(57)【要約】【課題】  基材の性質を改質することなく、水系溶媒中において基材にアルコキシシリル基を導入するアルコキシシリル基導入方法を提供する。【解決手段】  アルコキシシリル基と反応性官能基とを含むアルコキシシリル基含有化合物を界面活性剤にて保護する保護工程と、上記保護工程により保護された保護アルコキシシリル基含有化合物の反応性官能基、および、当該反応性官能基と反応可能な基材を、水系溶媒中で反応させることにより、基材にアルコキシシリル基を導入する導入工程とを含む工程を行う。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルコキシシリル基と反応性官能基とを含むアルコキシシリル基含有化合物を界面活性剤にて保護する保護工程と、
上記保護工程により保護された保護アルコキシシリル基含有化合物の反応性官能基、および、当該反応性官能基と反応可能な基材を、水系溶媒中で反応させることにより、基材にアルコキシシリル基を導入する導入工程とを含むことを特徴とするアルコキシシリル基導入方法。
【請求項２】
上記基材は、当該基材の表面に、反応性官能基と反応可能な官能基を有していることを特徴とする請求項１記載のアルコキシシリル基導入方法。
【請求項３】
上記導入工程の前に、基材に上記反応性官能基と反応可能な官能基を導入する官能基導入工程を含むことを特徴とする請求項１記載のアルコキシシリル基導入方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項のアルコキシシリル基導入方法によって、基材の表面にアルコキシシリル基が導入されてなることを特徴とする導入物。
【請求項５】
上記基材がシルクフィブロインであることを特徴とする請求項４記載の導入物。
【請求項６】
アルコキシシリル基と反応性官能基とを含むアルコキシシリル基含有化合物を界面活性剤にて保護する保護工程と、
上記保護工程により保護された保護アルコキシシリル基含有化合物の反応性官能基と、当該反応性官能基と反応可能な基材とを、水系溶媒中で反応させることにより基材にアルコキシシリル基を導入する導入工程と、
基材に導入されたアルコキシシリル基と、当該アルコキシシリル基と反応可能な反応性基材とを反応させる反応工程とを含むことを特徴とする複合体の製造方法。
【請求項７】
上記基材は、反応性官能基と反応可能な官能基を有していることを特徴とする請求項６記載の複合体の製造方法。
【請求項８】
上記導入工程の前に、基材に上記反応性官能基と反応可能な官能基を導入する官能基導入工程を含むことを特徴とする請求項６記載の複合体の製造方法。
【請求項９】
上記反応性基材の表面には、上記アルコキシシリル基と反応可能な反応性活性基を有していることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の複合体の製造方法。
【請求項１０】
上記反応工程の前に、反応性基材に上記アルコキシシリル基と反応可能な反応性活性基を導入する反応性活性基導入工程を含むことを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の複合体の製造方法。
【請求項１１】
上記導入工程の後に、アルコキシシリル基含有化合物を保護している界面活性剤を脱離させる脱離工程を含むことを特徴とする請求項６〜１０のいずれか１項に記載の複合体の製造方法。
【請求項１２】
請求項６〜１１のいずれか１項に記載の複合体の製造方法によって製造された複合体。
【請求項１３】
上記基材がシルクフィブロインであり、上記反応性基材がハイドロキシアパタイト焼結体であることを特徴とする請求項１２記載の複合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水系溶媒中で、シランカップリング剤を用いて、基材表面にアルコキシシリル基を導入するアルコキシシリル基導入方法に関するものであり、また、上記アルコキシシリル基導入方法によって得られる導入物、並びに、上記アルコキシシリル基導入方法を用いて複合体を製造する製造方法および複合体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シランカップリング剤は、無機物に反応性を有する部分と有機物に反応性・溶解性に富む部分とを一分子内に合わせ持つ化合物であり、例えば、無機物と有機物との界面の架橋剤として作用するために、多くの複合材料に使用されている。また、シランカップリング剤は、有機・無機材料表面の性質を改質する改質剤としても用いられている。
【０００３】
従来、シランカップリング剤を用いて、２つの基材からなる複合体を製造する製造方法としては、例えば、インテグラルブレンド法・乾式処理法・湿式処理法の３つの方法が知られている。
【０００４】
上記インテグラルブレンド法は、無機材料と有機基材とを混合する際に、有機材料にシランカップリング剤を添加する方法である。一段階でコンパウンディングできるため、工業的にしばしば使用されているが、均一的な処理が難しいという欠点を有する。
【０００５】
また、乾式処理法は、例えば、ヘンシェルミキサー等のような高速撹拌可能な機械の中にフィラーを仕込み、撹拌下でシランカップリング剤またはシランカップリング剤の加水分解溶液を滴下する方法である。この乾式処理法では、大量のフィラーを短時間で処理する点、処理に熱源をあまり必要としない点等の利点があり工業的に多用されている。しかし、上記インテグラルブレンド法と同様に均一な処理が難しい。また、この点を改良する方法として、例えば、特許公報１が開示されている。当該特許公報１には、ガス状のシランカップリング剤で表面処理する方法が記載されている。しかしながら、この特許公報１に開示の方法ではシランカップリング剤を加熱する必要があり、一般的にシランカップリング剤の沸点は高いために、多量の熱源が必要となる。
【０００６】
また、湿式処理法は、フィラーとシランカップリング剤とを加水分解溶媒（通常、水またはアルコール、あるいは、これらの混合溶媒）に溶解した溶液中で処理する方法である。上記湿式処理法としては、例えば、特許文献２に開示の方法がある。当該特許文献２には、シランカップリング剤を水に添加し、これを加水分解して得られる処理液で処理する方法が記載さている。しかしながら、この湿式処理法は、乾燥時に熱源を必要とするため工業的に不利であり、またフィラー表面にシランカップリング剤の加水分解が不十分であるためフィラー粒子表面での結合に寄与していない加水分解性基が残存することが判明している。
【特許文献１】特開平５−８６２６５号公報（公開日；１９９３年４月６日）
【特許文献２】特開平４−１０８８５３号公報（公開日；１９９２年４月２日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記３つの方法は、基材表面をシランカップリング剤が有するアルコキシシリル基またはヒドロキシシリル基にて改質するものである。つまり、上記従来の方法では、アルコキシシリル基またはヒドロキシシリル基と基材とを反応させている。このため、アルコキシシリル基またはヒドロキシシリル基は反応するために、基材表面にアルコキシシリル基またはヒドロキシシリル基を導入することはできない。
【０００８】
また、アルコキシシリル基またはヒドロキシシリル基を含むシランカップリング剤を水中に投入すると、加水分解が促進されて、アルコキシシリル基またはヒドロキシシリル基同士が反応を起こし、シロキサン結合ができる。このため、基材にアルコキシシリル基またはヒドロキシシリル基を導入する場合には、無水溶媒中（禁水溶媒中）で導入する必要がある。
【０００９】
