低融点磁器釉薬の塗布はY-TZPの疲労強度を損なわない．

Low-fusing porcelain glaze application does not damage the fatigue strength of Y-TZP.

抄録

本研究では，2種類の釉薬塗布方法（刷毛塗りとスプレー塗布）が，研削前と研削後の半透明イットリウム安定化部分正方晶ジルコニア多結晶セラミック（Y-TZP）の疲労強度と表面特性（トポグラフィと粗さ）に及ぼす影響を評価・比較した．透光性Y-TZP（Vita YZ-HT；Vita-Zahnfabrik社製）の円盤状試験片を加工し（ISO 6872-2015）、引張表面に施した表面処理に応じて無作為に6つのグループに割り付けた：Ctrl-焼結したまま（無処理）；Gr-ダイヤモンドバー（181μm砥粒；#3101G）による研削；Br-粉末と液体を混合して得た釉薬を刷毛で塗布（Vita Akzent；Vita Zahnfabrik）；Sp-釉薬をスプレーで塗布（Vita Akzent Plus；Vita Zahnfabrik）；Gr+BrおよびGr+Sp-研削+釉薬の組み合わせ。表面粗さ（RaおよびRz）、疲労強度（階段法）、表面形状およびフラクトグラフィーの分析を実施した。焼結したままの状態が最も滑らかな表面であったのに対し、研削はより粗く不均一な表面形状をもたらした。どちらの釉薬塗布法もトポグラフィーを均一にする可能性（平滑化効果）を示したが、釉薬スプレー法は材料の層が薄くなり、ブラシ法に比べて粗さの低減に限界があることが示された。Y-TZPの疲労強度への悪影響は観察されず、釉薬溶射法が焼結ままの表面で最も高い値を示した。フラクトグラフィーは、Ctrl群とGr群では表面/副表面領域の欠陥から、Br、Sp、Gr+Br、Gr+Sp群ではジルコニア-釉薬層界面の欠陥からという、2つの異なる破壊起点領域を示した。この研究の臨床的意義は、試験した釉薬の塗布方法が、試験したY-TZPの疲労強度を損なわなかったことである。

This study evaluated and compared the effects of two glaze application methods (brush and spray) on the fatigue strength and surface characteristics (topography and roughness) of a translucent yttrium stabilized partially tetragonal zirconia polycrystal ceramic (Y-TZP) prior to and after grinding. Disc-shaped specimens of translucent Y-TZP (Vita YZ-HT; Vita-Zahnfabrik) were processed (ISO 6872-2015) and randomly allocated into 6 groups, according to the surface treatments performed on the tensile surface: Ctrl - as-sintered (no treatment); Gr - grinding with a diamond bur (181 μm-grit; #3101G); Br - glaze obtained from a powder-liquid mix and applied by brush (Vita Akzent; Vita Zahnfabrik); Sp - glaze application via spray (Vita Akzent Plus; Vita Zahnfabrik); Gr + Br and Gr + Sp - association of grinding + respective glaze method. Analyses of surface roughness (Ra and Rz), fatigue strength (staircase method), surface topography and fractography were carried out. The as-sintered condition had the smoothest surface, while grinding led to the rougher and more heterogeneous topography. Both glaze application methods showed a potential for topography evenness (smoothening effect), while the glaze spray method led to thinner layers of material, showing a limitation in reducing the roughness compared to the brush method. No deleterious effect on fatigue strength of the Y-TZP could be observed, as the glaze-spray application on the as-sintered surface showed the highest values. Fractography depicted two distinct fracture origin regions: from defects in the surface/sub-surface region for the Ctrl and Gr groups; and at the zirconia-glaze layer interface for Br, Sp, Gr + Br and Gr + Sp. The clinical relevance of this work is that the tested glaze application methods did not damage the fatigue strength of the tested Y-TZP.