＝２及びＲｂが水素原子であって、それぞれ、α－シクロデキストリン誘導体、β－シクロデキストリン誘導体、γ－シクロデキストリン誘導体から一個の水酸基が除されたホスト基を有している。また、いずれも、シクロデキストリン誘導体におけるＮ－１個の水酸基の水素原子がアセチル基（Ａｃ）で置換されている。式（ｈ３－１）、（ｈ３－２）及び（ｈ３－３）において、Ｒｂの位置の水素原子は、メチル基で置き換えられてもよい。
　上記（ｈ１－１）～（ｈ１－９）、（ｈ２－１）～（ｈ２－９）及び（ｈ３－１）～（ｈ３－３）で表されるホスト基含有重合性単量体はいずれもアクリル系であるが、メタ位の水素がメチル基に置き換えられた構造、すなわちメタクリル系であっても本発明の効果は阻害されない。
　本発明のホスト基含有重合性単量体の製造方法は特に限定されず、例えば、公知の製造方法を広く採用することができる。
　第３の重合性単量体は、前記ホスト基含有重合性単量体及び後記するゲスト基含有重合性単量体と共重合可能な各種の化合物を挙げることができる。例えば、第３の重合性単量体としては、公知である各種のビニル系重合性単量体を挙げることができる。
　ビニル系重合性単量体の具体例としては、下記一般式（ａ１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
（式（ａ１）中、Ｒａは水素原子またはメチル基、Ｒ３はハロゲン原子、ヒドロキシル基、チオール基、１個の置換基を有していてもよいアミノ基又はその塩、１個の置換基を有していてもよいカルボキシル基又はその塩、１個以上の置換基を有していてもよいアミド基又はその塩、１個以上の置換基を有していてもよいフェニル基を示す）
で表される化合物を挙げることができる。
　式（ａ１）中、Ｒ３が１個の置換基を有するカルボキシル基である場合、カルボキシル基の水素原子が炭化水素基、ヒドロキシアルキル基（例えば、ヒドロキシメチル基、１－ヒドロキシエチル基、２－ヒドロキシエチル基）、メトキシポリエチレングリコール（エチレングリコールのユニット数は１～２０、好ましくは１～１０、特に好ましくは、２～５）、エトキシポリエチレングリコール（エチレングリコールのユニット数は１～２０、好ましくは１～１０、特に好ましくは、２～５）等で置換されたカルボキシル基（すなわち、エステル）が挙げられる。
　式（ａ１）中、Ｒ３が１個以上の置換基を有するアミド基、すなわち、第２級アミド又は第３級アミドである場合、第１級アミドの１個の水素原子又は２個の水素原子が互いに独立に炭化水素基又はヒドロキシアルキル基（例えば、ヒドロキシメチル基、１－ヒドロキシエチル基、２－ヒドロキシエチル基）で置換されたアミド基が挙げられる。
　式（ａ１）中、Ｒ３が、１個の置換基を有するカルボキシル基；１個以上の置換基を有するアミド基；アミノ基；アミド基；カルボキシル基；であることが好ましい。この場合、高分子材料を構成する架橋重合体の構造が安定となり、高分子材料の物性が向上しやすい。
　中でも、式（ａ１）中、Ｒ３が、水素原子が炭素数１～１０のアルキル基で置換されたカルボキシル基、１個以上の水素原子が炭素数１～１０のアルキル基で置換されたアミド基であることが好ましい。この場合、第３の重合性単量体は比較的疎水性が高く、ホスト基重合性単量体との共重合が進行しやすい。より好ましくは、置換基である前記アルキル基の炭素数２～８、特に好ましくは２～６であり、この場合、得られる高分子材料の靭性及び強度も向上しやすい。このアルキル基は直鎖及び分岐のいずれであってもよい。
　式（ａ１）で表される単量体の具体例としては、（メタ）アクリル酸、アリルアミン、無水マレイン酸、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ－プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ｎ－ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｔブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド、Ｎ－イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ヒドロキシメチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシ－ジエチレングリコールアクリレート、メトキシ－トリエチレングルコールアクリレート、メトキシ－ポリエチレングリコールアクリレート、スチレン等が挙げられる。これらは１種単独で使用でき、又は２種以上を併用できる。
　第３の重合性単量体は、前記ホスト基含有重合性単量体のホスト基とホスト－ゲスト相互作用しないこと、つまり、第３の重合性単量体の一部又は全部がホスト基と包接錯体を形成しない構造を有していることが好ましい。このような第３の重合性単量体としては、（メタ）アクリル酸、アリルアミン、無水マレイン酸、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド等を挙げることができる。
　前記第３の重合性単量体の具体例としては、前記一般式（ａ１）で表される化合物以外に、例えば、ジエン化合物を挙げることができる。ジエン化合物の具体例としては、イソプレン、１，３－ブタジエンを挙げることができる。
　ホスト基を有する高分子化合物は、前記ホスト基含有重合性単量体に基づく単量体単位と、前記第３の重合性単量体に基づく単量体単位を含む。
　ホスト基を有する高分子化合物において、ホスト基含有重合性単量体単位の含有量は特に限定されない。例えば、ホスト基を有する高分子化合物を構成する単量体単位の全モル数に対して、ホスト基含有重合性単量体単位を０．０１～１０モル％含むことができる。この場合、高分子材料において、ホスト－ゲスト相互作用が生じやすく、機械的強度が向上しやすい。ホスト基を有する高分子化合物を構成する単量体単位の全モル数に対して、ホスト基含有重合性単量体単位は、０．０５モル％以上含むことが好ましく、０．１モル％以上含むことがより好ましく、０．５モル％以上含むことがさらに好ましく、１モル％以上含むことが特に好ましい。また、ホスト基を有する高分子化合物を構成する単量体単位の全モル数に対して、ホスト基含有重合性単量体単位は、８モル％以下含むことが好ましく、６モル％以下含むことがより好ましく、５モル％以下含むことがさらに好ましく、４モル％以下含むことが特に好ましい。
　ホスト基を有する高分子化合物は、前記ホスト基含有重合性単量体単位及び前記第３の重合性単量体以外の単量体単位を含むこともできる。ホスト基を有する高分子化合物は、前記ホスト基含有重合性単量体単位及び前記第３の重合性単量体以外の単量体単位を含む場合、その含有割合は、前記ホスト基含有重合性単量体単位及び前記第３の重合性単量体の総量に対し、１０質量％以下、好ましくは５質量％以下、より好ましくは１質量％以下、特に好ましくは０．１質量％以下とすることができる。
　ホスト基を有する高分子化合物は、ランダムポリマー、ブロックポリマー、交互共重合体等のいずれの形態であってもよく、中でもホスト－ゲスト相互作用が起こりやすいという観点から、ホスト基を有する高分子化合物はランダムポリマーであることが好ましい。
　ホスト基を有する高分子化合物を、ホスト基含有重合性単量体を含む単量体を重合して製造する場合、その重合方法は特に限定されず、例えば、公知のラジカル重合法等を広く採用することができる。
　高分子材料において、ホスト基を有する高分子化合物のホスト基には、後記ゲスト基が包接される。これにより、ホスト－ゲスト相互作用が生じて、高分子材料がホスト－ゲスト相互作用によって架橋された構造を有することができる。高分子材料において、ホスト基とゲスト基とが包接化合物（包接錯体）を形成している態様のみならず、例えば、ホスト基をゲスト基が貫通する場合もある。
　ホスト基を有する高分子化合物は、後記するように、ゲスト基を有する高分子化合物と機械混練するために用いることができる。この機械混練により、ホスト基を有する高分子化合物はゲスト基を有する高分子化合物とホスト－ゲスト相互作用を形成することができ、これにより、ホスト基を有する高分子化合物と、ゲスト基を有する高分子化合物とを含む高分子材料が得られる。得られる高分子材料は、優れた強靭性を有することができ、機械的強度に優れる。従って、ホスト基を有する高分子化合物は、ゲスト基を有する高分子化合物と機械混練する目的で好適に使用することができる。