さらに、上記従来の方法では、基材を改質する目的のためにシランカップリング剤が用いられており、複合体を製造する場合においても、基材の性質が変質するという問題がある。つまり、例えば、基材の本来有する性質を利用したい場合であっても、シランカップリング剤を用いて複合体を製造する場合には、基材の本来有する性質が損なわれるという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、基材の性質を改質することなく、水系溶媒中において基材にアルコキシシリル基を導入するアルコキシシリル基導入方法およびこのアルコキシシリル基導入方法によって得られる導入物、上記アルコキシシリル基導入方法を用いて複合体を製造する製造方法および複合体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るアルコキシシリル基導入方法は、上記課題を解決するために、アルコキシシリル基と反応性官能基とを含むアルコキシシリル基含有化合物を界面活性剤にて保護する保護工程と、上記保護工程により保護された保護アルコキシシリル基含有化合物の反応性官能基、および、当該反応性官能基と反応可能な基材を、水系溶媒中で反応させることにより、基材にアルコキシシリル基を導入する導入工程とを含むことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明に係るアルコキシシリル基導入方法は、上記基材は、当該基材の表面に、反応性官能基と反応可能な官能基を有している構成がより好ましい。
【００１３】
また、本発明に係るアルコキシシリル基導入方法は、上記導入工程の前に、基材に上記反応性官能基と反応可能な官能基を導入する官能基導入工程を含む構成がより好ましい。
【００１４】
本発明に係るアルコキシシリル基導入方法は、上記課題を解決するために、上記アルコキシシリル基導入方法によって、基材の表面にアルコキシシリル基が導入されてなることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明に係るアルコキシシリル基導入方法は、上記基材がシルクフィブロインである構成がより好ましい。
【００１６】
本発明に係る複合体の製造方法は、上記課題を解決するために、アルコキシシリル基と反応性官能基とを含むアルコキシシリル基含有化合物を界面活性剤にて保護する保護工程と、上記保護工程により保護された保護アルコキシシリル基含有化合物の反応性官能基と、当該反応性官能基と反応可能な基材とを、水系溶媒中で反応させることにより基材にアルコキシシリル基を導入する導入工程と、基材に導入されたアルコキシシリル基と、当該アルコキシシリル基と反応可能な反応性基材とを反応させる反応工程とを含むことを特徴としている。
【００１７】
また、本発明に係る複合体の製造方法は、上記基材は、反応性官能基と反応可能な官能基を有している構成がより好ましい。
【００１８】
また、本発明に係る複合体の製造方法は、上記導入工程の前に、基材に上記反応性官能基と反応可能な官能基を導入する官能基導入工程を含む構成がより好ましい。
【００１９】
また、本発明に係る複合体の製造方法は、上記反応性基材の表面には、上記アルコキシシリル基と反応可能な反応性活性基を有している構成がより好ましい。
【００２０】
また、本発明に係る複合体の製造方法は、上記反応工程の前に、反応性基材に上記アルコキシシリル基と反応可能な反応性活性基を導入する反応性活性基導入工程を含む構成がより好ましい。
【００２１】
また、本発明に係る複合体の製造方法は、上記導入工程の後に、アルコキシシリル基含有化合物を保護している界面活性剤を脱離させる脱離工程を含む構成がより好ましい。
【００２２】
本発明に係る複合体の複合体は、上記課題を解決するために、上記複合体の製造方法によって製造されたことを特徴としている。
【００２３】
また、本発明に係る複合体の複合体は、上記基材がシルクフィブロインであり、上記反応性基材がハイドロキシアパタイト焼結体である構成がより好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る導入方法は、アルコキシシリル基含有化合物を界面活性剤にて保護する保護工程と、基材にアルコキシシリル基を導入する導入工程とを含む構成である。
【００２５】
上記構成とすることにより、界面活性剤でアルコキシシリル基を含むアルコキシシリル基含有化合物を保護するので、水系溶媒中であっても、基材にアルコキシシリル基を導入することができる。また、水系溶媒中でアルコキシシリル基を導入することができるので、溶媒の処理が簡単になるとともに、溶媒にかかるコストを低減させることができる。このように、上記の構成とすることにより、基材の性質を改質することなく、水系溶媒中において基材にアルコキシシリル基を導入することができるという効果を奏する。
【００２６】
また、本発明に係る導入方法は、上記基材は、当該基材の表面に、反応性官能基と反応可能な官能基を有している構成がより好ましい。上記の構成によれば、反応性官能基と反応可能な官能基を有しているので、より確実に基材の表面にアルコキシシリル基を導入することができる。
【００２７】
また、本発明に係る導入方法は、上記導入工程の前に、基材に上記反応性官能基と反応可能な官能基を導入する官能基導入工程を含む構成がより好ましい。これにより、上記反応基を基材に導入すればよいので、基材の選択の自由度が高くなる。つまり、基材自身が上記反応基を有していない場合であっても、アルコキシシリル基を導入することができる。
【００２８】
本発明に係る導入物は、上記アルコキシシリル基導入方法によって、基材の表面にアルコキシシリル基が導入されてなる構成である。従って、上記導入物のアルコキシシリル基を他の基材と反応させることにより、様々な複合体を製造することができる。
【００２９】
また、本発明に係る導入物は、上記基材がシルクフィブロインである構成がより好ましい。上記の構成によれば、基材がシルクフィブロインであるので、アルコキシシリル基と反応させる他の基材に医療材料を用いることにより、生体適合性の高い医療用材料を提供することができる。
【００３０】
本発明に係る複合体の製造方法は、アルコキシシリル基含有化合物を界面活性剤にて保護する保護工程と、基材にアルコキシシリル基を導入する導入工程と、基材に導入されたアルコキシシリル基と、当該アルコキシシリル基と反応可能な反応性基材とを反応させる反応工程とを含む構成である。
【００３１】
上記の構成によれば、水系溶媒中でアルコキシシリル基が導入された基材と反応性基材とを化学結合させることができる。これにより、例えば、最終的に得られた複合体の生体材料に用いる際の安全性をより一層高くすることができる。また、基材自身の性質を保った状態で複合体を製造することができるという効果を奏する。
【００３２】
また、本発明に係る複合体の製造方法は、上記基材は、反応性官能基と反応可能な官能基を有している構成がより好ましい。上記の構成によれば、反応性官能基と反応可能な官能基を有しているので、より確実に基材の表面にアルコキシシリル基を導入することができる。
【００３３】
本発明に係る複合体の製造方法は、上記導入工程の前に、基材に官能基を導入する官能基導入工程を含む構成がより好ましい。これにより、後から上記官能基を基材に導入すればよいので、基材の選択の自由度が高くなる。つまり、基材自身が上記官能基を有していない場合であっても、アルコキシシリル基を導入することができる。
【００３４】
本発明に係る複合体の製造方法は、上記反応性基材の表面には、上記アルコキシシリル基と反応可能な反応性活性基を有している構成がより好ましい。上記の構成によれば、基材表面にアルコキシシリル基と反応可能な反応性活性基を有しているので、より確実にアルコキシシリル基と反応性基材とを結合することができる。
【００３５】
本発明に係る複合体の製造方法は、上記反応工程の前に、反応性基材に反応性活性基を導入する反応性活性基導入工程を含む構成がより好ましい。上記の構成によれば、反応性活性基を後から導入しているので、用いる反応性基材の選択する自由度を高くすることができる。
【００３６】
