高付加価値生分解性プラスチックを構築するための提案として、二酸化炭素をポリマーに固定させることが考えられます。原材料は排ガスのため、これらのポリマーは環境に優しく、省エネルギーで、最終的には分解されて二酸化炭素に戻されます。本総括文章は、二酸化炭素の共重合体における最新の進捗、特にポリプロピレンカーボネート（PPC）について紹介します。また、物理的かつ化学的改質でPPCの熱性能と機械性能に対する改善を幅広く紹介するとともに、一般的な分解できないプラスックを代替するための実際の用途についても詳しく紹介します。商用PPCの巨大な応用はすでに汎用包装業界で証明されています。

まず、ポリプロピレンカーボネート（PPC）を改質し、高性能の末端キャッピング・架橋型PPC（PECPPC）を生産するために、イタコン酸無水物（IAn）を溶液とブレンドして直接加熱処理します。該文章はPPCとIanの反応を詳しく研究し、更にFTIRと¹H NMRでPECPPCの構成を分析しました。末端キャッピングと架橋を含む簡易な方法を開発することでPPCの性能を上げます。示差走査熱量分析（DSC）と熱重量分析（TGA）の分析結果により、PECPPCのガラス転移温度（T_g）と熱分解温度（T_d）はPPCより遥かに高く、Ian量の増加につれて上がります。引張実験の結果により、末端キャッピング・架橋技術はPPCの機械性能を明らかに上げており、PECPPC4の最大引張強度は37.5 MPaである。また、ECPPC4のリン酸塩緩衝溶液（PBS）における水分解速度はPPCより早い。総じていいますと、末端キャッピング・架橋の方法はIanでPPCの改善に有効的である。

本文章は、分子量600~20kのポリエチレングリコールブチレングリコールエステル（PEG）と重量部数50%に固定したチェーンセグメントを使い、エステル交換反応と溶融重縮合反応でポリ（フランジカルボン酸ブチル）ベースのポリ（エーテルエステル）を合成しました。PEGの数平均分子量M_nが1500 g mol^-1より低い場合、共重合体は均一的になる傾向があります。M_n (PEG)の増加はミクロ相分離を促進する傾向が見られます。機械性能と水膨潤はM_n (PEG)、平衡吸水率とPEG結晶体に影響されます。PEG結晶体を含まないサンプルの弾性率は34~64 MPa、断裂伸びは1000%超。水分解はM_n (PEG)、分解中間物とアルカリ度に強く影響されます。短いPEG（<1500g mol⁻¹）共重合体の分解はイオンと中間物のアルカリ度を増加することで加速できます。M_n (PEG)が2 K~6 K g mol⁻¹の共重合体に対し、わりと長いPBFチェーンと改善したPEG結晶体がエステルキーの分解を邪魔していますので、分解速度が遅い。PBF50-PEG10Kと20 Kの共重合体に対し、PEGの酸化が分解行為を主導し、PBFはほとんど破壊されません。これらのサンプルはpH =12の溶液で急劇に分解します。これは、高いアルカリ度は長いPBFチェーンを破壊すると表明しています。共重合体の独特な分解行為は、異なるバイオメディカル応用での水分解の調整に有利である。

本文章は亜鉛ベースの不均一触媒、すなわちサポート型多組成ジカルボン酸亜鉛を使い、CO₂ /酸化プロピレン（PO）/シクロヘキセンオキシド（CHO）の共重合を行い、Fineman-RossとKelen-Tudos図方法でPO（r_PO）とCHO（r_CHO）のモノマー反応率を概算しました。結果、全ての場合r_PO値は明らかにr_CHO値より高い。つまりポリマーにCHOを入れることは動力学から見て不利である。また、本文章は反応温度と圧力のモノマーに対する影響を討論し、反応温度または圧力を増加することでr_CHO値も高くなります。逆に、反応温度を上げると、r_PO値が下がり、圧力を上げると、r_PO値は小さなばらつきが見られます。

二酸化炭素（CO₂）は安く、豊富な、持続可能、環境に優しいカルボン基資源であるため、関連の生産拡大用化学品やポリマー材料も注目されています。そのなかに、一種の新型CO₂線路ポリ尿素（PUa）が合成されました。ポリ尿素の化学組成、分子構成と集合構造はすでに1H-NMR、HMBC-NMR、DSC、TG、MALDI-TOF MSとPOMで証明されています。POMの結果により、ポリ尿素は球型であり、たくさんの明るさが異なる同心円がクラシックな黒十字形図案を形成しています。また、ポリ尿素はCO2からなるポリプロピレンカーボネート（PPC-OH）との鎖伸長反応によって、Mnが4.72 × 10⁴ Daに近くかつ多分散性指数（PDI）が1.51~1.64のポリ尿素-マルチブロック-ポリプロピレンカーボネート（PUa-mb-PPCs）形状記憶ポリマーまで合成しました。ポリ尿素とPPCからの非結晶エリアで結晶度が形成されましたので、PUa-mb-PPCsは高い強度と弾性を持っています。留意すべきなのは、形状熱機械評価において、優れた形状記憶効果（SME）が見られました。この研究は、マルチブロック構成を持つCO₂-共重合体の合成に対し、一種の簡易なかつ再生可能な方法を提供し、二酸化炭素を機能性高分子材料への転化・生産に対し新たな路線を提供しました。

ここに、熱溶解積層（FDM）技術で作ったヒドロキシアパタイト/ポリカプロラクトンの内部構成と力学性能を討論しました。ヒドロキシアパタイト（HA）とポリカプロラクトン（PCL）を原材料として、熱溶解ブレンド技術でHA含量20wt%のナノHA / PCLとmicro-HA / PCLを合成し、自主開発したメルトディファレンシャルFDM 3DプリンタでHA / PCL複合組織工学足場を制作。顕微鏡で観察しますと、制作されたナノHA / PCLとミクロHA / PCL複合組織工学足場は均一的かつ連結している矩形に近い穴を持っています。ナノHA / PCL足場とミクロHA / PCL足場の断面を観察しますと、ナノHA / PCL足場のHA顆粒は均一的に分布しているのに対し、ミクロHA / PCL足場のHA顆粒は結集していることが分かりました。これは、ナノHA / PCL足場はミクロHA / PCL足場より引張強度と曲げ強度が高いからである。ナノHA / PCLサンプルの引張強度と曲げ強度はそれぞれ23.29 MPaと21.39 MPaであり、純PCLサンプルよりそれぞれ26.0％と33.1％高い。したがって、メルトディファレンシャルFDM 3Dプリンタで制作した生物活性ナノHA / PCL複合足場は骨組織工学において幅広い応用が見込まれます。