次世代グリーン材料を用いた軽くて丈夫なデジタル義歯用3Dプリント樹脂の開発

本研究の目的は，義歯用3Dプリント樹脂に環境負荷が少ないCNFを補強材として添加し，軽量で補強効果の高い義歯の製作を目指すための新規材料の開発である．先行研究として，ジルコニアフィラーを添加後，機械的物性評価試験を行い，フィラー添加によって物性が向上することを確認した．本研究では，環境負荷の少ない次世代グリーン材料を先行研究と同様の3Dプリント樹脂に混合する．従来の義歯破折は床用材料の屈曲疲労による影響が大きく，破折防止のため挿入する補強材の材質，厚さや位置関係に留意する必要があった．一方，本研究では3Dプリンター特有の積層メカニズムを利用してCNFを各プリント層へ均等に分散させることを最終目標とする．まずは3Dプリント樹脂へ混合する最適なCNFの添加率を明らかにするため，先行研究を参考に3Dプリント樹脂にCNFを0.1 wt%ずつ添加した．そのまま混合したところ，CNFが凝集してしまったので，適量の溶媒中にCNFを分散させた溶液を作成した．この溶液をスパチュラを用いて少しずつ3Dプリント樹脂へ混合したが，均質に混合できなかった．そのため，ホモジナイザーを用いて一定時間混合した．混合物中の溶媒はホットプレートを用いて完全に揮発させた．3Dプリンターによる試験片造形の前に，混合物の硬化の程度や物性等を確認するため，テフロン製の鋳型を用いて試験片を造形した．鋳型の中に混合物を流し入れ，気泡の有無を確認した後，405nm波長の紫外線硬化装置を使用して40分間硬化させた．この作業を1 wt%になるまで継続した．

本研究の目的は，義歯用3Dプリント樹脂に環境負荷が少ないCNFを補強材として添加し，軽量で補強効果の高い義歯の製作を目指すための新規材料の開発である．先行研究として，ジルコニアフィラーを添加後，機械的物性評価試験を行い，フィラー添加によって物性が向上することを確認した．本研究では，環境負荷の少ない次世代グリーン材料を先行研究と同様の3Dプリント樹脂に混合する．従来の義歯破折は床用材料の屈曲疲労による影響が大きく，破折防止のため挿入する補強材の材質，厚さや位置関係に留意する必要があった．一方，本研究では3Dプリンター特有の積層メカニズムを利用してCNFを各プリント層へ均等に分散させることを最終目標とする．まずは3Dプリント樹脂へ混合する最適なCNFの添加率を明らかにするため，先行研究を参考に3Dプリント樹脂にCNFを0.1 wt%ずつ添加した．そのまま混合したところ，CNFが凝集してしまったので，適量の溶媒中にCNFを分散させた溶液を作成した．この溶液をスパチュラを用いて少しずつ3Dプリント樹脂へ混合したが，均質に混合できなかった．そのため，ホモジナイザーを用いて一定時間混合した．混合物中の溶媒はホットプレートを用いて完全に揮発させた．3Dプリンターによる試験片造形の前に，混合物の硬化の程度や物性等を確認するため，テフロン製の鋳型を用いて試験片を造形した．鋳型の中に混合物を流し入れ，気泡の有無を確認した後，405nm波長の紫外線硬化装置を使用して40分間硬化させた．この作業を1 wt%になるまで継続した．