ESRによる光重合型コンポジットレジン中のポリマーラジカル濃度に関する研究  [in Japanese] ESR Study on Concentration of Polymer Radical Generated in Light-cured Composite Resin  [in Japanese]

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Author(s)

    • 亀水 秀男 KAMEMIZU HIDEO
    • 朝日大学歯学部口腔機能修復学講座歯科理工学分野 Department of Dental Materials Science, Division of Oral Functional Science and Rehabilitation, Asahi University School of Dentistry
    • 大元 秀一 OOMOTO SYUICHI
    • 朝日大学歯学部口腔機能修復学講座歯科理工学分野 Department of Dental Materials Science, Division of Oral Functional Science and Rehabilitation, Asahi University School of Dentistry
    • 飯島 まゆみ IIJIMA MAYUMI
    • 朝日大学歯学部口腔機能修復学講座歯科理工学分野 Department of Dental Materials Science, Division of Oral Functional Science and Rehabilitation, Asahi University School of Dentistry
    • 若松 宣一 WAKAMATSU NOBUKAZU
    • 朝日大学歯学部口腔機能修復学講座歯科理工学分野 Department of Dental Materials Science, Division of Oral Functional Science and Rehabilitation, Asahi University School of Dentistry
    • 足立 正徳 ADACHI MASANORI
    • 朝日大学歯学部口腔機能修復学講座歯科理工学分野 Department of Dental Materials Science, Division of Oral Functional Science and Rehabilitation, Asahi University School of Dentistry
    • 土井 豊 DOI YUTAKA
    • 朝日大学歯学部口腔機能修復学講座歯科理工学分野 Department of Dental Materials Science, Division of Oral Functional Science and Rehabilitation, Asahi University School of Dentistry

Abstract

この研究の目的は、電子スピン共鳴装置(ESR)により、市販の光重合型コンポジットレジンに発生するポリマーラジカルを直接検出し、可視光照射時のラジカル濃度の変化について検討することである。コンポジットレジンは市販のものを使用し、可視光照射はキセノンランプ(照射時間3時間)または歯科用ハロゲンランプ(照射時間5~120秒間)で行った。光重合型コンポジットレジン中に発生したポリマーラジカルはPMMAのポリマーラジカルに非常に類似していた。ラジカルは、キセノンランプによる光照射直後に発生し、その濃度は光照射中、急速に増加した。ESR測定時の温度とともにラジカル濃度も増加し、またその濃度の最大値も増加した。大気中、60℃では、ラジカル濃度は、照射開始から10分間後に最大(2.12×10^20 spins/g)に達した。しかしながら、ラジカル濃度が飽和に達した後は、光照射中にもかかわらず減少した。歯科用ハロゲンランプの光照射によって得られたラジカル濃度は、80秒間照射で最大(3.51×10^20 spins/g)に達し、その後120秒間までは飽和状態であった。さらに、照射後のポリマーラジカルの残留量が多いほど、またコンポジットレジン試料の保管温度が低いほど、ラジカルは長く残留した。保管温度が20℃の場合、12日後で光照射終了時(照射時間3時間)の濃度の約2/3残留することがわかった。光照射によって発生したラジカルは大気中、室温でも安定で長寿命であることから、ラジカル濃度のESR測定が非常に簡便であることがわかった。これらのことから、コンポジットレジンのラジカル濃度は重合率や反応率の指標とし利用できる可能性が示唆された。

The purpose of this study is to detect directly the polymer radicals generated in light-cured composite resin and investigate the change of radical concentration under visible light irradiation by electron spin resonance (ESR) spectroscopy. In the present study, a commercially available light-cured composite resin was used, and a xenon lamp (irradiation time of three hours) or dental halogen lamp (exposure times of 5-120 seconds) was used for visible light irradiation. The polymer radicals generated in light-cured composite resin were very similar to the PMMA polymer radicals. The radicals were generated immediately after the light irradiation with the xenon lamp and the radical concentration increased rapidly during the light irradiation. The radical concentration increased with an increase in the temperature of ESR measurements during irradiation, and the maximum value also increased. It reached maximum value (2.12 x10^20 spins/g) 10 minutes after the beginning of irradiation at 60℃ in air. However, after having been saturated, the radical concentration decreased even though the composite resin was still being irradiated. The radical concentration obtained by the irradiation with the dental halogen lamp reached maximum value (3.51 x10^20 spins/g) after irradiation for 80 seconds,and remained saturated until 120 seconds. Moreover, the more the storage temperature of the composite resin sample was lowered, the longer the radicals remained. The radical concentration was about two-thirds of the concentration after 104 minutes irradiation 12 days later at a storage temperature of 20℃. It was found that ESR analysis of radical concentration was very easy because the radicals generated in composite resins were long-lived at room temperature in air. Thus, these results suggest that the concentration of polymer radicals serves as an index of the polymerization (or reaction) rate of light-cured composite resins.

Journal

  • The journal of Gifu Dental Society

    The journal of Gifu Dental Society 37(3), 167-175, 2011-02-20

    Asahi University

References:  22

Cited by:  1

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    110008138658
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN00053070
  • Text Lang
    JPN
  • Article Type
    Journal Article
  • ISSN
    03850072
  • Data Source
    CJP  CJPref  NII-ELS  IR 
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