日補綴会誌 Ann Jpn Prosthodont Soc 4 : 343-352, 2012

依 頼 論 文◆特集：
「接着と合着を再考する」

歯冠修復物と固定性補綴装置の接着と合着
小峰太，松村 英雄

Adhesive Bonding and Luting of Restorations and Fixed Prostheses
Futoshi Komine, DDS, PhD, Hideo Matsumura, DDS, PhD

抄録
ここ 10 年ほどの間にレジン系装着材料で修復物，固定性補綴装置を接着する症例が増加している．この傾向は，ジルコニアセラミック修復システムの導入と，歯質，セラミックス，合金の接着に有効な種々の機能性モノマー，重合開始剤の開発によるところが大きい．本稿では，最近普及しつつあるセラミック
スおよび金属製修復物と補綴装置の接着システムについて概観し，合着と接着の使い分けについても解説する．

和文キーワード
金属，合着，修復物，接着，セラミックス

Ⅰ．はじめにⅡ．セラミックスの接着と合着

歯冠修復物と補綴装置の装着には接着と合着という異なる用語がある．合着（luting）はセメントが支台歯とクラウンの隙間を封鎖して硬化することによってクラウンが保持される現象であり封泥という単語もある．これに対して接着（adhesive bonding）は被着体に化学的に作用する化合物，材料を用いる結合方法である．化学的に接着する材料は 1）有効成分が目に見えない，2）どの被着体に対し，どの成分が有効なのかがよくわからな
い，3）
有効性がどの程度のレベルなのかがわからない，などの理由で，臨床の現場では普及に限界があった．しかしながら，最近では象牙質に対する接着が改善され，補綴装置の素材に応じた機能性モノマーと重合開始剤の開発も進んでいる．そこで，本稿では，歯冠修復物と固定性補綴装置の装着における材料選択の基本的考え方，
接着材料と合着材料の使い分けなどについて，最近の研究成果をもとに紹介する．

従来からセラミック修復において，陶材焼付冠による修復が主流であるが，現在ではオールセラミック修復が急速に普及し，数多くのオールセラミック材料やシステムが臨床で幅広く使用されている．その背景には，セラ
ミックスに対する接着技術・材料の開発，発展がある．
セラミック修復物の支台歯への接着には，セラミックス−装着材，装着材−支台歯，装着材層の 3 つの要素が関与しており，セラミック表面および支台歯表面と装着
材料との接着が重要となる．装着のための支台歯表面の処理方法は，エナメル質に対してはリン酸エッチング，
象牙質に対しては象牙質接着プライマー，ボンディング剤を使用することで，安定した接着を獲得できる．ここでは，セラミックスと装着材料との接着および合着について紹介する．
長石質系陶材やガラスセラミックスに代表されるシリカを主成分とするセラミックス（silica-based ceramics）（表 1）を応用したオールセラミック修復物は，レジン系装着材料での支台歯への装着（接着）が大原則である．それら修復物，たとえばポーセレンラミネートベ

日本大学歯学部歯科補綴学第 III 講座
Department of Fixed Prosthodontics, Nihon University School of Dentistry343

日補綴会誌344

表1

シリカを主成分とする歯科用セラミックス

セラミックスシステム

Feldspathic porcelain（長石質系陶材）

VITABLOCS MarkII（VITA）
VITABLOCS Esthetic Line（VITA）VITA TriLuxe Bloc（VITA）
ラミナポーセレン（松風）ヴィンテージハロー（松風）Leucite-reinforced feldspa- IPS Empress（Ivoclar Vivadent）
thic porcelain
IPS ProCAD（Ivoclar Vivadent）（リューサイト強化型ガ Optimal Pressable ceramic
ラスセラミックス）（Jeneric pentron）
Lithium-disilicate
IPS Empress 2
glass-ceramics（Ivoclar Vivadent）（二ケイ酸リチウム含有 IPS e.max Press
ガラスセラミックス） （Ivoclar Vivadent）
表2

