JP2014124502A - Method for manufacturing sliding member of artificial joint and sliding member of artificial joint - Google Patents

Method for manufacturing sliding member of artificial joint and sliding member of artificial joint Download PDF

Info

Publication number
JP2014124502A
JP2014124502A JP2012285879A JP2012285879A JP2014124502A JP 2014124502 A JP2014124502 A JP 2014124502A JP 2012285879 A JP2012285879 A JP 2012285879A JP 2012285879 A JP2012285879 A JP 2012285879A JP 2014124502 A JP2014124502 A JP 2014124502A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sliding member
polymer film
artificial joint
base material
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012285879A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6061670B2 (en
Inventor
Masayuki Kyomoto
政之 京本
Kenichi Zoga
健一 雑賀
Shihori Yamane
史帆里 山根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Medical Corp
Original Assignee
Kyocera Medical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Medical Corp filed Critical Kyocera Medical Corp
Priority to JP2012285879A priority Critical patent/JP6061670B2/en
Priority to US14/404,248 priority patent/US9700651B2/en
Priority to CN201380027464.5A priority patent/CN104349744B/en
Priority to EP13797265.9A priority patent/EP2856978B8/en
Priority to PCT/JP2013/065074 priority patent/WO2013180228A1/en
Publication of JP2014124502A publication Critical patent/JP2014124502A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6061670B2 publication Critical patent/JP6061670B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a sliding member of an artificial joint by which a sliding member of an artificial joint, having a prolonged durable period can be manufacture, and to provided the sliding member of an artificial joint.SOLUTION: In a molding step of a step A1, an ultrahigh molecular weight polyethylene material containing an antioxidant is molded to obtain a base material of a predetermined shape. In a polymer film forming step of a step A2, the obtained base material is irradiated with ultraviolet light while being immersed in a treatment aqueous solution containing a compound having a phosphorylcholine group, thereby a polymer film containing a polymer chain formed by polymerization of the compound having the phosphorylcholine group is formed on a surface of the base material.

Description

本発明は、人工関節に好適な摺動部材を製造する製造方法、および本製造方法によって製造される人工関節用摺動部材に関する。   The present invention relates to a manufacturing method for manufacturing a sliding member suitable for an artificial joint, and a sliding member for an artificial joint manufactured by the manufacturing method.

事故による骨折や変形性関節症などによって本来の機能を失った関節を、同等の機能を有する人工物である、いわゆる人工関節で置換する治療方法が確立されている。人工関節は、生体内に埋設されるため、生体への悪影響が少なく、長期にわたって一定の機能を保持することが求められる。使用する人工関節の耐用年数が短く、新しい人工関節に入れ換える必要が生じると、患者への負担が極めて大きくなるため、これを避けなければならない。   A treatment method has been established in which a joint that has lost its original function due to an accidental fracture or osteoarthritis is replaced with a so-called artificial joint, which is an artificial product having an equivalent function. Since an artificial joint is embedded in a living body, there is little adverse effect on the living body, and it is required to maintain a certain function for a long time. If the prosthetic joint used has a short service life and needs to be replaced with a new prosthetic joint, the burden on the patient becomes extremely large and must be avoided.

人工関節は、大きくは2つの部材からなり、それぞれが骨の末端部分に取り付けられ、関節を動かそうとするときには、これら2つの部材が相対的に移動して摺動する。人工股関節、人工膝関節であれば、歩行するたびに摺動を繰り返すことになる。   The artificial joint is roughly composed of two members, each of which is attached to the end portion of the bone, and when trying to move the joint, the two members move relative to each other and slide. In the case of an artificial hip joint and an artificial knee joint, sliding is repeated every time the user walks.

人工関節に用いられる材料には、コバルトクロム合金、チタン合金などの金属材料、アルミナ、ジルコニアなどのセラミックス材料、ポリエチレンなどの高分子材料がある。人工股関節では、たとえば、大腿骨側部材のコバルトクロム合金製骨頭ボールと、骨盤側部材のポリエチレン製カップとが摺動するが、摺動を繰り返すうちにカップからポリエチレンの摩耗粉が発生する。発生した摩耗粉は、生体内では異物として認識されるので、これを排除するために、生体免疫システムが機能する。このとき破骨細胞と呼ばれる多核細胞が活性化され、人工関節周辺の骨が吸収される骨溶解(osteolysis)が起こる。   Materials used for artificial joints include metal materials such as cobalt chromium alloy and titanium alloy, ceramic materials such as alumina and zirconia, and polymer materials such as polyethylene. In an artificial hip joint, for example, a cobalt-chromium alloy head ball on the femoral side member and a polyethylene cup on the pelvis side member slide, and polyethylene abrasion powder is generated from the cup as the sliding is repeated. Since the generated wear powder is recognized as a foreign substance in the living body, the living immune system functions in order to eliminate it. At this time, multinucleated cells called osteoclasts are activated, and osteolysis occurs in which bone around the artificial joint is absorbed.

破骨細胞の活性化が原因で人工関節周辺に骨溶解が起こると、骨と人工関節との間に空隙が形成されて人工関節の弛み(loosening)が生じてしまう。   When osteolysis occurs around the artificial joint due to the activation of osteoclasts, a gap is formed between the bone and the artificial joint, resulting in loosening of the artificial joint.

人工関節である限り、摺動することは避けられないので、このような摩耗粉が発生しない耐摩耗性に優れた摺動材料を用いる必要がある。   Since sliding is inevitable as long as it is an artificial joint, it is necessary to use a sliding material excellent in wear resistance that does not generate such abrasion powder.

特許文献1には、超高分子量ポリエチレンから成形された基材の摺動面に、ホスホリルコリン基含有高分子鎖をグラフト結合させることにより構成される高分子膜で被覆した摺動部材が開示されている。   Patent Document 1 discloses a sliding member coated with a polymer film formed by grafting a phosphorylcholine group-containing polymer chain onto a sliding surface of a substrate molded from ultrahigh molecular weight polyethylene. Yes.

生体の関節の軟骨表面はリン脂質によって覆われており、軟骨の保護と高潤滑化に寄与していることが知られている。このリン脂質に構造が近いホスホリルコリン基含有高分子鎖で、基材表面を被覆した摺動部材を人工関節に適用すると、摩擦係数が低く、ほとんど摩耗することがない人工関節が実現できる。   It is known that the cartilage surface of living joints is covered with phospholipids, contributing to cartilage protection and high lubrication. When a sliding member having a phosphorylcholine group-containing polymer chain having a structure close to that of phospholipid and covering the surface of a base material is applied to an artificial joint, an artificial joint having a low friction coefficient and almost no wear can be realized.

ポリエチレンなどの高分子材料に対しては、高度な架橋による耐摩耗性の向上や滅菌のためにガンマ線などの高エネルギー線を照射する場合がある。この高エネルギー線の照射により、高分子材料内にフリーラジカルが生成される。生成されたフリーラジカルは、生体内で酸素と反応してポリエチレン主鎖の切断を引き起こし、機械的特性や耐摩耗性を低下させる。   In some cases, polymer materials such as polyethylene are irradiated with high energy rays such as gamma rays in order to improve wear resistance and sterilization due to advanced crosslinking. By irradiation with this high energy beam, free radicals are generated in the polymer material. The generated free radical reacts with oxygen in the living body to cause the main chain of the polyethylene to be cleaved, thereby reducing the mechanical properties and wear resistance.

特許文献2では、抗酸化性を改善するためにビタミンA、ビタミンCまたはビタミンEなどの抗酸化剤をポリエチレンに添加している。   In Patent Document 2, an antioxidant such as vitamin A, vitamin C, or vitamin E is added to polyethylene in order to improve antioxidant properties.

特開2008−148850号公報JP 2008-148850 A 特表2003−530957号公報Special table 2003-530957 gazette

特許文献1記載の摺動部材は、ホスホリルコリン基含有高分子鎖により構成される高分子膜を用いることで、耐摩耗性を劇的に向上させることができる。フリーラジカルに起因する生体内での酸化作用は、高分子材料の耐摩耗性を急激に低下させるものではないが、抗酸化性も有することになれば、特許文献1記載の摺動部材の耐用年数はさらに延びることになる。   The sliding member described in Patent Document 1 can dramatically improve the wear resistance by using a polymer film composed of a phosphorylcholine group-containing polymer chain. The in vivo oxidative action caused by free radicals does not drastically reduce the wear resistance of the polymer material, but if it also has antioxidant properties, the durability of the sliding member described in Patent Document 1 The number of years will be further extended.

たとえば、ビタミンEなどの抗酸化剤を含むポリエチレン材料の表面を、ホスホリルコリン基含有高分子鎖により構成される高分子膜で被覆することが考えられるが、ホスホリルコリン基含有高分子鎖をラジカルグラフト重合する際に、抗酸化剤であるビタミンEのラジカル捕捉効果によって重合反応が阻害され、十分に高分子膜を形成することができない。   For example, it is conceivable to cover the surface of a polyethylene material containing an antioxidant such as vitamin E with a polymer film composed of a phosphorylcholine group-containing polymer chain, but radical graft polymerization of the phosphorylcholine group-containing polymer chain is performed. In this case, the polymerization reaction is inhibited by the radical scavenging effect of vitamin E, which is an antioxidant, and a polymer film cannot be formed sufficiently.

本発明の目的は、耐用年数がさらに向上した人工関節用摺動部材を製造することができる人工関節用摺動部材の製造方法および人工関節用摺動部材を提供することである。   The objective of this invention is providing the manufacturing method of the sliding member for artificial joints, and the sliding member for artificial joints which can manufacture the sliding member for artificial joints whose service life further improved.

