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表面修飾基材およびポリマー被覆基材

国内特許コード P110004347
整理番号 E097P01
掲載日 2011年7月12日
出願番号 特願2009-114889
公開番号 特開2010-261001
登録番号 特許第5130446号
出願日 平成21年5月11日(2009.5.11)
公開日 平成22年11月18日(2010.11.18)
登録日 平成24年11月16日(2012.11.16)
発明者
  • 高原 淳
  • 小林 元康
  • 宮地 宏直
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 表面修飾基材およびポリマー被覆基材
発明の概要 【課題】 本発明は、基材の材質によらず、各種の基材表面に簡易に重合開始剤を固定しうる技術を提供することを目的としている。また、本発明は、表面に重合開始剤が固定された表面修飾基材を用いて形成した新規ポリマー被覆基材を提供することを目的としている。
【解決手段】 本発明に係る表面修飾基材は、基材と、基材表面に形成されたポリドーパミン膜と、該ポリドーパミン膜に固定された重合開始剤とを含むことを特徴としている。また、本発明に係るポリマー被覆基材は、上記表面修飾基材の重合開始剤を基点として所望のモノマーを重合してなる高分子膜を有することを特徴としている。
【選択図】 なし
従来技術、競合技術の概要


表面改質の方法として材料表面にポリマーをグラフト重合させる、いわゆるポリマーブラシの利用が知られている。ポリマーブラシを調製するには重合反応の開始点となる官能基を対象となる材料表面に固定化する。このため、材料表面の化学的特性に応じた試薬を準備する必要がある。例えば、ガラスやシリコンに対してはシランカップリング系化合物(非特許文献1-3)、金にはチオール類(非特許文献1-5)、鉄やアルミにはリン酸化合物(非特許文献6-7)など基材と化学的に結合するのに適切な化合物を選択する必要があり、ユニバーサルに対応出来る化合物が検討されている。



また、上記のように材料表面にポリマーブラシ膜を調製する方法は従来から行われていたが、一般的にグラフト密度が低く1平方ナノメール当たり0.01~0.1本未満しか高分子鎖が固定化できないという問題があった。1998年以降、リビング重合を用いた表面開始重合法が開発され(非特許文献8)、グラフト密度は0.1~1.0本/nm程度にまで向上したが、表面改質対象となる材料に応じて重合開始剤の固定化方法を変える必要があった。



ところで、二枚貝の足糸腺から分泌されるドーパミン含有タンパクは海水中でも安定な接着力を発揮する天然の接着剤として知られている。このドーパミンは塩基性条件下で様々な材料表面に付着し酸化重合し、膜を形成することが知られている(非特許文献9)。

産業上の利用分野


本発明は、表面修飾基材およびポリマー被覆基材に関する。特に基材の材質によらず、基材表面をポリマーで簡易に被覆しうる表面修飾基材、ならびに該表面修飾基材を用いて形成したいわゆるポリマーブラシに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
基材と、
基材表面に直接に形成されたポリドーパミン膜と、
該ポリドーパミン膜に固定された重合開始剤とを含む表面修飾基材。

【請求項2】
基材と、
基材表面に直接に形成されたポリドーパミン膜と、
該ポリドーパミン膜に固定された重合開始剤と、
該重合開始剤を起点としてモノマーを重合してなる高分子膜とを有するポリマー被覆基材。

【請求項3】
前記高分子膜が摺動性高分子であり、前記摺動性高分子がメタクリル酸アルキルエステル(アルキル鎖長C6以上、またはイオン性官能基を有するメタクリル酸エステル)を主成分単位として含む摺動性高分子である請求項2に記載のポリマー被覆基材。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) ERATO 高原ソフト界面 領域
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