新しい多層ジルコニア：組成、微細構造、透光性

New multi-layered zirconias: Composition, microstructure and translucency.

抄録

目的:

新しい多層ジルコニアの適応範囲と臨床上の利点を十分に理解するためには、その化学組成、微細構造、耐低温劣化性（LTD）、および透光特性を包括的に理解することが最も重要である。

OBJECTIVES: To fully realize the range of indication and clinical advantages of the new multi-layered zirconias, a comprehensive understanding of their chemical composition, microstructure, low temperature degradation (LTD) resistance, and translucency properties is paramount.

方法:

3つの異なるグレードの多層ジルコニアを含むジルコニアシステム（Katana、クラレノリタケ）を研究のために選択した：超透明多層ジルコニア（UTML）、超透明多層ジルコニア（STML）、多層ジルコニア（ML）である。異なる材料と個々の層について、蛍光X線(XRF)、X線回折(XRD)、電界放出型走査電子顕微鏡(FE-SEM)により、化学組成、ジルコニア相分率、微細構造を決定した。また、耐LTD性と透光性を評価した。

METHODS: A zirconia system (Katana, Kuraray Noritake), including 3 distinct grades of multi-layered zirconias, was selected for study: Ultra Translucent Multi-layered zirconia (UTML), Super Translucent Multi-layered zirconia (STML), and Multi-layered zirconia (ML). For different materials and their individual layers, the chemical composition, zirconia phase fractions, and microstructure were determined by X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). Also, their resistance to LTD and translucency properties were characterized.

結果:

その結果、各層に大きな違いは見られなかったが、UTML：5Y-PSZ（5mol%イットリア部分安定化ジルコニア）は立方晶含有率〜75wt%、平均粒径4.05（±0.85）μm、STML：STML：立方晶含有量〜65wt%、平均粒径2.81（±0.17）μmの4Y-PSZ、ML：立方晶含有量50wt%未満、平均粒径0.63（±0.03）μmの3Y-PSZ。120℃、12時間の水エージング後、MLでは単斜晶の含有量が多くなった。UTMLとSTMLでは単斜晶は検出されなかった。透光性は各層で同様であり、UTMLとSTMLの間でもMLより優れていた。

RESULTS: Our findings revealed no major differences amongst layers, but the 3 materials were very distinct-UTML: 5Y-PSZ (5 mol% yttria-partially-stabilized zirconia) with ˜75 wt% cubic content and a 4.05 (±0.85) μm average grain size, STML: 4Y-PSZ with ˜65 wt% cubic content and a 2.81 (±0.17) μm average grain size, and ML: 3Y-PSZ with <50 wt% cubic content and a 0.63 (±0.03) μm average grain size. After water aging at 120 °C for 12 h, greater monoclinic content was found in ML. UTML and STML did not show detectable monoclinic phase. The translucency was similar among layers, and also between UTML and STML, which were superior to ML.

意義:

各多層ジルコニアグレードにおいて、各層は顔料の種類と含有量が異なるだけであり、驚くほど自然なシェードグラデーションが得られる。また、STMLとUTMLでは組成が大きく異なるにもかかわらず、両材料は同様の透光性を示した。

SIGNIFICANCE: For each multi-layered zirconia grades, the layers are only differed in pigment types and contents, which yield remarkably natural shade gradients. Also, despite the significant compositional difference between STML and UTML, both materials showed similar translucencies.