JPH04244162A - 無機フィラー充填のポリエチレン製補綴 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無機フィラー充填のポリ
エチレン製補綴に関する。

【０００２】

【従来の技術および課題】かかる補綴は、欧州特許出願
ＥＰ−Ａ−４９７２０より公知であり、該出願において
は重量平均分子量約３０００００ｋｇ／キロモルのポリ
エチレンを溶融状態にて無機フィラーと混合している。 ついで、冷却後、原材料を、溶融体を固形化させた形態
にて、または所望により、該固形化溶融体を粉砕した後
、細粒物として得る。つぎに、この原材料から、溶融成
形によって最終生成物、例えば、骨補綴を得る。

【０００３】この公知補綴の欠点は、フィラーの均質な
配分を得るために要する繰返し融解の結果、補綴におけ
るポリエチレンの重量平均分子量が、出発物質のそれよ
りもずっと低くなることである。その結果、高耐摩耗性
および靭性のような高分子量に付随する出発物質の好ま
しい特性は、最終生成物において部分的に認められるに
すぎない。このことは、フィラー配合の多い場合、フィ
ラーを段階的に添加しなければならず、各段階にてポリ
エチレンを冷却して再度融解しなければならないため、
特に高フィラー配合の場合に該当する。表題「プラスチ
ック・アンド・ラバー・プロセッシング・アンド・アプ
リケーションズ」の雑誌、第４巻、Ｎｏ．３、１９８４
、２６１〜２６９頁からもわかるように、製造条件によ
る分子量喪失は５０％以上に増加しうる。欧州特許出願
ＥＰ−Ａ−４９７２０において定義されているように、
ポリエチレンの分子量は広範にて使用されるにもかかわ
らず、公知補綴は、出発物質として最大４０００００ｋ
ｇ／キロモルの重量平均分子量のポリエチレンからのみ
製造しうることが判明した、というのは、より高い分子
量では、溶融粘度が非常に高いため、無機材料を均質に
混合することが実質的に不可能となるからである。 重量平均分子量約５０００００ｋｇ／キロモル以上のポ
リエチレンの特性が骨補綴における使用に非常に適して
おり、その結果、この材料で製造した補綴の利用性が大
いに望まれているにもかかわらず、現在のところ、この
種のポリエチレンからなる補綴を製造する他のいずれの
方法も知られていない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、かかる
欠点および制限を有しない、またはほとんど有しない補
綴を提供することである。

【０００５】かかる目的は、補綴が絡み合い密度の低い
超高分子量ポリエチレンと無機フィラーとからなる組成
物より形成される本発明に従って達成される。

【０００６】本発明に係る補綴は、超高分子量ポリエチ
レン（以下、ＵＨＭＷＰＥと称する）の望ましい特性を
有しており、そのうち使用における最も顕著な特性は、
生物学的適合性、高靭性、耐衝撃性、耐摩耗性および低
摩擦係数である。これらの特性は、少なくとも５０００
００ｋｇ／キロモル、さらには少なくとも１０００００
０ｋｇ／キロモルの重量平均分子量のポリエチレンの特
徴である。その上、補綴におけるポリエチレンのフィラ
ー配合量は、補綴と交換する、または補綴を付着するヒ
トまたは動物の体の部分の機械特性に最適に適合しうる
ように広範に変化させることができる。本発明の補綴の
さらなる利点は、補綴の物質の脆性測度である破断伸び
が同一のフィラー配合量の公知補綴の伸びと比較してか
なり高度の値を有しており、それにより補綴の許容され
ない脆性を増加させることなく、ずっと多量のフィラー
配合を用いることが可能となる。さらに、このフィラー
配合量の使用範囲の広がりは、補綴の適用可能性を、コ
ンクリート用途に要求される機械特性に適するまで増大
させる。