本発明に係る複合体の製造方法は、上記導入工程の後に、アルコキシシリル基含有化合物を保護している界面活性剤を脱離させる脱離工程を含む構成がより好ましい。上記の構成によれば、界面活性剤を脱離するので、より簡単な反応条件で複合体を製造することができる。
【００３７】
本発明に係る複合体は、上記複合体の製造方法によって製造される構成である。上記の構成とすることにより、基材および反応性基材が改質していない複合体を提供することができる。
【００３８】
また、本発明に係る複合体は、上記基材がシルクフィブロインであり、上記反応性基材がハイドロキシアパタイト焼結体である構成がより好ましい。上記の構成とすることにより、生体活性が高い複合体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明の一実施形態について説明すると以下の通りである。すなわち、本実施の形態にかかるアルコキシシリル基導入方法は、アルコキシシリル基と反応性官能基とを含むアルコキシシリル基含有化合物を界面活性剤によって保護し、この保護した状態のアルコキシシリル基含有化合物の反応性官能基と、当該反応性官能基と反応可能な基材とを反応させることにより基材にアルコキシシリル基を導入する方法である。
【００４０】
また、本実施の形態にかかる複合体の製造方法は、上記導入方法を行った後で、上記基材に導入されたアルコキシシリル基と、当該アルコキシシリル基と反応可能な反応性基材とを反応させる方法である。
【００４１】
（アルコキシシリル基含有化合物）
本実施の形態にかかるアルコキシシリル基含有化合物とは、少なくとも、アルコキシシリル基と反応性官能基とを有する化合物を示している。
【００４２】
上記、アルコキシシリル基とは、Ｓｉ−ＯＲを含む基を示している。つまり、本実施の形態において、アルコキシシリル基には、≡Ｓｉ−ＯＲ，＝Ｓｉ−（ＯＲ）２，−Ｓｉ−（ＯＲ）３等が含まれる。なお、上記≡および＝は、三重結合、二重結合のみを示すものではなく、それぞれの結合の手が、異なる基と結合していてもよい。従って、例えば、−ＳｉＨ−（ＯＲ）２や−ＳｉＨ２−（ＯＲ）等もアルコキシシリル基に含まれる。そして、上記Ｓｉ−ＯＲのＲとは、アルキル基または水素を示している。つまり、本実施の形態では、ヒドロキシシリル基もアルコキシシリル基の一種であるものとする。上記アルキル基としては、メチル基、エチル基等が好適に用いることができる。
【００４３】
そして、上記アルコキシシリル基含有化合物としては、具体的には、シランカップリング剤が挙げられる。ここで、シランカップリング剤について説明する。
【００４４】
シランカップリング剤は、化学式（１）に示すような化学構造をしている。
【００４５】
Ｚ−Ｓｉ≡（ＯＲ）３        ・・・（１）
上記Ｚは、各種合成樹脂等の有機材料（例えば、高分子基材）と化学結合することができる反応性官能基であればよく、具体的には、例えば、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、（メタ）アクリロキシ基、メルカプト基等が挙げられる。また、上記ＯＲは、無機材料（ハイドロキシアパタイト焼結体）と化学結合することができるものであればよく、具体的には、例えば、メトキシ基、エトキシ基等が挙げられる。なお、上記化学式（１）中の３つのＯＲについては、同じであってもよく、異なっていてもよい。そして、上記化学式（１）のＳｉ−ＯＲがアルコキシシリル基である。また、上記化学式（１）中の反応性官能基であるＺとＳｉとは、例えば、高分子鎖を介して結合されていてもよく、低分子鎖を介して結合されていてもよく、直接結合されていてもよい。
【００４６】
すなわち、上記シランカップリング剤としては、具体的には、例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニル系シランカップリング剤；β−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシ系シランカップリング剤；ｐ−スチリルトリメトキシシラン等のスチリル系シランカップリング剤；γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等のメタクリロキシ系シランカップリング剤；γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリロキシ系シランカップリング剤；Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−トリエトキシ−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（ビニルベンジル）−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩、特殊アミノシラン等のアミノ系シランカップリング剤；γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のウレイド系シランカップリング剤；γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等のクロロプロピル系シランカップリング剤；γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン等のメルカプト系シランカップリング剤；ビス（トリエトキシプロピル）テトラスルフィド等のスルフィド系シランカップリング剤；γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネート系シランカップリング剤等が挙げられる。上記例示のシランカップリング剤のうち、重合性モノマーであるという点で、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランがより好ましい。上記シランカップリング剤は、高分子基材の種類、および、高分子基材表面に反応性活性基（後述する）が導入されている場合には、この反応性活性基の種類等によって適宜選択すればよい。
【００４７】
（基材）
上記基材とは、アルコキシシリル基含有化合物が有している反応性官能基と、反応可能なものである。具体的には、上記基材は、上記反応性官能と反応可能な官能基を有していてもよい。また、例えば、基材表面にコロナ処理を施すことによって、当該基材表面と反応性官能基とを直接反応するようにしてもよい。なお、上記基材が官能基を含む場合には、上記官能基は、基材に官能基導入工程を行うことにより導入されたものでもよく、また、基材自身が官能基を有しているものであってもよい。なお、上記官能基導入工程については後述する。
【００４８】
上記基材としては、具体的には、例えば、有機高分子基材等が挙げられ、より詳細には、シリコーンポリマー（シリコーンゴムであっても良い）、ポリエチレングリコール、ポリアルキレングリコール、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスルフォン、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリアミン、ポリウレア、ポリイミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル等の合成高分子；セルロース、アミロース、アミロペクチン、キチン、キトサン等の多糖類、コラーゲン等のポリペプチド、ヒアルロン酸、コンドロイチン、コンドロイチン硫酸等のムコ多糖類等、シルクフィブロイン等の天然高分子等が挙げられる。上記例示の基材のうち、長期安定性、強度および柔軟性等の特性が優れている点で、シリコーンポリマー、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、または、シルクフィブロインが好適に使用される。
【００４９】
