| 研究概要 |
本研究は強化材に生体親和性と化学的耐久性に優れたジルコニア含有ガラス繊維,マトリクスポリマーにウレタンジメタクリレートを用いた新しいファイバーポスト(以後CZポストと略す)の開発を目的とした.著者らはすでに,ジルコニア含有ガラス繊維は生体類似溶液への耐久性が大きく生体材料用FRPの強化材として適すること,またCZポストはV_fが大きくなるほど曲げ強さ,曲げ弾性率が増大することについて発表した.
本年度は昨年につづいてCZポストの新しい成形方法について詳細に検討した.一般にモノマーは同時に加熱して重合させると体積収縮による欠陥が表面に見られる.そこで,本実験ではモノマーを充填した付形チューブの下方より上方に連続的に加熱重合させる装置を考案して,この連続加熱成形法の重合条件について検討した.その結果,連続加熱成形法で成形したCZポストの表面は平滑であり,CZポストの一次重合の条件は90℃で移動速度1.13mm/minで連続加熱成形する方法が適することが明らかになった.また,CZポストのガラス繊維体積含有率(V_f)を変化させて成形し機械的性質を詳細に調べた結果,CZポストの弾性率(E)はV_fが大になると弾性率も大となり,E=0.67V_f+2.0の実験式を得た.これより所定の弾性率を持ったCZポストはV_fを変化させて材料設計できることを明らかにした.
また,CZポストの耐久性評価としてサーマルサイクル試験で曲げ強さ(713MPa)の変化を調べた結果,10,000回までは変化が無く,20,000回では610.1MPaとなり初期強さの85.6%になった.また,CZポストを別の引き抜き成形法で成形して,同様に機械的性質を調べて,前述の連続加熱成形法と比較検討している.その他,ジルコニア含有ガラス繊維,Eガラス繊維について家兎の皮下および骨内に埋入して,生体組織反応の試験も進めている.
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