JP3038397B2 - 多孔質インプラント材 - Google Patents
多孔質インプラント材Info
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- JP3038397B2 JP3038397B2 JP3166503A JP16650391A JP3038397B2 JP 3038397 B2 JP3038397 B2 JP 3038397B2 JP 3166503 A JP3166503 A JP 3166503A JP 16650391 A JP16650391 A JP 16650391A JP 3038397 B2 JP3038397 B2 JP 3038397B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、多孔質インプラント
材の改良に関し、多孔質で、しかも焼結強度が高く、特
に人工歯根や人工骨等の生体内に埋入される生体用イン
プラント材として好適なものである。
材の改良に関し、多孔質で、しかも焼結強度が高く、特
に人工歯根や人工骨等の生体内に埋入される生体用イン
プラント材として好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】粉末冶金法によって得られる焼結材に
は、その多孔性を積極的に利用するものがあり、生体内
に埋設して使用されるインプラント材としても利用さ
れ、多孔部分の中に骨を成長させて強固な結合を得るよ
うにすることが行われている。従来、このような多孔質
インプラント材を作るためには、原料粉末の製造−粉末
の配合・混合−圧粉成形−焼結−（後処理）等の工程を
必要とし、通常、原料粉末としては球状粉末が用いられ
ている。
は、その多孔性を積極的に利用するものがあり、生体内
に埋設して使用されるインプラント材としても利用さ
れ、多孔部分の中に骨を成長させて強固な結合を得るよ
うにすることが行われている。従来、このような多孔質
インプラント材を作るためには、原料粉末の製造−粉末
の配合・混合−圧粉成形−焼結−（後処理）等の工程を
必要とし、通常、原料粉末としては球状粉末が用いられ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような球状の原料
粉末を用いて粉末同志の接合強度を上げるためには、球
状の粉末同志の接触が点接触であり、拡散量が低いこと
から、高温あるいは長時間の焼結が必要となる。たとえ
ば、チタン合金による多孔質インプラント材を焼結する
場合には、１４００℃近い高温での焼結が必要となる。
粉末を用いて粉末同志の接合強度を上げるためには、球
状の粉末同志の接触が点接触であり、拡散量が低いこと
から、高温あるいは長時間の焼結が必要となる。たとえ
ば、チタン合金による多孔質インプラント材を焼結する
場合には、１４００℃近い高温での焼結が必要となる。
【０００４】ところが、このような高温あるいは長時間
の焼結を行うと、球状の粉末同志の接合は良好になる一
方で、合金そのものの劣化が生じるという問題がある。
また、金属材料のみならず他の材料にあっても、球状粉
末では、点接触による拡散で接合が行われるため、常に
十分な接合強度を得ることが難しという問題がある。
の焼結を行うと、球状の粉末同志の接合は良好になる一
方で、合金そのものの劣化が生じるという問題がある。
また、金属材料のみならず他の材料にあっても、球状粉
末では、点接触による拡散で接合が行われるため、常に
十分な接合強度を得ることが難しという問題がある。
【０００５】この発明は、前記従来の技術における欠点
を解決して、多孔質であることを維持しながら焼結強度
が高く、しかも原料の劣化を生じることがない多孔質イ
ンプラント材を提供しようとするものである。
を解決して、多孔質であることを維持しながら焼結強度
が高く、しかも原料の劣化を生じることがない多孔質イ
ンプラント材を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の多孔質インプ
ラント材は、球状粉末に変形を加えて得た多面体粉末ま
たは非球状粉末を焼結して粉末同志を面接触させた多孔
質に成形したことを特徴とするものである。
ラント材は、球状粉末に変形を加えて得た多面体粉末ま
たは非球状粉末を焼結して粉末同志を面接触させた多孔
質に成形したことを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】この発明の多孔質インプラント材によれば、原
料粉末自体を球状粉末に変形を加えて得た多面体粉末ま
たは非球状粉末としており、これによって粉末同志の接
触が面接触となり、面接触による拡散によって粉末同志
の接合ができ、十分な接合強度を得ることができるとと
もに、球状粉末の焼結に比べて焼結温度を低くあるいは
短時間にでき、材料の劣下を防止することができる。し
たがって、この多孔質インプラント材によれば、品質の
よい人工歯根、人工骨などを省エネルギ、低コストで製
作することができる。
料粉末自体を球状粉末に変形を加えて得た多面体粉末ま
たは非球状粉末としており、これによって粉末同志の接
触が面接触となり、面接触による拡散によって粉末同志
の接合ができ、十分な接合強度を得ることができるとと
