安定で安心なCAD/CAM冠のための高強度歯科用コンポジットレジンの構築

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疲労強度や摩耗特性に優れたコンポジットレジンの開発に向かって、フィラー粒径とフィラー充填率に着目し、種々の特性調査試験を行った。配合するフィラー粒径は0.7μm、2.1μm、3.5μm、10μm、50μmであるが、10μm以下のナノフィラー、ミクロフィラーを添加剤としながら、50μmの比較的大きなフィラーが軸となるような配合を考案した。これによりフィラー充填率の向上を図ることができた。具体的に達成できた最高充填率は85%である。充填率として、85%、80%、70%、60%のワイドレンジでの特性評価実験を行った。その結果、フィラー充填率が大きいものほど疲労特性は向上したが、ある程度高い70%や80％の充填率となった時に疲労強度はピークとなり、それ以上充填率を上げると逆に強度低下する現象を確認した。すなわち、フィラー充填率には適正値があることが判明した。フィラー粒径の配合割合についても50μmのマクロフィラーの配合割合が60%以上でないと、よい疲労特性が得られないことも明らかとなった。一方、摩耗特性に関してもマクロフィラー割合の増加とともに特性が向上することが確認できた。さらに摩耗特性に及ぼす熱劣化の影響についても調査した。その結果、熱劣化の影響もマクロフィラーの配合割合が多いものほど、その影響を受けにくいことが分かった。コンポジットレジンにおける疲労強度特性、摩耗特性の双方に対してマクロフィラーの果たす役割が大きいことが明らかとなった。