シリカを主成分としないセラミックス

セラミックスシステム

Aluminum-oxide ceramics In-Ceram Alumina（VITA）（酸化アルミニウムセラ In-Ceram Spinell（VITA）
ミックス）
In-Ceram Zirconia（VITA）
Procera Alumina（Nobel Biocare）
Zirconium-dioxide ceramics（酸化ジルコニウムセラ
ミックス）

Cercon（Dentsply）
DC-Zirkon（DCS）
Denzir（Decim）
カタナ（クラレノリタケ）
Lava（3M ESPE）
Procera Zirconia（Nobel Biocare）

ニア 1‒3），セラミックインレー・アンレー 4, 5），接着ブ
リッジ 6, 7），オールセラミッククラウン 8, 9）に関する長期臨床研究では，良好な結果が報告されている．
強力で，10）安定した接着力は，高いクラウンの保持力 ，マージンからの辺縁漏洩の防止 11），支台歯およびクラウンの破折防止 12）に有効である．
シリカを主成分とするセラミックスに対する接着については，数多くの論文が報告されており，適切なガイド
ラインに従うことにより安定した接着を得ることができる．一方，酸化アルミニウムセラミックス（アルミナセ
ラミックス），酸化ジルコニウムセラミックス（ジルコニアセラミックス）に代表されるシリカを主成分としないセラミックス（non silica-based ceramics，高強度型セラミックス）（表 2）は，シリカを主成分とするセラミックスとは接着方法が異なる．

4 巻 4 号（2012）

1．シリカを主成分とするセラミックス（silica-based
ceramics）の接着
セラミックスとレジン系装着材料の確実な接着には，
微小機械的嵌合（micromechanical interlocking）と化学的結合（chemical bonding）が必要であり，この両方の結合力によって接着が成立していると考えられている．そのためには，適切なセラミック表面の処理が必須となる．
1）微小機械的嵌合セラミック表面に微細な凹凸を付与し，その凹凸にレジン系装着材料が侵入，硬化することで，微小機械的嵌
合による結合力を発揮する．セラミックス表面に微細な凹凸を付与する代表的な表面処理方法として，アルミナ粒子によるサンドブラスト（アルミナブラスト）処
理 13, 14），酸によるエッチング 15, 16），回転切削器具 17）がある．シリカを主成分とするセラミックス，特にポーセ
レンラミネートベニアに対するアルミナブラスト処理
は，0.1〜0.2 MPa の弱圧で行われる．弱圧のためセラミック表面を十分に粗造にすることが難しく，一方でアルミナブラスト圧を強くすると陶材が削合あるいは亀裂の発生などの弊害が生じる．そのため，ポーセレンラミ
ネートベニアへのアルミナブラスト処理は機械的維持の付与ではなく，微細な模型材の除去などの清掃を目的としている．
酸によるエッチングは，セラミック表面に機械的維持の付与に有効な方法であり，その中でもフッ化水素酸（HF）はシリカを主成分とするセラミックスに対して広く用いられている．酸エッチングにより，ガラスマトリ
ックスが選択的に除去され，結晶構造が露出する．これまでの研究では，5% のフッ化水素酸ゲルにより焼成陶材には 60 秒 18），CAD/CAM 用セラミックブロックには 60〜120 秒 19）の処理が有効であると報告されている．
さらに，
リューサイト強化型ガラスセラミックス（IPS Empress，Ivoclar Vivadent）に対しては，9%のフッ化水素酸ゲルで 60 秒間の処理が最も効果的であるとの報告がある 20）．二ケイ酸リチウム含有ガラスセラ ミ ッ ク ス（IPS Empress 2，Ivoclar Vivadent
Schaan，Liechtenstein）は結晶構造を多く含んでいるため，IPS Empress に比較し高い接着強さを示している 21）．フッ化水素酸は医薬用外毒物であり，取り扱
いが危険であるため，技工室にて十分換気をしながら処理をし，処理後は超音波洗浄を行うことなどの注意が必要である．
2）化学的結合セラミックスとレジン系装着材料は無機質と有機質であるため，それらを化学的に結合させるための物質が必