本発明は、人工関節用摺動部材の製造方法であって、
抗酸化剤を含有する超高分子量ポリエチレン材料を成型して基材を得る基材形成工程と、
ホスホリルコリン基を有する化合物を含有する水溶液に、基材を浸漬させた状態で紫外線を照射し、基材の表面に、ホスホリルコリン基を有する化合物が重合した高分子鎖を含む高分子膜を形成する高分子膜形成工程と、を有することを特徴とする人工関節用摺動部材の製造方法である。
The present invention is a method for manufacturing a sliding member for an artificial joint,
A base material forming step for obtaining a base material by molding an ultrahigh molecular weight polyethylene material containing an antioxidant;
Ultraviolet rays are irradiated in an aqueous solution containing a compound having a phosphorylcholine group while the substrate is immersed, and a polymer film containing a polymer chain in which a compound having a phosphorylcholine group is polymerized is formed on the surface of the substrate. And a molecular film forming step. A method for producing a sliding member for an artificial joint, comprising:

また本発明は、高分子膜形成工程前に架橋処理を施して基材を得ることを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that a base material is obtained by performing a crosslinking treatment before the polymer film forming step.

また本発明は、基材形成工程では、好ましくは成型後に100〜150kGyのガンマ線照射による架橋処理を施して基材を得ることを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that in the base material forming step, a base material is obtained by performing a crosslinking treatment by irradiation with 100 to 150 kGy of gamma rays after molding.

また本発明は、ホスホリルコリン基を有する化合物を含有する処理水溶液の濃度が、0.25〜0.50mol/Lの濃度であることを特徴とする。   Moreover, this invention is characterized by the density | concentration of the process aqueous solution containing the compound which has a phosphorylcholine group being a density | concentration of 0.25-0.50 mol / L.

また本発明は、ホスホリルコリン基を有する化合物を含有する処理水溶液の濃度が、好ましくは0.33〜0.50mol/Lの濃度であることを特徴とする。   In the present invention, the concentration of the treatment aqueous solution containing the compound having a phosphorylcholine group is preferably a concentration of 0.33 to 0.50 mol / L.

また本発明は、抗酸化剤が、ビタミンE類であることを特徴とする。   The present invention is also characterized in that the antioxidant is vitamin E.

また本発明は、基材形成工程ののち、高分子膜形成工程より前に、界面活性剤を含む洗浄液に基材を浸漬させて、基材表面を洗浄する洗浄工程をさらに有することを特徴とする。   Further, the present invention is characterized by further comprising a cleaning step of cleaning the surface of the substrate by immersing the substrate in a cleaning liquid containing a surfactant after the substrate forming step and before the polymer film forming step. To do.

また本発明は、界面活性剤が、ポリオキシエチレン鎖を有する非イオン性界面活性剤であることを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that the surfactant is a nonionic surfactant having a polyoxyethylene chain.

また本発明は、高分子膜形成工程で、ガンマ線照射による滅菌処理を行うことを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that sterilization treatment by gamma ray irradiation is performed in the polymer film forming step.

また本発明は、上記の人工関節用摺動部材の製造方法によって製造された人工関節用摺動部材である。   Moreover, this invention is the sliding member for artificial joints manufactured by said manufacturing method of the sliding member for artificial joints.

本発明によれば、ホスホリルコリン基を含有する高分子膜による耐摩耗性に加えて、抗酸化剤による耐酸化性を有することで、耐用年数がさらに向上した人工関節用摺動部材を製造し、提供することができる。   According to the present invention, in addition to the wear resistance due to the polymer film containing a phosphorylcholine group, by having oxidation resistance due to an antioxidant, a sliding member for an artificial joint having a further improved service life is manufactured, Can be provided.

本発明の第1実施形態である人工関節用摺動部材の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the sliding member for artificial joints which is 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態である人工関節用摺動部材の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the sliding member for artificial joints which is 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態である人工関節用摺動部材の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the sliding member for artificial joints which is 3rd Embodiment of this invention. 人工関節の一種である人工股関節1の模式図である。It is a schematic diagram of the artificial hip joint 1 which is a kind of artificial joint. 臼蓋カップ10の模式図である。1 is a schematic diagram of a acetabular cup 10. FIG. MPC濃度に対する高分子膜特性の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the polymer film characteristic with respect to MPC density | concentration.

図1は、本発明の第1実施形態である人工関節用摺動部材の製造方法を示す工程図である。
第1実施形態の製造方法は、
(工程A1)成型工程
(工程A2)高分子膜形成工程
の2つの工程からなる。
FIG. 1 is a process diagram showing a method for manufacturing a sliding member for an artificial joint according to a first embodiment of the present invention.
The manufacturing method of the first embodiment is as follows:
(Step A1) The molding step (Step A2) comprises two steps of a polymer film forming step.

工程A1の成型工程では、抗酸化剤を含有する超高分子量ポリエチレン材料を成型し、予め定める形状の基材を得る。本実施形態において、基材形成工程は、工程A1の成型工程からなる。   In the molding step of step A1, an ultrahigh molecular weight polyethylene material containing an antioxidant is molded to obtain a substrate having a predetermined shape. In the present embodiment, the base material forming step includes the molding step of step A1.

基材を構成する樹脂材料として、本発明では、超高分子量ポリエチレン(Ultra High Molecular Weight Polyethylene,UHMWPE)材料を用いる。UHMWPEは、耐摩耗性、耐衝撃性、耐変形性などの機械的特性に優れ、人工関節に用いられる樹脂材料として好適である。耐摩耗性は、高分子量であるほど高く、好ましくは分子量が100万以上、より好ましくは100万以上700万以下、より好ましくは300万以上400万以下である。ここで、基材を構成するUHMWPEの分子量は、135℃でデカヒドロナフタレン(デカリン)溶液の粘度測定により下記式(1)で決定されたものである。

Figure 2014124502
In the present invention, an ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) material is used as the resin material constituting the substrate. UHMWPE is excellent in mechanical properties such as wear resistance, impact resistance, and deformation resistance, and is suitable as a resin material used for artificial joints. The abrasion resistance is higher as the molecular weight is higher, and the molecular weight is preferably 1 million or more, more preferably 1 million or more and 7 million or less, and more preferably 3 million or more and 4 million or less. Here, the molecular weight of UHMWPE constituting the substrate was determined by the following formula (1) by measuring the viscosity of a decahydronaphthalene (decalin) solution at 135 ° C.
Figure 2014124502

基材に含有させる抗酸化剤としては、ビタミンA、ビタミンCおよびビタミンEなどのビタミン類を用いることができ、高分子の酸化を防止または抑制する一般的な抗酸化剤であるフェノール類、芳香族アミン類、アルデヒド、ケトンを有するアミン類、アミノフェノールの塩および縮合物、ならびにチオ化合物類なども使用可能である。   Vitamins such as vitamin A, vitamin C, and vitamin E can be used as the antioxidant contained in the base material. Phenols and fragrances that are general antioxidants that prevent or suppress oxidation of polymers Amine amines, aldehydes, amines having ketones, aminophenol salts and condensates, and thio compounds can also be used.

これら化合物の中でも、ビタミン類が好ましく、ビタミンE類がより好ましい。ビタミンE類としては、さらにトコフェロールおよびトコトリエノールならびにこれらの誘導体があり、α−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロール、δ−トコフェロールおよびα−トコトリエノール、β−トコトリエノール、γ−トコトリエノール、δ−トコトリエノールなどが挙げられる。抗酸化作用に優れるという点でトコトリエノールを用いるのが好適である。これらのビタミンE類は、それぞれを単独で用いてもよく、複数を混合して用いてもよい。   Among these compounds, vitamins are preferable, and vitamin E is more preferable. Examples of vitamin E include tocopherol and tocotrienol and derivatives thereof, such as α-tocopherol, β-tocopherol, γ-tocopherol, δ-tocopherol and α-tocotrienol, β-tocotrienol, γ-tocotrienol, δ-tocotrienol and the like. Can be mentioned. It is preferable to use tocotrienol in that it has an excellent antioxidant effect. These vitamin Es may be used alone or in combination.

基材は、粉末状、粒状またはペレット状のUHMWPEに抗酸化剤を混合した混合物を金型に投入し、圧縮成型もしくは押し出し成型することで得られる。UHMWPEは、熱可塑性樹脂であるが、溶融温度以上でも流動性が低いために、固体状のUHMWPEを金型に投入して高熱高圧条件下で成型するのがよい。   The base material can be obtained by putting a mixture of UHMWPE in a powder form, granular form or pellet form into which an antioxidant is mixed, and then compressing or extruding the mixture. UHMWPE is a thermoplastic resin, but its fluidity is low even at a melting temperature or higher. Therefore, it is preferable to put solid UHMWPE into a mold and mold it under high heat and high pressure conditions.

抗酸化剤は、固体状のUHMWPEに添加し、抗酸化剤とUHMWPEとを予め均一に混合して金型に投入すればよい。基材に含有される抗酸化剤の含有量は、UHMWPEに対して0.01〜5重量%であり、好ましくは0.05〜0.7重量%である、より好ましくは0.05〜0.15重量%である。   The antioxidant may be added to solid UHMWPE, and the antioxidant and UHMWPE may be uniformly mixed in advance and put into the mold. The content of the antioxidant contained in the substrate is 0.01 to 5% by weight with respect to UHMWPE, preferably 0.05 to 0.7% by weight, more preferably 0.05 to 0%. 15% by weight.

圧縮成型は、たとえば、常温圧縮段階と、圧力降下温度上昇段階と、高温高圧維持段階と、冷却段階とを含む。   The compression molding includes, for example, a normal temperature compression stage, a pressure drop temperature increase stage, a high temperature and high pressure maintenance stage, and a cooling stage.

常温圧縮段階では、UHMWPEと抗酸化剤との混合物からなる原料粉末を成形金型に投入し、圧力200〜250MPa、温度25℃(常温)で1〜10分間圧縮(プレス)する。   In the room temperature compression stage, raw material powder made of a mixture of UHMWPE and an antioxidant is put into a molding die and compressed (pressed) at a pressure of 200 to 250 MPa and a temperature of 25 ° C. (room temperature) for 1 to 10 minutes.