そして、これら基材は、用途に応じて種々のものを選択することができる。具体的には、この基材を用いて製造した複合体を、例えば、医療用材料として使用する場合には、基材として、医療用高分子材料、より詳細には、シリコーンゴムや、シルクフィブロイン繊維等を用いることがより好ましい。
【００５０】
また、また、上記例示の基材の代わりに、具体的には、例えば、医療用材料として好適に使用することができる、酸化チタンやチタン合金等の無機材料の基材を使用することもできる。従って、本発明にかかる基材とは、上記酸化チタン等の無機材料からなる基材も含むものとする。
【００５１】
また、上記基材の形状としては、例えば、シート状、繊維状、チューブ状または、多孔体でもよく、用途に応じて適宜選択すればよい。
【００５２】
（界面活性剤）
上記アルコキシシリル基含有化合物を保護する界面活性剤としては、アルコキシシリル基含有化合物の種類によって異なるが、具体的には、例えば、ペンタエチレングリコールドデシルエーテル、ヘキサエチレングリコールモノドデシルエーテル、ノニルフェニルポリオキシエチレン、ポリオキシエチレン（１０）オクチルフェニルエーテル、ドデシル−β−グルコシド等の非イオン性界面活性剤等が挙げられる。
【００５３】
（反応性基材）
上記反応性基材とは、アルコキシシリル基含有化合物が有しているアルコキシシリル基と反応可能なものである。具体的には、上記反応性基材は、アルコキシシリル基含有化合物のアルコキシシリル基と反応可能な反応性活性基を有している。この反応性活性基は、反応性基材自身が有しているものであってもよく、反応性基材に反応性活性基を導入する反応性活性基導入工程を行うことにより、導入したものであってもよい。なお、上記反応性活性基導入工程については後述する。
【００５４】
上記反応性基材としては、アルコキシシリル基と反応可能なものであれば特に限定されるものではないが、特に、表面に水酸基を有しているものがより好ましい。また、上記反応性基材としては、表面に、アミノ基またはエポキシ基を有するものであってもよい。従って、上記反応性基材としては、表面に、水酸基およびアミノ基、エポキシ基の少なくとも１種類の反応性活性基を有しているものがさらに好ましい。
【００５５】
具体的には、上記反応性基材としては、例えば、ハイドロキシアパタイトや、酸化チタン、シリカ、ガラス等の無機材料が挙げられる。また、上記反応性基材として、例えば、銅、アラミド等を用いることも可能である。上記例示の反応基材のうち、特に、表面に水酸基を有しているハイドロキシアパタイトおよび酸化チタンが好適に使用される。また、上記ハイドロキシアパタイトおよび酸化チタンは、医療用材用として好適に用いることができる。従って、当該反応性基材を用いて製造した複合体を、医療用材料として使用する場合には、反応性基材として、ハイドロキシアパタイトまたは酸化チタンを用いることがより好ましい。
【００５６】
上記反応性基材の形状としては、使用する用途によって異なるが、例えば、上記基材の形状が、シート状、繊維状、チューブ状または、多孔体等の場合には、上記基材と良好に結合させるために、粒子状であることがより好ましい。上記反応性基材の形状が粒子状である場合、その大きさ（粒子径）としては、上記反応性基材と基材とが化学結合することにより、基材の表面に固定できる程度の粒子径であればよい。具体的には、上記粒子径の下限値としては、０．００１μｍ以上がより好ましく、０．０１μｍ以上がさらに好ましい。上記粒子径が０．００１μｍよりも小さいと、反応性基材と基材とが所望の強度で結合しない恐れがあり、基材から反応性基材が脱離する恐れがある。一方、上記粒子径の上限値としては、１０００μｍ以下であることがより好ましく、１００μｍ以下であることがさらに好ましい。上記粒子径が１０００μｍよりも大きいと、反応性基材と基材との結合が相対的に弱くなる恐れがある。
【００５７】
（アルコキシシリル基導入方法）
以下に、本実施の形態にかかるアルコキシシリル基導入方法について説明する。より詳細には、シランカップリング剤を用いて、当該シランカップリング剤が有する反応性官能基を高分子基材と反応させる方法について説明する。具体的には、アルコキシシリル基導入方法は、保護工程と水系溶媒中で行う導入工程とを含んでいる。
【００５８】
（保護工程）ここで、保護工程について説明する。保護工程では、シランカップリング剤を界面活性剤にて保護する。具体的には、シランカップリング剤と界面活性剤とを混合することで、当該シランカップリング剤（シランカップリング剤が有するアルコキシシリル基および反応性官能基）を保護する。この保護工程で、使用する界面活性剤の量としては、シランカップリング剤に対して、１．０〜５０．０重量％の範囲内がより好ましく、１０．０〜２５．０重量％の範囲内がさらに好ましい。界面活性剤を上記の範囲内で使用することにより、シランカップリング剤が有するアルコキシシリル基を、水から確実に保護することができる。
【００５９】
上記界面活性剤は、親水性部分と親油性部分（疎水性部分）とを有している。そして、シランカップリング剤を界面活性剤で保護したとき、当該界面活性剤の親油性部分はシランカップリング剤側に位置し、親水性部分は外側に位置している。
【００６０】
（導入工程）次に、導入工程について説明する。導入工程では、上記保護工程にて保護した保護シランカップリング剤の反応性官能基と高分子基材（より詳細には、高分子基材表面に有している官能基）とを反応させる。
【００６１】
より具体的には、保護工程により保護シランカップリング剤を高分子基材と開始剤とが含まれている水系溶液中に加えて反応させる。この場合、上記開始剤としては、具体的には、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム（ペルオキソ二酸カリウム）等が挙げられる。なお、上記水系溶媒とは、少なくとも水が５０重量％以上、より好ましくは８０重量％以上、さらに好ましくは、９５重量％以上含まれている溶媒を示している。また、上記水系溶媒には、例えば、メタノール、エタノール等のアルコール等が含まれていてもよい。
【００６２】
また、上記導入工程では、高分子基材が入っている水系溶媒中に、保護シランカップリング剤を投入する際、均一に高分子基材表面に保護シランカップリング剤が分散するように攪拌することがより好ましい。
【００６３】
そして、保護シランカップリング剤が、水系溶媒中で、高分子基材表面に接触することにより、保護シランカップリング剤の反応性官能基が高分子基材表面に対して剥き出しの状態となり高分子基材表面に存在する官能基とが反応することとなる。
【００６４】
上記保護シランカップリング剤の使用量（添加量）の下限値としては、上記表面に官能基が存在している高分子基材に対して、１０重量％以上がより好ましく、５０重量％以上がさらに好ましく、１００重量％以上が特に好ましい。上記使用量が１０重量％よりも少ないと、十分な反応性基材と反応するだけのアルコキシシリル基を導入することができない場合がある。一方、上記使用量の上限値としては、５００重量％以下がより好ましく、４００重量％以下がさらに好ましく、３００重量％以下が特に好ましい。上記使用量が５００重量％よりも多いと、経済的でない。
【００６５】
また、反応は、窒素雰囲気下で行うことがより好ましい。反応温度の下限値としては、４０℃以上がより好ましく、４５℃以上がさらに好ましく、５０℃以上が特に好ましい。反応温度が４０℃よりも低いと、反応が十分に起こらず、高分子基材にアルコキシシリル基が導入されない場合がある。一方、反応温度の上限値としては、８０℃以下がより好ましく、７５℃以下がさらに好ましく、７０℃以下が特に好ましい。反応温度が８０℃よりも高いと、高分子基材が劣化する場合がある。なお、反応時間としては、所望の導入率（高分子基材にアルコキシシリル基が導入される割合）となるように適宜設定すればよい。
【００６６】
