IRUCAA@TDC : グラスアイオノマーセメントの歯質接着性に関する研究 : 操作時間が及ぼす影響について
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(2) 95. 原 著グラスアイオノマーセメントの歯質接着性に関する研究* -操作時間が及ぼす影響について一 中 涯 祐 一 小 林 修 - 高 橋 - 祐 石 川 達 也 東京歯科大学歯科保存学第三講座 河 田 英 司 住 井 俊 夫 東京歯科大学歯科理工学講座 年10月5日受付) 年10月11日受理) Study on Bond Characteristics of Glass-ionomer Cements - 持田LQl完 持田 最 開 票Yuichi NAKAZAWA, Shuichi KoBAYASHI, Kazuyu TAKAHASHI and Tatsuya ISHIKAWA The Third Department of Conservative I)entistry, Tokyo Dental College. Eiji KAWADA a.nd Toshio SUMII Department of Dental Materials Science, Tokyo Dental Colleg･e. いては明確な論証がなされないまま使用されているのが. 緒 言 近年,グラスアイオノマーセメントは歯科臨床にとっ. 現状である｡セメントの話物性に影響を与える因子とし. て必要不可欠な材料であり,その適応はきわめて広い範. ては材寛および操作法が挙げられるが,その操作法の中. 囲に及んでいる｡そしてこの方面の研究も盛んに行わ. で操作時間がセメントの各種物性に影響する重要な園子. れている反面,その操作法などは依然未解決の問題を. であることは周知の如くである｡しかしながら,冒常の. 残している｡グラスアイオノマーセメントは 年に. 臨床においてはセメント練和後合着までの操作時間に関. と )により開発されてから. しては比較的考慮が払われず,ほとんど経験に承って行. 早や20年以上が経過しようとしているが,修復用材料と. われているのが現状である.このようにセメント練和後. しての観点に立脚した報吾は見られるがそれらはほとん. から合着までの時間的経過の差がセメントの合着材とし. どが物性摘)や硬化接着機構など基礎的な報告l調)であ. ての歯賛接着性にどのような影響を与えるかについて検. り,臨床の立場に立った合着用材料としての使用法につ. 討することは極めて歯科臨床上価値のあるものであると 考えられる｡そこで本研究は2種の合着用セメントを取. ♯本論文の要旨は第251回東京歯科大学学会例会(平成6 年3月5日,千葉)において発表した｡. り上げ,セメント繰和後から合着までの時間を変化させ た場合の接着強さを比較検討した結果,興味ある知見を. -95-.
(3) 中葦,他:グラスアイオノマーセメントに関する研究. 96. 表1 セメントの特徴 標準粉液比. 圧縮 強度. 初期硬化時間. 被膜厚 さ. (g / g ). (k g / cm 2). (% ). (m in ). (P m ). 試作セ メン ト. 1.60. 1700. 0. 10. 4.2. 22. F u ji I0n 0 m er T y pe I. 1.80. 1800. 0.08. 5.5. 18. セメ ン ト. 崩. 壊. 率. 納め得たのでここに報吾する次第である｡ 材料および方法 1.研究材料 本研究に採用したセメントは,試作セメント(大日本 塗料提供･.以下, TR群と略)および 〔(㈱ジーシー:東京(以下, F I群と略)〕であ る｡これら両セメントの特徴は現在までに報吾された資 料,文献等を参考にすれば裏1の如くである｡すなわち成 分として の他に を含有する. E:エナメル賛 D:象牙質 P:歯髄腔. TR群 を含有するF I欝である｡ 2.研究方法 本研究に採用した被験歯は牛歯であり,予め手用ス. C:セメント. 図1接着試験試料の模式図. ケーラーを用いて歯石などの歯面沈着物を除去し,浮石 沫研磨材,ならびに にて歯面 清掃を施し,水中保存したものを使用した｡ まず被験歯の歯取をダイヤモンドジスクにて切断し, 歯冠部のみを接着に使用する歯面と底面とが平行になる ように常濫硬化型試料理入用樹脂(㈱リファインテッ ク:神奈川)を用いて内径 高さ のアクリル チューブ内に包厘した｡樹脂硬化後,歯牙の長軸に対し て平行に,歯冠部唇面中央部を接着に十分な面積になる ようにリファイン･ポリッシャー(㈱リファインテッ ク:神泰川)を用いて淫水下にて耐水研磨紙 から まで順次仕上げ研磨を行い,歯面を露出し,これ をセメントに対する被着面とした｡ 