歯科修複用材料としてのインターペネトレート構造の複合材料の開発

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本研究はインターペネトレート構造をもつ無機・有機複合体の歯科修復材への応用を目的としている。ミクロに無機・有機化合物がインターペネトレート構造で複合化されたレジンは、従来の複合材のように繊維やフィラーとレジンとの単なる複合でなく、無機層構造に有機ポリマー鎖が侵入し、かつからみあった材料である。このため従来のシラン処理で見られるようなフィラーとレジンの界面での加水分解性がない。コアー材として用いるセピオライトは、無機化合物でありながら柔軟性がある繊維状の物質であり、加熱処理をすることにより結晶水を失って生ずる細かい孔路は、分子オーダーの寸法を持ち、分子レベルで複合かが可能である。上記のインターペネトレート構造をもった無機・有機複合レジンを開発するため、1.無機層と有機層が分子レベルで積層するに適した細孔が得られるセピオライトの加熱条件を選定した。その結果セピオライト中のMg端に配位した結晶水の脱水温度300℃が適当であった。この温度以上に加熱すると組成中のOH基の脱水が始まり、セラミックス化し、ミクロポアー部が減少し、複合化には適さなくなった。2.1で得られたセピオライトにSilane処理またはPMMA Graft処理を行った。3.2で前処理をしたセピオライトにマトリックスレジンとしてPolymethyl methacrylate(PMMA)を選定し、複合化した。4.以上のように作製した試料につき、歯科理工学的性質(圧縮強度、引っ張り強度、表面硬さ、耐摩耗性、熱膨張率)を検討した。その結果、上で得られた無機・有機複合体は耐摩耗性、耐久性の向上が顕著であった。