【０００７】本発明に係る補綴は、ヒトまたは動物の体
の内部および外部の両方における部分、特に、骨、骨部
、関節、関節部、自然のまたは人工の腱を体のかかる部
分に付着させるためのものおよび義歯成分またはその部
分の人工交換物であることを意味する。該補綴は、低絡
み合い密度の、無機フィラー充填のＵＨＭＷＰＥ（以下
、充填ポリエチレンと称する）からなる。補綴に用いら
れる無機物は、例えば、毒性、炎症または拒絶反応を生
じさせることなく、組織体に許容されなければならない
。ポリエチレン中の無機材料の配合量が、かなりの程度
まで、その弾性モジュラスに影響を及ぼす。事実、補綴
により交換されるかまたはそこに付着されるのに適する
ヒトおよび／または動物の体の種々の部分の弾性モジュ
ラスに対応するモジュラスを有する充填ポリエチレンが
、無機材料とポリエチレンの総量に基づいて８０容量％
の量までの有機材料によって得られることが知られてい
る。補綴を骨または関連部分と交換する場合、骨材と同
程度のフィラーを選択することが有利である。そのよう
に、無機フィラーを適当に選択することで、補綴の剛性
を調整すること、補綴の現存組織への結合を改良するこ
とが可能である。無機材料としては、実質的にカルシウ
ム塩が好ましく、最も好ましくは、カルシウム塩がリン
酸カルシウム、ヒドロキシアパタイト（ｈｙｄｒｏｘｙ
ａｐａｔｉｔｅ）またはフルオルアパタイト（ｆｌｕｏ
ｒａｐａｔｉｔｅ）からなることである。合成フィラー
に加えて、例えば、天然骨材の鉱物成分のような天然源
のフィラーもまた用いることができる。これらは、高度
のヒドロキシアパタイトからなり、例えば、骨材を灰化
することによって得ることができる。補綴を周囲の骨ま
たは骨様組織に結合させやすくするために、補綴の表面
にさらにフィラーを塗布し、または比較的高フィラー配
合量の充填ポリエチレンをその表面に用いることが有利
である。

【０００８】補綴をＵＨＭＷＰＥから成形する。ＵＨＭ
ＷＰＥとは、炭素原子１００個当たり１個以下の側鎖を
有する、好ましくは炭素原子３００個当たり１個以下の
側鎖を有する線状ポリエチレン、および少量の、好まし
くは、５％（モル）以下のそれと重合するプロピレン、
ブチレン、ペンテン、ヘキセン、４−メチル−ペンテン
、オクテン等の１以上の他のアルケンを含有しうるよう
なポリエチレンであって、該ポリエチレンまたはエチレ
ンコポリマーが少なくとも５０００００ｋｇ／キロモル
の重量平均分子量を有することを意味する。さらに、該
ポリエチレンは、少量の、好ましくは最大２５重量％の
１以上の他のポリマー、特にポリプロピレン、ポリブタ
ジエンまたはプロピレンと少量のエチレンとのコポリマ
ーのようなアルケン−１ポリマーを含有していてもよい
。かかるＵＨＭＷＰＥは、例えば、当業者に公知の適当
な触媒および重合条件を用いるジーグラー（Ｚｉｅｇｌ
ｅｒ）法またはフィリップス（Ｐｈｉｌｌｉｐｓ）法に
て製造することができる。

【０００９】ＵＨＭＷＰＥはヒトおよび動物組織と非常
に融和性があり、移植後、ＵＨＭＷＰＥが接触するヒト
または動物組織にて存在する物質の作用により影響を受
け、溶解されたり、またはそうでなくても弱化されるこ
とはない。これらの有利な特性は、少なくとも５０００
００ｋｇ／キロモルの重量平均分子量を有するＵＨＭＷ
ＰＥでも重要な特徴であるが、これらの特性は、特に、
この材料より製造される補綴の必須の長期寿命を保証す
るため、好ましくは、少なくとも１００００００ｋｇ／
キロモルの重量平均分子量を有するＵＨＭＷＰＥを使用
することで、最も好ましくは、少なくとも１５００００
０ｋｇ／キロモルの重量平均分子量を有するＵＨＭＷＰ
Ｅを使用することで得られる。

