レジンと金属の機械的結合強化法-内部酸化粒子によるスポンジ構造の創製-

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12877319
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Research Institution: Health Sciences University of Hokkaido
• Principal Investigator: 大野 弘機 北海道医療大学, 歯学部, 教授 (70018430)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 遠藤 一彦 北海道医療大学, 歯学部, 助教授 (70168821) ; 松田 浩一 北海道医療大学, 歯学部, 教授 (20109458) ; 平井 敏博 北海道医療大学, 歯学部, 教授 (80014273) ; 金子 寛 北海道医療大学, 歯学部, 助手 (50285532)
• Keywords: 貴金属合金 / 接着 / 接着性レジン / 4-META / 高温酸化 / 内部酸化 / 機械的結合 / スポンジ構造

Research Abstract

貴金属合金を大気中の高温(700〜800℃)で酸化した場合、Cuが酸化し、外部酸化層(酸化皮膜)と内部酸化層が形成する。高温酸化で形成された内部酸化粒子を酸洗いで除去すると合金表面にミクロなスポンジ構造が形成する。この構造に樹脂を含浸させ、レジンと金属の機械的結合を高めることができる(大野、他:歯科材料、器械17、p108、1998)。内部酸化層の構造は卑金属成分の種類と量によって変化することが明らかになっている。卑金属成分として、CuとともにNiあるいはIn、Crを含む場合、針状の内部酸化粒子が発達するが、これらの内部酸化粒子は酸洗いによって除去できず、有効なスポンジ構造を合金表面に創製できないことが明らかになった(Sagara and Ohno, Dent Mater J 18,366-384,1999)。酸洗いによって除去可能な塊状の内部酸化粒子を形成させるための卑金属成分の種類と添加量を検索必要がある。そこで、本実験では、スポンジ構造の形態変化におよぼす卑金属の添加量の影響を調べるために、Cuの添加量の影響とInとSn添加の影響について検討した。高温酸化によって内部酸化粒子を形成させ、酸化層の垂直断面を切り出し、鏡面に研磨後、断面をSEM・EPMA(日立、X-650)で分析した。スポンジ構造へのレジンの侵入は顕微レーザラマン分光分析装置(NR-1800,日本分光)で分析した。
その結果、Cuの添加量の増加に伴って、内部酸化粒子の発達が著しくなった。Cuとともに、InとSnを添加した場合、内部酸化粒子が針状に発達し、酸洗いで充分に除去できないことが判った。これらの結果から、内部酸化と酸洗いを組み合わせてスポンジ構造を合金表面に創製する場合、卑金属成分としてCuのみを含む貴金属合金が適した合金であることが判明した。

Research Products

• [Publications] H.Ohno,K.Endo,Y.Yamane,I.Kawashima: "XPS Study on the Weakest Zone in the Adhesion Structure between Resin containing 4-META and Precious Metal Alloys Treated with Different Surface Modification Methods"Dental Materials Journal. 20・1(in press). (2000)
• [Publications] Y.Yamane,H.Ohno,K.Endo: "Mechanism of Adhesion Between 4-META Resin and Alloys based on Bolger's Acid-base Interaction"Dental Materials Journal. 20・1(in press). (2000)
• [Publications] M.Hashimoto,H.Ohno,K.Endo,M.Kaga,H.Sano,H.Oguchi: "The effect of hybrid layer thickness on bond strength : demineralized dentin zone of the hybrid layer "Dental Materials. 16. 406-411 (2000)
• [Publications] M.Hashimoto,H.Ohno,K.Endon,M.Kaga,H.Sano,H.Oguchi: "In vivo Degradation of Resin-Dentin Bonds in Humans Over 1 to 3 Years"Journal of Dental Research. 79. 1385-1391 (2000)
• [Publications] 大野弘機: "金属と高分子材料との接着"日本歯科評論. 臨時増刊2000. 238-248 (2000)
• [Publications] 大野,遠藤,川島,山根,鄭,許: "内部酸化粒子で形成したスポンジ構造による金属・レジン接着の強化法"歯科材料・器械. 19 Special Issue. 129 (2000)