また、高分子基材に対する上記アルコキシシリル基の導入率（重量％）の下限値としては、０．１重量％以上がより好ましく、１重量％以上がさらに好ましい。ここで、導入率とは、高分子基材の単位重量あたりに導入された保護シランカップリング剤の重量の割合である。上記導入率が０．１重量％以上であれば、上記高分子基材に、反応性基材を反応させて複合体を製造する際に、充分な強度を発現させることができる。一方、上記導入率の上限値としては、特に限定されるものではないが、上記導入率が１００重量％よりも高いと、経済的でない場合がある。
【００６７】
また、例えば、高分子基材表面に官能基を有していない場合、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、およびＵＶ処理を施した高分子基材に、保護シランカップリング剤の反応性官能基を直接導入してもよい。また、例えば、界面活性剤と過酸化系開始剤とを用いて高分子基材からプロトン（水素原子）を引き抜いてラジカルを発生させることにより、保護シランカップリング剤の反応性官能基を導入することもできる。
【００６８】
ここで、上記導入工程について、より詳細に説明する。上記導入工程では、基材表面に存在する官能基と、保護シランカップリング剤が有する反応性官能基とを反応させている。
【００６９】
つまり、官能基と反応性官能基とを反応させることにより、上記保護シランカップリング剤が有する反応性官能基と高分子基材が有する官能基とを結合する化学結合が形成されることとなる。
【００７０】
本実施の形態において、保護シランカップリング剤の反応性官能基と高分子基材の官能基とによって形成される化学結合としては、保護シランカップリング剤・高分子基材間の結合強度が十分に得られるものであれば、特に限定されるものではないが、以下に示す化学結合を一例として挙げることができる。
【００７１】
【化１】
2005146120.tif 000002
【００７２】
【化２】
2005146120.tif 000003
【００７３】
【化３】
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【００７４】
【化４】
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【００７５】
【化５】
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【００７６】
【化６】
2005146120.tif 000007
【００７７】
【化７】
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【００７８】
【化８】
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【００７９】
【化９】
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【００８０】
【化１０】
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【００８１】
【化１１】
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【００８２】
【化１２】
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【００８３】
【化１３】
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【００８４】
【化１４】
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【００８５】
【化１５】
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【００８６】
【化１６】
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【００８７】
これらの化学結合は、反応性官能基と官能基との間の反応によって得られる。
【００８８】
以下に、上記例示の化学結合のうち、化学式（２）で示されるアミド基を形成する場合について具体的に説明する。アミド結合は、アミノ基と、カルボキシル基、アジドカルボニル基、クロロカルボニル基、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドカルボン酸エステルまたは酸無水物との反応；カルボキシル基と、Ｎ−アセチルアミノ基またはＮ−トリメチルシリルアミノ基との反応；イソシアナート基とカルボキシル基との反応；等により得られる。適切な反応条件は、それぞれの組合わせによって異なり、反応が進むのであれば、反応条件は特に限定されるものではない。
【００８９】
例えば、アミノ基とカルボキシル基との組合わせの場合、まず、保護工程によって得られた保護シランカップリング剤と界面活性剤とを、分散させている基材と開始剤とを含む水系溶媒中に投入することにより反応させる。より具体的には、保護シランカップリング剤を高分子基材の表面に分散させた後で、所定の反応条件にて反応させる。
【００９０】
このとき、上記保護シランカップリング剤の使用量の下限値は、官能基を有する高分子基材１重量部に対して、０．００１重量部以上がより好ましく、０．０１重量部以上がさらに好ましい。一方、保護シランカップリング剤の使用量の上限値は、官能基を有する高分子基材１重量部に対して、１００重量部以下がより好ましく、５０重量部以下がさらに好ましい。上記下限値が０．００１重量部よりも少ないと、高分子基材の表面に均一に保護シランカップリング剤が接触せず、均一にアルコキシシリル基を導入できない場合がある。一方、上記上限値が１００重量部よりも多い場合には、経済的でない。
【００９１】
また、保護シランカップリング剤を分散させる溶媒は、上記水系溶媒である。反応温度としては、５０℃程度であればよい。
【００９２】
また、上記化学式（３）で示されるエステル結合は、カルボキシル基とヒドロキシル基、ジアゾカルボニル基および／またはジアゾアルキル基の反応等により得られる。適切な反応条件は、それぞれの組合わせによって異なり、特に限定されるものではない。具体的に、例えば、反応官能基であるカルボキシル基とヒドロキシル基とを反応させる方法等が挙げられる。
【００９３】
上記化学式（４）で示される尿素結合は、例えば、アミノ基とイソシアナート基とを反応させることにより得られる。
【００９４】
上記化学式（５）で示されるチオ尿素結合は、アミノ基とイソチオシアナート基とを反応させることにより得られる。
【００９５】
上記化学式（６）で示されるβ−ケトチオエーテル結合は、メルカプト基とα−ハロアセチル基の反応等により得られる。反応条件としては、特に限定されるものではないが、例えば、水系溶媒中、室温、ｐＨ７〜８の弱アルカリの条件でメルカプト基とα−ハロアセチル基とを反応させる方法等が挙げられる。
【００９６】
上記化学式（７）で示されるシッフ塩基構造は、アミノ基と、アルデヒドまたはケトンとして機能しうる部分との反応等により得られる。反応条件としては、例えば、アルカリ水系溶媒中、室温で両者を反応させる方法等がある。また、上記のシッフ塩基構造を得た後、例えば、水素化ホウ素ナトリウム、シアノ水素化ホウ素ナトリウム等の公知の還元剤を用いて、このシッフ塩基構造を還元することにより、化学式（８）で示される２級、３級アミン構造を得ることができる。
【００９７】
上記化学式（９）で示されるスルファミド結合は、アミノ基と、塩化スルフォニル基またはスルフォン基との反応等により得られる。適切な反応条件は、それぞれの組合わせによって異なり、特に限定されるものではないが、具体的に、例えば、アミノ基とスルフォニル基との組合わせの場合、水系溶媒中で、ｐＨ９〜１０のアルカリの条件で反応させる方法等がある。
【００９８】
