ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)の複合ベニア材料：表面改質方法の違いが表面粗さ、濡れ性、接着強さに及ぼす影響の評価

Composite-veneering of polyether-ether-ketone (PEEK): evaluating the effects of different surface modification methods on surface roughness, wettability, and bond strength.

抄録

本研究の目的は，ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）の複合ベニア材料の表面粗さ，接触角および接着強さに及ぼす表面改質法の違いの影響を評価することである．PEEKディスクから7×7×2mmの試験片55枚（n=11）を切り出した。試験片は表面処理の異なる5群に分けられた：無処理（NO）（対照群）、硫酸（SA）、プラズマ（P）、フェムト秒レーザー（FS）、Nd-YAGレーザー（NY）。表面処理後、試験片の粗さ、接触角、複合ベニア材料の接着強さをチェックした。データは、粗さ、接触角、接着強さのパラメーターについてウェルチ検定を用いて分析した。粗さ、接触角、接着強さの各パラメーター間に有意な相関関係があるかどうかを調べるため、すべての表面処理グループに対して個別のピアソン相関検定を実施した（P<.001）。粗さ、接触角および接着強さの値は、表面改質方法によって影響を受けた（P<.001）。対照群と比較すると、NY処理とFS処理は表面粗さと接着強さを増加させた。各変数の関係を調べたところ、NY、SA、コントロール群では、粗さ、接触角、接着強さの値の間に相関は認められなかった（P>.05）が、PおよびFS群では、接触角と表面粗さの値の間に有意な相関が認められた（P<.05）。フェムト秒およびNd-YAGレーザー処理は、PEEK材料の硫酸処理に代わる実行可能な表面改質である。

This study aimed to evaluate the effects of different surface modification methods on the surface roughness, contact angle, and bond strength of composite-veneer materials of polyether-ether-ketone (PEEK). Fifty-five specimens (n = 11) with a size of 7 × 7 × 2 mm were cut out from PEEK discs. The specimens were divided into five groups with different surface treatments: no treatment (NO) (control group), sulfuric acid (SA), plasma (P), femtosecond laser (FS), and Nd-YAG laser (NY). After the surface treatments, the specimens were checked for roughness, contact angle, and bond strength of the composite-veneer material. Data were analyzed with the Welch test for roughness, contact angle, and bond strength parameters. Individual Pearson correlation tests were executed for all surface treatment groups to determine any significant correlations among roughness, contact angle, and bond strength parameters (P < .001). Roughness, contact angle, and bond strength values were affected by surface modification methods (P < .001). In comparison to the control group, NY and FS treatments increased the surface roughness and bond strength; they also provided bond strength values comparable to the SA group. When the relationship between the variables was examined, no correlation was seen between roughness, contact angle, and bond strength values for the NY, SA, and control groups (P > .05); however, significant correlations were determined between the contact angle and surface roughness values for the P and FS groups (P < .05). Femtosecond and Nd-YAG laser treatments are viable surface modification alternatives to the sulfuric acid treatment for the PEEK material.