　さらに、ホスト基を有する高分子化合物は、機械混練のみのための使用だけでなく、いわゆるキャスト法による被膜を形成するための原料としても適している。キャスト法とは、例えば、高分子化合物の溶液を用いて塗膜を形成し、該塗膜から揮発成分（溶媒等）を除去することで被膜を形成するための方法である。例えば、ホスト基を有する高分子化合物と、ゲスト基を有する高分子化合物とが溶解した溶液を用いてキャスト法によって得られる被膜（高分子材料）は、優れたヤング率を有することができ、特に、機械混練によって形成した高分子材料を上回るヤング率を有することができる。従って、ヤング率が優れる高分子材料を得るという観点で、ホスト基を有する高分子化合物はキャスト法で被膜を形成するための原料として好適に使用することができ、中でもゲスト基を有する高分子化合物と組み合わせてホスト－ゲスト相互作用を形成する高分子材料をキャスト法で得るための原料として好適に使用することができる。
　高分子材料の第一形態では、ホスト－ゲスト相互作用は、ホスト基を有する高分子鎖と、当該高分子鎖とは異なる他の高分子鎖とで形成される。他の高分子鎖は、後記するゲスト基を有する高分子化合物である。
　（ゲスト基を有する高分子化合物）
　ゲスト基を有する高分子化合物の種類は特に限定されず、例えば、公知のゲスト基を有する高分子化合物を広く採用することができ、例えば、側鎖にゲスト基を有する高分子化合物を挙げることができる。「ゲスト基を有する高分子化合物」とは、例えば、ゲスト基が高分子化合物の主鎖又は側鎖に化学結合していることを意味することができる。
　ゲスト基を有する高分子化合物は、例えば、ゲスト基含有重合性単量体を含む単量体を重合することで得ることができる。この単量体には、ゲスト基含有重合性単量体の他、前記第３の重合性単量体が含まれることがある。
　つまり、ゲスト基を有する高分子化合物は、ゲスト基含有重合性単量体単位と、前記第３の重合性単量体単位とを構成単位として含むことができる
　ゲスト基は、前記ホスト基とホスト－ゲスト相互作用をすることができる基である限りはその種類は限定されず、公知のゲスト基を広く例示することができる。
　ゲスト基としては、炭素数３～３０の直鎖又は分岐状の炭化水素基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基及び有機金属錯体等が挙げられ、これらは一以上の置換基を有していてもよい。より具体的なゲスト基としては、炭素数４～１８の鎖状又は環状のアルキル基が挙げられる。炭素数４～１８の鎖状のアルキル基は直鎖及び分岐のいずれでもよい。環状のアルキル基は、かご型の構造であってもよい。置換基としては、前述の置換基と同様であり、例えば、ハロゲン原子（例えば、フッ素、塩素、臭素等）、水酸基、カルボキシル基、エステル基、アミド基、保護されていてもよい水酸基等を挙げることができる。
　ゲスト基は、その他、例えば、アルコール誘導体；アリール化合物；カルボン酸誘導体；アミノ誘導体；環状アルキル基又はフェニル基を有するアゾベンゼン誘導体；桂皮酸誘導体；芳香族化合物及びそのアルコール誘導体；アミン誘導体；フェロセン誘導体；アゾベンゼン；ナフタレン誘導体；アントラセン誘導体；ピレン誘導体：ペリレン誘導体；フラーレン等の炭素原子で構成されるクラスター類；ダンシル化合物の群から選ばれる少なくとも１種が例示されるゲスト分子から一個の原子（例えば、水素原子）が除されて形成される１価の基を挙げることもできる。
　ゲスト基のさらなる具体例としては、ｔ－ブチル基、ｎ－オクチル基、ｎ－ドデシル基、イソボルニル基、アダマンチル基及びこれらに前記置換基が結合した基を挙げることができる。
　ゲスト基含有重合性単量体の具体例としては、前記ゲスト基が結合（例えば、共有結合）したビニル系の重合性単量体を挙げることができる。
　例えば、ゲスト基含有重合性単量体は、下記の一般式（ｇ１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
（式（ｇ１）中、Ｒａは水素原子またはメチル基を示し、ＲＧは前記ゲスト基を示し、Ｒ２は式（ｈ１）のＲ１と同義である。）
で表される重合性単量体を挙げることができる。
　式（ｇ１）で表される重合性単量体の中でも、（メタ）アクリル酸エステル又はその誘導体（すなわち、Ｒ２が－ＣＯＯ－）、（メタ）アクリルアミド又はその誘導体（すなわち、Ｒ１が－ＣＯＮＨ－又は－ＣＯＮＲ－であり、Ｒは前記置換基と同義である）であることが好ましい。この場合、重合反応が進みやすく、また、得られる高分子材料の靭性及び強度もより高くなり得る。
　ゲスト基含有重合性単量体の具体例としては、（メタ）アクリル酸ｎ－ヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ－オクチル、（メタ）アクリル酸ｎ－ドデシル、（メタ）アクリル酸アダマンチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシアダマンチル、１－（メタ）アクリルアミドアダマンタン、２－エチル－２－アダマンチル（メタ）アクリレート、Ｎ－ドデシル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリル酸ｔ－ブチル、１－アクリルアミドアダマンタン、Ｎ－（１－アダマンチル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ベンジル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－１－ナフチルメチル（メタ）アクリルアミド、エトキシ化ｏ－フェニルフェノールアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、イソステアリルアクリレート、ノニルフェノールＥＯ付加物アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
　ゲスト基含有重合性単量体は、公知の方法で製造することができる。また、ゲスト基含有重合性単量体は、市販品を使用することもできる。
　ゲスト基を有する高分子化合物に含まれる第３の重合性単量体単位を形成するための第３の重合性単量体の種類としては、ホスト基を有する高分子化合物を構成する第３の重合性単量体と同様の種類を例示することができる。
　ゲスト基を有する高分子化合物においても、前述のホスト基を有する高分子化合物と同様、第３の重合性単量体は、当該第３の重合性単量体が重合して形成される単量体単位の全部又は一部が前記ホスト基に包接されない構造を有していることが好ましい。このような第３の重合性単量体は、前記同様である。
　具体的にゲスト基を有する高分子化合物における第３の重合性単量体としては、前記式（ａ１）で表されるビニル系重合性単量体を挙げることができる。このような第３の重合性単量体としては、（メタ）アクリル酸、アリルアミン、無水マレイン酸、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド等を挙げることができる。
　ゲスト基を有する高分子化合物は、前記ゲスト基含有重合性単量体に基づく単量体単位と、前記第３の重合性単量体に基づく単量体単位を含む。
　ゲスト基を有する高分子化合物において、ゲスト基含有重合性単量体単位の含有量は特に限定されない。例えば、ゲスト基を有する高分子化合物を構成する単量体単位の全モル数に対して、ゲスト基含有重合性単量体単位を０．０１～２０モル％含むことができる。この場合、高分子材料において、ホスト－ゲスと相互作用が生じやすく、機械的強度が向上しやすい。ホスト基を有する高分子化合物を構成する単量体単位の全モル数に対して、ゲスト基含有重合性単量体単位は、０．１モル％以上含むことが好ましく、０．５モル％以上含むことがより好ましく、１モル％以上含むことがさらに好ましく、１．５モル％以上含むことが特に好ましい。また、ゲスト基を有する高分子化合物を構成する単量体単位の全モル数に対して、ゲスト基含有重合性単量体単位は、１５モル％以下含むことが好ましく、１０モル％以下含むことがより好ましく、８モル％以下含むことがさらに好ましく、６モル％以下含むことが特に好ましい。
　ゲスト基を有する高分子化合物を、ゲスト基含有重合性単量体を含む単量体を重合して製造する場合、その重合方法は特に限定されず、例えば、公知のラジカル重合法等を広く採用することができる。