歯冠修復物と固定性補綴装置の接着と合着要である．その物質がシラン処理剤であり，シリカを主成分とするセラミックスの接着には不可欠なものであり，γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（γMPTS）が代表的である 22）．γ-MPTS のメトキシ基ある
いはメトキシ基が加水分解したシラノール基（Si-OH）
がセラミック表面の OH 基と反応して，ケイ酸酸化物との間にシロキサン結合（Si-O-Si）が生成され，接着が完了する 1）．
Lacy ら 23）は，フッ化水素酸処理のみ（シラン処理なし）では，シリカを主成分とするセラミックスとの接着には有効でなく，シラン処理剤の併用が必要であると報告している．また，カルボン酸系やリン酸系の酸性機
能性モノマーを含有し，シランを活性化させるシラン処
理剤（プライマー）がセラミック接着に有効であることが明らかになった 24, 25）．現在は，1 液性（例；セラミックプライマー，クラレノリタケ，東京，日本），2 液性（例；ポーセレンライナー M，サンメディカル，守山，日本），3 液性のプライマー（例；クリアフィルフォトボンドとポーセレンアクチベータ，
クラレノリタケ）が発売されている．使用直前に混和する 2 液性のもの
は一方にシラン処理剤，他方に酸性モノマーが含まれて
おり，3 液性のものはさらに重合開始剤を含む．混和不要の 1 液性プライマーは使用するには簡便であるが，保存可能期間に制限があり貯蔵性に問題がある 26）．
2．シリカを主成分としないセラミックス（non silicabased ceramics）の接着
1）微小機械的嵌合
前述したシリカを主成分としたセラミックスでの接着で有効な，酸エッチング後にシラン処理を行う表面処理
方法は，シリカを主成分としないセラミックスには効果的でない 27, 28）．酸エッチングはアルミナセラミックス，
ジルコニアセラミックスに対して，十分に表面を粗造にすることができない 28‒30）．一方，アルミナブラスト処
理は，それらセラミックスの表面を粗造にし，接着強さを向上させることが報告されている 29, 31）．また，アルミナセラミックス，ジルコニアセラミックスはシリカの含有率が低いため，シラン処理剤の効果は期待できな
い．
2）化学的結合
アルミナセラミックスは，シラン処理剤よりも酸性機
能性モノマーを含有するプライマーによる処理が接着に有効である 25, 27, 32）．アルミナブラスト処理後に，酸性機能性モノマーを含有するレジン系装着材料の使用，あるいはトライボケミカル処理後に Bis-GMA 系のレジン
系装着材料の使用により，安定した接着強さが獲得され345

た 27, 33）．ジルコニアセラミックスに対してもアルミナ
セラミックスと同様の報告が多く，フッ化水素酸でのエッチングが困難であり 34），酸性機能性モノマー，特にリン酸エステル系モノマーが有効である 28, 35）．1998 年に Kern ら 28）は，アルミナブラスト処理（110 μm アル
ミナ粒子，圧力 0.25 MPa）後に，ジルコニアに対してリン酸系機能性モノマーを含むレジン系装着材料で装着した場合に，150 日間の水中浸漬においても安定した接着強さを示すことを明らかにした．さらに，2 年間の水中浸漬および 37,500 回のサーマルサイクル負荷においても，安定した接着強さが示されている 35）．一方で，アルミナブラスト処理後，シラン処理および Bis-GMA
系レジン系装着材料で接着した場合，150 日間の水中浸漬により接着強さは 0 MPa（脱落）で，ジルコニア
接着には有効でなかった 28）．Blatz ら 36）は，ジルコニ
アの接着におけるボンディングあるいはシラン処理剤などの影響を検討した．その結果，疎水性リン酸エステル
系モノマーである MDP（10-methacryloyloxydecyl
dihydrogen phosphate）を含むプライマーでの処理後に，レジン系装着材料で装着するにより，ジルコニアに対する安定した接着が得られることが明らかになった．
現在では，ジルコニア表面をアルミナブラスト処理後，リン酸エステル系モノマーを含むプライマーによる処理を行い，レジン系装着材料の使用により確実な接着を得ることが可能であると考えられている 36‒39）．
3．セラミック修復物の合着
シリカを主成分とするセラミックスは機械的強度の面から，支台歯への装着にはレジン系装着材料を使用することが必須である．しかしながら，機械的強度が格段に向上したシリカを主成分としないセラミックスにおいては，接着は必須ではないと考えられている 40, 41）．
臨床において，セラミック修復物をより審美的にするために，支台歯のフィニッシュラインを歯肉縁下に設定することが多い．フィニッシュラインを歯肉縁下に設定することにより，修復物と支台歯の境界が検出されにくい，歯肉縁付近の歯肉の色が明るい，歯肉縁下から修復
物のカントゥアを設計することが可能であるなどの審美的な利点が生じる．シリカを主成分とするセラミックスの場合は，レジン系装着材料の使用が必須のため，装着後の残余セメントの除去が困難であり，支台歯フィニッ
シュラインは歯肉頂縁あるいは縁上に設定される．一方，従来型の歯科用セメント（グラスアイオノマーセメ
ントなど）での装着が可能なシリカを主成分としないセラミックスを用いた場合は，残余セメントの除去は容易になり，フィニッシュラインを歯肉縁下に設定すること

