| 研究課題/領域番号 |
17K11777
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
青柳 裕仁 新潟大学, 医歯学系, 助教 (30460140)
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| 研究分担者 |
大川 成剛 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (80143791)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 炭化珪素繊維 / シランカップリング処理 / 機械的強度 / コンポジットレジン / アクリルレジン / 繊維強化 |
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| 研究実績の概要 |
高靭性および高耐久性を歯科用高分子材料に付与するため、SiC繊維との複合材を創製した。
臨床応用を目指し、昨年度の研究成果を元に、γ-MPTSを用いた適切なシランカップリング処理法（1 mass%γ-MPTSシランカップリング処理剤を用いた風乾法）で作製した試作SiC繊維強化型コンポジットレジンをコントロールとし、市販シランカップリング処理剤を用いて作製した試作SiC繊維強化型コンポジットレジンの機械的強度を比較した。実験に供するベースレジンとして、主成分がウレタンジメタクリレート（UDMA）、および希釈剤としてトリエチレングリコールジメタリレート（TEGDMA）を用い（UDMA : TEGDMA = 70 mass% : 30 mass%）、光増感剤としてカンファーキノン、重合促進剤としてN,N-ジメチルアミノエチルメタクリレートを添加した光重合型ベースレジンを調製した。評価にはシランカップリング処理後のSiC繊維表面へのFTIR分析、ISO4049に準拠した試作SiC繊維強化型コンポジットレジンへの3点曲げ試験およびSEMによる破断様相の観察を用いた。本実験より、メーカ指示に従って市販シランカップリング処理剤を用いる方法は、風乾法による最適なシランカップリング処理法に劣らない効果が得られることが判明した。
最後に、市販床用アクリルレジンを用いたSiC繊維-アクリル複合体の作製および評価を行った。本実験では、ISO20795-1に準拠し、SiC繊維を単方向に並べたシートおよび繻子織SiC繊維シートを埋入した試験片に対し、シランカップリング処理の有無による評価を行い、シランカップリング処理を行うことにより高い曲げ強度を得られることが判明した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
理由
本研究で当初予定していた、γ-MPTSを用いた適切なシランカップリング処理法の検討を終え、成果を発表および論文投稿した。
また、臨床応用を視野に入れたSiC繊維への市販シランカップリング処理剤の効果の検討もほぼ終え、現在、国際学会での発表および論文投稿の準備に入っている。
さらには、市販床用アクリルレジンへSiC繊維シートを用いたSiC繊維-アクリル複合体の作製および評価・検討に関して、繻子織のシートを用いることによることにより、高強度を有する義歯作製といった臨床応用への可能性が見出され、この結果は、国際学会で発表を済ませており、現在論文投稿を行う準備に入っている。
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| 今後の研究の推進方策 |
臨床応用を目標に、SiC繊維にオペーク材を用いた色差測定（審美性の検証）およびサーマルサイクル試験による劣化試験等を行う予定である。
オペーク材を用いた色差測定（審美性の検証）はシランカップリング処理後のSiC繊維の表面に市販オペーク材を塗布し、色差測定を行う。色差計測には既存のShadeEye NCCを用いる。上記オペーク処理を行ったSiC繊維に1.0および2.0 mm厚のコンポジットレジン（VITAシェードA1～A3.5）を張り付け、オペークを裏面に塗布もしくはなにも処理していないコンポジットレジンとの色差を比較する。
劣化試験はサーマルサイクル試験で、５℃および60℃の蒸留水に交互に１分間ずつ浸漬し、0回をコントロールとし、1,000、5,000、10,000回行ったものを、前年度と同様に3点曲げ試験で評価を行う。得られた結果より、シランカップリング処理の検証を行う。
検討する市販シランカップリング処理剤の種類を増やし、SiC繊維強化型コンポジットレジンの臨床応用の可能性を目指す。
市販床用アクリルレジンおよびSiC繊維製繻子織シートを用いたSiC繊維-アクリル複合体の評価・検討を進める。
SiC繊維含有量の増加に伴う、機械的性質および加工性に関する検討・評価を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
現在、研究成果の論文投稿および英文校正費、次年度の国際学会（IADR）での発表のための発表関連費等として使用予定である。
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