圧力降下温度上昇段階では、圧力を常温圧縮段階で設定された値から20〜35MPaにまで降下させ、温度を25℃から140〜275℃に上昇させて、10〜40分間保持する。   In the pressure drop temperature rise stage, the pressure is lowered from the value set in the room temperature compression stage to 20 to 35 MPa, the temperature is raised from 25 ° C. to 140 to 275 ° C., and held for 10 to 40 minutes.

高温高圧維持段階では、温度を圧力降下温度上昇段階で設定された高温で保持した状態で、圧力を圧力降下温度上昇段階で設定された値から100〜180MPaに上昇させて、1〜10分間保持する。   In the high temperature and high pressure maintenance stage, the pressure is raised from the value set in the pressure drop temperature rise stage to 100 to 180 MPa while the temperature is kept at the high temperature set in the pressure drop temperature rise stage and held for 1 to 10 minutes. To do.

冷却段階では、圧力を高温高圧維持段階で設定された値で保持した状態で、10〜50分間かけて、温度を高温高圧維持段階で設定された値から25℃(常温)まで徐々に冷却する。   In the cooling stage, the temperature is gradually cooled from the value set in the high temperature and high pressure maintaining stage to 25 ° C. (room temperature) over a period of 10 to 50 minutes while maintaining the pressure at the value set in the high temperature and high pressure maintaining stage. .

最後に圧力を開放して金型から取り出し、本発明の基材を得る。ここで得られた基材には、ビタミンE類などの抗酸化剤が含まれている。   Finally, the pressure is released and the mold is removed from the mold to obtain the substrate of the present invention. The base material obtained here contains an antioxidant such as vitamin E.

圧縮成型もしくは押し出し成型して得られた基材をそのまま、次の高分子膜形成工程に供してもよく、切削加工により形状を整えたのちに高分子膜形成工程に供してもよい。   The substrate obtained by compression molding or extrusion molding may be used as it is for the next polymer film forming step, or may be used for the polymer film forming step after its shape is adjusted by cutting.

次に、工程A2の高分子膜形成工程では、得られた基材を、ホスホリルコリン基を有する化合物(PC化合物)である重合性モノマーを含有する水溶液に浸漬させた状態で紫外線を照射し、基材の表面に、PC化合物が重合した高分子鎖を含む高分子膜を形成する。   Next, in the polymer film forming step of Step A2, the obtained base material is irradiated with ultraviolet rays in a state where it is immersed in an aqueous solution containing a polymerizable monomer which is a compound having a phosphorylcholine group (PC compound). A polymer film including a polymer chain obtained by polymerizing a PC compound is formed on the surface of the material.

高分子膜は、基材の摺動面の摩擦係数を低下させるために形成することから、少なくとも基材の摺動面に相当する表面部分に形成すればよい。たとえば、人工股関節における臼蓋カップを製造するような場合には、骨頭ボールが摺動するカップ内球面に少なくとも高分子膜を形成すればよい。   Since the polymer film is formed to reduce the friction coefficient of the sliding surface of the base material, it may be formed at least on the surface portion corresponding to the sliding surface of the base material. For example, when manufacturing an acetabular cup in an artificial hip joint, at least a polymer film may be formed on the inner spherical surface of the cup on which the head ball slides.

基材表面への高分子膜の形成は、PC化合物が重合した高分子鎖の、UHMWPEからなる基材の摺動面に相当する表面へのグラフト重合による。   Formation of the polymer film on the surface of the base material is performed by graft polymerization of the polymer chain polymerized with the PC compound onto the surface corresponding to the sliding surface of the base material made of UHMWPE.

グラフト重合によってOLE_LINK1PCOLE_LINK1化合物の高分子鎖を基材の表面に安定に固定化することができる。さらに多量のホスホリルコリン基を基材の摺動面に形成して高分子膜の密度を高めることができる。   The polymer chain of the OLE_LINK1PCOLE_LINK1 compound can be stably immobilized on the surface of the substrate by graft polymerization. Furthermore, a large amount of phosphorylcholine groups can be formed on the sliding surface of the base material to increase the density of the polymer film.

高分子膜の形成には、PC化合物である重合性モノマーを用いるが、特に、一方末端にホスホリルコリン基を、他方末端にUHMWPEとグラフト重合可能な官能基を有する重合性モノマーを選択することにより、基材の摺動面に高分子膜をグラフト結合させることができる。   For the formation of the polymer film, a polymerizable monomer that is a PC compound is used. In particular, by selecting a polymerizable monomer having a phosphorylcholine group at one end and a functional group capable of graft polymerization with UHMWPE at the other end, A polymer film can be grafted to the sliding surface of the substrate.

本発明で用いる重合性モノマーとしては、たとえば、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、2−アクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、4−メタクリロイルオキシブチルホスホリルコリン、6−メタクリロイルオキシヘキシルホスホリルコリン、ω−メタクリロイルオキシエチレンホスホリルコリン、4−スチリルオキシブチルホスホリルコリンなどがある。これらの中でも、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(以下では、「MPC」という)が特に好ましい。   Examples of the polymerizable monomer used in the present invention include 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine, 2-acryloyloxyethyl phosphorylcholine, 4-methacryloyloxybutylphosphorylcholine, 6-methacryloyloxyhexylphosphorylcholine, ω-methacryloyloxyethylene phosphorylcholine, 4-styryl. Examples include oxybutyl phosphorylcholine. Among these, 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (hereinafter referred to as “MPC”) is particularly preferable.

MPCは、下記構造式に示すような化学構造を有しており、ホスホリルコリン基と、重合性のメタクリル酸ユニットとを有する重合性モノマーである。MPCは、ラジカル重合により容易に重合し、高分子量のホモポリマーを形成することができるという特徴がある(Ishiharaら:Polymer Journal誌22巻 355頁(1990))。そのため、高分子膜を、MPCを重合した高分子鎖の集合体として形成すると、MPC高分子鎖と基材摺動面とのグラフト結合を、比較的緩やかな条件で行うことができ、さらに、高密度の高分子膜を形成して、多量のホスホリルコリン基を基材摺動面に形成させることができる。   MPC has a chemical structure as shown in the following structural formula, and is a polymerizable monomer having a phosphorylcholine group and a polymerizable methacrylic acid unit. MPC can be easily polymerized by radical polymerization to form a high molecular weight homopolymer (Ishihara et al .: Polymer Journal, Vol. 22, 355 (1990)). Therefore, when the polymer film is formed as an assembly of polymer chains obtained by polymerizing MPC, graft bonding between the MPC polymer chain and the base material sliding surface can be performed under relatively mild conditions. A high-density polymer film can be formed, and a large amount of phosphorylcholine groups can be formed on the substrate sliding surface.

Figure 2014124502
Figure 2014124502

なお、本発明の高分子膜は、ホスホリルコリン基を有する単一の重合性モノマーから構成したホモポリマーだけではなく、ホスホリルコリン基を有する重合性モノマーと、たとえば他のビニル化合物モノマーとから成る共重合体として形成することもできる。これにより、用いる他のビニル化合物の種類によって、高分子膜に機械的強度向上などの機能を付加することもできる。   The polymer film of the present invention includes not only a homopolymer composed of a single polymerizable monomer having a phosphorylcholine group, but also a copolymer composed of a polymerizable monomer having a phosphorylcholine group and, for example, another vinyl compound monomer. Can also be formed. Thereby, functions such as improvement of mechanical strength can be added to the polymer film depending on the type of other vinyl compound used.

以下では、高分子膜の形成方法について、より詳細に説明する。基材の摺動面に高分子膜をグラフト結合するには、基材の摺動面に光重合開始剤を塗布しておき、その基材を、重合性モノマーであるPC化合物の水溶液に浸漬し、その状態で基材の摺動面に紫外線(例えば波長300〜400nm)を照射する。基材の摺動面に紫外線を照射すると、摺動面近傍のPC化合物が重合して高分子鎖が生成され、生成された高分子鎖が、摺動面のUHMWPEにグラフト結合する。高分子鎖が摺動面に高密度にグラフト結合することにより、全体として基材摺動面を被覆する高分子膜が形成される。   Below, the formation method of a polymer film is demonstrated in detail. In order to graft-bond the polymer film to the sliding surface of the base material, a photopolymerization initiator is applied to the sliding surface of the base material, and the base material is immersed in an aqueous solution of a PC compound that is a polymerizable monomer. In this state, the sliding surface of the substrate is irradiated with ultraviolet rays (for example, a wavelength of 300 to 400 nm). When the sliding surface of the substrate is irradiated with ultraviolet rays, the PC compound in the vicinity of the sliding surface is polymerized to generate a polymer chain, and the generated polymer chain is grafted to UHMWPE on the sliding surface. The polymer chain is graft-bonded to the sliding surface with a high density, so that a polymer film covering the substrate sliding surface as a whole is formed.

紫外線の照射光源としては、たとえば高圧水銀ランプ(理工科学産業株式会社製 UVL−400HA)、LED(株式会社ワイ・イー・ブイ製 MeV365−P601JMM)などを用いることができる。   As the ultraviolet light source, for example, a high-pressure mercury lamp (UVL-400HA manufactured by Riko Kagaku Sangyo Co., Ltd.), LED (MeV365-P601JMM manufactured by YE buoy Co., Ltd.) or the like can be used.

本実施形態では、光重合開始剤を用いたグラフト結合であり、紫外線照射によって光重合開始剤ラジカルを発生させ、発生した光重合開始剤ラジカルが基材表面に重合開始点を形成し、重合性モノマーであるPC化合物の高分子鎖の末端が重合開始点と反応して、枝ポリマーの結合およびその後の枝ポリマーの成長が生じる。   In this embodiment, it is a graft bond using a photopolymerization initiator, a photopolymerization initiator radical is generated by irradiation with ultraviolet rays, and the generated photopolymerization initiator radical forms a polymerization initiation point on the surface of the substrate, thereby polymerizing. The end of the polymer chain of the PC compound, which is a monomer, reacts with the polymerization initiation point, resulting in branch polymer bonding and subsequent branch polymer growth.

