Development of novel 3D-printable resin with mechanical compatibility for denture

光硬化型3Dプリントは、従来の技工法やCAD/CAM切削加工法にない特長をもつが、造形できる材料の選択肢が少ないという欠点がある。特に、 義歯床や義歯人工歯用の素材は選択肢がほとんどない。人工歯と床用の素材で色調の違いはあるものの、市販の3Dプリント用素材のほとんどは アクリル系レジン製である。アクリル系レジンは、力学的性質と物理化学的性質が低く、臨床的課題が多く残されている 。そこで本研究では、物理化学的性質と力学的性質に優れた新規3Dプリント素材を開発することを目的とする。新規3Dプリント用レジンは、シラン処理したシリカフィラーをウレタンジメタクリレート（UDMA）、トリエチレングリコールジメタクリレート（TEGDMA）、光重合開始剤を混合したレジンモノマー液中に分散させることで調整した。このレジンを市販のSLA-3Dプリンターを用いて板状に造形した。造形物の表面に残存した未重合モノマーはイソプロピルアルコールにて超音波洗浄にて取り除き、技工用光重合器にてポストキュアを5分間行うことで完全硬化させた。試料の機械的性質を三点曲げ試験とビッカース硬さ試験にて評価した。レジンモノマー液に分散させたフィラーは、70wt%までは均一に分散できたが、80wt%では凝集して分散させることができなかった。試料の曲げ強さ、ビッカース硬さ、弾性係数はフィラー含有量とともに増加し、70wt%フィラー添加で最大値を示した。得られた機械的性質は、市販の小臼歯CAD/CAM用コンポジットレジンブロックと同程度であった。

光硬化型3Dプリントは、従来の技工法やCAD/CAM切削加工法にない特長をもつが、造形できる材料の選択肢が少ないという欠点がある。特に、 義歯床や義歯人工歯用の素材は選択肢がほとんどない。人工歯と床用の素材で色調の違いはあるものの、市販の3Dプリント用素材のほとんどは アクリル系レジン製である。アクリル系レジンは、力学的性質と物理化学的性質が低く、臨床的課題が多く残されている 。そこで本研究では、物理化学的性質と力学的性質に優れた新規3Dプリント素材を開発することを目的とする。新規3Dプリント用レジンは、シラン処理したシリカフィラーをウレタンジメタクリレート（UDMA）、トリエチレングリコールジメタクリレート（TEGDMA）、光重合開始剤を混合したレジンモノマー液中に分散させることで調整した。このレジンを市販のSLA-3Dプリンターを用いて板状に造形した。造形物の表面に残存した未重合モノマーはイソプロピルアルコールにて超音波洗浄にて取り除き、技工用光重合器にてポストキュアを5分間行うことで完全硬化させた。試料の機械的性質を三点曲げ試験とビッカース硬さ試験にて評価した。レジンモノマー液に分散させたフィラーは、70wt%までは均一に分散できたが、80wt%では凝集して分散させることができなかった。試料の曲げ強さ、ビッカース硬さ、弾性係数はフィラー含有量とともに増加し、70wt%フィラー添加で最大値を示した。得られた機械的性質は、市販の小臼歯CAD/CAM用コンポジットレジンブロックと同程度であった。