熱延伸3Dプリンティングによる生体用高分子材料の強化および骨類似機能化

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K14019
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分26040:構造材料および機能材料関連
• 研究機関: 弓削商船高等専門学校
• 研究代表者: 福田 英次 弓削商船高等専門学校, 電子機械工学科, 講師 (30536553)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 生体用材料 / ポリエーテルエーテルケトン / ３Dプリンタ

研究成果の概要

熱溶融積層方式の３D プリンタのヒートノズルを400 ℃程度まで加熱できるように改良し，造形条件の検討をすることで，生体材料の一種であるポリエーテルエーテルケトンの造形体を作製することに成功した．造形条件のひとつであるヒートノズルの走査速度を変化させることで，ポリエーテルエーテルケトンの造形体の機械的強度に差異が認められた．示差走査熱量測定の結果，造形条件によって結晶化度および結晶の配向性が異なることを見出した．

自由記述の分野

生体材料

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は，造形条件によって，生体材料の一種であるポリエーテルエーテルケトン造形体の結晶の配向性や結晶化度を制御できることおよびそれを利用してポリエーテルエーテルケトン造形体の機械的性質を制御できる可能性を示唆している．生体骨は，個々形状が異なり，機械的性質は異方性であるため，３D プリンタの得意とする形状コントロールと結晶の配向性を制御できる材質コントロールを同時にできることは社会的意義が大きい．