지르코니아의 자외선 표면처리가 레진과의 전단결합강도에 미치는 영향 = Effect of ultraviolet surface treatment on the shear bond strength between zirconia and composite resin

국문 초록 (Abstract)

목적: 지르코니아는 실리카를 함유하지 않는 높은 결정화 구조로, 산에 대한 저항이 높아 레진과의 결합에 제한이 있다. 본 연구는 5 mol% Yttria-Stabilized Tetragonal Zirconia Polycrystal (5Y-TZP) 지르코니아와 복합레진의 전단결합강도에 대한 Ultraviolet C (UV -C) 광조사와 다양한 처리방법의 영향을 알아보고자 한다. 재료 및 방법: 지르코니아의 표면 처리에 따른 레진과의 결합력을 조사하기 위해 90개의 5Y-TZP 지르코니아블록을 디스크 형태로 시편을 제작하였다. 이후 이 시편들을 (1) 표면처리 하지 않은 군(C), (2) 50 μm Al2O3 샌드블라스팅 처리한 군(S), (3) 50 μm Al2O3 샌드블라스팅 처리 후 지르코니아 프라이머를 도포하는 군(SP), 총 3개의 군으로 나누었다. 각 표면처리군을 다시 3개의 실험군(N = 10)으로 나누어, UV-C 램프의 광조사 시간을 달리하여 처리하였다(처리하지 않음(U0), 10분(U10), 30분(U30)). 이후 위와 같이 최종 표면처리가 완료된 각 군의 시편에 MDP monomer를 함유한 본딩 레진 및 복합레진을 중합시키고, 시편을 증류수에 48시간 보관한 뒤 전단결합강도를 측정하였다. 일원배치 분산분석(One-way ANOVA)과 이원배치 분산분석(Two-way ANOVA)를 이용하여 각군별 결합 강도 값을 비교하였으며, 사후 분석으로 Tukey HSD 검정을 시행하였다. 파절면을 자세히 관찰하기 위해 FE-SEM 전자현미경을 이용하여 표면과 실패 양상을 관찰하였다. 결과: 5Y-TZP 지르코니아와 레진의 접착을 위한 다양한 표면 처리 방법을 실시한 후 측정된 전단결합강도 결과값을 분산분석 통계 처리한 결과, 표면처리 방법과 UV-C 광조사 시간 모두 결합 강도에 유의한 영향을 주는 것으로 나타났다 (P < .05). 가장 큰 전단결합강도 값은 샌드블라스팅 및 UV 30분 조사 후, 프라이머 처리한 군(SP)에서 나타났다. 실패양상에서는 대부분 접착성 파절이 관찰되었으며 프라이머를 사용한 군에서 혼합성 파절의 비율이 증가하였다. 결론: 5Y-TZP 지르코니아 표면을 샌드블라스팅하고, UV를 30분 조사한 뒤 프라이머를 도포하는 경우, UV를 10분간 조사하거나 조사하지 않은 경우에 비해 지르코니아와 복합레진 간 유의한 결합력의 증가를 보였다. 아무 처리도 하지 않거나, 샌드블라스팅 단독 시행 시 UV 조사의 정도는 전단결합강도에 유의한 결과값 차이를 가져오지 않았다 (P > .05).

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Purpose. Zirconia has high crystallization structure without silica. This limits adhesion between zirconia and resin. The aim of this study is to investigate the effect of UV-C irradiation and various treatment methods on the shear bond strength of 5Y-TZP zirconia and composite resins. Materials and methods. To investigate the bond strength between the resin and various surface treated zirconia, ninety zirconia disks were prepared from the 5Y-TZP zirconia block (Rainbow High Shine, GENOSS, Gyeong-gi Do, Korea). The specimens were divided into three groups: 1) untreated surface (C), 2) 50 μm Al2O3 sandblasting group (S), 3) 50 μm Al2O3 sandblasting treatment followed by zirconia primer (Zirconia Liner, Sun Medical Co., Japan) was applied (SP). Each group was further divided into three subgroups (N = 10), treated by the different time of UV light irradiation (0 min, 10 min, 30 min). Subsequently, a bonding resin (Clearfil SE bond, Kuraray Medical Inc., Japan) and a composite resin (Filtek Z350 XT Universal, 3M ESPE, USA) containing MDP monomer (10-Methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate) were polymerized on the specimen. After storage in distilled water at 37℃ for 48 h, shear bond strength was measured with universal testing machine. Bond strength values of each group were compared using one-way ANOVA and two-way ANOVA, and Tukey HSD test was performed by post-analysis (α = .05). The surface of the specimen and failure modes were observed by FE-SEM electron microscope. Results. As a result, both the surface treatment method and the UV light irradiation time were found to have a significant effect on the shear bond strength (P < .05). The largest shear bond strength values were found in the primer treated group (SP30) after sand blasting and UV 30 min irradiation (P < .05). However, the effect of UV irradiation time was different depending on the surface treatment method. The effect of UV irradiation was not significant on the control group (no treatment, P > .05) In the surface treatment method, the sandblasted and primer treated groups showed higher values than the sandblasted (S) or control group (C). The adhesive failures were dominant, and mixed fractures increased when using primers. Conclusion. After sandblasting the 5Y-TZP zirconia surface and applying the primer after UV-C treatment for 30 minutes, the shear bond strength between zirconia and the composite resin was significantly increased compared to the 0 or 10 minutes of UV treatment. In the group with sandblasting alone or no surface treatment (control) group did not show a significant difference in bond strength by the time of UV irradiation (P > .05).