以上の操作により得られた被着面に対して 径4 mmの被着面積を規定するために穴をあけた両面テープ. P:歯牙を固定した建入用ポリエステル酬旨 T:エナメル薯または象牙薯 C:セメント. 図2 力の作用方向を示す模式図. (㈱スリーエム薬品:東京)を歯面に貼り,上方より内径 5mm高さ4mmのプラスチックチューブを植立した｡ そして各セメントをメーカー指示の粉液比で練和時間40. 型)〕を用い,クロスヘッドスピード. 秒にて練和し シリンジを用いて各実験群の条件. の条件下で引っ張りせん断強さの測定を行った｡試片の. 下にてセメントの壊塞を行い,初期硬化後セメント上面. 数は各群それぞれエナメル薯,象牙葉に対し10個ずつと. にフジバーニッシュ(㈱ジーシー:東京)を塗布し完全硬. した｡. 化した後, 37℃の蒸留水中に24時間浸漢した｡計測を含 むすべての操作は23℃の室温中で行ったo. なおTR群とF I群についてのセメント壊塞時親は. セメント練和直後, 30秒後, 60秒後, 90秒後と変化させ. 試験はオートグラフ〔(㈱島津製作所:京都 -. た｡. -96-.
(4) 歯科学報. 97. 表2 各実験群における引っ張りせん断強さ 実験群 症例番号. T R 1 2 3 4. 平. E n a m el 0. 1 7. 4 0 31.30 16.70 24.90. T R l 60. 14 . 9 0 29.20 19 . 0 0 2 1. 8 0. 24.90 22.30 22.60 25.10. T R l 90. 症例番号. E n a m el F Il. 36.20. 1. 22`10. 2. 21.50. 3. 16.70. 4. 0. (k g f/cm 2). F I l 30 F I - 60 F I - 90. 16.40. 26. 10. 55.60. 17.20. 16.90. 2工70. 2 8.40. 33.30. 23.30. 39.90. 17.90. 24.10. 18.2 0. 21.50. 17.90. 18.20. 5. 18-50. 34 . 9 0. 17 . 4 0. 20.50. 5. 36.10. 39.10. 23.60. 3 7.40. 6. 16.70. 24.90. 48.20. 24.60. 6. 21.20. 26.40. 19.70. 26.10. 7. 18.20. 2 6. 4 0. 18 . 2 0. 20.10. 7. 16.60. 18.70. 44.60. 16.60. 8. 21.00. 2 1. 5 0. 15 . 6 0. 12.80. 8. 41.00. 20.30. 22.80. 24.60. 9. 28.50. 2 3 .3 0. 2 3 . 10. 24.00. 9. 15.60. 27.20. 41.50. 2 1.00. 10. 29.00. 23.90. 3 1. 8 0. 2 1. 9 0. 10. 22.80. . 34.10. 30.60. 2 1.30. 22.22. 23.98. 24.92. 22.04. 22.8 1. 27.17. 30.62. 23.95. 5.39. 5.21. 8. 9 0. 5.75. 8.35. 7.63. ll.90. 6.52. 均. 標準偏差. 実験群 症 例番 号. 白州 血 T R -. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平. T R ^ 30. 実験群. (k g f / c m 2 ). 均. 標準偏差. 0. 65.40 22.70 31.90 22.60 19.90 26.20 39.50 3 2 . 10 4 7. 10. 恒. T R l 30 T R 】60 19.90 29.60 13.50 15.30 17.10 32.80 35.50 30.10 26.80. 39.20 21.00 33.60 66.30 30.80 36.90 40.50 44.90 26.40. 五 m. D en tin F. I ー0. F. (k gf/cm 2). T T 30 F I - 60 F I . 90. 3 9. 4 0. 1. 33.60. 19.00. 24.60. 38.90. 3 5. 8 0. 2. 41. 10. 34.60. 64.00. 36.40. 53.70. 3. 34.2 0. 3 1.70. 27.60. 42.60. 46.60. 4. 37. 80. 30.50. 34.10. 29.80. 22.30. 5. 17. 60. 4 1.00. 52.30. 35..90. 45`50. 6. 55. 40. 61.30. 34∴ 40. 20.60. 33.90. 7. 