| 研究課題/領域番号 |
21K03780
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18010:材料力学および機械材料関連
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| 研究機関 | 大阪工業大学 |
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研究代表者 |
西川 出 大阪工業大学, 工学部, 教授 (90189267)
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| 研究分担者 |
高橋 英和 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (90175430)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | コンポジットレジン / 疲労 / 接着特性 / フィラー粒径 / 摩耗特性 / 疲労強度 / フィラー / 粒径 / ｐH / 歯科修復材料 / アルミナフィラー / デジタル画像相関法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
歯科理工の分野では新しい材料開発もいくらかなされてはいるが、材料の微視構造にまで遡って機械的性質の仕組み考察し、それに基づいて材料設計することはなされていない。本研究では微視構造を正確に捉える画像相関法デジタル画像相関法による測定技術を構築し、これを用いて実際に使用に耐えるコンポジットレジンが何であるかの検討にまで発展させる。また強度確保の点から新しい強化メカニズムの解明を行う。従来型シリカフィラーに加えて形状を成業したクラスターフィラーの検討、さらには強度やレジンーフィラー界面特性を制御したハイブリッド型コンポジットレジンについて検討する。
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| 研究実績の概要 |
本年度は歯科用ガラス繊維強化プラスチックに注目した．これはグラスファイバー強化型レジン材料であり，化学的耐久性に優れているガラスを繊維状にした無機繊維である．発がん性物質として知られるアルベストと同じ無機繊維であることから，グラスファイバーの安全性に懸念をもたれることもあるが，アルベストとは根本的に異なることが明らかになっている．ここで用いたファイバーブロックの構造は，十字織構造のものである．グラスファイバー強化型レジン材料は，歯科用樹脂の機械的性質を補うために繊維と複合した材料であり，無機質フィラー粒子を複合する手法と比べ，より高強度の複合材料を得ることができる．歯科用樹脂と繊維のように，異質，異形の材料を組み合わせることによって，単独では持ち得ない優れた性質を持つ材料を複合材料といい，身近な例として，鉄とコンクリートの複合材料である鉄筋コンクリートが挙げられる．コンクリートは引張りに弱いが高い圧縮強さを持ち，複合化によりお互いの短所を相互補完する構造となっている．
本研究では歯科用ガラス繊維強化樹脂の利用の可能性を調べることとした．ファイバーブロックを歯科用修復材料として臨床に応用するにあたって長寿命化を目指した強度向上が必要となる．そこで疲労特性を探求することとした．さらに，臨床に応用する際のガラス繊維シートの積層面方向の影響についても調べた．そして，疲労強度といった動的強度に加え，静的試験も行い，疲労特性についても考察した．
さらにコンポジットレジンの接着特性にも着目した．すなわち最適な接着特性を発揮するコンポジットレジンを探索し，それを開発することとした．フィラーには大中小，３種類のフィラーサイズのものを用い，これらの最適な配合割合について探究した．
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