　ゲスト基を有する高分子化合物は、ホスト基を有する高分子化合物と機械混練するために用いることができる。この機械混練により、ゲスト基を有する高分子化合物はホスト基を有する高分子化合物とホスト－ゲスト相互作用を形成することができ、これにより、ホスト基を有する高分子化合物と、ゲスト基を有する高分子化合物とを含む高分子材料が得られる。得られる高分子材料は、優れた強靭性を有することができ、機械的強度に優れる。従って、ゲスト基を有する高分子化合物は、ホスト基を有する高分子化合物と機械混練する目的で好適に使用することができる。
　さらに、ゲスト基を有する高分子化合物は、機械混練のみのための使用だけでなく、いわゆるキャスト法による被膜を形成するための原料としても適している。キャスト法とは、例えば、高分子化合物の溶液を用いて塗膜を形成し、該塗膜から揮発成分（溶媒等）を除去することで被膜を形成するための方法である。例えば、ゲスト基を有する高分子化合物と、ホスト基を有する高分子化合物とが溶解した溶液を用いてキャスト法によって得られる被膜（高分子材料）は、優れたヤング率を有することができ、特に、機械混練によって形成した高分子材料を上回るヤング率を有することができる。従って、ヤング率が優れる高分子材料を得るという観点で、ゲスト基を有する高分子化合物はキャスト法で被膜を形成するための原料として好適に使用することができ、中でもホスト基を有する高分子化合物と組み合わせてホスト－ゲスト相互作用を形成する高分子材料をキャスト法で得るための原料として好適に使用することができる。
　（ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物）
　ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物の種類は特に限定されず、例えば、公知のホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物を広く採用することができ、例えば、側鎖にホスト基とゲスト基とを有する高分子化合物を挙げることができる。「ホスト基とゲスト基とを有する高分子化合物」とは、例えば、ホスト基及びゲスト基が高分子化合物の主鎖又は側鎖に化学結合（例えば、共有結合）していることを意味することができる。例えば、高分子化合物は、ホスト基が結合した単量体単位と、ゲスト基が結合した単量体単位との両方を有する。
　ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物は、例えば、ホスト基含有重合性単量体及びゲスト基含有重合性単量体を含む単量体を重合（共重合）することで得ることができる。この単量体には、ホスト基含有重合性単量体及びゲスト基含有重合性単量体の他、前記第３の重合性単量体が含まれることがある。
　つまり、ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物は、ホスト基含有重合性単量体単位と、ゲスト基含有重合性単量体単位と、前記第３の重合性単量体単位とを構成単位として含むことができる。
　ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物に含まれるホスト基含有重合性単量体単位を形成するためのホスト基含有重合性単量体の種類としては、ホスト基を有する高分子化合物にけるホスト基含有重合性単量体と同様の種類を例示することができる。
　ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物に含まれるゲスト基含有重合性単量体単位を形成するためのゲスト基含有重合性単量体の種類としては、ゲスト基を有する高分子化合物にけるホスト基含有重合性単量体と同様の種類を例示することができる。
　ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物に含まれる第３の重合性単量体単位を形成するための第３の重合性単量体の種類としては、ホスト基を有する高分子化合物にける第３の重合性単量体と同様の種類を例示することができる。
　ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物においても、前述のホスト基を有する高分子化合物と同様、第３の重合性単量体は、当該第３の重合性単量体が重合して形成される単量体単位の全部又は一部が前記ホスト基に包接されない構造を有していることが好ましい。このような第３の重合性単量体は、前記同様である。
　ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物において、ホスト基含有重合性単量体単位及びゲスト基含有重合性単量体単位の含有量は特に限定されない。例えば、ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物を構成する単量体単位の全モル数に対して、ホスト基含有重合性単量体単位を０．０１～１０モル％含むことができ、ゲスト基含有重合性単量体単位を０．０１～１０モル％含むことができる。この場合、高分子材料において、ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物どうしのホスト－ゲスと相互作用が生じやすく、機械的強度が向上しやすい。ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物を構成する単量体単位の全モル数に対して、ホスト基含有重合性単量体単位及びゲスト基含有重合性単量体単位は共に、０．０５モル％以上含むことが好ましく、０．１モル％以上含むことがより好ましく、０．５モル％以上含むことがさらに好ましく、１モル％以上含むことが特に好ましい。また、ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物を構成する単量体単位の全モル数に対して、ホスト基含有重合性単量体単位及びゲスト基含有重合性単量体単位は共に、８モル％以下含むことが好ましく、６モル％以下含むことがより好ましく、５モル％以下含むことがさらに好ましく、４モル％以下含むことが特に好ましい。
　ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物を、ホスト基含有重合性単量体及びゲスト基含有重合性単量体を含む単量体を重合して製造する場合、その重合方法は特に限定されず、例えば、公知のラジカル重合法等を広く採用することができる。
　（高分子材料）
　高分子材料の第一形態は、前記ホスト基を有する高分子化合物と、前記ゲスト基を有する高分子化合物と含む。高分子材料の第一形態では、前記ホスト基を有する高分子化合物は、その側鎖にゲスト基を有していないことが好ましい。また、高分子材料の第一形態では、前記ゲスト基を有する高分子化合物は、その側鎖にホスト基を有していないことが好ましい。
　高分子材料の第一形態において、ホスト基を有する高分子化合物と、ゲスト基を有する高分子化合物との含有比率は特に限定されない。高分子材料の機械的強度が向上しやすいという観点から、ホスト基と、ゲスト基との比率がモル比で１：０．０１～１：１００になるように、ホスト基を有する高分子化合物と、ゲスト基を有する高分子化合物との含有割合を調節することが好ましい。より好ましいホスト基とゲスト基との比率は、１：０．０２～１：５０であり、さらに好ましくは、１：０．０５～１：２０であり、特に好ましくは、１：０．１～１：１０である。
　高分子材料の第一形態では、ホスト基を有する高分子化合物のホスト基と、ゲスト基を有する高分子化合物のゲスト基とが互いにホスト－ゲスト相互作用を生じる。この場合、例えば、ゲスト基がホスト基に包接されて包接錯体を形成し得る。加えて、ホスト基を有する高分子化合物のホスト基とゲスト基を有する高分子化合物の末端がホスト－ゲスト相互作用を生じることもある。この場合、ゲスト基を有する高分子化合物の末端がホスト基に包接されて包接錯体を形成し得るか、もしくは、ゲスト基を有する高分子化合物の末端がホスト基を貫通する。
　高分子材料の第二形態は、前記ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物を含む。高分子材料の第二形態では、ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物どうしが互いにホスト－ゲスト相互作用を生じる。この場合、例えば、ゲスト基がホスト基に包接されて包接錯体を形成し得る。加えて、ホスト基と、高分子化合物の末端とがホスト－ゲスト相互作用を生じることもある。この場合、ゲスト基を有する高分子化合物の末端がホスト基に包接されて包接錯体を形成し得るか、もしくは、ゲスト基を有する高分子化合物の末端がホスト基を貫通する。
