フルオロエラストマーとチタンで補強した耐衝撃性の高いセラミックス補綴に関する研究

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本研究ではチタン-セラミックス複合体とその接着システムの開発に関する実験を行った.チタン-セラミックス複合体の作製はキャスタブルセラミックスのインゴットに純チタン粒子を微量混ぜて鋳造を行ったもの,純チタン粒子と焼成陶材の混合物を薄膜としてセラミックス表面に焼付けたもの,スパッタリングによりセラミック表面にチタンをコーティングしたもの以上3種類の方法を試した.スパッタリングは装置の出力不足により十分な厚みのコーティングはできなかった.インゴットにチタン粒子を混ぜての鋳造に関しては,チタンの割合が総重量の0.5%以上になると融解がうまくいかず鋳造できなかったが,チタンの量を加減することにより複合体を作製することができた.焼成陶材を用いる方法では比較的多いチタンの量でも容易に複合体の作製ができたので,以降の接着の実験にはこの焼成法を用いた.接着耐久性を比較するために対照として市販のキャスタブルセラミックスを用い,熱サイクル耐久試験後に接着強さの測定を行った.接着剤としてはメタクリル酸メチルをトリブチルボランで重合開始させるMMA-TBBレジンとフルオロエラストマーのMMA溶液をトリブチルボランで重合開始させるレジンの2種類を用い,プライマー処理を行った.熱サイクル試験後,接着強さが最も強かったのはプライマー処理を行いフルオロエラストマーで接着したもの,次いでプライマー処理を行いMMA-TBBレジンで接着したものであった.プライマー処理なしの場合は熱サイクル後では自然脱離もしくは非常に弱い接着強さであった.以上のことからセラミックスにチタン成分を微量混ぜること,リン酸エステル系モノマーとシランカップリング剤を含有するプライマーで表面処理すること,そしてフルオロエラストマーによる弾性接着を利用することにより,セラミックスの接着耐久性が向上することが明らかとなった.