新規繊維強化複合材料とバルク充填複合材料の機械的特性の比較

Comparison of mechanical properties of a new fiber reinforced composite and bulk filling composites.

抄録

目的:

本研究の目的は、新たに開発した繊維強化歯科用コンポジットの機械的および物理的特性を評価することである。

OBJECTIVES: The aim of this study was to evaluate the mechanical and physical properties of a newly developed fiber reinforced dental composite.

材料および方法:

繊維強化コンポジットEverX Posterior（EXP、GC EUROPE）、およびFiltek Bulk Fill（FB、3M ESPE）、SonicFill（SF、Kerr Corp.）、SureFil（SDR、Dentsply）、Venus Bulk Fill（VB、HerausKultzer）、Tetric evoceram bulk fill（TECB、Ivoclar Vivadent）、およびXtra Base（XB、Voco）を含む他の市販バルク充填コンポジットの特性を評価した。LED装置で光硬化させた複合材サンプルについて、曲げ強さ、曲げ弾性率（ISO 4049、n=6）、破壊靭性（n=6）、ビッカース硬さ（24時間後の深さ0、2、4 mm、n=5）を評価した。EXP試料と破面を走査型電子顕微鏡で観察した。データは、一元配置分散分析（ANOVA）と対応のないt検定を用いて統計的に分析した。

MATERIALS AND METHODS: Fiber reinforced composite EverX Posterior (EXP, GC EUROPE), and other commercially available bulk fill composites, including Filtek Bulk Fill (FB, 3M ESPE), SonicFill (SF, Kerr Corp.), SureFil (SDR, Dentsply), Venus Bulk Fill (VB, HerausKultzer), Tetric evoceram bulk fill (TECB, Ivoclar Vivadent), and Xtra Base (XB, Voco) were characterized. Composite samples light-cured with a LED device were evaluated in terms of flexural strength, flexural modulus (ISO 4049, n = 6), fracture toughness (n = 6), and Vickers hardness (0, 2, and 4 mm in depth at 24 hr, n = 5). The EXP samples and the fracture surface were observed under a scanning electron microscopy. Data were statistically analyzed using one-way ANOVA and unpaired t-test.

結果:

EXP、FBおよびVBは、他のすべてのバルク複合材料と比較して、有意に高い破壊靭性値を示した。SF、EXP、XBは統計的な差はなく、他の試験された複合材料と比較して有意に高い曲げ強さを示した。曲げ弾性率はEXPが最も高く、VBが最も低かった。ビッカース硬度値は、SF、EXP、TECB、XBに統計的な差はなく、他の試験した複合材料と比較して有意に高い値を示した。SEM観察では、強化相として機能する繊維がよく分散していることが示された。

RESULTS: EXP, FB, and VB had significantly higher fracture toughness value compared to all the other bulk composite types. SF, EXP, and XB were not statistically different, and had significantly higher flexural strength values compared to other tested composite materials. EXP had the highest flexural modulus, VB had the lowest values. Vickers hardness values revealed SF, EXP, TECB, and XB were not statistically different, and had significantly higher values compared to other tested composite materials. SEM observations show well dispersed fibers working as a reinforcing phase.

結論:

メタクリレート系マトリックスへの繊維の添加は、試験された他のバルク充填材料と比較して、同等または優れた機械的特性を有する複合材料をもたらす。

CONCLUSIONS: The addition of fibers to methacrylate-based matrix results in composites with either comparable or superior mechanical properties compared to the other bulk fill materials tested.