16. 30. 59.3 0. 33.50. 10.40. 29.4 0. 34.90. 26.10. 27. 60. 15.50. 38.60. 71.30. 17l 80. 20. 00. 31.10. 41.06. 35. 22. 34. 09. 31.04. 18.63. 15. 09. 13. 79. 9.30. 45.30. 8. 34.60. 9 10. 10.30. 36.70. 3 4 . 12. 26.79. 34.99. 39.38. 14.24. 実験群 症例番号. T R ー90. 47.30. 10 . 0 0. 均. 標準偏差. 一. 34. 10. 13 . 0 9. 平. 平. 均. 標準偏差. 8.33. 31.00 72.30. 図1は引っ張りせん断強さを測定するために作製した. 秒で ± 秒で. 試料の模式図で, Eはエナメル寛, Dは象牙繋, Pは歯. ± 秒で ± で. 髄腔, Cはセメントを示したものである｡また図2は力. あった.この結果に対して統計的処裡(t検定[p< を行った結果,直後と30秒,直後と60秒,直後と. の作用方向を示す模式図で,作用方向は歯牙の歯頚側か. 90秒, 30秒と60秒および60秒と90秒との間に有意差が認. ら切塊側方向とした｡. められた｡またFI群の場合,直後で ± 秒後で ± 秒後で ±. 成 績. 秒後で ± であっ. 今回の実験における引っ張りせん断強さを一括表示す ると,表2に示す如くである｡図3はこれらの数値を棒. た.この結果に対して統計的処聾(t検定. グラフ上に表示したものである｡. を行った結果,直後と30秒,直後と60秒,直後と90秒, 30. 各実験群の平均引っ張りせん断強さならびに標準偏差. 秒と60秒および30秒と90秒との間に有意差が認められた｡. は,エナメル薯においてTR群の場合,直後で ± -gRi-. 一方象牙質においてTR群の場合,直後で ±.
(5) 中港,他:グラスアイオノマーセメントに関する研究 (kgf/cm2). ( kgf/cm2). (kgf/cm2). 【 鵜. 0 30 60 90. TR群. " ■ " 0 30 60 90. ". 0 30 60 90. 喜. " ■ "〟 0 30 60 90. FI #(Enamel ). TR群. FI薪. 図3 各実験群における平均引っ張りせん断強さと標準偏差の関係 秒後で ± 秒後で. 与えるかを検討した｡ エナメル薯を被着体とした場合,両群ともセメント練. ± 秒後で ± であったo この結果に対して統計的処聾(t検定[p<. 和直後から徐々に接着強さが増加し60秒後に最大値を示. を行った結果,直後と30秒,直後と60秒,直後と. し,その後90秒後になると接着強さは低下している｡中. 90秒, 30秒と60秒および60秒と90秒との間に有意差が認. 村ら10)は ㈱ジーシー:秦. められた｡またFI群の場合は,産後で ±. 京)を用いて接着時期が及ぼす接着強さへの影響を検討 した結栗,棟和開始後3分までは大差はないが,練和開. 秒後で ± 秒後で ± 秒後で ±. 始後早期に合着操作を行うことが望ましいと述べてい. であった｡この結果に対して統計的処理(t検定[p<. る｡日比野ら11)は ㈱ジー. を行った結果,直後と30秒,直後と60秒, 30秒と. シー･.東京)を用いて接着時期がセメントの接触角に及. 60秒, 30秒と90秒および60秒と90秒との間に有意差が認 められた｡. ぼす影響について接着強さを測定して検討した結果,セ メント練和後15秒と30秒間では接着強さは増加したもの の30秒と60秒間では接着強さに変化はなく,セメント練 和後できるだけ早い時点で接着操作に移ることが望まし. * * 舎着用グラスアイオノマーセメントは,開発当初より. いと述べている.また入江ら12)は. 物望化学的性寛や操作性の点で進歩し,さらに本来の歯. ㈱ジーシー:東京)を用いて合着時期が修復物の. 髄に対する安全性とともに,合着用セメントとしての評. 浮き上がり室に及ぼす影響を検討した結果,棟和開始後. 価も格段に向上したo合着用セメントの操作性に関与す. 2分30秒までに合着すると適合度はきわめて良好であっ. ることはセメントの凝結時間あるいは操作時間であり,. たと報吾している｡グラスアイオノマーセメントは,初. これらが接着性という点から考えて非常に重要な園子と. 勤硬化時間が合着用セメントとしては5分30秒前後とや. なる｡したがって本研究では,セメント練和後より合着. や短く,練和時間および合着までの操作時間を加味して. までの時間的経過の差が歯薯接着性にどのように影響を. も合着開始時勤を算出すると,棟和開始後60秒前後から. -98 -.