上記のように、本実施形態ではUHMWPEからなる基材が、ビタミンE類などの抗酸化剤を含んでいるために、紫外線照射によって発生した光重合開始剤ラジカルが、基材表面において抗酸化剤に捕捉され、ラジカルが消失してしまう。ラジカルが消失すると、基材表面に重合開始点が形成されないので、PC化合物の高分子鎖が基材表面に結合することができなくなる。つまり、生体内での抗酸化作用を期待して添加した抗酸化剤が、製造工程では、ラジカルグラフト重合反応の阻害物質として働いてしまう。ただし、基材に含まれる抗酸化剤の含有量は、0.01〜5重量%と比較的少量であるので、全てのラジカルが消失してしまうわけではなく、反応条件を適宜設定すれば、抗酸化剤を含む基材であっても、グラフト重合によって、高分子膜を形成することができる。   As described above, in this embodiment, since the base material made of UHMWPE contains an antioxidant such as vitamin E, the photopolymerization initiator radicals generated by the irradiation with ultraviolet rays are oxidized on the surface of the base material. The radicals disappear. When the radical disappears, a polymerization initiation point is not formed on the surface of the base material, so that the polymer chain of the PC compound cannot be bonded to the base material surface. That is, the antioxidant added in anticipation of the in vivo antioxidant action acts as an inhibitor of the radical graft polymerization reaction in the production process. However, since the content of the antioxidant contained in the base material is a relatively small amount of 0.01 to 5% by weight, not all radicals disappear, and if the reaction conditions are set appropriately, Even a base material containing an antioxidant can form a polymer film by graft polymerization.

本実施形態は、基材を浸漬する処理水溶液中のPC化合物濃度に着目したものであり、重合性モノマーであるPC化合物の濃度範囲を0.25〜0.50mol/Lとすることで、グラフト重合によって抗酸化剤を含む基材の摺動面を高分子膜で十分に被覆することができる。また、PC化合物濃度のより好ましい濃度範囲は、0.33〜0.50mol/Lである。   This embodiment pays attention to the concentration of the PC compound in the treatment aqueous solution in which the substrate is immersed, and the concentration range of the PC compound that is a polymerizable monomer is set to 0.25 to 0.50 mol / L. The sliding surface of the base material containing the antioxidant can be sufficiently covered with the polymer film by polymerization. Moreover, the more preferable concentration range of PC compound concentration is 0.33-0.50 mol / L.

ラジカルの消失によって基材摺動面に形成される重合開始点数が減少するので、PC化合物を処理液中に十分含むことにより、重合開始点との接触機会を確保してグラフト反応を生じさせることができる。   Since the number of polymerization initiation points formed on the sliding surface of the substrate decreases due to the disappearance of radicals, the grafting reaction is caused by ensuring the opportunity to contact the polymerization initiation point by sufficiently containing the PC compound in the treatment liquid. Can do.

処理液中のPC化合物濃度が、0.25mol/Lよりも低いと、基材摺動面に十分な高分子膜が形成されず、また0.50mol/Lを超えると、高分子膜と基材表面との界面に空隙が発生する。   When the concentration of the PC compound in the treatment liquid is lower than 0.25 mol / L, a sufficient polymer film is not formed on the sliding surface of the substrate, and when it exceeds 0.50 mol / L, the polymer film and the substrate A void is generated at the interface with the material surface.

PC化合物濃度が低い場合には、PC化合物またはPC化合物が重合した高分子鎖が、基材の表面に結合することができないので、高分子膜が形成されない。PC化合物濃度が高い場合には、PC化合物の重合度が高まり、高分子鎖が延びることで立体障害となり、重合開始点に未反応モノマーであるPC化合物が十分に供給されず、新たな高分子鎖が基材表面に結合し難くなる。そうすると、高分子鎖が結合されていない基材表面の部分が顕著になり、その部分が空隙として残ることになる。   When the PC compound concentration is low, the polymer film is not formed because the PC compound or the polymer chain polymerized by the PC compound cannot be bonded to the surface of the substrate. When the PC compound concentration is high, the degree of polymerization of the PC compound increases, and the polymer chain extends, resulting in steric hindrance, and the PC compound that is an unreacted monomer is not sufficiently supplied to the polymerization starting point. Chains are less likely to bind to the substrate surface. If it does so, the part of the base-material surface to which the polymer chain is not couple | bonded will become remarkable, and the part will remain as a space | gap.

高分子膜形成工程における紫外線の照射条件は、適宜設定すればよく、たとえば、照射強度を5mW/cmとし、照射時間を90分間とする。また、高分子膜形成工程後において、ガンマ線照射による滅菌処理を行うことが好ましい。 The ultraviolet irradiation conditions in the polymer film forming step may be set as appropriate. For example, the irradiation intensity is 5 mW / cm 2 and the irradiation time is 90 minutes. Moreover, it is preferable to perform sterilization treatment by gamma ray irradiation after the polymer film forming step.

以上のようにして、基材表面が高分子膜によって被覆された人工関節用の摺動部材が得られる。   As described above, a sliding member for an artificial joint whose base material surface is coated with a polymer film is obtained.

図2は、本発明の第2実施形態である人工関節用摺動部材の製造方法を示す工程図である。
第2実施形態の製造方法は、
(工程B1)成型工程
(工程B2)架橋工程(高エネルギー線照射工程)
(工程B3)架橋工程(熱処理工程)
(工程B4)高分子膜形成工程
の4つの工程からなる。本実施形態において、基材形成工程は、工程B1の成型工程、工程B2の架橋工程および工程B3の熱処理工程からなる。
FIG. 2 is a process diagram showing a method for manufacturing an artificial joint sliding member according to a second embodiment of the present invention.
The manufacturing method of the second embodiment is as follows:
(Process B1) Molding process (Process B2) Cross-linking process (High energy ray irradiation process)
(Process B3) Cross-linking process (heat treatment process)
(Process B4) The process consists of four processes, a polymer film formation process. In the present embodiment, the base material forming step includes a molding step in Step B1, a cross-linking step in Step B2, and a heat treatment step in Step B3.

工程B1の成型工程は、第1実施形態における工程A1の成型工程と同じであり、工程B4の高分子膜形成工程は、第1実施形態における工程A2の高分子膜形成工程と同じであるので、本実施形態において詳細な説明は省略する。   The molding process of the process B1 is the same as the molding process of the process A1 in the first embodiment, and the polymer film forming process of the process B4 is the same as the polymer film forming process of the process A2 in the first embodiment. In the present embodiment, detailed description is omitted.

工程B2の架橋工程(高エネルギー線照射工程)は、UHMWPEからなる基材に、たとえばX線照射、ガンマ線照射または電子線照射などの高エネルギー線を照射して、フリーラジカルを発生させることによりUHMWPEの分子鎖間で結合させ、網目構造(クロスリンク、CL)のUHMWPEとする。分子内に架橋構造を生じさせることで、耐摩耗性、耐衝撃性などの機械的特性が向上する。   In the cross-linking step (high energy ray irradiation step) of step B2, UHMWPE is generated by irradiating a substrate made of UHMWPE with high energy rays such as X-ray irradiation, gamma ray irradiation or electron beam irradiation to generate free radicals. To form UHMWPE having a network structure (crosslink, CL). By creating a crosslinked structure in the molecule, mechanical properties such as wear resistance and impact resistance are improved.

架橋反応は、架橋剤の添加によっても可能であるが、未反応架橋剤を完全に除去することはできないので、未反応架橋剤の生体への影響を考慮して、高エネルギー線照射による架橋反応が好ましい。   The cross-linking reaction can also be performed by adding a cross-linking agent, but the unreacted cross-linking agent cannot be completely removed. Is preferred.

グラフト重合と同様に、架橋反応も抗酸化剤によって阻害され得るので、本実施形態では、架橋反応の進行が鈍くなる。架橋反応を十分に進行させるためには、高エネルギー線を、比較的高い線量で照射するのがよい。好ましい線量としては、75〜200kGy、さらに好ましい線量としては100〜150kGyの範囲である。   Similar to the graft polymerization, the crosslinking reaction can be inhibited by the antioxidant, and therefore, in this embodiment, the progress of the crosslinking reaction is slow. In order to sufficiently advance the cross-linking reaction, it is preferable to irradiate high energy rays at a relatively high dose. A preferable dose is 75 to 200 kGy, and a more preferable dose is 100 to 150 kGy.

高エネルギー線源としては、たとえばガンマ線源としてはCo(コバルト)60を放射線源とする放射装置や電子線を放射する加速機などを使用することができる。   As the high energy ray source, for example, a gamma ray source may be a radiation device using Co (cobalt) 60 as a radiation source, an accelerator that emits an electron beam, or the like.

工程B3の架橋工程(熱処理工程)では、工程B2における高エネルギー線照射によって生じたフリーラジカルをより効率的に架橋反応で消費させて分子内架橋を促進させる。熱処理の温度範囲は、110〜130℃が好ましく、熱処理の処理時間は、2〜12時間の範囲が好ましい。   In the cross-linking step (heat treatment step) of step B3, free radicals generated by high energy ray irradiation in step B2 are more efficiently consumed by the cross-linking reaction to promote intramolecular cross-linking. The temperature range for the heat treatment is preferably 110 to 130 ° C., and the treatment time for the heat treatment is preferably in the range of 2 to 12 hours.

第2実施形態では、架橋工程によって分子内に架橋構造を生じさせ、耐摩耗性、耐衝撃性などの機械的特性がさらに向上した基材が得られる。   In the second embodiment, a cross-linked structure is generated in the molecule by the cross-linking step, and a base material with further improved mechanical properties such as wear resistance and impact resistance is obtained.