上記化学式（１０）で示されるヒドロキシ−２級アミン構造は、アミノ基とエポキシ基との反応により得られる。反応条件については特に限定されるものではないが、例えば、水系溶媒中、室温下、ｐＨ８〜１０の条件で反応させる方法等がある。
【００９９】
上記化学式（１１）で示されるカルバメート結合は、ヒドロキシル基とイソシアナート基または炭酸ジエステルとの反応等により得られる。
【０１００】
上記化学式（１２）で示されるアリールアミン構造は、アミノ基とハロゲン化アリール基またはスルフォン化アリール基との反応等によって得られる。適切な反応条件については、それぞれの組合わせによって異なり、特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、アミノ基とハロゲン化アリール基の場合、アルカリ条件下、水系溶媒中で、アミノ基とハロゲン化アリール基とを反応させる方法等がある。なお、上記化学式（１２）中のＡｒ１は、アリール基を示している。
【０１０１】
上記化学式（１３）で示されるアリールチオエーテル結合は、メルカプト基とハロゲン化アリール基またはスルフォン化アリール基との反応等により得られる。適切な反応条件については、それぞれの組合わせによって異なり、特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、メルカプト基とハロゲン化アリール基との場合、メタノールを含む水系溶媒中、０℃でピペリジンを触媒として用いて、メルカプト基とハロゲン化アリール基を反応させる方法等がある。なお、上記化学式（１３）中のＡｒ２は、アリール基を示している。
【０１０２】
上記化学式（１４）で示されるスルフィド結合は、メルカプト基と、スルフィド結合との交換反応によって得られる。適切な反応条件は、特に限定されるものではなく、例えば、ｐＨ７〜８の水系溶媒中、室温でメルカプト基とスルフィド結合とを反応させる方法等がある。
【０１０３】
上記化学式（１５）で示されるチオエーテル結合は、メルカプト基と、アクリロイル基またはマレイン酸イミドとの反応等により得られる。
【０１０４】
上記化学式（１６）で示されるβ−アミノチオエーテル結合は、メルカプト基とアジリジンまたはイミンとの反応等により得られる。適切な反応条件については、それぞれの組合わせによって異なり、特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、メルカプト基とアジリジン基との場合、水系溶媒中、弱アルカリ条件下で反応させる方法等がある。
【０１０５】
上記化学式（１７）で示されるビニル結合は、ビニル重合反応等により得られる。
【０１０６】
これらの化学結合は、保護シランカップリング剤の反応性官能基と高分子基材表面の官能基との間の反応によって得られる。従って、上記例示の組合わせのうち、一方が反応性官能基であり、他方が官能基であればよい。具体的には、例えば、アミノ基と、カルボキシル基との反応により、化学式（２）に示すようなアミド結合を得る場合、アミノ基は上記官能基であってもよく、また、反応性官能基であってもよい。同様に、カルボキシル基が反応性官能基であってもよく、また、官能基であってもよい。ただし、上記高分子基材の官能基については、水系溶媒中で、失活しない官能基を選択する必要がある。
【０１０７】
このように、保護工程と導入工程とを行うことにより、水系溶媒中であっても、高分子基材にアルコキシシリル基を導入することができる。
【０１０８】
なお、上記の例では、開始剤を用いて反応させている、しかしながら、例えば、開始剤を使用しない場合でも反応させることができる。具体的には、高分子基材の表面に保護シランカップリング剤を吸着させた後、熱をかけることにより、両者（反応性官能基と高分子基材が有する官能基）を反応させることができる。
【０１０９】
（導入物）
上記導入工程および導入工程を行うことにより、水系溶媒中で、基材（高分子基材）表面にアルコキシシリル基が導入された導入物を得ることができる。従って、この基材表面にアルコキシシリル基が導入されているので、このアルコキシシリル基を他の基材（反応性基材）と反応させることにより、簡単に複合体を得ることができる。また、水系溶媒を用いた場合であっても、アルコキシシリル基を導入することができるので、アルコキシシリル基を導入することにかかる費用を、有機溶媒中で導入する場合と比べて抑えることができる。上記導入方法により、高分子基材にアルコキシル基を導入する場合には、水溶液中で反応させることができるので、アルコキシシリル基が導入された高分子基材の生体に対する安全性をより向上させることができる。また、この導入方法を用いることにより、シランカップリング剤を用いる場合でも、基材の性質を変えることなく、アルコキシシリル基を基材に導入することができる。
【０１１０】
（複合体の製造方法）
本実施の形態にかかる導入方法を用いて、基材表面にアルコキシシリル基を導入した基材の当該アルコキシシリル基と、当該アルコキシシリル基と反応可能な反応性基材（より詳細には反応性基材表面の反応性活性基）とを反応させることにより、２つの基材が化学的に結合された複合体を製造することができる。より具体的には、上記保護工程、導入工程、および、反応工程を行うことにより、本実施の形態にかかる複合体を製造することができる。
【０１１１】
（反応工程）
反応工程では、上記導入工程により、基材（高分子基材）に導入されたアルコキシシリル基と反応性基材（より詳細には、反応性基材の表面に存在する反応性活性基）とを反応させる。具体的には、反応性基材を分散させた分散液に、上記アルコキシシリル基が導入された基材（以下、導入物と称する）を浸漬することにより、導入物の表面に反応性基材を吸着させる。そして、上記表面に吸着した反応性基材の反応性活性基と上記アルコキシシリルとを反応させる。なお、以下の説明では、導入物として、アルコキシシリル基が導入されたシルクフィブロインであり、反応性基材がハイドロキシアパタイト焼結体である例について説明する。なお、シルクフィブロインに導入されたアルコキシシリル基は、界面活性剤で保護されている。また、ハイドロキシアパタイト焼結体とは、アモルファスのハイドロキシアパタイトを焼結させたものである。
【０１１２】
上記ハイドロキシアパタイト焼結体を分散させる分散媒としては、具体的には、例えば、トルエン、ヘキサン等の炭化水素系溶媒；アルコール類；テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒；等の有機溶媒が挙げられる。上記例示の溶媒のうち、ハイドロキシアパタイト焼結体を良好に分散させたり、アルコキシシリル基を保護している界面活性剤を脱離させたりするという点で、アルコール類が好適に使用される。これら分散媒としては、１種類のみを用いてもよく、また、複数の分散媒を併用して使用してもよい。また、例えば、ヘキサンやトルエン等の炭化水素系溶媒を用いる場合、ハイドロキシアパタイト焼結体を良好に分散させるためには、例えば、（１）スターラー等の攪拌装置で強力に攪拌する、（２）超音波装置を用いて分散させる、（３）上記攪拌装置および超音波装置を併用する、等の方法を用いればよい。
【０１１３】
上記分散液の調整において、ハイドロキシアパタイト焼結体の添加量の下限値としては、上記分散媒に対して、０．０１重量％以上がより好ましく、０．０２重量％以上がさらに好ましく、０．０５重量％以上が特に好ましい。上記ハイドロキシアパタイト焼結体の添加量が０．０１重量％よりも少ないと、上記導入物の表面に均一にハイドロキシアパタイト焼結体が吸着せず、均一な被覆表面を形成できなくなる場合がある。一方、上記ハイドロキシアパタイト焼結体の添加量の上限値としては、上記分散媒に対して、５．０重量％以下がより好ましく、４．０重量％以下がさらに好ましく、３．０重量％以下が特に好ましい。上記添加量が５．０重量％よりも多い場合には、上記導入物の表面に吸着するハイドロキシアパタイト焼結体の量よりも、分散液に残存するハイドロキシアパタイト焼結体の量が著しく多くなり、経済的でない。
