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SURFACE-DECORATED BASE MATERIAL AND POLYMER-COATED BASE MATERIAL

Patent code P110004347
File No. E097P01
Posted date Jul 12, 2011
Application number P2009-114889
Publication number P2010-261001A
Patent number P5130446
Date of filing May 11, 2009
Date of publication of application Nov 18, 2010
Date of registration Nov 16, 2012
Inventor
  • (In Japanese)高原 淳
  • (In Japanese)小林 元康
  • (In Japanese)宮地 宏直
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title SURFACE-DECORATED BASE MATERIAL AND POLYMER-COATED BASE MATERIAL
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for fixing a polymerization initiator easily on the surfaces of various base materials regardless of the quality of the base materials, and to provide a new polymer-coated base material formed by using a surface-decorated base material on the surface of which the polymerization initiator is fixed.
SOLUTION: The surface-decorated base material comprises a base material, a polydopamine film formed on the surface of the base material and the polymerization initiator fixed on the polydopamine film. The polymer-coated base material comprises a polymer film obtained by polymerizing a desired monomer while using the polymerization initiator of the surface-decorated base material as a starting point.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


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/nm2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)。

Field of industrial application (In Japanese)


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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) ERATO TAKAHARA Soft Interface AREA
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