　本発明の高分子材料（第一形態及び第二形態を包含する）において、高分子材料の機械強度が特に優れるという観点から、ホスト基を構成するホスト分子がα－シクロデキストリンである場合、ゲスト基はｎ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基、ｎ－オクチル基及びｎ－ドデシル基の群から選ばれる少なくとも１種が好ましく、ホスト基を構成するホスト分子がβ－シクロデキストリンである場合、ゲスト基はアダマンチル基及びイソボルニル基の群から選ばれる少なくとも１種が好ましく、ホスト基を構成するホスト分子がγ－シクロデキストリンである場合、ゲスト基はｎ－オクチル基及びｎ－ドデシル基、シクロドデシル基等が好ましい。
　高分子材料は、本発明の効果が阻害されない限りは、他の添加剤又は他の高分子化合物を含むこともできる。高分子材料が添加剤を含む場合、添加剤の含有量は、高分子材料の全質量に対して５質量％以下、好ましくは１質量％以下、より好ましくは、０．１質量％以下、特に好ましくは０．０５質量％以下とすることができる。
　高分子材料の形状は特に限定されない。例えば、高分子材料は、膜状、フィルム状、シート状、粒子状、板状、ブロック状、ペレット状、粉末状等の各種の形態を取り得る。
　高分子材料は、従来の高分子材料よりもホスト－ゲスト相互作用が生じやすく、つまりは、包接錯体の形成率が従来よりも高いため、架橋点が多い。この結果、高分子材料は優れた強靭性を有することができ、機械的強度に優れる。
　加えて、高分子材料は自己修復性を有することができる。つまり、高分子材料の成形体を切断等した場合であっても、その切断面どうしを再接触させることで、接触面において再度、ホスト－ゲスト相互作用が生じ、高分子材料の成形体が修復され得る。特に、高分子材料は、後記する製造方法で製造されるものであることから、従来よりもホスト－ゲスト相互作用が生じやすい。これにより、従来の高分子材料に比べて、自己修復性能も発揮されやすい。また、自己修復をさせる場合、切断面どうしの接触のみならず、切断された高分子材料の一方の切断面と、切断された他方の高分子材料の切断面以外の部分とを接触させた場合にも、接触面においてホスト－ゲスト相互作用が生じ、高分子材料の成形体が接合され得る。
　高分子材料は、各種の用途に使用することができ、例えば、電池用途、自動車用途、電子部品用途、建築部材用途、食品容器用途、輸送容器用途等の各種の部材に好適に使用することができる。電池用途としては、例えば、リチウムイオン電池等の各種電池のバインダーに、高分子材料を適用することができる。
　本発明の高分子材料は、後記する高分子材料の製造方法によって製造される。具体的に、高分子材料の第一形態は、後記する製造方法Ａにより製造され、高分子材料の第二形態は、後記する製造方法Ｂによって製造される。
　２．高分子材料の製造方法
　本発明の高分子材料の製造方法では、ホスト－ゲスト相互作用によって架橋された構造を有する高分子材料を製造することができる。本発明の高分子材料の製造方法は、下記の製造方法Ａ及び製造方法Ｂを包含する。
　製造方法Ａは、ホスト－ゲスト相互作用によって架橋された構造を有する高分子材料の製造方法であって、ホスト基を有する高分子化合物及びゲスト基を有する高分子化合物を含む混合物を調製する工程Ａ１と、前記混合物を機械混練する工程Ａ２とを備える。好ましくは、製造方法Ａは、溶媒に膨潤又は溶解したホスト基を有する高分子化合物及び溶媒に膨潤又は溶解したゲスト基を有する高分子化合物を含む混合物を調製する工程Ａ１と、前記混合物を機械混練する工程Ａ２とを備える。
　製造方法Ｂは、ホスト基及びゲスト基の両方を有する高分子化合物を含む原料を機械混練する工程を備える。好ましくは、製造方法Ｂは、ホスト基及びゲスト基の両方を有する高分子化合物を溶媒に膨潤又は溶解させる工程Ｂ１と、前記膨潤又は溶解した高分子化合物を機械混練する工程Ｂ２とを備える。
　（製造方法Ａ）
　製造方法Ａにおいて、工程Ａ１では、ホスト基を有する高分子化合物及びゲスト基を有する高分子化合物を含む混合物を調製する。当該混合物を「混合物Ａ」と略記する。混合物Ａは、例えば、粉末状のホスト基を有する高分子化合物及び粉末状のゲスト基を有する高分子化合物の混合物とすることができ、好ましくは、混合物Ａに含まれる前記ホスト基を有する高分子化合物及び前記ゲスト基を有する高分子化合物は、溶媒に膨潤又は溶解していることである。
　工程Ａ１で使用するホスト基を有する高分子化合物は、前述のホスト基を有する高分子化合物と同様である。また、工程Ａ１で使用するゲスト基を有する高分子化合物は、前述のゲスト基を有する高分子化合物と同様である。
　工程Ａ１で使用するホスト基を有する高分子化合物及びゲスト基を有する高分子化合物は、固体状（例えば、粉末等）とすることができる。
　工程Ａ１で使用するホスト基を有する高分子化合物と、ゲスト基を有する高分子化合物との含有比率は特に限定されない。得られる高分子材料の機械的強度が向上しやすいという観点から、ホスト基と、ゲスト基との比率がモル比で１：０．０１～１：１００になるように、ホスト基を有する高分子化合物と、ゲスト基を有する高分子化合物との混合割合を調節することが好ましい。より好ましいホスト基とゲスト基との比率は、１：０．０２～１：５０であり、さらに好ましくは、１：０．０５～１：２０であり、特に好ましくは、１：０．１～１：１０である。
　工程Ａ１で使用する溶媒は、ホスト基を有する高分子化合物及びゲスト基を有する高分子化合物を膨潤又は溶解させることができる限り、その種類は特に限定されず、例えば、各種の有機溶媒を使用することができる。
　有機溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン化合物；酢酸エチル等のエステル化合物；ジエチルエーテル等のエーテル化合物；Ｎ－メチル２－ピロリドン等の含窒素有機化合物；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールおよびｔ－ブタノール等のアルコール、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素；シクロヘキサン等の脂環式炭化水素；ベンゼン、トルエンおよびキシレン等の芳香族炭化水素；クロロホルム、ジクロロメタン、１，２－ジクロロエタン等の塩素系炭化水素；等が挙げられる。有機溶媒は、単独又は２種以上の混合物として使用することができる。
　中でも有機溶媒は、ホスト基を有する高分子化合物及びゲスト基を有する高分子化合物を容易に膨潤又は溶解させることができる点で、ケトン化合物、含窒素有機化合物、芳香族炭化水素、塩素系炭化水素であることが好ましい。特に、有機溶媒は、アセトン、Ｎ－メチル２－ピロリドン、トルエン及びジクロロメタンからなる群より選ばれる１種以上であることが好ましい。
　工程Ａ１で使用する有機溶媒の使用量は特に限定されない。例えば、ホスト基を有する高分子化合物及びゲスト基を有する高分子化合物の総重量１００重量部あたり、有機溶媒の使用量を５０～１００００重量部とすることができ、８０～５０００重量部とすることが好ましく、１００～２０００重量部とすることが特に好ましい。
　工程Ａ１において混合物Ａを調製する方法は特に限定されず、適宜の方法を採用することができる。例えば、所定量のホスト基を有する高分子化合物と、ゲスト基を有する高分子化合物とを容器等に収容し、そこへ所定量の有機溶媒を添加することにより、混合物Ａを得ることができる。
　混合物Ａには、ホスト基を有する高分子化合物、前記ゲスト基を有する高分子化合物、及び、溶媒以外に他の添加剤が含まれていてもよく、その場合、斯かる添加剤の含有割合は、混合物Ａに対して１０質量％以下、好ましくは５質量％以下、より好ましくは１質量％以下、特に好ましくは０．１質量％以下とすることができる。
　ホスト基を有する高分子化合物と、ゲスト基を有する高分子化合物と、有機溶媒とを混合した後は、静置した状態で保持してもよいし、必要に応じて攪拌や振動を与えてもよい。
　上記膨潤又は溶解をするにあたっての、温度及び時間は特に限定されず、例えば、室温（１０～３５℃）で１分～４８時間（好ましくは５分～２４時間）とすることができる。
　なお、念のための注記に過ぎないが、高分子化合物が溶媒に膨潤するとは、高分子化合物が溶媒に溶解せずに、視認できる程度に残存している状態を示し、高分子化合物が溶媒に溶解するとは、溶媒中に高分子化合物が視認されずに、例えば、透明となった状態を示す。
　工程Ａ２は、工程Ａ１で得られた混合物Ａを機械混練する工程である。