もに、球状粉末の焼結に比べて焼結温度を低くあるいは
短時間にでき、材料の劣下を防止することができる。し
たがって、この多孔質インプラント材によれば、品質の
よい人工歯根、人工骨などを省エネルギ、低コストで製
作することができる。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の一実施例について、具体的
に説明する。この多孔質インプラント材では、原料とし
て用いられる粉末の形状が多面体とされた多面体粉末ま
たは非球状とされた非球状粉末が用いられる。そして、
これら多面体粉末または非球状粉末が通常の粉末冶金法
にしたがって焼結され多孔質インプラント材とされる。
に説明する。この多孔質インプラント材では、原料とし
て用いられる粉末の形状が多面体とされた多面体粉末ま
たは非球状とされた非球状粉末が用いられる。そして、
これら多面体粉末または非球状粉末が通常の粉末冶金法
にしたがって焼結され多孔質インプラント材とされる。
【０００９】これら原料粉末とされる多面体粉末または
非球状粉末は、たとえば従来法によって球状に作られた
球状粉末を塑性変形させて多面体粉末にすることによっ
て得ることができる。すなわち、ダイヤモンドの成形に
用いられるような多面体アンビル内に球状粉末を充填
し、高圧プレスで加圧すると、多面体アンビルに対応し
た形状に球状粉末を変形させることができ、多面体粉末
を得ることができる。
非球状粉末は、たとえば従来法によって球状に作られた
球状粉末を塑性変形させて多面体粉末にすることによっ
て得ることができる。すなわち、ダイヤモンドの成形に
用いられるような多面体アンビル内に球状粉末を充填
し、高圧プレスで加圧すると、多面体アンビルに対応し
た形状に球状粉末を変形させることができ、多面体粉末
を得ることができる。
【００１０】また、従来法によって球状に作られた球状
粉末を高エネルギボールミルやアトライターなどによっ
て変形させることによっても非球状粉末を得ることがで
きる。
粉末を高エネルギボールミルやアトライターなどによっ
て変形させることによっても非球状粉末を得ることがで
きる。
【００１１】さらに、多角形断面の線条材を切断するな
どで直接多面体粉末や非球状粉末を作ることも考えられ
るが、球状粉末に変形を加えて多面体粉末や非球状粉末
を作る上記方法によると、原料粉末に加工歪が生じ、こ
れによって焼結時の拡散速度が増大する効果も期待でき
る。このような多面体粉末や非球状粉末としては、粒径
が１〜５０００μｍ程度のものを用いる。
どで直接多面体粉末や非球状粉末を作ることも考えられ
るが、球状粉末に変形を加えて多面体粉末や非球状粉末
を作る上記方法によると、原料粉末に加工歪が生じ、こ
れによって焼結時の拡散速度が増大する効果も期待でき
る。このような多面体粉末や非球状粉末としては、粒径
が１〜５０００μｍ程度のものを用いる。
【００１２】このような多孔質インプラント材の一例と
して、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖチタン合金製の多孔質インプ
ラント（図１参照）１を、次のようにして製作した。
して、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖチタン合金製の多孔質インプ
ラント（図１参照）１を、次のようにして製作した。
【００１３】このチタン合金製多孔質インプラント１で
は、芯材となる同心円柱状丸棒の周囲に多孔質焼結材を
配置して一体に構成し、その多孔質の空孔部分に骨を成
長させることができるようにしている。
は、芯材となる同心円柱状丸棒の周囲に多孔質焼結材を
配置して一体に構成し、その多孔質の空孔部分に骨を成
長させることができるようにしている。
【００１４】周囲に配置される多孔質インプラント材の
原料となる多面体粉末２は、まず、図４に示すように、
回転電極法によって直径が約３００μｍのＴｉ−６Ａｌ
−４Ｖ合金の球状粉末４を作り、この球状粉末４をダイ
ヤモンドの成形に用いる多面体アンビルを使用した高圧
プレスで多面体に塑性変形させて得た、図２に示すよう
な、多面体粉末２を用いる。こうして得られた多面体粉
末２と芯材となる同心円柱状丸棒とを予め多孔質インプ
ラント１として必要な形状、たとえば人工歯根の形状に
作られた高純度アルミナ製の型材に装填し、１０-5Ｐａ
以下の真空で、温度を１２００℃として１時間焼結し
た。
原料となる多面体粉末２は、まず、図４に示すように、
回転電極法によって直径が約３００μｍのＴｉ−６Ａｌ
−４Ｖ合金の球状粉末４を作り、この球状粉末４をダイ
ヤモンドの成形に用いる多面体アンビルを使用した高圧
プレスで多面体に塑性変形させて得た、図２に示すよう
な、多面体粉末２を用いる。こうして得られた多面体粉
末２と芯材となる同心円柱状丸棒とを予め多孔質インプ
ラント１として必要な形状、たとえば人工歯根の形状に
作られた高純度アルミナ製の型材に装填し、１０-5Ｐａ
以下の真空で、温度を１２００℃として１時間焼結し
た。
【００１５】こうして得られたチタン合金製多孔質イン
プラント１を走査型電子顕微鏡で観察した結果を、図１
に示した。この観察結果から、チタン合金製多孔質イン
プラント１では、多孔質状態を保持したまま、各多面体