(6) 歯科学報 以上より,合着用セメントとしての歯薯接着性につい. 表3 三元配置分散分析表 因. 子. 平方和. 自由 度. Ⅴ. ては,禍度,硬化時間,圧縮強さ,被膜厚さ,溶解量お. F. よび崩壊茎などの要素をも加味し,今後さらに検討され. A. 177.50. 3. 59.17. 0.50. B. 195. 73. 1. 195.73. 1.64. C. 3 92 1.63. 1. 3921.63. 32.85. A * B. 448.3 0. 3. 149.43. 1..25. A * C. 614.38. 3. 204.79. 1.72. B * C. 18. 64. 1. 18.64. 0.16. 1609. 44. 3. 536.48. 4.49. A *B *C SR E S. 17308. 70. 145. .. るべき問題であろうと考えられる｡ 結 論 2種の合着用グラスアイオノマーセメントを取り上 げ,それらセメントの練和後の時間的経過の差が接着強 さにどのような影響を与えるかについて検討した結果, 次のような結論を待た｡. 119.37. 1.エナメル質を被着体とする場合,試作セメントおよ. A:時 間 B:セメント. び とも繰和60秒後に接着強さ. C:歯 薯. が最大値を示したことより,セメント練和直後より60 秒後までに合着操作を行うのが望ましいと思われる.. 2分30秒前後と推察される｡したがって今回の結果から もエナメル寛に対してはセメント練和直後より60秒後ま でに合着藻作を行うのが望ましいと思われる｡ 一方象牙寛を被着体とした場合, TR群はセメント練 和後90秒後に最大値を示し, F I群は練和直後に最大値 を示し以後接着強さは低下している.これはエナメル質 を被着体とした場合と其なり,セメントの組成の違いに よる硬化特性や接着性能の差が影響したと患われる｡象 牙薯に対する接着はポリアクリル酸中の イオン が象牙賛コラーゲンのカルポキシル基,カルポニル基や アミノ基と水素結合あるいはイオン結合すると考えられ ており ら13)はセメントの象牙葉接着. 2.象牙質を被着体とする場合,試作セメントは練和後 90秒後に は練和直後に接着 強さが最大値を示したことより,セメントの性葉の違 いが大きく影響したと思われ,セメントの硬化特性や 接着性能の違いを十分に聾解し,合着操作を行うこと が必要であると思われる｡ 3.エナメル賛･象牙質の両歯薯を被着体とする場合, 今回のエナメル薯,象牙薯の各々の結果から推察する とエナメル薯に対して最も接着強さがあり,象牙寛に 対しても比較的これに近い接着強さを示す60秒後に合. は化学的接着と微小な機械的結合のバランスより成り. 着操作を行うのが操作余裕時間の点からも適当であろ. 立っていると述べている｡従ってTR群は象牙質境界面. うと恩われる｡. において機械自勺結合および化学的反応が遅延する傾向が あり, F I群ではこの反応が早くおこる傾向があると推 測されるため象牙窯に対してはセメントの硬化特性や接 着性能の違いを十分に理解し,合着操作を行うことが必 要であると思われる｡ またエナメル葉と象牙質の両歯寛を被着体とする場 杏,今回のエナメル質,象牙質の各々の結果から推察す るとエナメル質に対して最も接着強さがあり,象牙薯に 対しても比較的これに近い接着強さを示す60秒後に合着 操作を行うのが操作余裕時間の点からも適当であろうと 恩われる｡. 謝 辞 稿を終えるに臨み,試作品の提供並びに実験に櫛協力透きま した大日本塗料株式会社蓋礎研究部研究貢の皆様に感謝の意を 表します｡ 文 献 1) Wilson, A. D. & Kent, B. E. (1972) : A New Translucent Cement for Dentistry, The Glass Ionomer Cement, Brit. dent. J., 132 : 133-135. 2) Kent, B. E., Lewis, B. G. & Wilson, A･ D･ (1973) : The Properties of a Glass Ionomer Cement, Brit dent. J., 135 : 322-326.. 表3は,時間,セメント,歯寛の3つの要因について 三元配置分散分析を行った結果を表示したものである｡ 分析表により歯質としての園子にのみ統計的な有意差が 認められた｡これらより歯質接着力は合着する歯嚢に よって大きな影響を受けると思われ,歯科臨床では対象 とする歯 側を考慮した上で合着操作を行う必要がある と考えられる｡. 3) Crisp, S., Ferner, A. J･,Lewis, B･ G.& Wilson, A. D. (1975) : Properties of Improved GlassI Ionomer Cement Formulations, J. Dent., 3 : 125-130.. 4) Crisp, S., Lewis, B. G. & Wilson, AI D･ : characterization of Glass-Ionomer Cements, I. Long Term Hardness and Compressive Strength･ 上, ▲上. 5) Crisp, S., Lewis, B. G･ & Wilson, A･ D. -99-.