【０１１４】
上記導入物の表面に吸着したハイドロキシアパタイト焼結体の水酸基と導入物に導入されている上記アルコキシシリル基とを反応させる反応温度の下限値としては、２５℃以上がより好ましく、５０℃以上がさらに好ましく、８０℃以上が特に好ましい。上記反応温度が２５℃よりも低いと、ハイドロキシアパタイト焼結体と上記アルコキシシリル基とが反応しない場合がある。一方、上記反応温度の上限値としては、２００℃以下がより好ましく、１７５℃以下がさらに好ましく、１５０℃以下が特に好ましい。上記反応温度が２００℃よりも高い場合には、導入物が分解する場合がある。
【０１１５】
なお、上記分散液に導入物を浸漬した後、反応させる前に、上記分散媒と同じ溶媒で、導入物を洗浄することがより好ましい。上記分散液に浸漬した後の導入物の表面には、ハイドロキシアパタイト焼結体が積層されており、洗浄しないで反応させると、ハイドロキシアパタイト焼結体が積層されるため、導入物の物性を損なわせる場合がある。
【０１１６】
また、必要に応じて、真空条件下で反応させてもよい。真空条件下でハイドロキシアパタイト焼結体とアルコキシシリル基とを反応させることにより、より早くハイドロキシアパタイト複合体を製造することができる。なお、真空条件下で反応させる場合、反応を行う圧力としては、０．０１ｍｍＨｇ（１．３３ｋＰａ）〜１０ｍｍＨｇ（１３．３ｋＰａ）の範囲内が好ましい。圧力を上記範囲内とすることにより、ハイドロキシアパタイト焼結体の水酸基とアルコキシシリル基とを反応させる際に発生するメタノール（エタノール）を除去することができる。
【０１１７】
なお、高分子基材の種類、および、反応性基材または反応性基材表面に存在する反応性活性基の種類によって、上記反応工程の反応条件や溶媒の種類等は適宜変更すればよい。
【０１１８】
（複合体）
上記複合体の製造方法によって、本実施の形態にかかる複合体を得ることができる。つまり、本実施の形態にかかる複合体は、基材と反応性基材とが、シランカップリング剤を介して化学的に結合されている。
【０１１９】
そして、上記複合体を構成している基材および反応性基材が、医療用材料である場合には、得られた複合体は、医療用材料として好適に用いることができる。
【０１２０】
なお、反応性基材は水酸基を有しており、かつ、上記基材に導入されたアルコキシシリル基が−Ｓｉ≡（ＯＲ）３である場合には、反応性基材と基材との間には、化学式（１８）に示すような結合が存在することとなる。
【０１２１】
【化１７】
2005146120.tif 000018
【０１２２】
（ただし、上記Ｘは、基材を示し、Ｙは、反応性基材を示す）
上記の場合、基材に導入された１つのアルコキシシリル基（−Ｓｉ≡（ＯＲ）３）に対して、基材表面に存在している３個の水酸基が反応していることとなる。従って、例えば、導入されたアルコキシシリル基の数が少ない基材であっても、基材を多く結合させることができるとともに、より強固に結合することができる。なお、上記化学式（１８）のケイ素原子（Ｓｉ）は、基材に導入されたアルコキシシリル基の一部である。また、上記化学式（１８）の酸素原子（Ｏ）は、基材が有するアルコキシシリル基の一部、または、反応性基材が有する水酸基の一部である。また、上記化学式（１８）のＸとＳｉとの間は、高分子鎖で結合されていてもよく、低分子鎖で結合されていてもよく、直接結合していてもよい。
【０１２３】
また、上記製造方法によって製造された複合体は、基材と反応性基材とが化学的に強固に結合されているので、基材および反応性基材の種類を選択することにより、例えば、経皮カテーテル、経皮端子等の経皮医療器具；人工血管、人工器官等の人工臓器、排尿用カテーテル、人工骨、ステント等の医療用材料；液体カラムクロマトグラフィーやガスクロマトグラフィーなど物質を分離するための分離用担体；壁剤等の建築資材やホルムアルデヒド等の人体に影響を及ぼす物質を分解するような機能を付加した環境用材料；カーテンやシーツなど病院等で用いられるものを清潔に保つ機能を付加した衛生素材や一般家庭にて用いられる寝具類；衣服類などの繊維材料；グラスやコップなどの食器用材料やガラス材料；半導体等の電子部品用材料；家屋や船舶などの外壁に用いられる塗装用材料；金属表面を改質する為の金属めっき材料；等に好適に利用することができる。
【０１２４】
以上のように、本実施の形態にかかる導入方法は、アルコキシシリル基含有化合物を界面活性剤にて保護する保護工程と、基材にアルコキシシリル基を導入する導入工程とを含む構成である。上記構成により、界面活性剤でアルコキシシリル基を含むアルコキシシリル基含有化合物を保護することにより、水系溶媒中であっても、基材にアルコキシシリル基を導入することができる。また、水系溶媒中でアルコキシシリル基を導入することができるので、溶媒の処理が簡単になるとともに、溶媒にかかるコストを低減させることができる。
【０１２５】
また、本実施の形態にかかる導入方法は、基材に上記反応性官能基と反応可能な官能基を導入する官能基導入工程を行うことがより好ましい。これにより、上記反応基を基材に導入すればよいので、基材の選択の自由度が高くなる。つまり、基材自身が上記反応基を有していない場合であっても、アルコキシシリル基を導入することができる。
【０１２６】
本実施の形態にかかる複合体の製造方法は、アルコキシシリル基と反応性官能基とを含むアルコキシシリル基含有化合物を界面活性剤にて保護する保護工程と、上記保護工程により保護された保護アルコキシシリル基含有化合物の反応性官能基と、当該反応性官能基と反応可能な基材とを、水系溶媒中で反応させることにより基材にアルコキシシリル基を導入する導入工程と、基材に導入されたアルコキシシリル基と、当該アルコキシシリル基と反応可能な反応性基材とを反応させる反応工程とを含む方法である。上記の構成によれば、水系溶媒中でアルコキシシリル基が導入された基材と反応性基材とを化学結合させることができる。これにより、例えば、最終的に得られた複合体の生体材料に用いる際の安全性をより一層高くすることができる。また、基材自身の性質を保った状態で複合体を製造することができる。
【０１２７】
ここで、基材表面に官能基を導入する官能基導入工程について説明する。具体的には、基材（高分子基材）としてシルクフィブロインを用いて、この基材にビニル基を導入する方法について説明する。
【０１２８】
高分子基材に官能基であるビニル基を導入するには、例えば、高分子基材と、反応性官能基と反応可能な官能基および上記高分子基材と反応可能な反応基を有している官能基含有化合物とを、触媒、重合禁止剤および溶媒の混合溶液中で反応させればよい。上記反応基については、高分子基材の種類によって適宜選択される。
【０１２９】
上記官能基含有化合物としては、具体的には、例えば、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。上記溶媒としては、極性溶媒が好ましく、例えば、脱水ジメチルスルフォキシド、脱水ジメチルフォルムアミド等が好適に使用される。重合禁止剤は、高分子基材に導入された官能基同士、および、官能基含有化合物同士が重合しないために添加する。上記重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノン等が挙げられる。触媒としては、例えば、ジブチルチン（IV）ジラウレート等が挙げられる。
【０１３０】
上記官能基含有化合物の添加量の下限値としては、高分子基材に対して、１０重量％以上がより好ましく、５０重量％以上がさらに好ましく、１００重量％以上が特に好ましい。上記添加量が１０重量％よりも少ないと、高分子基材に、十分な量の官能基が導入されない場合がある。一方、上記添加量の上限値としては、高分子基材に対して、５００重量％以下がより好ましく、４００重量％以下がさらに好ましく、３００重量％以下が特に好ましい。上記添加量が５００重量％よりも多いと経済的でない。
