高圧プライマーコーティングによるレジンセメントとジルコニアの接着

Bonding of resin cement to zirconia with high pressure primer coating.

抄録

目的:

ジルコニアとレジンの接着およびプライミングされたジルコニアの表面特性に対するセラミックプライマーコーティング時の空気乾燥圧力の影響を調査する。

OBJECTIVES: To investigate the effect of air-drying pressure during ceramic primer coating on zirconia/resin bonding and the surface characteristics of the primed zirconia.

方法:

2種類のセラミックプライマー（Clearfil Ceramic Primer, CCP, Kuraray Medical Inc.およびZ-Prime Plus, ZPP, Bisco Inc.）を，空気で磨耗したジルコニア（Katana zirconia, Noritake）の表面に塗布し，4種類の空気圧（0.1～0.4 MPa）で乾燥させた。プライミングしたジルコニアセラミック試料は，樹脂系の合着剤（SA合着セメント，クラレ）で接着した。接着した試験片の微小せん断接着強さは，3日間の貯水後または5,000×の熱サイクル後に試験した（n = 12）。破断した試験片の破壊モードは，走査型電子顕微鏡で調べた。プライマー層の厚さおよびプライマーを塗布したジルコニアの表面粗さ（Sa）に対する空気圧の影響を，分光エリプソメトリー（n＝6），光学プロフィロメトリおよび環境走査型電子顕微鏡（ESEM）（n＝6）を用いてそれぞれ評価した。

METHODS: Two ceramic primers (Clearfil Ceramic Primer, CCP, Kuraray Medical Inc. and Z-Prime Plus, ZPP, Bisco Inc.) were applied on the surface of air-abraded zirconia (Katana zirconia, Noritake) and dried at 4 different air pressures (0.1-0.4 MPa). The primed zirconia ceramic specimens were bonded with a resin-based luting agent (SA Luting Cement, Kuraray). Micro-shear bond strengths of the bonded specimens were tested after 3 days of water storage or 5,000× thermocycling (n = 12). Failure modes of the fractured specimens were examined with scanning electron miscopy. The effects of air pressure on the thickness of the primer layers and the surface roughness (Sa) of primed zirconia were evaluated using spectroscopic ellipsometry (n = 6), optical profilometry and environmental scanning electron microscopy (ESEM) (n = 6), respectively.

結果:

Clearfil Ceramic Primerは，0.3MPaおよび0.4MPaで風乾し，穏やかな風乾条件のサブグループよりも有意に高いµSBSを得た（p < 0.05）。Z-Prime Plusを0.2MPaで風乾した場合、強乾燥に比べて有意に高いµSBSを示した（p < 0.05）。乾燥圧力を上げると，どちらのプライマーも膜厚が減少した。プロフィロメトリ測定とESEMでは，CCPの高圧サブグループとZPPの中圧サブグループで表面が粗くなっていた。

RESULTS: Clearfil Ceramic Primer air-dried at 0.3 and 0.4 MPa, yielding significantly higher µSBS than gentle air-drying subgroups (p < 0.05). Compared to vigorous drying conditions, Z-Prime Plus air-dried at 0.2 MPa exhibited significantly higher µSBS (p < 0.05). Increasing air-drying pressure reduced the film thickness for both primers. Profilometry measurements and ESEM showed rougher surfaces in the high pressure subgroups of CCP and intermediate pressure subgroup of ZPP.

結論:

空気乾燥圧力は，レジン/ジルコニアの接着強度と耐久性に大きく影響する。レジンセメントとジルコニアセラミックスの強固で耐久性のある接着を得るためには，CCPでは0.3～0.4MPa，ZPPでは0.2MPaの高圧乾燥を行うことが推奨される。

CONCLUSION: Air-drying pressure influences resin/zirconia bond strength and durability significantly. Higher air-drying pressure (0.3-0.4 MPa) for CCP and intermediate pressure (0.2 MPa) for ZPP are recommended to produce strong, durable bonds between resin cement and zirconia ceramics.