2005 Fiscal Year Annual Research Report

材料最適設計による損傷修復型スマート床義歯の実用化

Research Project

Project/Area Number	17592027
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Research Institution	The University of Tokushima
Principal Investigator	浜田賢一徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教授 (00301317)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	河野文昭徳島大学, 医学部・歯学部附属病院, 教授 (60195120)
Keywords	スマート材料 / 繊維強化複合材料 / 形状記憶合金 / 床用レジン / 接着プライマー / 界面接合 / 界面すべり / 表面コーティング
Research Abstract	形状記憶合金繊維を埋め込んだ床用レジンの損傷修復においては、繊維の収縮時に繊維-レジン界面でせん断すべりが生じることから、界面せん断すべり抵抗が損傷修復精度に大きく影響する。一方で、繊維埋め込み型複合材料の強度に対しては界面接着強さが大きく影響することが知られている。これらから、スマート床義歯の高性能化に対しては、界面接着強さは大きく、界面剥離後のせん断すべり抵抗は小さい界面が適していると予想される。また、埋め込んだ形状記憶合金繊維がレジン中で黒く見え審美性を低下させており、繊維に金メッキを施すことでこれを改善できると考えられる。しかし、繊維表面が変化することで界面特性も変化すると予想され、審美性の向上と損傷修復精度の確保が両立するかの検討も必要である。以上から本年度は、製造まま形状記憶合金繊維とそれに金メッキを施した繊維の2種類に対して、市販界面接着プライマー3種類を用いて界面特性を変化させ、繊維埋め込みレジンの機械的特性と損傷修復特性がどのように変化するかを調べた。その結果、繊維表面の金メッキはレジンを透して目視でき、審美性の向上に有効であることが確認できた。また、製造まま繊維に対しては、3種類のプライマーにおける界面接着強さと界面すべり抵抗の問に相関は認められず、高い界面接着強さと低い界面すべり抵抗を両立しているプライマーが存在し、高い機械的特性と修復精度を発揮する繊維埋め込みレジン作製に有効であると考えられた。一方で、金メッキを施した繊維に対してのプライマーの効果は製造まま繊維とは異なる傾向を示し、高い界面接着強さと低い界面すべり抵抗を両立しているプライマーは確認できなかった。