ポリエーテルエーテルケトンと二ケイ酸リチウムセラミックの接着強さに及ぼす表面処理とレジンセメントの種類の影響

Effect of surface treatment and resin cement type on the bond strength of polyetheretherketone to lithium disilicate ceramic.

抄録

背景:

本研究の目的は、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）と二ケイ酸リチウムセラミック（LDC）のせん断接着強さ（SBS）と破壊様式に及ぼす表面処理とレジンセメントの影響を評価することである。これは、セラミック材料によるPEEKフレームワークの代替ベニアリングを研究するために提案されたものである。

BACKGROUND: This study aims to evaluate the effect of surface treatment and resin cement on the shear bond strength (SBS) and mode of failure of polyetheretherketone (PEEK) to lithium disilicate ceramic (LDC). This is suggested to study alternative veneering of PEEK frameworks with a ceramic material.

方法:

PEEKブランクと二ケイ酸リチウムセラミックから80枚のディスクを作製した。サンプルは表面処理によって4つのグループに分けられた：グループ(A)は110μmのAlOでエア研磨したもの、グループ(AP)はエア研磨とプライマー塗布、グループ(S)は98%硫酸エッチング60秒、グループ(SP)は硫酸とプライマー塗布。各群は、LDCの接着に用いたレジンセメントの種類によって2つのサブグループに分けた：1）サブグループ（L）自己接着性レジンセメント、2）サブグループ（B）従来型レジンセメント（n=10）。すべての試料についてサーモサイクルを行った．接着強さはせん断接着強さ試験（SBS）を用いて評価した．故障モード解析は、実体顕微鏡を用いて50倍の倍率で行った。走査型電子顕微鏡(SEM)は、各グループからサンプルを選択した。結果の統計分析には、三元配置の入れ子型分散分析（ANOVA）とTukeyのポストホック検定を用いた。効果の比較は一元配置分散分析を用い、(p<0.05)とした。

METHODS: eighty discs were prepared from PEEK blank and from lithium disilicate ceramic. Samples were divided into four groups according to surface treatment: Group (A) air abraded with 110 μm AlO, Group (AP) air abrasion and primer application, Group (S) 98% sulfuric acid etching for 60 s, Group (SP) Sulfuric acid and primer. Each group was subdivided into two subgroups based on resin cement type used for bonding LDC:1) subgroup (L) self- adhesive resin cement and 2) subgroup (B) conventional resin cement (n = 10). Thermocycling was done for all samples. The bond strength was assessed using the shear bond strength test (SBS). Failure mode analysis was done at 50X magnification with a stereomicroscope. Samples were chosen from each group for scanning electron microscope (SEM). The three-way nested ANOVA followed by Tukey's post hoc test were used for statistical analysis of results. Comparisons of effects were done utilizing one way ANOVA and (p < 0.05).

結果:

せん断接着強さの平均値が最も高かったのは、従来のレジンセメント（APB）を用いたプライマー塗布によるエアアブレーション群であった（12.21±2.14MPa）。一方，硫酸を用いた群ではせん断接着強さは低く，特にプライマーを塗布しなかった群ではサーモサイクルで大多数が破壊した．破壊モード解析の結果，セメントとPEEKの接着破壊が支配的であり，残りの破壊はセメントとPEEKの混合破壊であった．

RESULTS: The highest mean of shear bond strength values was demonstrated in Group of air abrasion with primer application using conventional resin cement (APB) (12.21 ± 2.14 MPa). Sulfuric acid groups showed lower shear bond strength values and the majority failed in thermocycling especially when no primer was applied. The failure mode analysis showed that the predominant failure type was adhesive failure between cement and PEEK, while the remaining was mixed failure between cement and PEEK.

結論:

二ケイ酸リチウムとPEEKの接着に使用した従来のレジンセメントとプライマー塗布後のエアアブレージョンが最も良好な接着強さを示した．自己接着性レジンセメントをエアアブレーションしたグループで使用した場合、プライマー塗布の効果はなかった。PEEKに硫酸エッチングによる表面処理を行う場合は、必ずプライマー処理を行う必要がある。

CONCLUSION: The air abrasion followed by primer application and conventional resin cement used for bonding Lithium Disilicate to PEEK achieved the best bond strength. Primer application did not have an effect when self-adhesive resin cement was used in air-abraded groups. Priming step is mandatory whenever sulfuric acid etching surface treatment is utilized for PEEK.