得られた基材は、第1実施形態と同様の反応条件でラジカルグラフト重合を行い、基材の摺動面を高分子膜で被覆する。
以上のようにして、さらに特性が向上した人工関節用の摺動部材が得られる。
The obtained substrate is subjected to radical graft polymerization under the same reaction conditions as in the first embodiment, and the sliding surface of the substrate is covered with a polymer film.
As described above, a sliding member for an artificial joint having further improved characteristics can be obtained.

図3は、本発明の第3実施形態である人工関節用摺動部材の製造方法を示す工程図である。
第3実施形態の製造方法は、
(工程C1)成型工程
(工程C2)架橋工程(高エネルギー線照射工程)
(工程C3)架橋工程(熱処理工程)
(工程C4)洗浄工程
(工程C5)高分子膜形成工程
の5つの工程からなる。本実施形態において、基材形成工程は、工程C1の成型工程、工程C2の架橋工程および工程C3の熱処理工程からなる。
FIG. 3 is a process diagram showing a method for manufacturing an artificial joint sliding member according to a third embodiment of the present invention.
The manufacturing method of the third embodiment is as follows:
(Process C1) Molding process (Process C2) Cross-linking process (High energy ray irradiation process)
(Process C3) Cross-linking process (heat treatment process)
(Step C4) The cleaning step (Step C5) comprises five steps of a polymer film forming step. In the present embodiment, the base material forming step includes a molding step in step C1, a cross-linking step in step C2, and a heat treatment step in step C3.

工程C1の成型工程は、第1実施形態における工程A1の成型工程と同じであり、工程C5の高分子膜形成工程は、第1実施形態における工程A2の高分子膜形成工程と同じであり、工程C2の架橋工程(高エネルギー線照射工程)は、第2実施形態における工程B2の架橋工程(高エネルギー線照射工程)と同じであり、工程C3の架橋工程(熱処理工程)は、第2実施形態における工程B3の架橋工程(熱処理工程)と同じであるので、本実施形態において詳細な説明は省略する。   The molding step of step C1 is the same as the molding step of step A1 in the first embodiment, and the polymer film formation step of step C5 is the same as the polymer film formation step of step A2 in the first embodiment, The cross-linking step (high energy ray irradiation step) of step C2 is the same as the cross-linking step (high energy ray irradiation step) of step B2 in the second embodiment, and the cross-linking step (heat treatment step) of step C3 is the second embodiment. Since it is the same as the cross-linking step (heat treatment step) of step B3 in the embodiment, detailed description is omitted in this embodiment.

工程C4の洗浄工程は、界面活性剤を含む洗浄液に基材を浸漬させて、基材表面を洗浄する。   In the cleaning step of step C4, the substrate surface is cleaned by immersing the substrate in a cleaning liquid containing a surfactant.

第1実施形態で説明したように、基材表面に存在する抗酸化剤は、高分子膜形成工程におけるラジカルグラフト重合反応を阻害するので、本洗浄工程において、基材の表面、特に高分子膜で被覆する摺動面を洗浄する。   As described in the first embodiment, the antioxidant present on the surface of the base material inhibits the radical graft polymerization reaction in the polymer film forming step. Therefore, in this cleaning step, the surface of the base material, particularly the polymer film. Clean the sliding surface covered with.

洗浄工程で用いられる洗浄液は、抗酸化剤を洗浄する必要があるとともに、基材を構成するUHMWPEを変性させないことも必要であるので、洗浄成分を含む水溶液が好ましく、洗浄成分として界面活性剤を含有するものが好ましい。   The cleaning liquid used in the cleaning process needs to clean the antioxidant and not to denature the UHMWPE constituting the base material. Therefore, an aqueous solution containing a cleaning component is preferable, and a surfactant is used as the cleaning component. What is contained is preferable.

抗酸化剤として用いるビタミンE類は脂溶性であるので、界面活性剤の水溶液によって容易に除去される。   Since vitamin E used as an antioxidant is fat-soluble, it is easily removed by an aqueous solution of a surfactant.

洗浄成分である界面活性剤としては、除去対象の抗酸化剤に応じて適宜選択すればよく、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤および両性界面活性剤のいずれの界面活性剤も用いることができる。抗酸化剤としてビタミンE類を用いた場合には、非イオン性界面活性剤が好ましい。   The surfactant that is a cleaning component may be appropriately selected according to the antioxidant to be removed, and is any of a cationic surfactant, an anionic surfactant, a nonionic surfactant, and an amphoteric surfactant. These surfactants can also be used. When vitamin E is used as an antioxidant, a nonionic surfactant is preferred.

非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレン鎖を有する非イオン性界面活性剤がより好ましく、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートなどを用いることができる。ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートは、食品添加物の1種であるので、人工関節の摺動部材を洗浄する洗浄成分として好ましく、Tween(登録商標)20などの商品名で市販されている。   As the nonionic surfactant, a nonionic surfactant having a polyoxyethylene chain is more preferable, and polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene sorbitan mono Laurate or the like can be used. Since polyoxyethylene sorbitan monolaurate is a kind of food additive, it is preferable as a cleaning component for cleaning a sliding member of an artificial joint, and is commercially available under a trade name such as Tween (registered trademark) 20.

洗浄液における界面活性剤の濃度は、基材表面の抗酸化剤を除去できる濃度であればよく、たとえば0.01〜10.0重量%であり、好ましくは0.1〜5.0重量%であり、より好ましくは0.1〜1.0重量%であり、特に好ましくは0.3〜1.0重量%である。   The concentration of the surfactant in the cleaning solution may be a concentration that can remove the antioxidant on the surface of the substrate, and is, for example, 0.01 to 10.0% by weight, preferably 0.1 to 5.0% by weight. More preferably, it is 0.1 to 1.0% by weight, and particularly preferably 0.3 to 1.0% by weight.

洗浄後に得られた基材は、第1実施形態と同様の反応条件でグラフト重合を行い、基材の摺動面を高分子膜で被覆する。基材表面に対して高分子膜がより強固に固定されるので、耐摩耗性がさらに向上した人工関節用の摺動部材が得られる。   The base material obtained after washing is subjected to graft polymerization under the same reaction conditions as in the first embodiment, and the sliding surface of the base material is covered with a polymer film. Since the polymer film is more firmly fixed to the surface of the base material, a sliding member for an artificial joint with further improved wear resistance can be obtained.

図4は、人工関節の一つである人工股関節1の模式図であり、図5は、臼蓋カップ10の模式図である。人工股関節1は、寛骨93の臼蓋94に固定される臼蓋カップ10と、大腿骨91の近位端に固定される大腿骨ステム20とから構成されている。臼蓋カップ10は、ほぼ半球状の臼蓋固定面14およびほぼ半球状にくぼんだ摺動面16を有するカップ基材12と、摺動面16を被覆する高分子膜30とを有している。臼蓋カップ10の高分子膜30が形成されたくぼみに大腿骨ステム20の骨頭22を嵌め込んで摺動させることにより、股関節として機能する。   FIG. 4 is a schematic diagram of an artificial hip joint 1 which is one of artificial joints, and FIG. 5 is a schematic diagram of an acetabular cup 10. The artificial hip joint 1 includes a acetabular cup 10 fixed to the acetabulum 94 of the hipbone 93 and a femoral stem 20 fixed to the proximal end of the femur 91. The acetabular cup 10 includes a cup base 12 having a substantially hemispherical acetabular fixation surface 14 and a sliding surface 16 that is recessed in a substantially hemispherical shape, and a polymer film 30 that covers the sliding surface 16. Yes. By fitting and sliding the head 22 of the femoral stem 20 into the recess in which the polymer film 30 of the acetabular cup 10 is formed, it functions as a hip joint.

この臼蓋カップ10は、上記の第1〜第3実施形態によって製造された摺動部材からなる。図4および図5に示すように、本発明の実施形態である臼蓋カップ10では、カップ基材12の摺動面16が高分子膜30によって被覆され、高分子膜30は、ホスホリルコリン基を有する高分子鎖を摺動面16にグラフト重合して得られる。   The acetabular cup 10 is made of a sliding member manufactured according to the first to third embodiments. As shown in FIGS. 4 and 5, in the acetabular cup 10 according to the embodiment of the present invention, the sliding surface 16 of the cup base 12 is covered with a polymer film 30, and the polymer film 30 has a phosphorylcholine group. It is obtained by graft polymerization of the polymer chain having the polymer chain onto the sliding surface 16.

高分子膜30は、生体膜の構造に類似し、関節における潤滑液との親和性が高く、膜の内部に潤滑液を保持することができるので、従来の臼蓋カップ10の摺動面16に比べると、摩擦係数を下げることができる。   The polymer film 30 is similar to the structure of the biological membrane, has a high affinity with the lubricating liquid in the joint, and can hold the lubricating liquid inside the film. Therefore, the sliding surface 16 of the conventional acetabular cup 10 is used. Compared with, the friction coefficient can be lowered.

これにより、臼蓋カップ10は、摺動特性が向上し、耐摩耗性が改善された部材として得られる。   Thereby, the acetabular cup 10 is obtained as a member having improved sliding characteristics and improved wear resistance.

以下では、基材を浸漬する処理水溶液中の重合性モノマーであるPC化合物濃度と、基材表面に形成される高分子膜の特性との関係について検討する。   Below, the relationship between the PC compound density | concentration which is a polymerizable monomer in the process aqueous solution which immerses a base material, and the characteristic of the polymer film formed on the base-material surface is examined.

形成された高分子膜の特性は、(a)水の接触角、(b)リン酸指数、(c)膜厚、(d)表面リン原子濃度によって評価した。   The properties of the formed polymer film were evaluated by (a) water contact angle, (b) phosphoric acid index, (c) film thickness, and (d) surface phosphorus atom concentration.

