| 研究概要 |
レジン成分を含有しない従来型グラスアイオノマーセメントを強化する目的で、セメントの粉末成分に類似するCaO-P_2O_5-SiO_2-Al_2O_3 (CPSA)のガラス短繊維を作製し、それを複合したグラスアイオノマーセメントに対する強化効果を検討した。その結果、セメント粉末に直径9.7±2.1mでアスペクト比(長さ/直径)5.0±0.9のガラス短繊維を60mass%含有させたセメント硬化体は、硬化24時間後で間接引張強さ18MPaと曲げ強さ35MPaを得ることができ、これらはガラス短繊維無添加の硬化体に比較して各々1.8倍および4.5倍の値を示した。さらにセメントへのCPSAガラス短繊維の添加は、典型的な工業用ガラス短繊維(Eガラス繊維)の添加よりセメントの強化に対して効果的であることを明らかにした.しかし,ビッカース硬さは,ガラス添加量に関係なくほぼ385Hvの値を示したが,含有しない試料と50wt%含有試料では,統計学的に有意の差が認められた.試料表面にガラス繊維が存在しないため,硬さに対する効果は小さかったと考えられた.セメント皮膜厚さは,0wt%で18.9,μm,20wt%で28.3μm,50wt%で70.8μmであり,ガラス短繊維の含有量の増加とともに増加した.これは,添加量が増加するに従い,ガラス繊維が重なり合い皮膜厚さが増加したものと考えられた.
以上のことから,グラスアイオノマーセメントと本研究で用いたガラス短繊維を用いて複合化することによって,マトリックス相と分散繊維によって機械的強度が向上した.このメカニズムは,分散したガラス繊維が亀裂の進展を抑制していることによると考えられた.しかし,ガラス含有量が多くなると機械的強度が増す反面,セメント皮膜厚さが厚くなった.JIS規格では25μmnに規定されており,20wt%以下でないとこの規格を満たすことができないことがわかった.このことより,本研究で開発中のグラスアイオノマーセメントは充填用セメントと合着用セメントとに分けて,ガラス短繊維を含有する必要があると考えられた.
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