SLUMPING RESISTANCE AND VISCOELASTICITY OF RESIN COMPOSITE PASTES

치과용 복합레진의 중합 전 slumping resistance와 점탄성

The aim of this study was to develop a method for measuring the slumping resistance of resin composites and to relate it to the rheological characteristics. Five commercial hybrid composites (Z100. Z250. DenFil, Tetric Ceram. ClearFil) and a nanofill composite (Z350) were used to make disc-shaped specimens of 2 mm thickness. An aluminum mold with square shaped cutting surface was pressed onto the composite discs to make standardized imprints. The imprints were light-cured either immediately (non-slumped) or after waiting for 3 minutes at $25^{\circ}C$ (slumped). White stone replicas were made and then scanned for topography using a laser 3-D profilometer. Slumping resistance index (SRI) was defined as the ratio of the groove depth of the slumped specimen to that of the non-slumped specimen. The pre-cure viscoelasticity of each composite was evaluated by an oscillatory shear test and normal stress was measured by a squeeze test using a rheometer. Flow test was also performed using a flow tester. Correlation analysis was performed to investigate the relationship between the viscoelastic properties and the SRI. SRI varied between the six materials (Z100 < DenFil < Z250 < ClearFil < Tetric Ceram < Z350). The SRI was strongly correlated with the viscous (loss) shear modulus G' but not with the loss tangent. Also. slumping resistance was more closely related to the resistance to shear flow than to the normal stress. Slumping tendency could be quantified using the imprint method and SRI. The index may be applicable to evaluate the clinical handling characteristics of composites.

본 연구의 목적은 복합레진의 slumping resistance를 측정할 수 있는 방법을 개발하고, 그 유용성을 평가하기 위해 rheometer를 이용해 측정된 복합레진의 여러 유변학적 성질과 slumping resistance의 상호 관련성을 밝히고자 하였다. 상용되는 hybrid composites (Z100, Z250, DenFil, Tetric Ceram, ClearFil)와 nanofil composite (Z350)를 2 mm 두께의 디스크 모양의 시편으로 만들었다. 사각형의 단면을 가진 알루미늄 형판으로 레진 디스크를 눌러 표준화된 자국을 남겼다. 이것을 즉시 광중합하거나 (no-slump) $25^{\circ}C$ 에서 3 분간 방치한 후에 광중합 하였다 (slumped). 횐 경석고로 광중합된 레진을 복제한 후 laser 3-D profilometer 로 표면의 단면 영상을 얻었다. Slumping 전 후 홈의 깊이의 비를 구해 slumping resistance index (SRI)라 정의하였다. 각 복합레진의 중합 전 전단 점탄성을 측정하기 위해 회전형 rheometer를 이용하여 동적회전전단실험과 squeeze test를 시행하였다. 더불어 flow test를 시행하였다. 동적회전 전단실험 및 압착실험의 결과와 SRI의 상호관련성을 조사하기 위해 상관분석을 하였다. 여섯 가지의 재료의 SRI 값에는 차이가 있었다 (Z100 < DenFil < Z250 < ClearFil < Tetric Ceram < Z350). SRI는 전단점성 (손실)계수 G"와 가장 큰 양의 상관관계를 보였으며 Tan ${\delta}$는 SRI와 상관관계가 없었다. SRI는 수직 가압에 대한 저항 보다 전단흐름에 대한 저항과 관련성이 높았다. 본 연구에서 도입된 imprint method와 SRI는 복합레진이 slumping 되는 경향을 정량화하였으며 복합레진 조작성의 평가방법으로 사용할 수 있었다.