高強度・高靭性を有する歯科CAD/CAM用グラスファイバー強化型レジンの開発

現在、歯科用CAD/CAMシステムによって歯冠修復物・歯科補綴装置を切削加工で製作するワークフローが構築されており、CAD/CAM用材料についてさらなる研究開発が望まれる。そこで本研究の目的は、歯工連携によってCAD/CAM用グラスファイバー強化型レジン（GFRP）材料の作製とその最適化を行い、高強度・高靭性を有する新規なCAD/CAM用材料を開発することである。本年度（令和４年度）においては、強化材であるガラス繊維の補強効果の最適化を図るため、ロービングクロスを強化材とするCAD/CAM用GFRP材料（GF-1）と、それに比べて網目が細かく厚さの薄いガラスクロスを強化材とするCAD/CAM用GFRP材料（GF-2）の2種類のGFRP材料を作製した。CAD/CAM用GFRP材料の作製は、ガラス繊維にアクリル樹脂を含浸させ、ホットプレスにより加圧・加熱成形することで行った。試作CAD/CAM用GFRPについて曲げ試験を実施した結果、網目の細かいガラスクロスを強化材とするGF-2はロービングクロスを強化材とするGF-1に比べて高い曲げ特性（曲げ強さ、曲げ弾性係数）を有していることが明らかとなった。また、試作したCAD/CAM用GFRPブロック体について歯科用CAD/CAM装置による切削加工を行い、CAD/CAM冠（右上6）およびブリッジ（右上456）を製作した。市販CAD/CAM用GFRPブロック体から削り出した歯科補綴装置と同様に、気泡やガラス繊維の露出等は見受けられず、品質および切削加工性の高いCAD/CAM用GFRPブロック体を開発することができた。

現在、歯科用CAD/CAMシステムによって歯冠修復物・歯科補綴装置を切削加工で製作するワークフローが構築されており、CAD/CAM用材料についてさらなる研究開発が望まれる。そこで本研究の目的は、歯工連携によってCAD/CAM用グラスファイバー強化型レジン（GFRP）材料の作製とその最適化を行い、高強度・高靭性を有する新規なCAD/CAM用材料を開発することである。本年度（令和４年度）においては、強化材であるガラス繊維の補強効果の最適化を図るため、ロービングクロスを強化材とするCAD/CAM用GFRP材料（GF-1）と、それに比べて網目が細かく厚さの薄いガラスクロスを強化材とするCAD/CAM用GFRP材料（GF-2）の2種類のGFRP材料を作製した。CAD/CAM用GFRP材料の作製は、ガラス繊維にアクリル樹脂を含浸させ、ホットプレスにより加圧・加熱成形することで行った。試作CAD/CAM用GFRPについて曲げ試験を実施した結果、網目の細かいガラスクロスを強化材とするGF-2はロービングクロスを強化材とするGF-1に比べて高い曲げ特性（曲げ強さ、曲げ弾性係数）を有していることが明らかとなった。また、試作したCAD/CAM用GFRPブロック体について歯科用CAD/CAM装置による切削加工を行い、CAD/CAM冠（右上6）およびブリッジ（右上456）を製作した。市販CAD/CAM用GFRPブロック体から削り出した歯科補綴装置と同様に、気泡やガラス繊維の露出等は見受けられず、品質および切削加工性の高いCAD/CAM用GFRPブロック体を開発することができた。