安定で安心なCAD/CAM冠のための高強度歯科用コンポジットレジンの構築

构建高强度牙科复合树脂，打造稳定可靠的 CAD/CAM 牙冠

基本信息

批准号：
21K03780
负责人：
西川出
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Osaka Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

疲労強度や摩耗特性に優れたコンポジットレジンの開発に向かって、フィラー粒径とフィラー充填率に着目し、種々の特性調査試験を行った。配合するフィラー粒径は0.7μm、2.1μm、3.5μm、10μm、50μmであるが、10μm以下のナノフィラー、ミクロフィラーを添加剤としながら、50μmの比較的大きなフィラーが軸となるような配合を考案した。これによりフィラー充填率の向上を図ることができた。具体的に達成できた最高充填率は85%である。充填率として、85%、80%、70%、60%のワイドレンジでの特性評価実験を行った。その結果、フィラー充填率が大きいものほど疲労特性は向上したが、ある程度高い70%や80％の充填率となった時に疲労強度はピークとなり、それ以上充填率を上げると逆に強度低下する現象を確認した。すなわち、フィラー充填率には適正値があることが判明した。フィラー粒径の配合割合についても50μmのマクロフィラーの配合割合が60%以上でないと、よい疲労特性が得られないことも明らかとなった。一方、摩耗特性に関してもマクロフィラー割合の増加とともに特性が向上することが確認できた。さらに摩耗特性に及ぼす熱劣化の影響についても調査した。その結果、熱劣化の影響もマクロフィラーの配合割合が多いものほど、その影響を受けにくいことが分かった。コンポジットレジンにおける疲労強度特性、摩耗特性の双方に対してマクロフィラーの果たす役割が大きいことが明らかとなった。

为了开发具有优异疲劳强度和磨损性能的复合树脂，我们针对填料粒径和填料填充率进行了各种性能调查测试。待混合的填料粒径为0.7μm、2.1μm、3.5μm、10μm和50μm，但配方中50μm的较大填料形成核心，而10μm或更小的纳米填料和微米填料被设计用作添加剂。这使得可以提高填料填充率。具体实现的最高填充率为85%。在广泛的填充率范围内进行了特性评估实验：85%、80%、70%和60%。结果表明，随着填料填充率的增加，疲劳性能得到改善，但当填充率达到70%或80%时，疲劳强度达到峰值，相反，当填充率进一步增加时，强度下降。换句话说，发现填料填充率具有适当的值。关于填料粒径的配合比例，还可知如果50μm大尺寸填料的配合比例不为60％以上，则无法得到良好的疲劳特性。另一方面，已证实随着大填料比例的增加，磨损特性也得到改善。此外，还研究了热劣化对磨损特性的影响。结果发现，大分子填料的混合比例越大，热劣化的影响越小。很明显，大填料在复合树脂的疲劳强度和磨损特性方面发挥着重要作用。