346

日補綴会誌

図1

Facial view of two abutment teeth for a cantileverzirconia-based fixed partial denture（FPD）. The
finish line of these abutments was prepared at thesubgingival area.
延長ジルコニアブリッジの支台歯の唇側面観．歯肉縁下に支台歯フィニッシュラインが設定された．

図2

Facial view of the cantilever zirconia-based FPD
seated with glass-ionomer cement
グラスアイオノマーセメントで装着された延長ジル
コニアブリッジの唇側面観が可能となる．したがって，支台歯の状態や咬合関係などに制限がない症例であれば，シリカを主成分としない
セラミックスを用いた修復物では，従来型の歯科用セメ
39）．しかしながら，ントでの装着が可能である（図 1，2）
歯冠高径あるいは修復物の維持力が不足している症例においては，レジン系装着材料の装着が推奨される．シリカを主成分としないセラミックスを使用した接着ブリッジも臨床応用されているが，その場合は支台歯への確実42）．
な接着が必要となる（図 3〜5）

Ⅲ．金属の接着と合着
1．微小機械的嵌合
金属とレジンの機械的維持としては，前装冠の前装面に適用されるリテンションビーズ，バー，アンダーカッ
ト，ホールなどがあるが，クラウン等の接着面において4 巻 4 号（2012）

図3

Facial view of a framework of single-retainer
zirconia-based resin-bonded FPD at try-in procedure
試適時の片側リテーナージルコニア接着ブリッジの
唇側面観

図4

Finalized single-retainer zirconia-based resinbonded FPD
完成した片側リテーナージルコニア接着ブリッジ

図5

Facial view of the single-retained zirconia-based
resin-bonded FPD placed with adhesive resin
レジン系装着材料で装着された片側リテーナージル
コニア接着ブリッジの唇側面観

はアルミナによるブラスト処理が行われる．ブラスト処理の主な目的は 1）試適後の接着面を機械的に清掃する
ことと，2）表面の粗造化による接着面積の増加の 2 点である．ブラストにおける砥粒の種類，噴射のための器

歯冠修復物と固定性補綴装置の接着と合着

表3

347

接着歯冠修復，補綴で使用される主な金属材料と機能性モノマー

非貴金属

適用される機能性モノマー

Co-Cr 合金

カルボン酸誘導体 4-META，
4-AET，MAC-10

Ni-Cr 合金

他

チタン

リン酸エステル MDP

Ti-6Al-7Nb 合金

ホスホン酸 MHPA

貴金属合金
金銀パラジウム合金

有機硫黄化合物

ADA タイプ 4 金合金

VBATDT（または VTD），
MTU-6，MDDT

図6

Facial view of four-unit resin-bonded FPD madeof Ti-6Al-7Nb alloy
Ti-6Al-7Nb 合金製 4 ユニット接着ブリッジの唇側面観

