Comparison of dental resin cements used for zirconia restorations by diametral tensile strength and fracture toughness

Abstract

연구목적 이 연구의 목적은 지르코니아 수복물의 합착에 사용되는 네 가지 레진 시멘트간의 간접인장강도와 파괴인성을 비교하는 것이다.

재료 및 연구방법 4개의 레진 시멘트 (Panavia F2.0, Zirconite, Clearfill SA luting, Rely-X Unicem) 선택하였고 간접인장강도 시험을 위해 직경 4 mm, 길이 6 mm의 원통형 스테인레스 스틸 주형을, 파괴인성 시험을 위해 20 x 6 x 4 mm의 single-edge notch가 있는 테플론 주형을 사용하였다. 모든 시편은 24 시간 동안 37oC에서 공기 중에 보관하였다. 인스트론 만능재료시험기(Instron Corp., Ganton, MA, USA)를 사용하여 crosshead speed를 0.5 mm/min 로 실패 하중을 23 ± 1OC에서 기록하였다. 통계 분석은 SPSS를 사용하여 유의수준 0.05로 one-way ANOVA 와 Scheffé의 다중검증을 시행하였다.

결과 Panavia F2.0(37.77 MPa ± 2.72 MPa)군은 가장 높은 간접인장강도를 보였으며 뒤이어 Rely-X Unicem(31.98 MPa ± 2.92 MPa), Zirconite(30.43 MPa ± 2.06 MPa), Clearfill SA luting(26.37 MPa ± 6.75 MPa)의 순으로 나타났다. Rely-X Unicem 과 Zirconite, Zirconite와 Clearfill SA 간에는 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 파괴인성 측정에서도 Panavia F2.0(1.52 MNm-1.5 ± 0.16 MNm-1.5) 은 가장 높은 결과를 나타내었으며, 나머지 세 그룹은, Zirconite(1.18 MNm-1.5 ± 0.16 MNm-1.5), Clearfill SA luting(1.18 MNm-1.5 ± 0.1 MNm-1.5), Rely-X Unicem(1.18 MNm-1.5 ± 0.06 MNm-1.5), 비슷한 파괴인성을 나타내었으며 Panavia F2.0보다 통계적으로 유의하게 낮은 값을 가졌다.

결론 연구한 레진 시멘트 중에서 Panavia F 2.0이 가장 높은 간접인장강도와 파괴인성을 보였다. CAD/CAM 지르코니아로 제작한 수복물을 접착할 때 실험에 사용된 다른 레진 시멘트들 보다 Panavia F 2.0이 높은 파절 저항성을 보여 가해지는 힘에 가장 잘 저항하는 것으로 보인다. 주요어: Diametral tensile strength, Fracture toughness, Resin cements, Zirconia.

Purpose The purpose of this study was to compare diametral tensile strength and fracture toughness of four dental resin cements used for zirconia restorations.

Materials and Methods Four resin cements (Panavia F2.0, Zirconite, Clearfill SA luting, Rely-X Unicem) were investigated. Specimens of the materials were prepared in a cylindrical stainless steel mold (ø 4 × 6 mm) for diametral tensile strength test and in a mold (20 × 6 × 4 mm) with a single-edge notch in the middle for fracture toughness test (n = 10). All specimens were stored in air at 37oC for 24 hours. Both tests were conducted using an Instron universal testing machine at a crosshead speed of 0.5 mm/min and the maximum failure load was recorded at 23 ± 1oC. The data were statistically analyzed using one-way ANOVA and the multiple comparison Scheffé test using SPSS (α = 0.05).

Result The diametral tensile strength found to be the highest in Panavia F2.0 (37.77 ± 2.72 MPa) followed by Rely-X Unicem (31.98 ± 2.92 MPa) and Zirconite (30.43 ± 2.06 MPa). However, diametral tensile strength between Zirconite and Clearfill SA luting (26.37 ± 6.75 MPa) was not found to be significantly different. Panavia F2.0 (1.52 ± 0.16 MNm-1.5) had the highest fracture toughness, while fracture toughness of Zirconite (1.18 ± 0.16 MNm-1.5), Clearfill SA luting (1.18 ± 0.1 MNm-1.5) and Rely-X Unicem (1.18 ± 0.06 MNm-1.5) was found similar, but significantly lower than one of Panavia F2.0.

Conclusion Among investigated cements the highest diametral tensile strength and fracture toughness were found for Panavia F2.0. In cementation of zirconia restorations Panavia F2.0 is believed to withstand load forces better, than other investigated cements, demonstrating high resistance to fracture.

Keywords Diametral tensile strength

Fracture toughness

Resin cements

Yttria-stabilized tetragonal zirconia.