生分解性ナノポーラス高分子材料の精密合成

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23655207
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 佐藤 敏文 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80291235)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 覚知 豊次 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80113538)
• Keywords: 高分子・繊維加工 / ナノポーラス材料 / 生分解性

Research Abstract

生分解性ナノポーラス材料を精密合成する手段として、リビング重合可能で、弱アルカリで容易に分解可能なポリヘキシルイソシアネートをエッチング部位に用いた。また、自己組織化による規則的な相分離を達成するために、クリック反応およびリビング重合を用いてポリヘキシルイソシアネートを含んだブロックおよび星型共重合体を精密合成した。具体的には、クリック反応によりポリヘキシルイソシアネートの末端に水酸基を導入し、この水酸基を開始剤としたラクチドあるいはラクトン類のリビング開環重合により分子量が制御された精密共重合体(ポリヘキシルイソシアネート-b-ポリラクチドおよびポリヘキシルイソシアネート-b-ポリラクトン)を作成した。得られたブロックポリマーの自己組織化による最適な相分離状態を探求した後、ポリヘキシルイソシアネート部分をエッチングすることにより、ナノポーラスポリ乳酸あるいはポリラクトンの創製を作成した。ナノポーラス膜の孔径は使用するブロックコポリマーの形状に依存し、例えば、ポリラクチドが2本鎖、3本鎖の星型ブロックコポリマー（ポリヘキシルイソシアネート-b-（ポリラクチド)2あるいはポリヘキシルイソシアネート-b-（ポリラクチド)3）をすると、ポリラクチドの本数の増加に伴って孔径が小さくなる傾向があることを明らかとした。ポリラクトンの場合も同様な傾向を確認した。結果として、ポリヘキシルイソシアネートを含んだブロックおよび星型共重合体を用いることで、生分解性ナノポーラス高分子材料の簡便調整法を確立した。

Research Products

• [Journal Article] Sub-10 nm Nano-Organization in AB2- and AB3-Type Miktoarm Star Copolymers Consisting of Maltoheptaose and Polycaprolactone (2013)
  • Author(s): Isono, T., Otsuka, I., Kondo, Y., Halila, S., Fort, S., Rochas, C., Satoh, T., Borsali, R.,Kakuchi, T.
  • Journal Title: Macromolecules Volume: 46 Pages: 1461-1469
  • DOI: 10.1021/ma3026578
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Precise Synthesis of Clickable Poly(n-hexyl isocyanate) (2012)
  • Author(s): Satoh, T., Ihara, R., Kawato, D., Nishikawa, N., Suemasa, D., Kondo, Y., Fuchise, K., Sakai, R., Kakuchi, T.
  • Journal Title: Macromolecules Volume: 45 Pages: 3677-3686
  • DOI: 10.1021/ma300555v
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 10 nm Scale Cylinder-Cubic Phase Transition Induced by Caramelization in Sugar-Based Block Copolymers (2012)
  • Author(s): Otsuka, I., Isono, T., Rochas, C., Halila, S., Fort, S., Satoh, T., Kakuchi, T., Borsali, R.
  • Journal Title: ACS Macro Lett. Volume: 1 Pages: 1379-1382
  • DOI: 10.1021/mz300543u
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Preparation of biodegradable nanoporous film using rod-coil block copolymer as a compatibilizing agent
  • Author(s): Satoh, T., Suemasa, D., Nishikawa, N., Kawato, D., Kakuchi, T.
  • Organizer: X1 Brazilian Materials Research Society Meeting
  • Place of Presentation: Florianópolis, Brazil
  • Invited
• [Presentation] Fabrication of Biodegradable Microstructure Using Rod-coil Block Copolymer
  • Author(s): Satoh, T.
  • Organizer: 2012 Japan-Taiwan Bilateral polymer symposium
  • Place of Presentation: 北九州国際会議場（北九州市）
  • Invited