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形状記憶ハイドロゲル NEW コモンズ

国内特許コード P190016466
整理番号 DP1848
掲載日 2019年10月31日
出願番号 特願2017-214334
公開番号 特開2019-085483
出願日 平成29年11月7日(2017.11.7)
公開日 令和元年6月6日(2019.6.6)
発明者
  • 古賀 智之
  • 東 信行
  • 富森 琴葉
出願人
  • 学校法人同志社
発明の名称 形状記憶ハイドロゲル NEW コモンズ
発明の概要 【課題】ハイドロゲルの持つ優位性を維持しながら、形状記憶性を発現するユニークな高分子材料を提供する。
【解決手段】式(2)で示される高分子マトリックスと水とを含むハイドロゲルである。高分子マトリックスはアミノ酸由来ビニルポリマーと、架橋性ジビニル化合物CHCR-X-CRCHとの共重合体からなる。
(式省略)
【選択図】図11
従来技術、競合技術の概要 高分子の三次元ネットワーク構造からなるハイドロゲルは、基本的に水との親和性の高いポリマーが水系溶媒中で膨潤したものである。ハイドロゲルは、高い含水性に基づく生体適合性や柔軟性、透明性、物質内包性を有しており医学から工学まで幅広い分野で応用されている。

近年、自己修復性や刺激応答性等の機能を付与したハイドロゲルの開発も進んでいる。例えば温度やpH変化に応答してゲルゾル転移を示す高分子材料等が既に実用化されている。

例えば特許文献1には、親水性高分子とアクリルアミド系高分子のマトリックス中に多価アルコールと水を含有してなる粘着性ゲルが開示されている。この粘着性ゲルは、含水量が低下した場合にも、粘着性を維持して生体表面に貼付できるという特性をもつ。

特許文献2には、重合性単量体としてのアクリルアミド(AAm)と、架橋性単量体としてのN,N’-メチレンビスアクリルアミド(MBA)とを共重合させた高分子マトリックス内に水溶性高分子と水とが保持された粘着性ゲルが開示されている。この粘着性ゲルは、低皮膚刺激性を有し、また電解質塩の含有により導電性を有する。

一方、ハイドロゲルは大部分が水で構成されているため、その構造柔軟性により、プラスチックのように形状を変形・固定し記憶させることは難しい。最初に与えられた形状を記憶し、変形後、pHや温度等の外部刺激により元の形状に回復するという特異な性質を有するハイドロゲルは新しい高機能ソフト材料として魅力的である。

非特許文献1及び非特許文献2には、アクリル酸メチルとアクリル酸ステアリルの共重合体を架橋して得られる形状記憶高分子ゲルが記載されているが、含水率が低く透明性に乏しい等、形状記憶性ハイドロゲルとしては十分に機能しているとはいい難い。
産業上の利用分野 本発明は、形状記憶機能を有するハイドロゲルに関する。
特許請求の範囲 【請求項1】
高分子マトリックスと水とを含むハイドロゲルであって、
前記高分子マトリックスが、式(1)で示される化合物と、
【化1】
(省略)
架橋性ジビニル化合物CH2CR2-X-CR2CH2との共重合体からなる、下記式(2)で示されることを特徴とするハイドロゲル(R1及びR2はH又はメチル基を表す。)。
【化2】
(省略)

【請求項2】
前記架橋性ジビニル化合物CH2CR2-X-CR2CH2は、式(3)で示されることを特徴とする請求項1に記載のハイドロゲル(R2はH又はメチル基、R3は-O-又はNH-、R4は炭素原子数1~6の直鎖もしくは分岐のアルキル基又は(CH2CH2O)n-(但しn=1~100)を表す。)。
【化3】
(省略)

【請求項3】
前記式(1)で示される化合物は下記式で示されるN-アクリロイルグリシンアミドであることを特徴とする請求項1又は2に記載のハイドロゲル。
【化4】
(省略)

【請求項4】
前記式(3)で示される化合物は下記式で示されるN,N’-メチレンビスアクリルアミドであることを特徴とする請求項2に記載のハイドロゲル。
【化5】
(省略)

【請求項5】
前記架橋性ジビニル化合物CH2CR2-X-CR2CH2は下記式で示されるポリエチレングリコールジアクリレートであることを特徴とする請求項1に記載のハイドロゲル。
【化6】
(省略)

【請求項6】
前記架橋性ジビニル化合物CH2CR2-X-CR2CH2において、-X-は下記構造式の何れかであることを特徴とする請求項1に記載のハイドロゲル(m又はnは各々1~100を表す。)。
【化7】
(省略)
画像

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thum_JPA 501085483_i_000002.jpg
出願権利状態 公開
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