　工程Ａ２において、機械混練の方法は特に限定されず、公知の方法を広く採用することができる。本明細書でいう「機械混練」とは、例えば、各種の混練装置又は粉砕装置を使用して混合物にせん断を与えながら混合を行うことをいう。
　機械混練を実施するための装置としては特に限定されず、混練又は粉砕を行うための公知の装置を広く使用することができる。具体的には、自転公転型混練機等の各種混練装置、ボールミル等の各種湿式粉砕機、超音波分散機、自動乳鉢、ホモジナイザー等を挙げることができる。
　機械混練をする条件は特に限定されず、例えば、公知の条件と同様とすることができる。例えば、自転公転型混練機を使用する場合であれば、１８００ｒｐｍ以上の回転速度で、３０秒～１０分とすることができる。この混錬を２回以上繰り返し行うこともできる。
　遊星型ボールミルを使用する場合であれば、例えば、直径０．１～３ｍｍのジルコニアボールを使用し、－４０～２０℃（好ましくは－２０～０℃）の温度範囲で１０秒～３０分（好ましくは３０秒～１０分）の処理とすることができる。この処理を２回以上繰り返し行うこともできる。
　工程Ａ２において、混合物を機械混練した後は、残存する有機溶媒等の揮発成分を乾燥させることができる。乾燥方法及び乾燥条件は特に限定されない。
　工程Ａ２で混合物Ａを機械混することで、高分子材料を得ることができる。この製造方法Ａでは、前述の第一形態の高分子材料が得られる。
　混合物Ａにおいて、工程Ａ２に供する前にあってはホスト基を有する高分子化合物と、ゲスト基を有する高分子化合物とのホスト－ゲスト相互作用は生じにくい。しかし、当該混合物Ａを前記工程Ａ２に付すことで、つまり、当該混合物Ａを機械混練することで、ホスト基を有する高分子化合物と、ゲスト基を有する高分子化合物とのホスト－ゲスト相互作用が促進され、前述の本発明の高分子材料が形成され得る。
　（製造方法Ｂ）
　製造方法Ｂにおいて、工程Ｂ１では、ホスト基及びゲスト基の両方を有する高分子化合物を含む原料を溶媒に膨潤又は溶解させる。斯かる原料には、ホスト基及びゲスト基の両方を有する高分子化合物以外に他の添加剤が含まれていてもよく、その場合、斯かる添加剤の含有割合は、混合物Ａに対して１０質量％以下、好ましくは５質量％以下、より好ましくは１質量％以下、特に好ましくは０．１質量％以下とすることができる。
　製造方法Ｂで使用するホスト基及びゲスト基の両方を有する高分子化合物は、前述のホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物と同様である。
　工程Ｂ１で使用する前述のホスト基及びゲスト基の両方を有する高分子化合物は、固体状（例えば、粉末等）とすることができる。
　工程Ｂ１で使用する溶媒は、ホスト基及びゲスト基の両方を有する高分子化合物を膨潤又は溶解させることができる限り、その種類は特に限定されず、例えば、前記製造方法Ａの工程Ａ１で例示した各種有機溶媒を使用することができる。
　中でも工程Ｂ１で使用する有機溶媒は、ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物を容易に膨潤又は溶解させることができる点で、ケトン化合物、含窒素有機化合物、芳香族炭化水素、塩素系炭化水素であることが好ましい。特に、有機溶媒は、アセトン、Ｎ－メチル２－ピロリドン、トルエン及びジクロロメタンからなる群より選ばれる１種以上であることが好ましい。
　工程Ｂ１で使用する有機溶媒の使用量は特に限定されない。例えば、ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物の総重量１００重量部あたり、有機溶媒の使用量を５０～１００００重量部とすることができ、８０～５０００重量部とすることが好ましく、１００～２０００重量部とすることが特に好ましい。
　工程Ｂ１において高分子化合物を膨潤する方法は特に限定されず、適宜の方法を採用することができる。例えば、所定量のホスト基及びゲスト基の両方を有する高分子化合物を容器等に収容し、そこへ所定量の有機溶媒を添加する方法が挙げられる。
　ホスト基及びゲスト基の両方を有する高分子化合物と、有機溶媒とを混合した後は、静置した状態で保持してもよいし、必要に応じて攪拌や振動を与えてもよい。
　上記膨潤をするにあたっての、温度及び時間は特に限定されず、例えば、室温（１０～３５℃）で１分～４８時間（好ましくは５分～２４時間）とすることができる。
　工程Ｂ２は、工程Ｂ１で得られた膨潤又は溶解した高分子化合物を機械混練する工程である。
　工程Ｂ２において、機械混練する方法は、前記製造方法Ａの工程Ａ２で行われる機械混練する方法と同様であり、工程Ａ２と同様の条件及び手順で行うことができる。
　工程Ｂ２において、膨潤又は溶解した高分子化合物を機械混練した後は、残存する有機溶媒等の揮発成分を乾燥させることができる。乾燥方法及び乾燥条件は特に限定されない。
　工程Ｂ２で膨潤した高分子化合物を機械混練することで、高分子材料を得ることができる。この製造方法Ｂでは、前述の第二形態の高分子材料が得られる。
　製造方法Ａ及び製造方法Ｂで得られた高分子材料は、優れた機械的強度を有する高分子材料を得ることができる。
　本発明の製造方法によれば、高分子化合物を得るための重合反応を、高分子材料を形成する際に行わなくとも（つまり、その場で重合反応を行わずとも）、高分子材料を形成することができる。言い換えれば、あらかじめ重合反応によって得た高分子化合物を準備して、前述の製造方法Ａ又は製造方法Ｂで使用するだけで所望の高分子材料を得ることができ、その場で重合反応を行う必要がない。よって、本発明の製造方法は、従来のホスト－ゲスト相互作用を有する高分子材料の製造方法に比べて簡便に行うことができる。さらに、本発明の製造方法では、従来の製造方法に比べて高分子材料を再現性良く製造することもできる。
　また、高分子材料はリサイクル特性にも優れる。つまり、高分子材料を所望の用途に使用して目的を果たした後、再度、高分子材料を回収して、再生した場合であっても、物性の低下、特に機械的強度の低下が起こりにくく、繰り返し使用することができる。
　高分子材料の再生方法は特に限定されず、例えば、回収した高分子材料を用いて、工程Ａ１又は工程Ｂ１と同様の方法で、溶媒に膨潤又は溶解させ、その後、工程Ａ２又は工程Ｂ２と同様の方法で、機械混練することで、高分子材料を再生することができる。
　その他の製造方法として、前述のキャスト法でも高分子材料を得ることができる。例えば、例えば、ホスト基を有する高分子化合物と、ゲスト基を有する高分子化合物とを溶媒に溶解させて溶液を調製し、この溶液を基板等にキャストすることで被膜（高分子材料）を形成することができる。使用する溶媒の種類は特に限定されず、ホスト基を有する高分子化合物と、ゲスト基を有する高分子化合物との両方を溶解することができる溶媒を使用することができる。溶液濃度もキャスト膜を形成できる限りは特に制限はない。このように得られる被膜（高分子材料）は、優れたヤング率を有することができ、特に、機械混練によって形成した高分子材料を上回るヤング率を有することができる。
　３．高分子組成物
　本発明の高分子組成物は、前記溶媒に膨潤又は溶解したホスト基を有する高分子化合物と、溶媒に膨潤又は溶解したゲスト基を有する高分子化合物とを含む。つまり、本発明の高分子組成物は、前記工程Ａ１で調製される混合物Ａである。
　高分子組成物において、ホスト基を有する高分子化合物と、ゲスト基を有する高分子化合物とのホスト－ゲスト相互作用は生じにくいが、例えば、当該組成物を前記工程Ａ２に付すことで、つまり、当該組成物を機械混練することで、ホスト基を有する高分子化合物と、ゲスト基を有する高分子化合物とのホスト－ゲスト相互作用が促進され、前述の本発明の高分子材料が形成され得る。従って、高分子組成物は、前記高分子材料を製造するための原料として適している。
　以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例の態様に限定されるものではない。
　（合成例１－１；ホスト基含有重合性単量体の製造）
