ジルコニアの水ガラス処理とシランカップリングがレジンセメントの接着強さに及ぼす影響

Effect of water glass treatment for zirconia and silane coupling on bond strength of resin cement.

抄録

目的:

水ガラス処理によるジルコニアへの浸透性とレジンセメントの接着強さの改善効果を評価する．

OBJECTIVE: To evaluate the ability of the water glass treatment to penetrate zirconia and improve the bond strength of resin cement.

材料および方法:

水ガラスをジルコニア試料に塗布し、焼結した。試験片は水ガラス処理群と無処理群に分けられた．水ガラス処理試料の表面性状は、表面粗さと電子プローブマイクロアナライザー（EPMA）分析を用いて評価した。引張接着強さの評価にはレジンセメントを用い、シラン含有プライマーの有無にかかわらず評価した。37℃、24時間の水中保管と熱サイクル後、接着強さをt検定で統計的に評価し、破断面をSEMで観察した。

MATERIAL AND METHODS: Water glass was applied to zirconia specimens, which were then sintered. The specimens were divided into water-glass-treated and untreated zirconia (control) groups. The surface properties of the water-glass-treated specimens were evaluated using surface roughness and electron probe micro-analyser (EPMA) analysis. A resin cement was used to evaluate the tensile bond strength, with and without a silane-containing primer. After 24 h in water storage at 37 °C and thermal cycling, the bond strengths were statistically evaluated with t-test, and the fracture surfaces were observed using SEM.

結果:

水ガラス処理によりジルコニア試料の表面粗さがわずかに増大し、EPMA分析によりジルコニア表面下50μmに水ガラスが浸透していることが検出された。プライマーを塗布することにより，すべての群で引張接着強さが向上した．24時間後，水ガラス処理ジルコニアは24.8±5.5MPaの引張強さを示し，対照ジルコニア（17.6±3.5MPa）よりも有意に高かった（p<0.05）．熱サイクル後，水ガラス処理ジルコニアは対照ジルコニアよりも有意に高い引張強さを示した．破面形態は主に接着パターンであったが、水ガラス処理ジルコニア表面には時折レジンセメントの残渣が検出された。

RESULTS: The water glass treatment slightly increased the surface roughness of the zirconia specimens, and the EPMA analysis detected the water glass penetration to be 50 μm below the zirconia surface. The application of primer improved the tensile bond strength in all groups. After 24 h, the water-glass-treated zirconia exhibited a tensile strength of 24.8 ± 5.5 MPa, which was significantly higher than that of the control zirconia (17.6 ± 3.5 MPa) (p < 0.05). After thermal cycling, the water-glass-treated zirconia showed significantly higher tensile strength than the control zirconia. The fracture surface morphology was mainly an adhesive pattern, whereas resin cement residue was occasionally detected on the water-glass-treated zirconia surfaces.

結論:

水ガラス処理により、ジルコニア表面に安定したシリカ相が形成された。この処理によりジルコニアへのシランカップリングが可能となり、レジンセメントの接着性が向上した。

CONCLUSION: The water glass treatment resulted in the formation of a stable silica phase on the zirconia surface. This process enabled silane coupling to the zirconia and improved the adhesion of the resin cement.