[发明专利]亲水性改性聚轮烷和交联聚轮烷

说明书

技术领域

本发明涉及亲水性改性聚轮烷和交联聚轮烷。更具体地说涉及其中环状分子为环糊精且环糊精的至少一部分羟基使用亲水性改性基团改性的亲水性改性聚轮烷；使用该亲水性改性聚轮烷的交联聚轮烷和用于溶解该亲水性改性聚轮烷的溶剂。

背景技术

迄今，凝胶材料广泛用在食品、医疗用品、生活用品、工业用品等制品中。虽然各种类型的聚合物化合物已经应用于这些制品，但是基于结构的观点，只存在物理凝胶和化学凝胶两种类型。

物理凝胶是通常在自然界中可见的凝胶，例如明胶或琼脂。此外，生物体组织的大部分均被各种物理凝胶所占据。

这种物理凝胶在作用于聚合物之间的物理吸引作用下构成网络，从而它对于温度和溶剂的稳定性低。

相反，化学凝胶是其中在整个网络中形成使用共价键直接键合的巨大的单分子，从而它对于温度和溶剂的稳定性优良，以致于工业应用于多个领域中。

然而，在化学凝胶中，交联点是固定的，从而永久地保持了通过交联反应形成的不均匀结构，如此使得其具有机械强度明显低下的缺点。

针对该问题，近年来已经提出采用新方法的主张，以得到难于归类为物理凝胶和化学凝胶的新型凝胶，即“滑环凝胶(slide-ring gel)或拓扑凝胶(topological gel)”。将聚轮烷用于这种滑环凝胶。

在该聚轮烷中，线型分子(轴)以刺穿环状分子开口的形式包接环状分子(转子)，封端基团被置于该线型分子的两末端以阻止环状分子从线型分子中脱离。公开了一种交联聚轮烷，其通过使多个这种聚轮烷相互交联来形成，并适用于所述滑环凝胶(见专利文献1)。

专利文献1：日本专利第3475252号公报

在该交联聚轮烷中，使用线型分子刺穿的环状分子可沿着线型分子移动(滑轮效果)，以使得该交联聚轮烷具有粘弹性。因此，如果向该交联聚轮烷施加张力，则张力在所述滑轮效果下均匀分散，从而其具有不同于常规交联聚合物的难于产生裂缝或裂纹的优良特性。

发明内容

本发明所要解决的问题

然而，在这种常规聚轮烷中，构成环状分子的环糊精具有很多羟基，其中羟基间的氢键力高，以至于常规聚轮烷几乎不溶于水。

基于该问题，聚轮烷的应用范围容易狭窄，其中存在难于将其应用于要求特殊耐久性的涂料、粘合剂等中的问题。

基于这些常规技术的问题进行本发明，本发明的目的在于提供可溶于水和水系溶剂的亲水性改性聚轮烷、采用该亲水性改性聚轮烷的交联聚轮烷和用于溶解该亲水性改性聚轮烷的溶剂。

解决问题的手段

作为为实现上述目的热切研究的结果，本发明人基于通过使用亲水性改性基团改性构成环状分子的环糊精中全部或部分羟基来实现上述目的的发现，实现了本发明。

换言之，本发明的亲水性改性聚轮烷的特征在于：包含环状分子、以刺穿所述环状分子的方式包接该环状分子的线型分子和置于所述线型分子两末端以防止环状分子由线型分子脱离的封端基团，其中所述环状分子为环糊精，该环糊精中的全部或部分羟基使用亲水性改性基团改性。

此外，本发明亲水性改性聚轮烷的一个优选实施方案的特征在于，所述线型分子为聚乙二醇。

进一步地，为生产该亲水性改性聚轮烷，本发明亲水性改性聚轮烷的生产方法的特征在于：包括(1)混合环糊精和线型分子，以使得线型分子以刺穿环糊精开口部分的方式包接环糊精；(2)使用封端基团封端作为得到的准聚轮烷两末端的线型分子两末端，从而进行调整，以防止环状分子由刺穿状态脱离；和(3)使用亲水性改性基团改性聚轮烷的环糊精中的羟基。

一方面，本发明的交联聚轮烷特征在于使上述亲水性改性聚轮烷与聚合物通过上述环状分子而结合。

另一方面，本发明的溶剂特征在于其是用于溶解如上所述的亲水性改性聚轮烷的溶剂，并包括水和水系溶剂。

本发明的效果

根据本发明，例如构成环状分子的环糊精中全部或部分羟基例如使用亲水性改性基团改性，从而能够提供可溶于水或水系溶剂的亲水性改性聚轮烷；使用该亲水性改性聚轮烷的交联聚轮烷；和用于溶解该亲水性改性聚轮烷的溶剂。

附图说明

[图1]概念性地示出本发明的亲水性改性聚轮烷的示意图。

[图2]既念性地示出本发明的交联聚轮烷的示意图。

附图标记说明

1         交联聚轮烷

3，3′    聚合物

5         亲水性改性聚轮烷