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ポリカプロラクトン（PCL ）は、約60 ℃の融点と約-60℃のガラス転移温度を持つ、合成半結晶性生分解性ポリエステルです。[ 2 ] [ 3 ]ポリカプロラクトンの最も一般的な用途は、特殊ポリウレタンの製造です。ポリカプロラクトンは、製造されたポリウレタンに水、油、溶剤、塩素に対する優れた耐性を与えます。
このポリマーは、樹脂の加工特性や最終用途特性（例えば、耐衝撃性）を向上させるための添加剤としてよく用いられます。PCLは様々な材料との相溶性が高く、デンプンと混合することでコスト削減や生分解性の向上を図ったり、ポリ塩化ビニル（PVC）のポリマー可塑剤として添加したりすることができます。
ポリカプロラクトンは、副木、モデリング、および溶融フィラメント製造3Dプリンターなどのプロトタイピングシステムの原料としても使用されます。
PCLは、オクタン酸第一スズなどの触媒を用いてε-カプロラクトンの開環重合によって製造される。カプロラクトンの開環重合には幅広い触媒を用いることができる。[ 4 ]ポリマーの分子量を調整するために、低分子量アルコールが一般的に添加される。
PCLは生理的条件下（例えば人体内）でエステル結合の加水分解によって分解されるため、埋め込み型生体材料として大きな注目を集めている。特に、ポリ乳酸よりも分解速度が遅いため、長期埋め込み型医療機器の製造において非常に有望視されている。
PCLは長期インプラントや制御放出型薬剤用途で広く使用されています。しかし、組織工学に関しては、PCLは分解速度が遅い、機械的特性が劣る、細胞接着性が低いなどの欠点があります。リン酸カルシウム系セラミックスと生体活性ガラスをPCLに組み込むことで、著しく改善された機械的特性、制御可能な分解速度、強化された生体活性を持つハイブリッド生体材料が得られ、骨組織工学に適しています。[ 5 ]骨組織工学用のPCL-ヒドロキシアパタイト複合足場は、骨ミネラル相の組成と形態を模倣でき、複雑なデザインに3Dプリントできます。[ 6 ]
PCLは、例えば薬物送達装置、縫合糸、または癒着防止剤として人体で使用される特定の用途において、米国食品医薬品局（FDA）によって承認されています。[ 7 ] PCLは、コラーゲン刺激剤クラスに属するPCLベースのマイクロ球体皮膚充填剤（Ellansé）が最近導入されたことを受けて、急速に成長しているヒト美容分野で使用されています。[ 8 ]
PCLベースの製品は、コラーゲン生成を刺激することで、ボリュームロスや輪郭のたるみなどの顔の老化の兆候を軽減し、即効性のある持続的な自然な効果をもたらします。[ 8 ] [ 9 ]組織工学による組織修復の足場、GBR膜として研究されています。ポリマーソームの小胞膜を形成するために使用される両親媒性合成ブロック共重合体の疎水性ブロックとして使用されています。
様々な薬剤が、制御放出および標的薬物送達のためにPCLビーズ内にカプセル化されている。[ 10 ]
歯科では（Resilon という名称の複合材として）ナイトガード（歯科用スプリント）の構成要素として、また根管充填材として使用されます。ガッタパーチャと同様の性能を持ち、同様の操作特性を持ち、再治療のために加熱して軟化させたり、クロロホルムなどの溶剤で溶解させたりすることができます。ガッタパーチャと同様に、すべての ISO サイズのマスターコーンと、さまざまなサイズとテーパーの補助コーンが用意されています。ポリカプロラクトンベースの根管充填材（Resilon および Real Seal）とガッタパーチャの主な違いは、PCL ベースの材料は生分解性であるのに対し、ガッタパーチャは生分解性ではないことです[ 11 ]。Resilon や Real Seal のような生分解性の根管充填材が望ましいかどうかについては、歯科専門家の間で意見が一致していません。
PCLは、Re-Form、Polydoh、Plastimake、NiftyFix、Protoplastic、InstaMorph、Polymorph、Shapelock、ReMoldables、Plastdude、TechTack、Friendly Plasticなどの名称で知られるホビー市場でも多くの用途があります。非常に丈夫なナイロンのようなプラスチックの物理的特性を持ち、わずか60℃でパテのような粘稠度に軟化します 。これは、お湯に浸すことで簡単に実現できます。[ 12 ] PCLの比熱と熱伝導率は十分に低いため、この温度では手で扱うのが難しくありません。そのため、耐熱性が不要な小規模モデリング、部品製造、プラスチック製品の修理、ラピッドプロトタイピングに最適です。軟化したPCLは高温では他の多くのプラスチックに容易にくっつきますが、表面を冷却すると、粘着性を最小限に抑えつつ、塊を柔軟に保つことができます。
バチルス属とシュードモナス属はPCLを分解できる。[ 13 ]ペニシリウム属株26-1は高密度PCLを分解できるが、耐熱性アスペルギルス属株ST-01ほど速くはない。クロストリジウム属は嫌気条件下でPCLを分解できる。
ポリカプロラクトンは、1930年代初頭にデュポン実験ステーションのウォレス・カロザース率いる研究グループによって初めて合成されましたが、当時は広く商業化されませんでした。1970年代と1980年代の吸収性ポリマーブームの間、この材料は分解速度と高いブレンド適合性から、薬剤送達デバイスや縫合材料の開発に広く利用されました。しかし、医療業界が数年ではなく数ヶ月以内に完全に吸収される必要がある用途に好まれるポリグリコリドやポリラクチドなどのより速く吸収される脂肪族ポリエステルにシフトしたため、このポリマーへの関心は20年近く低下しました。1990年代と2000年代には、組織工学や3Dプリンティングなどの技術の出現とともに、その用途への関心が再び高まりました。[ 14 ]