【００１０】補綴を低絡み合い密度のＵＨＭＷＰＥから
形成する。絡み合い密度は、用いる高分子量の非常に長
いポリエチレン分子が相互に絡み合っている度合に関連
する。絡み合い度を直接測定する方法は知られていない
が、その融点以下におけるＵＨＭＷＰＥの最大延伸比と
絡み合い度の間には相関関係がある。低絡み合い材料は
、その融点以下における、少なくとも１０倍、好ましく
は少なくとも２０倍の分子延伸能、および低絡み合いポ
リエチレンからなるものを延伸する間に実質的な増加を
示す引張強さおよび弾性モジュラスにより特徴付けられ
る。その融点以上の温度に付されたポリエチレンはこの
特性を有しなかった。この低絡み合い密度は、ポリエチ
レンの固有のかつ有利な特性、すなわち、低温において
さえ、ポリエチレンの粒子または層間に非常に迅速かつ
強固な吸着を伴うことが判明した。かかる強固な吸着は
、例えば、圧縮のような静止条件下、該ポリエチレンの
融点よりも、ほんのわずか、例えば約１５℃高い温度で
得られ、たとえより低温、例えば、この融点より２５℃
低い温度であっても、連続的かつ充分に管理できる成形
物品を得ることができる。ポリエチレンの強変形を含む
方法を適用することにより、例えば、押出または射出成
形にてあるような剪断力の下、ポリエチレンの融点以下
の温度、例えば、かかる融点より２５℃低い温度におい
てさえ、低絡み合いのポリエチレン粒子からなる十分に
連続的な物品を成形しうることが判明した。無機材料を
充填した絡み合いの低いポリエチレンもまた、この有利
な特性を有することが判明した。かくして、製造工程の
間、ポリエチレンの熱減損およびＵＨＭＷＰＥの分子量
減少および有利な特性の劣化を回避するために、この充
填低絡み合いポリエチレン製の補綴を、比較的低温にて
かつ短時間暴露することができる。

【００１１】その融点以上の温度にて絡み合いの低いＵ
ＨＭＷＰＥを圧縮することによって得られるポリエチレ
ン物品の形態は、低絡み合い密度でないＵＨＭＷＰＥを
圧縮することにより得られるポリエチレン物品の形態と
著しく異なることが判明した。事実、ＵＨＭＷＰＥ粉末
から成形された物品の透過光鏡検法では、前者の場合、
該ポリエチレンが均質な構造を有するのに対して、後者
の場合、粉末粒子の境界を明確に可視することができる
。物品を溶媒中にて膨張させて、物品表面の形態におけ
る差異を視覚的に認識することができる。