粉末２が互いに面接触により十分接着されていることが
わかる。
プラント１を走査型電子顕微鏡で観察した結果を、図１
に示した。この観察結果から、チタン合金製多孔質イン
プラント１では、多孔質状態を保持したまま、各多面体
粉末２が互いに面接触により十分接着されていることが
わかる。
【００１６】また、この発明の多孔質インプラント材１
と従来法による多孔質インプラント体５を比較するた
め、図４に示した球状粉末４を用い、上記と同一の焼結
条件、１０-5Ｐａ以下の真空で、温度を１２００℃とし
て１時間焼結し、走査型電子顕微鏡で観察した結果を、
図５に示した。この球状粉末４を用いた従来法の多孔質
インプラント体５では、各粉末４同志が点接触であり、
図１に示した本願の多孔質インプラント材１とで接着面
積に大きな差があることが分かる。
と従来法による多孔質インプラント体５を比較するた
め、図４に示した球状粉末４を用い、上記と同一の焼結
条件、１０-5Ｐａ以下の真空で、温度を１２００℃とし
て１時間焼結し、走査型電子顕微鏡で観察した結果を、
図５に示した。この球状粉末４を用いた従来法の多孔質
インプラント体５では、各粉末４同志が点接触であり、
図１に示した本願の多孔質インプラント材１とで接着面
積に大きな差があることが分かる。
【００１７】したがって、チタン合金製多孔質インンプ
ラント１としての製品強度も高く、また、焼結条件にお
いても従来法に比べて２００℃程度低い温度で焼結する
ことができ、チタン合金を構成する材料自体の劣化を招
くことを防止できる。また、原料粉末として図２に示し
た多面体粉末２に替え、図３に示すような非球状粉末３
を用い、同様にして多孔質インプラントを焼結して得た
場合にも、同様の効果を得ることができる。
ラント１としての製品強度も高く、また、焼結条件にお
いても従来法に比べて２００℃程度低い温度で焼結する
ことができ、チタン合金を構成する材料自体の劣化を招
くことを防止できる。また、原料粉末として図２に示し
た多面体粉末２に替え、図３に示すような非球状粉末３
を用い、同様にして多孔質インプラントを焼結して得た
場合にも、同様の効果を得ることができる。
【００１８】なお、上記実施例では、多孔質インプラン
ト材をチタン合金製インプラントに適用した場合で説明
したが、多孔質でかつ強度が必要とされる多孔質インプ
ラント材に広く適用できる。また、この発明の要旨を変
更しない範囲で、構成要素に変更を加えるようにしても
良い。
ト材をチタン合金製インプラントに適用した場合で説明
したが、多孔質でかつ強度が必要とされる多孔質インプ
ラント材に広く適用できる。また、この発明の要旨を変
更しない範囲で、構成要素に変更を加えるようにしても
良い。
【００１９】
【発明の効果】以上、実施例とともに具体的に説明した
ように、この発明の多孔質インプラント材によれば、原
料粉末自体を球状粉末に変形を加えて得た多面体粉末ま
たは非球状粉末として多孔質に焼結するようにしたの
で、各粉末同志の接触が面接触となり、面接触による拡
散によって粉末同志の接合ができ、十分な接合強度を得
ることができるとともに、球状粉末の焼結に比べて焼結
温度を低く、あるいは短時間にでき、材料の劣下を防止
することができる。したがって、この多孔質インプラン
ト材によれば、品質のよい人工歯根、人工骨などを省エ
ネルギ、低コストで製作することができる。
ように、この発明の多孔質インプラント材によれば、原
料粉末自体を球状粉末に変形を加えて得た多面体粉末ま
たは非球状粉末として多孔質に焼結するようにしたの
で、各粉末同志の接触が面接触となり、面接触による拡
散によって粉末同志の接合ができ、十分な接合強度を得
ることができるとともに、球状粉末の焼結に比べて焼結
温度を低く、あるいは短時間にでき、材料の劣下を防止
することができる。したがって、この多孔質インプラン
ト材によれば、品質のよい人工歯根、人工骨などを省エ
ネルギ、低コストで製作することができる。
【図１】この発明の多孔質インプラント材の電子顕微鏡
による観察図である。
による観察図である。
【図２】この発明の多孔質インプラント材で用いる多面
体粉末の電子顕微鏡による観察図である。
体粉末の電子顕微鏡による観察図である。
【図３】この発明の多孔質インプラント材で用いる非球
状粉末の電子顕微鏡による観察図である。
状粉末の電子顕微鏡による観察図である。
【図４】球状粉末の電子顕微鏡による観察図である。
【図５】従来の球状粉末を用いたインプラント材の電子
顕微鏡による観察図である。
顕微鏡による観察図である。
１ チタン合金製多孔質インプラント ２ 多面体粉末 ３ 非球状粉末 ４ 球状粉末 ５ 従来の多孔質インプラント材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−238834（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−74805（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61L 27/00
Claims (1)
- 【請求項１】 球状粉末に変形を加えて得た多面体粉末
または非球状粉末を焼結して粉末同志を面接触させた多
孔質に成形したことを特徴とする多孔質インプラント