図7

A D-shaped retainer on the premolar abutment
図 6 に示すブリッジの小臼歯支台歯における D 字型支台装置

械，空気圧等について多角的検討がなされたが，現在では平均粒径 50 μm 前後のアルミナをなるべく高い圧力で噴射する，という手法がブリッジの接着面処理として広く用いられている 43）．
2．非貴金属に対する化学的結合補綴装置に使用される非貴金属としては，Co-Cr 合
金，Ni-Cr 合金，チタン，チタン合金，ステンレス鋼などがある．ステンレス鋼は主に磁性アタッチメントの素材として用いられるが，その他の合金は各種補綴装置本体に用いられている（表 3）．クラウン・ブリッジ接着の観点から述べれば，クロム含有量が多いほど酸性機能性モノマーを含む装着材料による接着効果が大きく，チタンは若干接着耐久性に劣る傾向にある 44‒49）．
非貴金属の接着に有効な酸性機能性モノマーとしてはカルボン酸誘導体（4-META，MAC-10），疎水性リン酸エステル（MDP），ホスホン酸（MHPA）などがある．
X 線光電子分光分析によれば，チタンの表面にはリン酸基が吸着しやすい 50）．この結果は，チタンの接着において，二価のリン酸基をもつ MDP の接着促進効果が高いことの間接的証明とも言える．
エナメル質に修復物を接着する症例においては歯質と修復物が面で接着でき，剥離に対する抵抗性が高い．一方，接着ブリッジのように接着面から離れた位置にポンティックが存在すると，接着界面に対し，咬合圧が剥離荷重として加わることがある．したがって，接着ブリッジの支台装置に関しては機械的維持力も確保できるよう，保持形態を付与するか，形態を被覆型に近いものと51）．
する必要がある（図 6，7）
3．貴金属合金に対する化学的結合
接着を生かした補綴装置に使用される貴金属合金は金

銀パラジウム合金とタイプ 4 金合金が主たるものである．陶材焼付用金合金，パラジウム合金，銀合金は機械
的強度，接着耐久性などのどれかに問題があることが多いため，接着ブリッジ支台装置への応用例は少ない（表3）．
貴金属合金接着に有効な機能性モノマーは有機硫黄化合物である．岩手大学工学部の森 教授ら 52）は，1983
年に VBATDT（または VTD）という化合物が銅板のコーティング材として有望であることを高分子化学の雑誌に報告した．小島ら 53）は，この VBATDT をプライマーとして用い，MMA-TBB レジン（スーパーボンド，
サンメディカル）の素材を接着材料として使用すると貴金属および銅が接着できることを見いだした．この 1
液型のプライマーは臨床試験を経て V-プライマー（サンメディカル）として発売され，現在に至っている．その後，VTD と MDP を併用したプライマー（アロイプ
ライマー，クラレノリタケ），チオウラシル（MTU-6，
メタルタイト，トクヤマ，東京，日本）54），スルフィド（MDDT，メタルリンク，松風，京都，日本）を含むプ

348

日補綴会誌

4 巻 4 号（2012）

図 10 Facial view 10 years after seating
装着 10 年後の唇側面観

図8

Abutment teeth of anterior resin-bonded FPD
前歯接着ブリッジの支台歯

図 11 Occlusal view 10 years after seating
装着 10 年後の咬合面観

図9

A three-unit resin-bonded FPD made of silverpalladium-copper-gold alloy
金銀パラジウム合金製 3 ユニットの接着ブリッジ