(a)水の接触角
臼蓋カップ10の摺動面16を被覆する高分子膜30の親水性が高いと、生体内において潤滑液となじむと考えられる。潤滑液によって十分に湿潤した高分子膜30は、臼蓋カップ10に高い潤滑性を付与し、臼蓋カップ10の耐摩耗性を高めることができると期待される。高分子膜30の親水性は、高分子膜30の表面に水を滴下したときの接触角を測定することで評価した。
(A) Contact angle of water When the hydrophilicity of the polymer film 30 covering the sliding surface 16 of the acetabular cup 10 is high, it is considered that the polymer film 30 becomes compatible with the lubricating liquid in the living body. The polymer film 30 sufficiently wetted by the lubricating liquid is expected to impart high lubricity to the acetabular cup 10 and improve the abrasion resistance of the acetabular cup 10. The hydrophilicity of the polymer film 30 was evaluated by measuring the contact angle when water was dropped on the surface of the polymer film 30.

水の接触角は、表面接触角測定装置(協和界面科学社製 DM300)を用い、液滴法により評価した。液滴法による静的表面接触角の測定は、ISO15989規格に準拠し、液滴量1μLの純水を試料表面に滴下後、60秒時点において測定した。   The contact angle of water was evaluated by a droplet method using a surface contact angle measuring device (DM300 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). The measurement of the static surface contact angle by the droplet method was performed at 60 seconds after dropping pure water having a droplet amount of 1 μL on the sample surface in accordance with the ISO 15989 standard.

(b)リン酸指数
高分子膜30は、PC化合物が重合した高分子鎖が、カップ基材12の摺動面16に結合してなるものであり、この高分子膜30の「密度」が高いほど、潤滑液との親和性が高く、耐摩耗性などの特性が向上するものと考えられる。
(B) Phosphoric Acid Index The polymer film 30 is formed by bonding a polymer chain obtained by polymerizing a PC compound to the sliding surface 16 of the cup base 12, and the “density” of the polymer film 30 is It is considered that the higher the affinity for the lubricating liquid, the higher the characteristics such as wear resistance.

高分子膜の「密度」は、厳密には単位面積当たりに存在するPC化合物の高分子鎖の量であるが、膜厚が十分に薄い場合には、単位面積当たりのPC化合物が重合した高分子鎖の密集度を示す指標として使用できる。よって、密度が高いほど、臼蓋カップ10の摺動面16上にPC化合物が重合した高分子鎖が密集して存在しているとみなすことができる。   Strictly speaking, the “density” of the polymer film is the amount of the polymer chain of the PC compound existing per unit area, but when the film thickness is sufficiently thin, the polymer compound per unit area is polymerized. It can be used as an index indicating the density of molecular chains. Therefore, it can be considered that the higher the density, the denser the polymer chains in which the PC compounds are polymerized on the sliding surface 16 of the acetabular cup 10.

本発明では、高分子膜30の密度の指標として「リン酸指数」を導入し、PC化合物の密集度合いを定量的に評価した。   In the present invention, the “phosphoric acid index” is introduced as an index of the density of the polymer film 30, and the degree of congestion of the PC compound is quantitatively evaluated.

ここで「リン酸指数」とは、フーリエ変換赤外線分光(FT−IR)分析のスペクトルにおいて、メチレン基の吸収である1460cm−1のピーク強度Iメチレンに対するリン酸基の吸収である1080cm−1のピーク強度Iリン酸の強度比、つまりIリン酸/Iメチレンによって定義する。 Here, the "phosphoric acid index", in the spectrum of the Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) analysis, of 1080 cm -1 is the absorption of the phosphate group to the peak intensity I methylene 1460 cm -1 is the absorption of the methylene group the intensity ratio of the peak intensity I phosphate, i.e. defined by I phosphate / I methylene.

本発明のように、メチレン基を含むUHMWPEからなるカップ基材12に、PC化合物を含む高分子膜30を形成し、FT−IR測定を行うと、カップ基材12に起因したメチレン基のピークと、高分子膜30に起因したリン酸基のピークとが観測される。このとき、カップ基材12の組成が一定であり、かつ高分子膜30の膜厚が極度に変化しなければ(たとえば1・壕ネ内の膜厚差であれば)、メチレン基の吸収によるピーク強度と、リン酸基の吸収によるピーク強度とから算出したリン酸指数は、カップ基材12の単位面積あたりに存在するリン酸基の個数にほぼ比例する。
FT−IR測定は、FT−IR装置(日本分光株式会社製FT/IR−6300 type A)を用い、分解能4cm−1、積算回数64回として測定した。
When a polymer film 30 containing a PC compound is formed on a cup base material 12 made of UHMWPE containing a methylene group and FT-IR measurement is performed as in the present invention, the peak of the methylene group caused by the cup base material 12 And a phosphate group peak due to the polymer film 30 are observed. At this time, if the composition of the cup base 12 is constant and the film thickness of the polymer film 30 does not change drastically (for example, if the film thickness difference is within 1 · 壕), the methylene group is absorbed. The phosphoric acid index calculated from the peak intensity and the peak intensity due to the absorption of phosphate groups is substantially proportional to the number of phosphate groups present per unit area of the cup base 12.
The FT-IR measurement was performed using a FT-IR apparatus (FT / IR-6300 type A manufactured by JASCO Corporation) with a resolution of 4 cm −1 and a total number of times of 64.

(c)膜厚
高分子膜30が均一な厚みで、基材と密着した状態で基材表面のすべてを覆うことができれば、臼蓋カップ10の耐摩耗性は向上する。
(C) Film thickness If the polymer film 30 has a uniform thickness and can cover the entire surface of the base material in close contact with the base material, the wear resistance of the mortar cup 10 is improved.

高分子膜30の膜厚は、測定に使用する試料をエポキシ樹脂に包埋し、四塩化ルテニウム染色した後、ウルトラミクロトームを用いて超薄切片を切り出し、加速電圧100kVとする透過型電子顕微鏡(日本電子株式会社製JEM−1010型)を用いた切断面観察によって測定した。得られた電子顕微鏡画像の1画像につき、切断面における膜厚を10点測定し、その算術平均値を算出して膜厚とした。   The film thickness of the polymer film 30 was determined by embedding a sample used for measurement in an epoxy resin, staining with ruthenium tetrachloride, cutting out an ultrathin section using an ultramicrotome, and accelerating voltage 100 kV (see FIG. This was measured by observation of a cut surface using JEM-1010 manufactured by JEOL Ltd.). For one image of the obtained electron microscope image, the film thickness at the cut surface was measured at 10 points, and the arithmetic average value was calculated to obtain the film thickness.

(d)表面リン原子濃度
高分子膜30は、PC化合物が重合した高分子鎖が、カップ基材12の摺動面16に結合してなるものであり、この高分子膜30のリン原子濃度がMPCの理論値である5.3atom%に近いほど潤滑液との親和性が高く、耐摩耗性などの特性が向上するものと考えられる。
(D) Surface Phosphorus Atom Concentration The polymer film 30 is formed by bonding a polymer chain obtained by polymerizing a PC compound to the sliding surface 16 of the cup base 12. Is closer to 5.3 atom%, which is the theoretical value of MPC, and the affinity with the lubricating liquid is higher, and it is considered that characteristics such as wear resistance are improved.

高分子膜30の表面リン原子濃度は、XPS分析装置(島津/KRATOS製 AXIS−HSi165)を用い、X線源をMg−Kα線、印加電圧を15kV、光電子の放出角度を90°として測定した。   The surface phosphorus atom concentration of the polymer film 30 was measured using an XPS analyzer (AXIS-HSi165 manufactured by Shimadzu / KRATOS) with an X-ray source of Mg-Kα ray, an applied voltage of 15 kV, and a photoelectron emission angle of 90 °. .

高分子膜の特性測定用試料は、以下のような手順で作製した。
・成型工程
成型工程では、分子量約350万のUHMWPE粉末に、抗酸化剤としてビタミンE類(α−トコフェロール)を0.1重量%含有させた後、圧縮成型によりUHMWPE板材を得た。
A sample for measuring the characteristics of the polymer film was prepared by the following procedure.
-Molding process In the molding process, UHMWPE powder having a molecular weight of about 3.5 million was made to contain 0.1 wt% of vitamin E (α-tocopherol) as an antioxidant, and then UHMWPE plate material was obtained by compression molding.

・架橋工程(高エネルギー線照射工程、熱処理工程)
架橋工程では、UHMWPE板材を機械加工して得られたUHMWPE棒材に線量100kGyでガンマ線を照射した後、123℃で12時間熱処理して架橋させ、UHMWPEを網目構造のUHMWPEとした。
・ Crosslinking process (high energy beam irradiation process, heat treatment process)
In the cross-linking step, a UHMWPE bar obtained by machining a UHMWPE plate was irradiated with gamma rays at a dose of 100 kGy and then heat-treated at 123 ° C. for 12 hours to cross-link the UHMWPE into a UHMWPE having a network structure.

架橋されたUHMWPE棒材を機械加工し、カップ基材を得た。   The cross-linked UHMWPE bar was machined to obtain a cup base material.

・洗浄工程では、カップ基材を、界面活性剤としてTween(登録商標)20を含む洗浄液(界面活性剤濃度1重量%)に浸漬し、液温70℃で12時間洗浄した。 In the cleaning step, the cup base material was immersed in a cleaning liquid (surfactant concentration: 1% by weight) containing Tween (registered trademark) 20 as a surfactant and washed at a liquid temperature of 70 ° C. for 12 hours.

