低エネルギー電子線照射が常温重合型アクリルレジンの曲げ特性に与える効果

メタクリル酸メチル（MMA）とポリメタクリル酸メチル（PMMA）の混合物を主原料とする歯科用アクリルレジンは、様々な重合方式があり、用途に応じて選択されている。特に常温重合型アクリルレジンは、その操作性や成形性からプロビジョナルレストレーションの製作や義歯修理などに多用されているが、機械的強度に課題がある。これに対し、ポリマー粉末への低エネルギー電子線（LEB）照射を用いた強度向上の方法が注目されている。本研究は、常温重合型アクリルレジンの機械的強度の向上を目的に、ポリマー粉末へのLEB照射の有効性を確認するものである。

本研究の結果、LEB照射がポリマー粉末のフリーラジカル生成を増加させ、それに伴いプロビジョナルレストレーションの曲げ強さが向上することが示された。特に、50kGyの照射条件で最大の曲げ強さが得られたが、100kGyでは逆に強度が低下する傾向が見られた。また、弾性係数については有意な変化が見られなかった。これらの結果は、LEB照射がポリマー主鎖の切断とフリーラジカル生成を促進し、架橋数の増加をもたらすことによるものであると考えられる。

本研究では、常温重合型アクリルレジン（ユニファストⅢクリア）を用い、そのポリマー粉末に対してLow Energy Electron Beam Radiation Systemを用いてLEB照射を行った。照射条件は管電圧110kV、管電流16μA、室温にて酸素濃度2,000ppm以下の窒素ガス雰囲気中で行った。照射吸収線量は0（未照射）、25、50、75、100kGyとし、未照射をコントロールとした。照射後の粉末試料に対しては電子スピン共鳴（ESR）分析を行い、また、重合体試料に対しては３点曲げ試験を実施した。

今回の研究により、常温重合型アクリルレジンの機械的強度向上に対するLEB照射の効果が確認された。具体的には、LEB照射により生成されたフリーラジカルがポリマー粉末中での主鎖を切断し、モノマーとの混和時に膨潤・溶解性を向上させることで架橋数が増加し、曲げ強さが向上することが示された。ただし、照射線量が過剰になると逆効果となるため、最適な線量条件の設定が重要である。

今後の研究では、LEB照射による他の機械的性質への影響や、臨床応用に向けた安全性・効果の長期評価が求められる。また、異なる種類のアクリルレジンや他の重合条件に対するLEB照射の効果も検討することで、より広範な応用が期待される。これにより、歯科用アクリルレジンの機械的強度を向上させる新たな技術としての確立が目指される。