　２００ｍＬガラス製丸底フラスコにβシクロデキストリン５ｇ（３．９ｍｍｏｌ）、Ｎ－ヒドロキシメチルアクリルアミド７００ｍｇ（６．９ｍｍｏｌ）及びｐ－トルエンスルホン酸一水和物９５ｍｇ（０．６ｍｍｏｌ）を秤量し、これらを２５ｍＬのＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに加えて反応液を調製した。反応液をオイルバスで９０℃に加熱し、１時間にわたって加熱撹拌することで反応液を得た。次いで、該反応液を放冷し、激しく撹拌しているアセトン４５ｍＬに注ぎこんだ。生じた沈殿をろ別した後、１０ｍＬのアセトンで三回洗浄し常温で一時間減圧乾燥することで反応物を得た。反応物を蒸留水１００ｍＬに溶解し、多孔質ポリスチレン樹脂（三菱化学ダイヤイオンＨＰ－２０）を充填したカラム（見かけ密度６００ｇ／Ｌ）に通じ、３０分間吸着させた。なお、前記カラムを使用する代わりに、分取型高圧液体クロマトグラフィーを用いて分離精製を行う場合もあった。その後溶液成分を除去し、カラムに新たに１０％メタノール（もしくはアセトニトリル）水溶液５０ｍＬを３回通じ、ポリスチレン樹脂を洗浄することで未反応βシクロデキストリンを除去した。続いてカラムに２５％メタノール水溶液５００ｍＬを二回通ずることで、目的物であるアクリルアミドメチルβシクロデキストリン（以下、「βＣＤＡＡｍＭｅ」と表記）を溶出させた。溶媒を減圧除去することで、白色粉末である式（７－２）で表される化合物８０９ｍｇを得た。収率は約１５％であった。
　次いで、βＣＤＡＡｍＭｅ２０ｇをピリジン３００ｍＬに溶解し、無水酢酸１７０．１３３ｇを加え、５５℃で１２時間以上撹拌した。その後、メタノール５０ｍＬを加えクエンチし、内容量が２００ｍＬになるまでエバポレーターで濃縮した。得られた濃縮液を、水２０００ｍＬに滴下し、沈殿を回収した。沈殿をアセトン２００ｍＬに溶解し、水２０００ｍＬに滴下し、生成した沈殿物を回収し、これを減圧乾燥することにより目的物であるＮ－Ｈ―ＴＡｃβＡＡｍＭｅ（図１参照）を単離した。マススペクトル及び、ＮＭＲスペクトルの結果から、目的の化合物（Ｎ－Ｈ―ＴＡｃβＡＡｍＭｅ）が生成していることを確認した。Ｎ－Ｈ―ＴＡｃβＡＡｍＭｅにおけるシクロデキストリン誘導体１分子中に存在していた全水酸基数のうちの１００％がアセチル基に置換されていることを確認し、前記式（ｈ１－８）で表されるホスト基含有重合性単量体であることを確認した。
　（合成例２－１；ホスト基を有する高分子化合物の製造）
　図１（ａ）に示す合成スキームに従って、重合反応を行った。合成例１－１で得られたホスト基含有重合性単量体であるＮ－Ｈ―ＴＡｃβＡＡｍＭｅを０．５２９７ｇと、光重合開始剤として「ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４（登録商標）」０．００５２８ｇとを、エチルアクリレート２．５５３ｇに溶解させた重合性単量体の混合物を調製した。該重合性単量体の混合物において、ホスト基含有重合性単量体は、重合性単量体の総モル数に対して１モル％であった。該重合性単量体の混合物に紫外線（λ＝３６５ｎｍ）を３０分間照射することでバルク重合を実施した。得られたポリマーを６０℃の雰囲気下で２３時間乾燥することで、ホスト基を有する高分子化合物を得た。得られたホスト基を有する高分子化合物を「ホストポリマーＨ１」と表記した。
　（合成例２－２；ホスト基を有する高分子化合物の製造）
　合成例１－１で得られたホスト基含有重合性単量体であるＮ－Ｈ―ＴＡｃβＡＡｍＭｅを１．００４３ｇに、光重合開始剤を０．００５０１ｇに、エチルアクリレート２．３８６６ｇに変更したこと以外は、合成例２－１と同様の方法でホスト基を有する高分子化合物を得た。なお、重合性単量体の混合物において、ホスト基含有重合性単量体は、重合性単量体の総モル数に対して２モル％であった。得られたホスト基を有する高分子化合物は、「ホストポリマーＨ２」と表記した。
　（合成例２－３；ホスト基を有する高分子化合物の製造）
　合成例１－１で得られたホスト基含有重合性単量体であるＮ－Ｈ―ＴＡｃβＡＡｍＭｅを１．５８６１ｇに、光重合開始剤を０．００５２８ｇに、エチルアクリレート２．５０３８ｇに変更したこと以外は、合成例２－１と同様の方法でホスト基を有する高分子化合物を得た。なお、重合性単量体の混合物において、ホスト基含有重合性単量体は、重合性単量体の総モル数に対して３モル％であった。得られたホスト基を有する高分子化合物は、「ホストポリマーＨ３」と表記した。
　（合成例３－１；ゲスト基を有する高分子化合物の製造）
　図１（ｂ）に示す合成スキームに従って重合反応を行った。アダマンチルアクリルアミドを０．４７６８と、光重合開始剤として「ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４（登録商標）」０．０４７５ｇとを、エチルアクリレート２３．０００２ｇに溶解させた重合性単量体の混合物を調製した。該重合性単量体の混合物において、ゲスト基含有重合性単量体は、重合性単量体の総モル数に対して１モル％であった。該重合性単量体の混合物に紫外線（λ＝３６５ｎｍ）を３０分間照射することでバルク重合を実施した。得られたポリマーを６０℃の雰囲気下で１６時間乾燥することで、ホスト基を有する高分子化合物を得た。得られたホスト基を有する高分子化合物を「ゲストポリマーＧ１」と表記した。
　（合成例３－２；ゲスト基を有する高分子化合物の製造）
　アダマンチルアクリルアミドを０．６２７５ｇに、光重合開始剤を０．０３１２ｇに、エチルアクリレート１５．０００４ｇに変更したこと以外は、合成例３－１と同様の方法でゲスト基を有する高分子化合物を得た。なお、重合性単量体の混合物において、ゲスト基含有重合性単量体は、重合性単量体の総モル数に対して２モル％であった。得られたゲスト基を有する高分子化合物は、「ホストポリマーＧ２」と表記した。
　（合成例３－３；ゲスト基を有する高分子化合物の製造）
　アダマンチルアクリルアミドを０．３０１９ｇに、光重合開始剤を０．０１００ｇに、エチルアクリレート４．７５７２ｇに変更したこと以外は、合成例３－１と同様の方法でゲスト基を有する高分子化合物を得た。なお、重合性単量体の混合物において、ゲスト基含有重合性単量体は、重合性単量体の総モル数に対して３モル％であった。得られたゲスト基を有する高分子化合物は、「ホストポリマーＧ３」と表記した。
　（合成例４－１；ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物の製造）
　合成例１－１で得られたＮ－Ｈ―ＴＡｃβＡＡｍＭｅを０．５モル％と、アダマンチルアクリルアミド０．５モル％と、エチルアクリレート９９モル％とで構成される重合性単量体の混合物を調製した。この重合性単量体の混合物の超音波処理を１時間行った後、重合開始剤として「ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４（登録商標）」を該単量体に対して０．１ｍｏｌ％加え、紫外線（λ＝３６５ｎｍ）を３０分間照射し、重合反応を行った。その後、１００℃雰囲気下で１２時間乾燥することにより、ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物を得た。得られたホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物を「ホストゲストポリマーＨＧ１」と表記した。
　（合成例４－２；ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物の製造）
　重合性単量体の混合物を、合成例１－１で得られたＮ－Ｈ―ＴＡｃβＡＡｍＭｅを１モル％と、アダマンチルアクリルアミド１モル％と、エチルアクリレート９８モル％とで構成される重合性単量体の混合物に変更したこと以外、合成例４－１と同様の方法でホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物を得た。得られたホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物を「ホストゲストポリマーＨＧ２」と表記した。
　（合成例４－３；ホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物の製造）
　重合性単量体の混合物を、合成例１－１で得られたＮ－Ｈ―ＴＡｃβＡＡｍＭｅを１・５モル％と、アダマンチルアクリルアミド１．５モル％と、エチルアクリレート９７モル％とで構成される重合性単量体の混合物に変更したこと以外、合成例４－１と同様の方法でホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物を得た。得られたホスト基及びゲスト基を有する高分子化合物を「ホストゲストポリマーＨＧ３」と表記した。
　＜実施例１－１＞
　（実施例１－１－１）
