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[P-3-217] PNIPAAm系ゲルの複合化による温度と含水が材料特性に与える影響の解析

^〇八木一夫^1,2, 七尾円¹, 上田優史¹, 小野寺聡之¹, 栗本直幸², 坂口雄太², 稲葉忠司² (1.首都大学東京大学院人間健康科学研究科　放射線学域, 2.三重大学大学院工学研究科)

【目的】ポリN-イソプロピルアクリルアミド(PNIPAAm)系ゲルは温度の変化に応答して体積相転移現象を起こす。PNIPAAm系ゲル合成時の水分量と重合時の温度環境を変化させ，ゲルの温度応答特性と力学的特性に与える影響を調査する【方法】ゲル(PNIPAAｍ）の材料設計と合成：合成時のゲル材の水分量を生体組織に近似するように設定し、NIPAAｍモノマーを縮重合させPNIPAAｍ系ゲルを作成する。温度応答性を評価するために本材料を低温水溶媒(約5℃)から高温水溶媒(約40℃)に浸漬し，時間毎の重量変化率を計測する重量変化試験を行い，環境温度の変化による力学的特性を評価するために単軸引張試験を行った．また含水量の異なる試験片を作成し試料のNMR緩和測定を行った。【結果】PNIPAAｍ系ゲルは32‐38℃付近の温度ですべて相転移し，体積，重量，T1,T2値がすべて転移前に比べて減少した。減少率は材料合成時(仕込み時) の含水率が多いものほど大きくなった。引っ張り強度特性は応力(σ)―ひずみ(ε)線図より転移前に比べてひずみが減少した。【結論】ハイドロゲルの材料特性はゲル中の高分子網目構造に起因すると考えられる．本材料は重合反応で合成されるため，わずかの合成条件の変化でゲル中の高分子網目構造に影響を与え，材料特性が変化する。