・高分子膜形成工程
高分子膜形成工程では、PC化合物としてMPCを0〜1.0mol/L含む処理液に浸漬し、波長300〜400nmの紫外線を、基材の摺動面に、照射強度5mW/cm、照射時間90分間で照射して高分子膜を形成した。
以上により、試料としての臼蓋カップを得た。
-Polymer film formation step In the polymer film formation step, the substrate is immersed in a treatment solution containing 0 to 1.0 mol / L of MPC as a PC compound, and ultraviolet light having a wavelength of 300 to 400 nm is applied to the sliding surface of the substrate. Irradiation was performed at 5 mW / cm 2 and an irradiation time of 90 minutes to form a polymer film.
Thus, a acetabular cup as a sample was obtained.

図6は、MPC濃度に対する高分子膜特性の変化を示すグラフである。図6(a)は水の接触角の変化を示すグラフであり、横軸はMPC濃度(mol/L)を示し、縦軸は水の接触角(°)を示す。図6(b)はリン酸指数の変化を示すグラフであり、横軸はMPC濃度(mol/L)を示し、縦軸はリン酸指数Iリン酸/Iメチレン(−)を示す。図6(c)は膜厚の変化を示すグラフであり、横軸はMPC濃度(mol/L)を示し、縦軸は膜厚(nm)を示す。図6(d)は表面リン原子濃度の変化を示すグラフであり、横軸はMPC濃度(mol/L)を示し、縦軸は表面リン原子濃度(atom%)を示す。 FIG. 6 is a graph showing changes in polymer film characteristics with respect to MPC concentration. FIG. 6A is a graph showing changes in the contact angle of water, the horizontal axis indicates the MPC concentration (mol / L), and the vertical axis indicates the contact angle of water (°). FIG. 6B is a graph showing changes in the phosphate index, the horizontal axis indicates MPC concentration (mol / L), and the vertical axis indicates phosphate index I phosphate / I methylene (−). FIG. 6C is a graph showing changes in film thickness, the horizontal axis indicates MPC concentration (mol / L), and the vertical axis indicates film thickness (nm). FIG. 6D is a graph showing changes in the surface phosphorus atom concentration, the horizontal axis indicates the MPC concentration (mol / L), and the vertical axis indicates the surface phosphorus atom concentration (atom%).

図6(a)のグラフに示すように、接触角はMPC濃度が増加すると一旦低下(親水化)し、さらにMPC濃度が増加すると上昇する傾向が見られた。接触角は、臼蓋カップの高分子膜表面の親水性を表し、特性としては接触角が小さいほうがより好ましい。図6(a)のグラフからは、MPC濃度が0.25〜0.50mol/Lの濃度範囲で接触角が小さく好適であることがわかる。   As shown in the graph of FIG. 6A, the contact angle once decreased (hydrophilized) when the MPC concentration increased, and further increased when the MPC concentration increased. The contact angle represents the hydrophilicity of the polymer film surface of the acetabular cup, and it is more preferable that the contact angle is smaller as a characteristic. From the graph of FIG. 6A, it can be seen that the MPC concentration is preferable in the concentration range of 0.25 to 0.50 mol / L with a small contact angle.

図6(b)のグラフに示すように、1.0mol/Lまでの濃度であれば、MPC濃度が増加するとリン酸指数も増加する、すなわちMPC濃度に比例して高分子膜におけるMPCの密集度合いが大きくなることがわかる。   As shown in the graph of FIG. 6B, when the concentration is up to 1.0 mol / L, the phosphoric acid index increases as the MPC concentration increases, that is, the density of MPC in the polymer membrane is proportional to the MPC concentration. It can be seen that the degree increases.

リン酸指数は、0.32以上であれば好ましいことがわかっており、MPC濃度が上記の0.25〜0.50mol/Lの範囲では、リン酸指数が0.32以上であり、MPCの密集度合いとして十分であることがわかる。   It is known that the phosphoric acid index is preferably 0.32 or more, and when the MPC concentration is in the range of 0.25 to 0.50 mol / L, the phosphoric acid index is 0.32 or more. It can be seen that the degree of congestion is sufficient.

OLE_LINK2図6(c)のグラフに示すように、1.0mol/Lまでの濃度であれば、MPC濃度が増加すると膜厚も増加することがわかる。OLE_LINK2   OLE_LINK2 As shown in the graph of FIG. 6C, it can be seen that if the concentration is up to 1.0 mol / L, the film thickness increases as the MPC concentration increases. OLE_LINK2

膜厚は、10〜200nmであれば好ましいことがわかっており、MPC濃度が上記の0.25〜0.50mol/Lの範囲では、膜厚が10〜200nmであり、高分子膜の膜厚として十分であることがわかる。   It has been found that the film thickness is preferably 10 to 200 nm, and when the MPC concentration is in the range of 0.25 to 0.50 mol / L, the film thickness is 10 to 200 nm. As it turns out to be sufficient.

図6(d)のグラフに示すように、表面リン原子濃度はMPC濃度が増加すると一旦上昇し、さらにMPC濃度が増加すると低下する傾向が見られた。   As shown in the graph of FIG. 6 (d), the surface phosphorus atom concentration tended to increase once the MPC concentration increased and further decreased as the MPC concentration increased.

表面リン原子濃度は、4.7atom%以上であれば好ましく、理論値である5.3atom%に近いほど潤滑液との親和性が高く、より好ましいことから、図6(d)のグラフに示すように、MPC濃度が0.33〜0.50mol/Lの範囲であれば、表面リン原子濃度として好ましいことがわかる。   The surface phosphorus atom concentration is preferably 4.7 atom% or more, and the closer to the theoretical value of 5.3 atom%, the higher the affinity with the lubricating liquid, and the more preferable. Therefore, the graph shown in FIG. Thus, it can be seen that the MPC concentration in the range of 0.33 to 0.50 mol / L is preferable as the surface phosphorus atom concentration.

1 人工股関節
2 樹脂部
10 臼蓋カップ
12 カップ基材
14 臼蓋固定面
16 摺動面
20 大腿骨ステム
22 骨頭
30 高分子膜
91 大腿骨
93 寛骨
94 臼蓋
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Artificial hip joint 2 Resin part 10 Acetabular cup 12 Cup base material 14 Acetabular fixation surface 16 Sliding surface 20 Femoral stem 22 Bone head 30 Polymer membrane 91 Femur 93 Hipbone 94 Acetabulum

Claims (9)

人工関節用摺動部材の製造方法であって、
抗酸化剤を含有する超高分子量ポリエチレン材料を成型して基材を得る基材形成工程と、
ホスホリルコリン基を有する化合物を含有する処理水溶液に、基材を浸漬させた状態で紫外線を照射し、基材の表面に、ホスホリルコリン基を有する化合物が重合した高分子鎖を含む高分子膜を形成する高分子膜形成工程と、を有することを特徴とする人工関節用摺動部材の製造方法。
A method for manufacturing a sliding member for an artificial joint,
A base material forming step for obtaining a base material by molding an ultrahigh molecular weight polyethylene material containing an antioxidant;
A treatment solution containing a compound having a phosphorylcholine group is irradiated with ultraviolet rays in a state where the substrate is immersed, and a polymer film containing a polymer chain in which a compound having a phosphorylcholine group is polymerized is formed on the surface of the substrate. A method of manufacturing a sliding member for an artificial joint, comprising: a polymer film forming step.
高分子膜形成工程前に架橋処理を施して基材を得ることを特徴とする請求項1記載の人工関節用摺動部材の製造方法。   The method for producing a sliding member for an artificial joint according to claim 1, wherein the base material is obtained by performing a crosslinking treatment before the polymer film forming step. ホスホリルコリン基を有する化合物を含有する処理水溶液の濃度が、0.25〜0.50mol/Lの濃度であることを特徴とする請求項1または2に記載の人工関節用摺動部材の製造方法。   The method for producing a sliding member for an artificial joint according to claim 1 or 2, wherein the concentration of the treatment aqueous solution containing the compound having a phosphorylcholine group is 0.25 to 0.50 mol / L. ホスホリルコリン基を有する化合物を含有する処理水溶液の濃度が、好ましくは0.33〜0.50mol/Lの濃度であることを特徴とする請求項1または2に記載の人工関節用摺動部材の製造方法。   The concentration of the treatment aqueous solution containing a compound having a phosphorylcholine group is preferably 0.33 to 0.50 mol / L, The production of a sliding member for an artificial joint according to claim 1 or 2, Method. 抗酸化剤が、ビタミンE類であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の人工関節用摺動部材の製造方法。   The method for producing a sliding member for an artificial joint according to any one of claims 1 to 4, wherein the antioxidant is vitamin E. 基材形成工程ののち、高分子膜形成工程より前に、界面活性剤を含む洗浄液に基材を浸漬させて、基材表面を洗浄する洗浄工程をさらに有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の人工関節用摺動部材の製造方法。   The substrate further comprising a cleaning step of immersing the substrate in a cleaning liquid containing a surfactant and cleaning the surface of the substrate before the polymer film forming step after the substrate forming step. 6. A method for manufacturing a sliding member for an artificial joint according to any one of 5 above. 界面活性剤が、ポリオキシエチレン鎖を有する非イオン性界面活性剤であることを特徴とする請求項6記載の人工関節用摺動部材の製造方法。   The method for producing a sliding member for an artificial joint according to claim 6, wherein the surfactant is a nonionic surfactant having a polyoxyethylene chain. 高分子膜形成工程後に、ガンマ線照射による滅菌処理を行うことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の人工関節用摺動部材の製造方法。   The method for producing a sliding member for an artificial joint according to any one of claims 1 to 7, wherein a sterilization treatment by gamma ray irradiation is performed after the polymer film forming step. 請求項1〜8のいずれか1つに記載の人工関節用摺動部材の製造方法によって製造された人工関節用摺動部材。   The sliding member for artificial joints manufactured by the manufacturing method of the sliding member for artificial joints as described in any one of Claims 1-8.
JP2012285879A 2012-05-31 2012-12-27 Method for manufacturing sliding member for artificial joint and sliding member for artificial joint Active JP6061670B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012285879A JP6061670B2 (en) 2012-12-27 2012-12-27 Method for manufacturing sliding member for artificial joint and sliding member for artificial joint
US14/404,248 US9700651B2 (en) 2012-05-31 2013-05-30 Bearing material and method of producing the same
CN201380027464.5A CN104349744B (en) 2012-05-31 2013-05-30 Sliding component and manufacture method thereof
EP13797265.9A EP2856978B8 (en) 2012-05-31 2013-05-30 Liner for implant material and method for producing same
PCT/JP2013/065074 WO2013180228A1 (en) 2012-05-31 2013-05-30 Sliding material and method for producing same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012285879A JP6061670B2 (en) 2012-12-27 2012-12-27 Method for manufacturing sliding member for artificial joint and sliding member for artificial joint