　合成例２－１で得られたホストポリマーＨ１を３０８．３ｍｇと、合成例３－１で得られたゲストポリマーＧ１を２６１．２ｍｇとを混合し、全ポリマー重量（ホストポリマーＨ１とゲストポリマーＧ１との総重量）の１．２倍量のアセトン（１７０８μＬ）を加え、３０分間保持することでホストポリマーＨ１とゲストポリマーＧ１との混合物を膨潤させた。全ポリマーに対して、ホスト基及びゲスト基はいずれも１モル％とした。
　その後、膨潤したポリマーを自転公転型混練機（ＴＨＩＮＫＹ社製「あわとり練太郎ＡＲＥ－３１０」（登録商標））を用いて、機械混練を行った。この装置による混練条件は、回転数を２０００ｒｐｍ、混練時間を５分間の混練を１サイクルとし、混練後のポリマーの状態を目視して、塊等が視認される場合は、必要に応じて２サイクル以上実施した。２サイクル以上実施する場合は、適宜、アセトンを追加した。この実施例では、サイクル数が８、追加アセトンを８５４μＬとした。
　これにより得られた粘性流体を３０℃で１０時間真空乾燥した後、１００℃の雰囲気下で１２時間保持することで、目的の高分子材料を得た。
　（実施例１－１－２）
　ホストポリマーＨ１の代わりに合成例２－２で得られたホストポリマーＨ２を３０９．６ｍｇに変更し、ゲストポリマーＧ１の代わりに合成例３－２で得られたゲストポリマーＧ２を２２８．９ｍｇに変更し、混練の１サイクル目のアセトン量を１６１６μＬに変更したこと以外は、実施例１－１－１と同様の方法で粘性流体を得た。全ポリマーに対して、ホスト基及びゲスト基はいずれも２モル％とした。この実施例では、サイクル数を１６、追加アセトンを１２９０μＬとした。得られた粘性流体を３０℃で１３時間真空乾燥した後、１００℃の雰囲気下で１２時間保持することで、目的の高分子材料を得た。
　（実施例１－１－３）
　ホストポリマーＨ１の代わりに合成例２－３で得られたホストポリマーＨ３を３０９．６ｍｇに変更し、ゲストポリマーＧ１の代わりに合成例３－３で得られたゲストポリマーＧ３を２２８．９ｍｇに変更し、混練の１サイクル目のアセトン量を１６１６μＬに変更したこと以外は、実施例１－１－１と同様の方法で粘性流体を得た。全ポリマーに対して、ホスト基及びゲスト基はいずれも３モル％とした。この実施例では、サイクル数を１６、追加アセトンを１２９０μＬとした。得られた粘性流体を３０℃で８時間真空乾燥した後、１００℃の雰囲気下で１２時間保持することで、目的の高分子材料を得た。
　＜実施例１－２＞
　（実施例１－２－１）
　合成例２－１で得られたホストポリマーＨ１を３１０．４ｍｇと、合成例３－１で得られたゲストポリマーＧ１を２６２．３ｍｇとを混合し、全ポリマー重量（ホストポリマーＨ１とゲストポリマーＧ１との総重量）の１８倍量のＮ－メチル－２－ピロリドン（１０１１０μＬ）を加え、２４時間保持することでホストポリマーＨ１とゲストポリマーＧ１との混合物を膨潤させた。全ポリマーに対して、ホスト基及びゲスト基はいずれも１モル％とした。
　その後、膨潤したポリマーに、その総重量の２５倍のジルコニアボール（直径３ｍｍ）を加え、－２０℃に保持した後、遊星型ボールミル（ＴＨＩＮＫＹ社製「粉砕ナノ太郎ＮＰ－１００」（登録商標））を用いて粉砕を行った。この装置による粉砕条件は、回転数を２０００ｒｐｍ、粉砕時間を１分間とした。その後、ろ過により得られた粘性流体をテフロン（登録商標）製シャーレにキャストしてフィルムを形成し、該フィルムを１００℃の雰囲気下で１２時間保持することで、目的の高分子材料を得た。
　（実施例１－２－２）
　ホストポリマーＨ１の代わりに合成例２－２で得られたホストポリマーＨ２を３０３．１ｍｇに変更し、ゲストポリマーＧ１の代わりに合成例３－２で得られたゲストポリマーＧ２を２２３．７ｍｇに変更し、Ｎ－メチル－２－ピロリドンを９２９６μＬに変更したこと以外は、実施例１－２－１と同様の方法で目的の高分子材料を得た。全ポリマーに対して、ホスト基及びゲスト基はいずれも２モル％とした。
　（実施例１－２－３）
　ホストポリマーＨ１の代わりに合成例２－３で得られたホストポリマーＨ３を３６９．３ｍｇに変更し、ゲストポリマーＧ１の代わりに合成例３－３で得られたゲストポリマーＧ３を２４０ｍｇに変更し、Ｎ－メチル－２－ピロリドンを１０７５０μＬに変更したこと以外は、実施例１－２－１と同様の方法で目的の高分子材料を得た。全ポリマーに対して、ホスト基及びゲスト基はいずれも３モル％とした。
　＜実施例２－１＞
　（実施例２－１－１）
　ホストポリマーＨ１及びホストポリマーＧ１の代わりに合成例４－１で得られたホストゲストポリマーＨＧ１単独に変更したこと以外は、実施例１－１－１と同様の方法で高分子材料を得た。
　（実施例２－１－２）
　ホストポリマーＨ２及びホストポリマーＧ２の代わりに合成例４－２で得られたホストゲストポリマーＨＧ２単独に変更したこと以外は、実施例１－１－２と同様の方法で高分子材料を得た。
　（実施例２－１－３）
　ホストポリマーＨ３及びホストポリマーＧ３の代わりに合成例４－３で得られたホストゲストポリマーＨＧ３単独に変更したこと以外は、実施例１－１－３と同様の方法で高分子材料を得た。
　＜実施例２－２＞
　（実施例２－２－１）
　ホストポリマーＨ１及びホストポリマーＧ１の代わりに合成例４－１で得られたホストゲストポリマーＨＧ１単独に変更したこと以外は、実施例１－２－１と同様の方法で高分子材料を得た。
　（実施例２－２－２）
　ホストポリマーＨ２及びホストポリマーＧ２の代わりに合成例４－２で得られたホストゲストポリマーＨＧ２単独に変更したこと以外は、実施例１－２－２と同様の方法で高分子材料を得た。
　（実施例２－２－３）
　ホストポリマーＨ３及びホストポリマーＧ３の代わりに合成例４－３で得られたホストゲストポリマーＨＧ３単独に変更したこと以外は、実施例１－２－３と同様の方法で高分子材料を得た。
　＜参考例１＞
　（参考例１－１）
　合成例２－１で得られたホストポリマーＨ１を３０６．３ｍｇと、合成例３－１で得られたゲストポリマーＧ１を２６０．８ｍｇとを混合し、全ポリマー重量（ホストポリマーＨ１とゲストポリマーＧ１との総重量）の７１．５ｍＬのアセトン（ポリマー濃度が１重量％となるように）を加えて溶液を調製した。この溶液を、テフロン（登録商標）製シャーレにキャストしてフィルムを形成し、該フィルムを１００℃の雰囲気下で１２時間保持することで高分子材料を得た。
　（参考例１－２）
　ホストポリマーＨ１を合成例２－２で得られたホストポリマーＨ２に変更しゲストポリマーＧ１を合成例３－２で得られたゲストポリマーＧ２に変更したこと以外は参考例１－１と同様の方法で高分子材料を得た。
　（参考例１－３）
　ホストポリマーＨ１を合成例２－３で得られたホストポリマーＨ３に変更し、ゲストポリマーＨ３を合成例３－３で得られたゲストポリマーＧ３に変更したこと以外は参考例１－１と同様の方法で高分子材料を得た。
　＜比較例２＞
　（比較例２－１）
　合成例４－１で得られたホストゲストポリマーＨＧ１を用い、後記引張試験を行った。
　（比較例２－２）
　合成例４－２で得られたホストゲストポリマーＨＧ２を用い、後記引張試験を行った。
　（比較例２－３）
　合成例４－３で得られたホストゲストポリマーＨＧ３を用い、後記引張試験を行った。
　＜評価方法＞
　（引張試験）
（１）引張試験用試験片の作製（プレス成型と打ち抜き）
　厚みが０．４ｍｍの平らなアルミ板の上に、０．１ｍｍテフロン（登録商標）シートを固定し、該シート上に高分子材料を載せた。厚さ０．２ｍｍのスペーサー（４ｃｍ×４ｃｍの鋳型）を高分子材料の周囲に配置した。同じく０．１ｍｍテフロン（登録商標）シートを張った０．４ｍｍアルミ板をテフロン（登録商標）面が前記高分子分子材料に接するように、前記高分子分子材料の上に載せて積層体を形成した。
　次いで、前記積層体を、１００℃の真空加熱プレス機を用いて、２ｋＮの力４分間プレスし、フィルムを得た。該フィルムを室温（２５℃）で１５時間静置し、その後、フィルムをトムソン刃でダンベル状に打ち抜いて試験片（厚み０．２ｍｍ目標）を得た。
（２）引張試験
　引張試験には、「ストローク－試験力曲線」試験（島津製作所社製「ＡＵＴＯＧＲＡＰＨ」（型番：ＡＧＸ－ｐｌｕｓ）を用い、室温で５ｍｍ／ｓの引張速度（破断するまでの一軸伸長。応力変化を記録）で行うことで、試験片の破断点を観測した。また、この破断点を終点として、終点までの最大応力を高分子材料の破断応力とした。この引張り試験は、高分子材料の下端を固定し上端を引張り速度５ｍｍ／秒で稼動させるアップ方式で実施した。また、その際のストローク、すなわち、試験片を引っ張った際の最大長さを、引張り前の試験片長さで除した値を延伸率（歪率といってもよい）として算出した。