ライマーも上市 さ れ て 現 在 に 至 っ て い る．な お，
VBATDT モノマーは金，銀，銅などに吸着することがラマンと赤外線吸収スペクトルによって確認されており，この現象が貴金属合金に対する硫黄化合物接着の根拠とみなすことができる 55）．最近，V-プライマー-スー
パーボンド接着システムの長期臨床成績が相次いで報告され，10 年以上経過した症例の報告も蓄積されつつあ
56‒58）．
る（図 8〜11）
4．金属製修復物および補綴装置の合着保持形態が確保できる金属製修復物および補綴装置の合着は従来型セメントで合着できる．一方で，こうした症例にも接着性能を備えた材料を用いる方が良いのではないか，という考え方から生まれたのがレジン強化型グ
ラスアイオノマーとセルフアドヒーシブセメントである．いわゆる合着用セメントは粉液混和型であるため，レジンの重合に多少なりとも影響がある有機硫黄系機能性モノマーを場合により組成物に添加できる．このような材料設計に基づき，MTU-6 を含むレジン添加型グラスアイオノマーが発売された．
この材料（イオノタイト，トクヤマ）は従来品に比して貴金属への接着性能が向上
した 59）．
セルフアドヒーシブは組成物中に機能性モノマーを含む材料で，スーパーボンド（サンメディカル）とパナビ
ア EX（クラレノリタケ）は見方によってはその先駆けとも言える．現在市販されているセルフアドヒーシブは2 ペースト型コンポジットレジンが大多数で，合着用セ
メントと同じ術式で使用できることが特徴となっている．大河ら 60）は，セルフアドヒーシブセメントである
SA ルーティング（クラレノリタケ）と Maxcem（Kerr，
Romulus，USA），比較対照としてパナビア F 2.0（クラレノリタケ）とレジセム（松風）を用い，口腔内の接着操作を想定し，湿度環境 3 条件，術者 5 名による接着性能評価を行った．その結果，セルフアドヒーシブの方が操作環境条件と術者依存性が少なかった，と報告している．
橋本ら 61）は，デュアルキュア型の 2 ペースト装着材
料クリアフィルエステティックセメント（クラレノリタケ）と，グラスアイオノマーの成分をも含むレジン系装歯冠修復物と固定性補綴装置の接着と合着

着材料のレジセム（松風）を用いて金銀パラジウム合金
に対する水中 1 日保管後のせん断接着強さを測定した．
その結果，後者の方が高い接着強さを示す結果となった．デュアルキュア型の材料で金属を接着する場合，被着面に対してどの程度光線照射ができるかの見極めも重要と思われる．
現状においては，成分がレジンのみのセルフアドヒー
シブセメントに有機硫黄系モノマーを添加することは難しい．
したがって，
リン酸エステルを含むセルフアドヒー
シブセメントの評価を行うと，エナメル質，非貴金属，
ジルコニアなどに対し良好な接着性能を示す，という実験結果になるものと推定される 62‒64）．

Ⅳ．おわりに本稿に関連の深い事項であるが，鶴見大学歯学部の臨
床実習におけるクラウンブリッジ合着材料についての調査結果がある 65）．その報告によると，1889 年時点において，リン酸亜鉛セメントによる合着が過半数の 58%であったが，急速に減少，1999 年において使用がなくなっている．レジン添加型を含むグラスアイオノマーは1995 年が 84% で最高で，2003 年では 22% に減少している．使用が増加したのはレジン系装着材料で，1995
年に 6% であった比率が，2000 年に 58%，2003 年には 67% まで上昇している．術者が合着材と接着材料の特性を十分理解し，適材適所の材料選択を行うことにより，修復物および補綴装置を効果的に装着できると考え
られる．
文

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著者連絡先：小峰太〒101-8310
東京都千代田区神田駿河台 1-8-13
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Fax: 03-3219-8351
E-mail: komine@dent.nihon-u.ac.jp

日補綴会誌352

4 巻 4 号（2012）

Adhesive Bonding and Luting of Restorations and Fixed Prostheses
Futoshi Komine, DDS, PhD, Hideo Matsumura, DDS, PhD
Department of Fixed Prosthodontics, Nihon University School of Dentistry

Ann Jpn Prosthodont Soc 4: 343-352, 2012

ABSTRACTOver the last decade, applications of resin-based luting agents for seating restorations and fixed partial dentures have increased substantially. This trend is attributed mainly to development of zirconia ceramic restorative systems as well as varying functional monomers and initiation systems compatible to enamel, dentin, ceramic materials, and casting alloys. This review article takes a general view of currently available
luting and bonding systems applicable for cementing restorations and dentures made of ceramics and dental
alloys.
Key words
adhesive bonding, ceramics, dental alloy, luting, restoration