(7) 100 中涯,他:グラスアイオノマーセメントに関する研究 (1976) : Characterization of Glass-Ionomer Cements, 2. Effect of the Powder:Liquid Ratio on the Physical Properties, J. Dent., 4 : 287290.. 6) Crisp, S. & Wilson, A. D. (1974) : Reaction in Glass Ionomer Cements : I. Decomposition of the Powder, J. Dent. Res., 53 : 1408-1413. , ㌦ M言＼‥. & Wilson, A. D. (1974) : Reactions in Glass Ionomer Cements : I. An Infrared Spectrosco 直妄釦 閥完 完も 印4日劉-田4円a]. 8) Crisp,S. & Wilson, A. D. (1974) : Reactionsin Glass Ionomer Cements : Ⅲ. The Precipitation Reaction, J. Dent. Res., 53 ･. 1420-1424.. Behavior, J. Dent. Res., 55 ･. 489-495.. 10)中村由紀,佐藤正孝,小屋一成,野口八九重 合着用セメントの臨床的標準禍度に関する研究,奥羽 大歯学誌 ll)日比野靖,新井浩-,橋本弘一 接着時期が 合着用セメントの接触角に及ぼす影響,歯科材料･器 械 12)入江正孝,中竃 裕,小野沢安正,河村勝之,中井 宏之,橋本弘一 充壊接着剤に関する研究-グ ラスアイオノマーセメントの操作条件が修復物の浮き 上がり量に及ぼす影響一,城西大紀要 52.. 印輿 票L堀口 闇‖壷亙私｡堕rnlnBh Lq票.廻 Ⅱ画皿｡ S. (1982) : Evaluation of the Bonding of Cervical Restorative Materials, J Oral Rehabili., 9 ･. 231. 9) Wilson, A. D., Crisp, S. & Ferner, A. J. (1976) : Reactions in Glass Ionomer Cements :. -251.. Ⅳ. Effect of Chelating Comonomers on Setting. Yuichi NAKAZAWA, Shuichi KoBAYASHr, Kazuyu TAKAHASHI, Tatsuya IsHIKAWA, Eiji KAWADA and Toshio SUMII : Study on Bond Characterisla. Gahuho, 95 : 95-100, 1995. (The Third Department of Conservative Dentistry, Tokyo I)entalCollege, Chiba 261, Japan and Department of DentalMaterials Science, Tokyo Dental College, Chiba 261, Japan) ､. The purpose of this study was to determine the tooth bond characteristics of glassionomer cements. The effects of the working time on the bond strength of the glass-ionomer cements using a trial cement (DAI NIPPON TORYO) and Fuji Ionomer Type I (GC) on cattle teeth were examined. The following･ results were obtained: 1･ In the case of enamel, using both the trial cement and Fuji Ionomer Type I , the maximum of adhesive force was observed at 60 seconds after mixing. The finding suggested that cementation should be performed within 60 seconds after mixing. 2. In the case of dentin, the maximum of adhesive force using the trial cement was observed at 90 seconds after mixing, on the other side that of adhesive force using Fuji Ionomer Type I was observed just after mixing. These findings were reflected by characteristics. of each cement, cementation should be performed with enoughrealization of the characteristics.. 3. In the case of cementation both enamel and dentin, the glass-ionomer cements should be used for cementation at 60 seconds later to get approprlmate adhesive strength.. 100 --.
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