構造用着色樹脂複合材の曲げ特性と研磨面の特性

Flexural Properties and Polished Surface Characteristics of a Structural Colored Resin Composite.

抄録

目的:

本研究の目的は，構造用着色樹脂複合材料の異なる仕上げ研磨方法後の曲げ特性と表面特性を，従来の樹脂複合材料のそれと比較して明らかにすることである。

OBJECTIVE: The aim of this study was to determine the flexural properties and surface characteristics of a structural colored resin composite after different finishing and polishing methods, in comparison to those of conventional resin composites.

方法および材料:

構造用着色レジン複合材であるオムニクロマ（OM，株式会社トクヤマ，東京都千代田区）と，2種類の比較用レジン複合材であるフィルテックシュプリームウルトラ（FS，3M，米国ミネソタ州セントポール）とテトリックスエボセラム（TE，Ivoclar Vivadent，リヒテンシュタイン州シャーン）を用いた．樹脂組成物の曲げ特性は，ISO 4049の仕様に準拠して測定した。表面特性については，各レジンコンポジットの70個の重合試験片を用意し，10個ずつの7つのグループに分けた。表面粗さ(Sa)，光沢(GU)，表面自由エネルギー(SFE)は，以下の仕上げ研磨方法で調べた。3つのグループの試料は，スーパーファイン・ダイヤモンド・バー（SFD）で仕上げ，3つのグループの試料は，タングステン・カーバイド・バー（TCB）で仕上げた。仕上げ後，残りの2群のうち1群はワンステップシリコンポイント（CMP）で，もう1群は酸化アルミニウムフレキシブルディスク（SSD）で研磨した。また，SiC 320グリットで研磨したグループをベースラインとした。

METHODS AND MATERIALS: A structural color resin composite, Omnichroma (OM, Tokuyama Corp, Chiyoda City, Tokyo, Japan), and two comparison resin composites, Filtek Supreme Ultra (FS, 3M, St Paul, MN, USA) and Tetric EvoCeram (TE, Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein), were used. The flexural properties of the resin composites were determined in accordance with the ISO 4049 specifications. For surface properties, 70 polymerized specimens of each resin composite were prepared and divided into seven groups of 10. Surface roughness (Sa), gloss (GU), and surface free energy (SFE) were investigated after the following finishing and polishing methods. Three groups of specimens were finished with a superfine-grit diamond bur (SFD), and three with a tungsten carbide bur (TCB). After finishing, one of the two remaining groups was polished with a one-step silicone point (CMP), and the other with an aluminum oxide flexible disk (SSD). A group ground with SiC 320-grit was set as a baseline.

結果:

平均抗折強度は116.6～142.3MPaで，以下の順に有意差があった。FS＞TE＞OMの順であった。平均Eは6.8～13.2GPaで，以下の順に有意差があった。FS＞TE＞OMの順であった。平均Rは，0.77から1.01MJ/mm3の範囲で，以下の順であった。OM＞FS＞TEの順であった。CMPおよびSSDで研磨したOM群のSa値は，仕上げ方法にかかわらず，他の樹脂組成物のSa値よりも有意に低いことがわかった。GU値は，材料および使用した仕上げ方法に依存しているようであった。SSDで研磨されたOM試料は，CMPで研磨された試料よりも有意に高いGU値を示した。ほとんどのSSDで研磨された樹脂複合材は，他のグループに比べて有意に高いγS値を示した。3種のレジンコンポジットと各レジンコンポジットの合計データでは，SaとGUの間に極めて強い負の相関が，またOM試験片ではSaとγSの間に極めて強い負の相関が観察され，同じ材料ではGUがγSと強い正の相関を示した。

RESULTS: The average flexural strength ranged from 116.6 to 142.3 MPa in the following order with significant differences between each value: FS > TE > OM. The average E ranged from 6.8 to 13.2 GPa in the following order with significant differences between each value: FS > TE > OM. The average R ranged from 0.77 to 1.01 MJ/mm3 in the following order: OM > FS > TE. The Sa values of the OM groups polished with CMP and SSD were found to be significantly lower than those of the other resin composites, regardless of the finishing method. The GU values appeared to be dependent on the material and the finishing method used. The OM specimens polished with SSD showed significantly higher GU values than those polished with CMP. Most of the resin composites polished with SSD demonstrated significantly higher γS values compared to the other groups. Extremely strong negative correlations between Sa and GU in the combined data from the three resin composites and each resin composite and between Sa and γS in the OM specimens were observed; GU showed a strong positive correlation with γS in the same material.

おわりに:

これらの結果は，曲げ特性と表面特性の両方が材料に依存することを示している。さらに，本研究で用いた仕上げおよび研磨方法の違いが，樹脂複合材料のSa，GU，およびSFEに影響を与えることが確認された。

CONCLUSION: These findings indicate that both flexural and surface properties are material dependent. Furthermore, the different finishing and polishing methods used in this study were observed to affect the Sa, GU, and SFE of the resin composites.