【０１３１】
そして、反応温度の下限値としては、３０℃以上がより好ましく、４０℃以上がさらに好ましく、４５℃以上が特に好ましい。上記反応温度が３０℃よりも低ければ、反応が十分に起こらず、高分子基材に官能基が導入されない場合がある。一方、反応温度の上限値としては、１００℃以下がより好ましく、８０℃以下がさらに好ましく、６０℃以下が特に好ましい。反応温度が１００℃よりも高いと、高分子基材に導入された官能基同士が反応する恐れがある。また、高分子基材が劣化する場合もある。なお、反応時間は、反応温度等により適宜設定すればよい。以上のような条件で反応させることにより、高分子基材に官能基を簡単に導入することができる。
【０１３２】
高分子基材に対する官能基の導入率（重量％）の下限値としては、０．１重量％以上がより好ましく、１．０重量％以上がさらに好ましく、２．０重量％以上が特に好ましい。導入率が０．１重量％よりも少ないと、高分子基材に導入されるアルコキシシリル基の数が少なくなり、複合体を製造することができなくなる恐れがある。一方、導入率の上限値としては、３０重量％以下がより好ましく、２５重量％以下がさらに好ましく、２０重量％以下が特に好ましい。上記導入率が３０重量％よりも多いと、高分子基材に導入された官能基の数が多くなり、この官能基同士が反応する場合がある。
【０１３３】
また、反応性基材表面に反応性活性基を導入する反応性活性基導入工程については、アルコキシシリル基と反応可能な反応性活性基、および、反応性基材と反応可能な活性基を有する反応活性基含有化合物と、反応性基材とを反応させることにより行うことができる。
【０１３４】
また、例えば、アルコキシシリル基含有化合物の反応性官能基がアルコキシシリル基である場合、つまり、１分子あたり２個以上のアルコキシシリル基を有する場合には、基材および反応性基材が無機材料からなる複合体を製造することができる。
【０１３５】
また、反応性基材が、例えば、表面に水酸基を有する有機高分子である場合には、基材および反応性基材が有機材料からなる複合体を製造することができる。
【０１３６】
また、複合体の製造方法において、反応工程を行う前に、シランカップリング剤を保護している界面活性剤を脱離する脱離工程を行ってもよい。具体的には、例えば、界面活性剤を脱離させるために、界面活性剤で保護されているアルコキシシリル基が導入された基材を、アルコールや、トルエン等の溶媒を用いて洗浄すればよい。これにより、界面活性剤を脱離させることができる。なお、上記脱離させるための溶媒としては、アルコキシシリル基のＳｉ−ＯＲのうちのＲが例えばＨと置換しないものであればよい。
【０１３７】
また、上記脱離工程と反応工程とは同時に行ってもよい。具体的には、上記脱離工程に用いる溶媒と、反応工程に用いる溶媒とが同じものであれば、界面活性剤を脱離させるとともに、アルコキシシリル基と反応性基材とを反応させることができる。
【実施例１】
【０１３８】
以下の実施例１では、基材としてシルクフィブロインを用い、反応性基材としてハイドロキシアパタイト焼結体粒子を用いて複合体を製造している。まず、上記ハイドロキシアパタイト焼結体の製造方法について説明する。
【０１３９】
（ハイドロキシアパタイト焼結体の製造方法）
連続オイル相としてドデカン、非イオン性界面活性剤として曇点３１℃のペンタエチレングリコールドデシルエーテルを用いて、上記非イオン性界面活性剤０．５ｇを含有している連続オイル相４０ｍｌを調整した。次に、上記調整した連続オイル相にＣａ（ＯＨ）２分散水溶液（２．５モル％）を１０ｍｌ添加した。そして、得られた分散液を十分に攪拌した後、その水／オイル（Ｗ／Ｏ）乳濁液に１．５モル％のＫＨ２ＰＯ３溶液１０ｍｌを添加して、反応温度５０℃で、２４時間攪拌しながら反応させた。得られた反応物を遠心分離により分離することにより、ハイドロキシアパタイトを得た。そして、上記ハイドロキシアパタイトを８００℃の条件で、１時間加熱することにより、ハイドロキシアパタイト焼結体の粒子を得た。このハイドロキシアパタイト焼結体は、単結晶体であり、長径が１００〜２５０ｎｍであった。
【０１４０】
（複合体の製造方法）
まず、非イオン性界面活性剤であるペンタエチレングリコールドデシルエーテル７３ｍｇとメタクリロキシプロピルトリメチルシラン（信越化学工業株式会社製、品番ＫＢＭ−５０３；以下、ＫＢＭと称する）３２３ｍｇとを混合し、試薬を調製した。そして、試験管に、１昼夜真空乾燥させた高分子基材である繊維状のシルクフィブロイン（藤村製糸株式会社製、品名；羽二重、以下、ＳＦ繊維と称する）５０ｍｇ蒸留水６ｍｌおよび過硫酸アンモニウム４１ｍｇを入れ、その中に上記試薬を加えて攪拌した。次に、上記試験管内を十分に脱気・窒素ガス充填を繰り返した後、封緘した。そして、５０℃で所定時間反応させることにより、末端にアルコキシシリル基を有する高分子鎖をグラフト重合させたＳＦ繊維（以下、ＫＢＭ−ＳＦと称する）を得た。このときの反応時間におけるアルコキシシリル基の導入率（％）を表３に示す。なお、上記導入率は、未処理のＳＦ繊維の重量をｅｇ、ＫＢＭ−ＳＦの重量をｆｇとして、下式（１）により求めた。
【０１４１】
導入率（％）＝（（ｆ−ｅ）／ｅ）×１００  ・・・（１）
【０１４２】
【表１】
2005146120.tif 000019
【０１４３】
また、上記のようにして得られたＫＢＭ−ＳＦのＦＴ−ＩＲ分析結果は、図１に示すようになった。なお、上記図中において、未処理ＳＦは高分子基材自体のＦＴ−ＩＲの結果を示すスペクトルであり、下側のスペクトルは、上記ＫＢＭ−ＳＦのＦＴ−ＩＲスペクトルを示している。
【０１４４】
そして、上記のようにして製造したハイドロキシアパタイト焼結体粒子をトルエン：メタノールが体積比８．８：１である混合溶媒に、５ｍｇ／ｍｌの割合で分散させ１時間静置した。そして、そのなかに直径が１．８ｃｍの上記ＫＢＭ−ＳＦを浸漬させた。そして、上記ＫＢＭ−ＳＦを取り出して、上記混合溶媒で十分に洗浄した後で、１２０℃、２時間、カップリング反応を行った。反応後、得られた反応物を蒸留水に浸漬して、プローブ型超音波発生装置（同上）にて、出力２０ｋＨｚ、３５Ｗの条件で３分間処理して、未反応のハイドロキシアパタイト焼結体粒子を除去することにより、本発明にかかるハイドロキシアパタイト複合体を得た。そして、得られたハイドロキシアパタイト複合体を走査型電子顕微鏡にて観察した。その結果を図２に示す。
【０１４５】
上記の結果から、ハイドロキシアパタイト焼結体粒子がＳＦ繊維の表面に結合していることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本実施の形態にかかる複合体は、例えば、経皮カテーテル、経皮端子等の経皮医療器具；人工血管、人工器官等の人工臓器、排尿用カテーテル、人工骨、ステント等の医療用材料；液体カラムクロマトグラフィーやガスクロマトグラフィーなど物質を分離するための分離用担体；壁剤等の建築資材やホルムアルデヒド等の人体に影響を及ぼす物質を分解するような機能を付加した環境用材料；カーテンやシーツなど病院等で用いられるものを清潔に保つ機能を付加した衛生素材や一般家庭にて用いられる寝具類；衣服類などの繊維材料；グラスやコップなどの食器用材料やガラス材料；半導体等の電子部品用材料；家屋や船舶などの外壁に用いられる塗装用材料；金属表面を改質する為の金属めっき材料；等の用途に好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】実施例１のＫＢＭ−ＳＦのＦＴ−ＩＲ分析結果を示すスペクトルである。
【図２】実施例１の複合体の表面の顕微鏡写真画像を示す図面である。
【図１】
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【図２】
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