図11 成形方法A, B, Cにて成形されたスクリューのせん 図12 成形方法A, B, Cにて成形されたスクリューのねじ ４. 結言 本研究ではβ-TCP/PLA複合材料の力学的特性を向上させるために，界面処理と延伸を組み合わせたハイブリット図13 キャスト法，押出延伸と鍛造，延伸スクリュー成形にて成形したスクリューのせん断強度とねじり強度． 結晶化度が増加する点が原因として考えられる．また，L乳酸やステアリン酸を用いて界面処理を行った．この結果，ステアリン酸にて界面処理を行うことによって引張強度が向上し，界面処理量6 phcでは引張強度が約1.5倍となった． 次に具体的な骨固定デバイスとしてスクリューに着目し，PLAの延伸とスクリューの成形方法の確立を試みた．この結果，延伸したPLAの成形方法を確立し，押出延伸によってせん断強度を44.9 %向上した．また，押出延伸と鍛造を同時に行う，成形方法Cによって成形した結果，延伸したPLAスクリューの成形方法の簡素化と強度向上を同時に実現することができた． 本研究は公益財団法人天田財団2018年度奨励研究助成を受けて行われたものであり，ここに厚く謝意を表する．また，本研究を遂行するにあたりご協力を頂きました共同研究者の東京都立大学の小林訓史教授ならびにサレジオ工業高等専門学校学生の中野秀秋氏，黒澤暢生氏，小椋陸氏，小林優斗氏，才木一眞氏に厚く謝意を表する． (1)せん断強度 (2)ねじり強度 断力-試験時間線図 りモーメント-試験時間線図 強化手法を提案した．このための基礎的な調査として，延伸方法や界面処理方法を確立し，力学的特性の調査を行った．その結果，延伸によってβ-TCP/PLA複合材料の力学的特性は同じ条件で延伸したPLAよりも向上することが示され，β-TCP 含有率30 mass%では約1.6倍となった．これはβ-TCP粒子が変形せず，PLA領域が選択的に変形し，強配向する点やβ-TCP粒子が結晶核剤として作用し， 1) Xueyu Qiu・Li Chen・Junli Hu・Jingru Sun・Zhongkui Hong・Aixue Liu・Xuesi Chen・Xiabin Jing : Journal of polymer science: Part A: Polymer chemistry, 5177-5185 (2005), 43. 2) J. W. Leenslag・A.J.Pennings : Polymer, 1695-1702 (1987), 2. 3) H. Tsuji・H. Daimon・K. Fujie : Biomacromolecules，835-840 (2003), 4. 4) S. Kang・S.L. Hsu・H. D. Stidham・P. B. Smith・M. A. Leugers・X. Yang : Macromolecues, 4542-4548 (2001), 34. 5) Y.S. Wong・Z.H. Stachurski・S.S. Venkatramana : Acta Materialia, 5083-5090 (2008), 56. 6) S. Kobayashi・R. Nagao : Advanced Composite Materials , 467-480 (2015), 24. 7) M. Sakaguchi・S. Kobayashi : Advanced Composite Materials, 91-103 (2015), 24. 謝 辞 参考文献 − 208 −
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