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014124502A true JP2014124502A (en) 2014-07-07
JP6061670B2 JP6061670B2 (en) 2017-01-18

Family

ID=51404496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012285879A Active JP6061670B2 (en) 2012-05-31 2012-12-27 Method for manufacturing sliding member for artificial joint and sliding member for artificial joint

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6061670B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017142047A1 (en) * 2016-02-19 2017-08-24 京セラ株式会社 Method of manufacturing sliding member for prosthetic joint
WO2017209222A1 (en) * 2016-05-31 2017-12-07 京セラ株式会社 Method for producing medical device
WO2021145298A1 (en) * 2020-01-16 2021-07-22 京セラ株式会社 Method for producing artificial joint sliding member, artificial joint sliding member, and artificial joint
CN113995886A (en) * 2021-10-28 2022-02-01 苏州微创关节医疗科技有限公司 Artificial joint component, preparation method thereof and friction pair

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11239611A (en) * 1998-02-25 1999-09-07 Mitsui Chem Inc Sliding member for artificial joint and manufacture therefor
JP2003310649A (en) * 2002-02-19 2003-11-05 Kobe Steel Ltd Artificial joint member made of high polymer material
JP2006515777A (en) * 2003-01-16 2006-06-08 マサチューセッツ、ゼネラル、ホスピタル Method for producing oxidation-resistant polymer material
WO2007091521A1 (en) * 2006-02-06 2007-08-16 Japan Medical Materials Corporation Low-wear sliding member and artificial joint making use of the same
JP2007202965A (en) * 2006-02-06 2007-08-16 Japan Medical Materials Corp Low abrasion sliding member and artificial joint using it
JP2007260247A (en) * 2006-03-29 2007-10-11 Japan Medical Materials Corp Biomaterial, artificial joint using the same and its manufacturing method
JP2008148850A (en) * 2006-12-15 2008-07-03 Japan Medical Materials Corp Low-wear sliding member and artificial joint making use of the same
WO2009044816A1 (en) * 2007-10-03 2009-04-09 Japan Medical Materials Corporation Biocompatible and low-wear material, artificial joint using the same and method of producing the same
JP2010000221A (en) * 2008-06-20 2010-01-07 Nakashima Medical Co Ltd Method of molding artificial joint sliding member, and artificial joint sliding member molded by the method
WO2010074238A1 (en) * 2008-12-25 2010-07-01 日本メディカルマテリアル株式会社 Polymer sliding material, artificial joint member, medical appliance, and manufacturing method therefor
WO2011021642A1 (en) * 2009-08-20 2011-02-24 日本メディカルマテリアル株式会社 Highly lubricating sliding member and artificial joint using same
JP2011173980A (en) * 2010-02-24 2011-09-08 Nakashima Medical Co Ltd Molded article of ultrahigh molecular weight polyethylene
JP2011197544A (en) * 2010-03-23 2011-10-06 Japan Medical Materials Corp Lens for photografting polymerization and film production device
JP2013237802A (en) * 2012-05-16 2013-11-28 Sumitomo Rubber Ind Ltd Surface modification method and surface-modified elastic body
JP2014004352A (en) * 2012-05-31 2014-01-16 Kyocera Medical Corp Sliding material and method of manufacturing the same
JP2014166229A (en) * 2013-02-28 2014-09-11 Kyocera Medical Corp Sliding material and method of manufacturing the same

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11239611A (en) * 1998-02-25 1999-09-07 Mitsui Chem Inc Sliding member for artificial joint and manufacture therefor
JP2003310649A (en) * 2002-02-19 2003-11-05 Kobe Steel Ltd Artificial joint member made of high polymer material
JP2006515777A (en) * 2003-01-16 2006-06-08 マサチューセッツ、ゼネラル、ホスピタル Method for producing oxidation-resistant polymer material
WO2007091521A1 (en) * 2006-02-06 2007-08-16 Japan Medical Materials Corporation Low-wear sliding member and artificial joint making use of the same
JP2007202965A (en) * 2006-02-06 2007-08-16 Japan Medical Materials Corp Low abrasion sliding member and artificial joint using it
JP2007260247A (en) * 2006-03-29 2007-10-11 Japan Medical Materials Corp Biomaterial, artificial joint using the same and its manufacturing method
JP2008148850A (en) * 2006-12-15 2008-07-03 Japan Medical Materials Corp Low-wear sliding member and artificial joint making use of the same
WO2009044816A1 (en) * 2007-10-03 2009-04-09 Japan Medical Materials Corporation Biocompatible and low-wear material, artificial joint using the same and method of producing the same
JP2010000221A (en) * 2008-06-20 2010-01-07 Nakashima Medical Co Ltd Method of molding artificial joint sliding member, and artificial joint sliding member molded by the method
WO2010074238A1 (en) * 2008-12-25 2010-07-01 日本メディカルマテリアル株式会社 Polymer sliding material, artificial joint member, medical appliance, and manufacturing method therefor
WO2011021642A1 (en) * 2009-08-20 2011-02-24 日本メディカルマテリアル株式会社 Highly lubricating sliding member and artificial joint using same
JP2011173980A (en) * 2010-02-24 2011-09-08 Nakashima Medical Co Ltd Molded article of ultrahigh molecular weight polyethylene
JP2011197544A (en) * 2010-03-23 2011-10-06 Japan Medical Materials Corp Lens for photografting polymerization and film production device
JP2013237802A (en) * 2012-05-16 2013-11-28 Sumitomo Rubber Ind Ltd Surface modification method and surface-modified elastic body
JP2014004352A (en) * 2012-05-31 2014-01-16 Kyocera Medical Corp Sliding material and method of manufacturing the same
JP2014166229A (en) * 2013-02-28 2014-09-11 Kyocera Medical Corp Sliding material and method of manufacturing the same

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017144191A (en) * 2016-02-19 2017-08-24 京セラ株式会社 Manufacturing method of slide member for prosthetic joint
WO2017142047A1 (en) * 2016-02-19 2017-08-24 京セラ株式会社 Method of manufacturing sliding member for prosthetic joint
WO2017209222A1 (en) * 2016-05-31 2017-12-07 京セラ株式会社 Method for producing medical device
JP2017213218A (en) * 2016-05-31 2017-12-07 京セラ株式会社 Manufacturing method of medical equipment
AU2021206955B2 (en) * 2020-01-16 2024-01-04 Kyocera Corporation Method for producing artificial joint sliding member, artificial joint sliding member, and artificial joint
WO2021145298A1 (en) * 2020-01-16 2021-07-22 京セラ株式会社 Method for producing artificial joint sliding member, artificial joint sliding member, and artificial joint
JP2021112283A (en) * 2020-01-16 2021-08-05 京セラ株式会社 Method of manufacturing slide member for artificial joint, and slide member for artificial joint
CN114929296A (en) * 2020-01-16 2022-08-19 京瓷株式会社 Method for manufacturing sliding member for artificial joint, and artificial joint
JP7499032B2 (en) 2020-01-16 2024-06-13 京セラ株式会社 Manufacturing method of slide member for artificial joint and slide member for artificial joint
EP4091641A4 (en) * 2020-01-16 2024-02-07 Kyocera Corporation Method for producing artificial joint sliding member, artificial joint sliding member, and artificial joint
CN113995886A (en) * 2021-10-28 2022-02-01 苏州微创关节医疗科技有限公司 Artificial joint component, preparation method thereof and friction pair
CN113995886B (en) * 2021-10-28 2023-05-16 苏州微创关节医疗科技有限公司 Artificial joint member, preparation method thereof and friction pair
WO2023072232A1 (en) * 2021-10-28 2023-05-04 苏州微创关节医疗科技有限公司 Artificial joint component, preparation method therefor, and friction pair

Also Published As

Publication number Publication date
JP6061670B2 (en) 2017-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2384774B1 (en) Surface crosslinked polyethylene
CA2439270C (en) Cross-linked ultra-high molecular weight polyethylene for use as medical implant
EP1987849B1 (en) Low-wear sliding member and artificial joint making use of the same
AU2002245513A1 (en) Cross-linked ultra-high molecular weight polyethylene for use as medical implant
JP2017201037A (en) Ultra-high molecular weight polyethylene for joint surface
Kyomoto et al. Enhanced wear resistance of modified cross‐linked polyethylene by grafting with poly (2‐methacryloyloxyethyl phosphorylcholine)
JP6061670B2 (en) Method for manufacturing sliding member for artificial joint and sliding member for artificial joint
JP6192362B2 (en) Sliding member and manufacturing method thereof
WO2017142047A1 (en) Method of manufacturing sliding member for prosthetic joint
WO2013180228A1 (en) Sliding material and method for producing same
JP6292815B2 (en) Antioxidant prosthetic material
JP5936566B2 (en) Manufacturing method of sliding member
Sitton et al. Residue analysis on RPVOT test samples for single and multiple antioxidants chemistry for turbine lubricants
JP2024505789A (en) Method for manufacturing sliding surface element, sliding surface element, and method for manufacturing knee joint endoprosthesis
JP2024069721A (en) Slide member and artificial joint

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150708

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160531

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160706

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161129

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161213

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6061670

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350