　なお、「ストローク－試験力曲線」（応力－歪曲線）試験において、破断応力及び破断歪（単に歪ともいう）の一方又は両方が高い値を示す材料は、高分子材料の靭性及び強度が優れると判断できる。特に、破断応力及び歪の両方が高い値を示す材料は、破壊エネルギーが優れる材料であると判断できる。
　＜試験結果＞
　以下に表記する「実施例１－１」は、実施例１－１－１、実施例１－１－２、実施例１－１－３を意味する。同様に、「実施例１－２」は、実施例１－２－１、実施例１－２－２、実施例１－２－３を意味し、「実施例２－１」は実施例２－１－１、実施例２－１－２、実施例２－１－３を意味し、「実施例２－２」は実施例２－２－１、実施例２－２－２、実施例２－２－３を意味し、「参考例１」は、参考例１－１、参考例１－２、参考例１－３を意味し、「比較例２」は、比較例２－１、比較例２－２、比較例２－３を意味する。
　図２は、実施例１－１、実施例１－２、参考例１及び比較例２で得られた高分子材料の引張試験の結果であり、（ａ－１）、（ｂ－１）及び（ｃ－１）は応力－歪曲線を示し、（ａ－２）、（ｂ－２）及び（ｃ－２）は、それらの応力－歪曲線からの面積から算出した破壊エネルギーの算出結果のグラフを示す。
　図３は、実施例１－１、実施例１－２、参考例１及び比較例２で得られた高分子材料の引張試験で得られた応力－歪曲線から算出したヤング率を示す。当該ヤング率は、応力－歪曲線の０．５％における応力と、５．５％における応力とを結ぶ線分の勾配から算出した。
　図４は、実施例１－１、実施例１－２、参考例１及び比較例２で得られた高分子材料の引張試験で得られた応力－歪曲線から算出した最大応力を示す。当該最大応力は、応力－歪曲線の最高点から求めた。
　図５は、実施例１－１、実施例１－２、参考例１及び比較例２で得られた高分子材料の引張試験で得られた応力－歪曲線から算出した破断伸びを示す。当該破断伸びは、応力－歪曲線の急降下点から求めた。
　図６は、実施例１－１、実施例１－２、参考例１及び比較例２で得られた高分子材料の引張試験で得られた応力－歪曲線から算出した破壊エネルギーを示す。
　図２～６から、ホスト基（又はゲスト基）の含有割合が同じものどうしで対比した場合、実施例１－１、１－２で得られた高分子材料は、参考例１、比較例２で得られた高分子材料に比べて、靭性及び強度が優れると判断でき、優れた破壊エネルギーを有していたがわかった。この結果は、実施例１－１、１－２で得られた高分子材料は、優れた機械的強度を有していることが示している。さらに、図３から、実施例１－１、１－２及び参考例１で得られた高分子材料は、比較例２で得られた高分子材料に比べて、ヤング率が高く、中でも参考例１で得られた高分子材料は、機械混練した実施例１－１、１－２で得られた高分子材料のヤング率よりも高かった。
　図７は、実施例１－２で得られた高分子材料のリサイクル特性の結果である。このリサイクル特性では、引張試験後の高分子材料を回収して、再度、実施例１－２と同様の方法で高分子材料を再生し、再生後の高分子材料を用いて、前記引張試験を行った。図７中、「１ｓｔ」は、実施例１－２で得られた初期の引張試験結果（つまり、引張試験が未実施のサンプル）であり、「２ｎｄ」は１回目の引張試験後に再生されたサンプルの測定結果、「３ｒｄ」は２回目の引張試験後に再生されたサンプルの測定結果、「４ｔｈ」は３回目の引張試験後に再生されたサンプルの測定結果、「５ｔｈ」は４回目の引張試験後に再生されたサンプルの測定結果である。
　図７から、実施例１－２で得られた高分子材料は、繰り返し使用しても優れた機械的強度が維持されていることが看取でき、リサイクル特性に優れるものであった。
　（自己修復性）
　実施例１－１、１－２で得られた高分子材料の自己修復性能を確認したところ、いずれも自己修復性が確認された。なお、自己修復性能は次の手順で評価した。高分子材料を剃刀で切断し、切断面同士を合わせた後、これを８０℃雰囲気で２時間静置した。室温まで冷却した後、サンプルの両端をピンセットで引っ張ることで自己修復性を確認した。
　（電池用バインダー評価）
　図８は、実施例２－１で得られた高分子材料をバインダーとして使用した電池の充放電結果を示している（図８（Ｂ）は図８（Ａ）の一部拡大図）。なお、比較として、ポリエチルアクリレート（ＰＥＡ）をバインダーとして使用して同様の評価をした結果も図８に示している。この評価は、次のように行った。
　高分子材料と、活性炭と、アセチレンブラック（ＤＥＮＫＡ　Ｂｌａｃｋ　Ｌｉ－４００（登録商標））とをＮ－メチル－２－ピロリドン中で均一になるまで混錬してサンプル液を調製した。このサンプル液を、２０μｍ厚みの銅箔に７５μｍのブレードを用いて塗布した後、１００℃雰囲気で２時間乾燥後、直径１１ｍｍに打ち抜いて、これをアルゴン充填したグローブボックスに移した。その後、アルドリッチ社製の１．０Ｍ　ＬＩＰＦ６　ＥＣ／ＤＥＣ＝１／１（ｖ／ｖ％）を電解液として用い（ＬｉＰＦ６　ｉｎ　Ｅｔｈｙｌ　ｃａｒｂｏｎａｔｅ（ＥＣ）／Ｄｉｅｔｈｙｌ　ｃａｒｂｏｎａｔｅ（ＤＥＣ）　１／１（ｖ／ｖ）」）、セルガード＃２４００（登録商標）をセパレータとして、Ｌｉ金属を用いて半電池を組み立てた。この半電池を１２時間以上アルゴン雰囲気下で静置した後、充放電実験を行った。充放電試験は、プレサイクルを０．０５Ｃで１回、本サイクルを０．５Ｃで３０回として測定し、電圧範囲を０．０２Ｖ～１．５Ｖとした。
　図８の結果から、実施例２－１で得られた高分子材料は、ＰＥＡと比較しても優れたサイクル特性を有していることがわかった。
　図９は、実施例１－２、実施例２－２及び比較例２で得られた高分子材料の破壊エネルギーの算出結果のグラフを示す（図２の試験と同様の方法で算出）。
　図１０は、実施例１－１、実施例２－１及び比較例２で得られた高分子材料の破壊エネルギーの算出結果のグラフを示す（図２の試験と同様の方法で算出）。
　図９及び１０から、実施例２－１で得られた高分子材料も優れた破壊エネルギーを有していることがわかった。

Claims (12)

  1. ホスト－ゲスト相互作用によって架橋された構造を有する高分子材料であって、
    ホスト基を有する高分子化合物及びゲスト基を有する高分子化合物を含む混合物を調製する工程と、
    前記混合物を機械混練する工程と、
    を備える方法によって得られる、高分子材料。
  2. 前記混合物に含まれる前記ホスト基を有する高分子化合物及び前記ゲスト基を有する高分子化合物は、溶媒に膨潤又は溶解している、請求項１に記載の高分子材料。
  3. ホスト－ゲスト相互作用によって架橋された構造を有する高分子材料であって、
    ホスト基及びゲスト基の両方を有する高分子化合物を含む原料を機械混練する工程
    を備える方法によって得られる、高分子材料。
  4. 前記原料に含まれる前記ホスト基及びゲスト基の両方を有する高分子化合物は、溶媒に膨潤又は溶解している、請求項３に記載の高分子材料。
  5. ホスト－ゲスト相互作用によって架橋された構造を有する高分子材料の製造方法であって、
    ホスト基を有する高分子化合物及びゲスト基を有する高分子化合物を含む混合物を調製する工程と、
    前記混合物を機械混練する工程と、
    を備える、製造方法。
  6. 前記混合物に含まれる前記ホスト基を有する高分子化合物及び前記ゲスト基を有する高分子化合物は、溶媒に膨潤又は溶解している、請求項５に記載の製造方法。
  7. ホスト－ゲスト相互作用によって架橋された構造を有する高分子材料の製造方法であって、
    ホスト基及びゲスト基の両方を有する高分子化合物を含む原料を機械混練する工程を備える、製造方法。
  8. 前記原料に含まれる前記ホスト基及びゲスト基の両方を有する高分子化合物は、溶媒に膨潤又は溶解している、請求項７に記載の製造方法。
  9. 溶媒に膨潤又は溶解したホスト基を有する高分子化合物と、溶媒に膨潤又は溶解したゲスト基を有する高分子化合物とを含む、高分子組成物。
  10. 前記溶媒が有機溶媒を含む、請求項９に記載の高分子組成物。
  11. ホスト基を有する高分子化合物であって、
    ゲスト基を有する高分子化合物と機械混練するために使用され、
    前記ゲスト基を有する高分子化合物とホスト－ゲスト相互作用を形成する、ホスト基を有する高分子化合物。
  12. ゲスト基を有する高分子化合物であって、
    ホスト基を有する高分子化合物と機械混練するために使用され、
    前記ホスト基を有する高分子化合物とホスト－ゲスト相互作用を形成する、ゲスト基を有する高分子化合物。
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