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有機-無機複合材料及び有機-無機複合成形物並びにこれらの製造方法

国内特許コード P160013252
整理番号 S2016-0322-N0
掲載日 2016年8月24日
出願番号 特願2016-012025
公開番号 特開2017-131300
出願日 平成28年1月26日(2016.1.26)
公開日 平成29年8月3日(2017.8.3)
発明者
  • 水谷 義
  • 廣田 健
  • 日下部 茜
出願人
  • 学校法人同志社
発明の名称 有機-無機複合材料及び有機-無機複合成形物並びにこれらの製造方法
発明の概要 【課題】 生体適合性、機械的強度の他、柔軟性にも優れた有機-無機複合材料及び有機-無機複合成形物並びにこれらの製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明の有機-無機複合材料は、ヒドロキシ基を有する高分子における当該ヒドロキシ基がリン酸化度1~20%となる割合で部分的にリン酸化された構造を備える部分リン酸化ヒドロキシ基含有高分子に、ヒドロキシアパタイトが複合化されてなり、本発明の有機-無機複合成形物は、前記有機-無機複合材料からなる。本発明の有機-無機複合材料の製造方法は、前記部分リン酸化ヒドロキシ基含有高分子に、ヒドロキシアパタイトを複合化する。本発明の有機-無機複合成形物の製造方法は、前記部分リン酸化ヒドロキシ基含有高分子に、ヒドロキシアパタイトを複合化した後、温間等方圧プレス成形を行う。
【選択図】 なし
従来技術、競合技術の概要


骨は、有機成分(コラーゲン、他のたんぱく質、細胞など)と無機成分(ヒドロキシアパタイト)の複合材料である。
そこで、種々の有機-無機複合材料が合成され、骨組織の足場材料や人工骨としての適用可能性が模索されている。



例えば、ポリビニルアルコールゲル複合体で強化されたナノヒドロキシアパタイト(nano-HA/PVA)を、異状のある又は損傷を受けた関節軟骨と置換する生体材料として用いるため、その応力緩和機構や影響要素を調べた研究報告がある(非特許文献1参照)。



さらに、交互浸漬プロセスにより、ナノヒドロキシアパタイト(n-HA)がエレクトロスピニングされたポリカプロラクトンーゼラチン(PCG)繊維に堆積されたもの(PCG-HAAS)と、ヒドロキシアパタイト粉末がPCGのエレクトロスピニング溶液に混合されたもの(PCG-HB)とを用いて、物理化学的、生物学的特性を比較・検討した研究報告がある(非特許文献2参照)。



また、低温下の生体内水熱プロセスと溶液流廷法を用いて、ポリ(ビニルアルコール)(PVA)/アパタイト様ナノ複合フィルムを合成し、その形態的、構造的、熱的及び機械的な特性を報告した研究報告がある(非特許文献3参照)。



また、加熱処理によって調製されたポリビニルアルコール(PVA)とポリアクリル酸(PAA)のネットワーク(PVA/PAA-h-network)から得られる人工骨が高い機械的特性を示すことを報告するとともに、さらに、その生成機構を明らかにするため、凍結と融解を繰り返して調製したPVA/PAAネットワーク(PVA/PAA-ft-network)と、キトサン/PAAネットワークと、ゼラチン/PAAネットワークと、ポリ[N-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミド]-co―(アクリル酸)ネットワークからそれぞれ得られる人工骨について分析を行った研究報告がある(非特許文献4参照)。

産業上の利用分野


本発明は、有機-無機複合材料及び有機-無機複合成形物並びにこれらの製造方法に関し、詳しくは、ヒドロキシ基を有する高分子における当該ヒドロキシ基が部分的にリン酸化された構造を備える部分リン酸化ヒドロキシ基含有高分子と、ヒドロキシアパタイトとの複合材料及び前記複合材料からなる有機-無機複合成形物並びにこれらの製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ヒドロキシ基を有する高分子における当該ヒドロキシ基がリン酸化度1~20%となる割合で部分的にリン酸化された構造を備える部分リン酸化ヒドロキシ基含有高分子に、ヒドロキシアパタイトが複合化されてなる、有機-無機複合材料。

【請求項2】
複合材料全量に対し、前記部分リン酸化ヒドロキシ基含有高分子が1~40重量%となる割合で複合化されてなる、請求項1に記載の有機-無機複合材料。

【請求項3】
前記ヒドロキシ基を有する高分子がポリビニルアルコールである、請求項1又は2に記載の有機-無機複合材料。

【請求項4】
請求項1から3までのいずれかに記載の有機-無機複合材料からなる、有機-無機複合成形物。

【請求項5】
ヒドロキシ基を有する高分子における当該ヒドロキシ基がリン酸化度1~20%となる割合で部分的にリン酸化された構造を備える部分リン酸化ヒドロキシ基含有高分子に、ヒドロキシアパタイトを複合化する、有機-無機複合材料の製造方法。

【請求項6】
前記部分リン酸化ヒドロキシ基含有高分子と前記ヒドロキシアパタイトとの複合化を、交互浸漬法により行う、請求項5に記載の有機-無機複合材料の製造方法。

【請求項7】
ヒドロキシ基を有する高分子における当該ヒドロキシ基がリン酸化度1~20%となる割合で部分的にリン酸化された構造を備える部分リン酸化ヒドロキシ基含有高分子に、ヒドロキシアパタイトを複合化した後、温間等方圧プレス成形を行う、有機-無機複合成形物の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
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