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166503A JP3038397B2 (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 多孔質インプラント材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166503A JP3038397B2 (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 多孔質インプラント材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04364858A JPH04364858A (ja) | 1992-12-17 |
| JP3038397B2 true JP3038397B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=15832568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3166503A Expired - Lifetime JP3038397B2 (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | 多孔質インプラント材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3038397B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9668863B2 (en) | 2009-08-19 | 2017-06-06 | Smith & Nephew, Inc. | Porous implant structures |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1029017C2 (nl) * | 2005-05-11 | 2006-11-14 | Fondel Finance B V | Gevormd product en massa en werkwijze voor vervaardiging daarvan. |
| JP5065580B2 (ja) * | 2005-05-31 | 2012-11-07 | キャボットスーパーメタル株式会社 | 金属粉末の製造方法 |
| JP5183021B2 (ja) * | 2005-09-15 | 2013-04-17 | キャボットスーパーメタル株式会社 | 金属粉末およびその製造方法 |
| WO2006129850A1 (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Cabot Supermetals K. K. | Metal powder and manufacturing methods thereof |
| JP7077085B2 (ja) * | 2018-03-19 | 2022-05-30 | 東邦チタニウム株式会社 | 多孔質チタン系焼結体、その製造方法、及び電極 |
| EP3778074A4 (en) * | 2018-03-29 | 2021-12-22 | Toho Titanium Co., Ltd. | POROUS TITANIUM BASED, Sintered COMPACT, PROCESS FOR MANUFACTURING THEREOF AND ELECTRODE |
-
1991
- 1991-06-11 JP JP3166503A patent/JP3038397B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9668863B2 (en) | 2009-08-19 | 2017-06-06 | Smith & Nephew, Inc. | Porous implant structures |
| US10588749B2 (en) | 2009-08-19 | 2020-03-17 | Smith & Nephew, Inc. | Porous implant structures |
| US10945847B2 (en) | 2009-08-19 | 2021-03-16 | Smith & Nephew, Inc. | Porous implant structures |
| US11529235B2 (en) | 2009-08-19 | 2022-12-20 | Smith & Nephew, Inc. | Porous implant structures |
| US11793645B2 (en) | 2009-08-19 | 2023-10-24 | Smith & Nephew, Inc. | Porous implant structures |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04364858A (ja) | 1992-12-17 |
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