【００１２】補綴は、それらと交換する体の部分ならび
にそれらを付着するまたは固定する体のそれらの部分の
機能と合致する機械特性を有していなければならない。 この関係における最も特徴的な特性は、弾性モジュラス
値にて明示される補綴の剛性である。適当な合致を保証
する弾性モジュラスの所望の値は、多くの場合、補綴の
１の箇所と別の箇所で異なることが判明した。例えば、
ＥＰ−Ａ−１９０４４において、大腿骨において固定さ
れるセクションである幹セクションの弾性モジュラスは
、遠位端から近位端方向にかけて減少するという見解が
示されている。しかしながら、該特許出願において、か
かる補綴用の原材料として無機材料を充填した低絡み合
いＵＨＭＷＰＥの使用は、何ら開示も示唆もなされてい
ない。さらには、股関節部補綴において、幹セクション
の弾性モジュラスの所望の値は、その縦方向にて、一定
の減少を示すのでなく、複合パターンに従って変化する
ことがわかった。今回、本発明に係る補綴は種々のフィ
ラー配合量の部品から組み立てられており、該補綴はか
かる可変弾性モジュラスを提供することが可能である。 充填ポリエチレンの弾性モジュラスと使用フィラー量の
間に相関関係があることは、それ自体、例えば、ピー・
デュッチェン（Ｐ．Ｄｕｃｈｅｙｎｅ）ら編、エスセヴ
ィアー・サイエンス・パブリッシャーズ（Ｅｌｓｅｖｉ
ｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ）、アム
ステルダム、１９８４年、４２１〜４２６頁、「バイオ
マテリアルズ・アンド・バイオメカニックス」における
ダブリュ・ボンフィールド（Ｗ．Ｂｏｎｆｉｅｌｄ）ら
の論文より知られている。フィラーの粒径ならびにその
形状も、例えば、その長さとその厚みと幅の比率が充填
ＵＨＭＷＰＥの弾性モジュラスに影響を与えることが判
明した。例えば、あるフィラー配合量では、最小のフィ
ラー粒子で最高の弾性モジュラスが得られる。前記相関
関係に従って、充填ポリエチレンの弾性モジュラスを広
範な範囲内で正確にかつ再現的に定めることが可能であ
る。

【００１３】あらゆる形状の無機材料粒子を用いること
ができる。好適には、その直径が好ましくは最大１００
μｍである、丸い細粒子および角のある細粒子、および
一方向の寸法が２０μｍ以下であり、他の二方向の寸法
が５００μｍ以下である細長い平坦な形状の粒子である
。短繊維もまた用いることができるが、その場合、補綴
またはその部品の製造において、微細充填粉末から進め
ることはできないが、充填フィルム形層の形態にて無機
繊維を充填したＵＨＭＷＰＥを用いることが望ましい。

【００１４】種々のフィラー配合量の充填ポリマーを用
いる補綴のモジュラス変化は、それ自体、ＤＥ−ＯＳ−
３００５２６５号から公知であり、かかる出願において
は、それに用いる比較的高モジュラスのコアの補綴と該
補綴を骨に付着させる比較的低モジュラスの骨セメント
の段階的移行を達成する方法を用いる。この問題を解決
するため、コアを、種々のモジュラスを有するシート状
またはプレート状のポリマー、特に、ポリメチルメタク
リレートでラップする。しかしながら、この特許出願は
、絡み合い度の低い充填ポリエチレンを使用し、適当な
モジュラスを有する同様の材料から補綴全体を製造する
という識見を欠いている。その上、該特許明細書は、本
当の問題の解決法を提供しておらず、すなわち、補綴を
挿入する骨の縦方向の弾性モジュラスの変化に対する該
補綴の調整法を提供していない。

【００１５】本発明はまた、Ｔｍ−２５℃とＴｍ＋６０
℃（Ｔｍは充填ＵＨＭＷＰＥの融点をいう）の間の温度
にて、低絡み合い密度の、無機フィラーを充填したＵＨ
ＭＷＰＥを成形することからなる前記補綴の製造方法に
関する。

【００１６】低絡み合い密度の無機フィラーを充填した
ＵＨＭＷＰＥの成形は、それ自体公知の方法に従って実
施することができる。例えば、型に該材料からなる粉末
、細粒またはフィルム形層を充填し、それを高温にて圧
縮し、かくして該材料からなる所望の形状の連続物品を
得ることが挙げられる。該材料をまた、粉末または細粒
形にて、押出機、射出成形機または可塑性材料の成形用
の自体公知の他の装置に供給し、これらを用いて該材料
からなる物品を製造することもできる。こうして得られ
た物品は完全な補綴ならびに補綴の一部であり、後者は
他の部品と組み合わせて完全な補綴を形成することがで
きる。完全な補綴を形成するためのかかる補綴の部品の
合体は前記の公知方法により実施することができ、さら
にその方法によって該部品も成形される。補綴の一部の
製造と完全な補綴の製造の間の主たる違いは、製造を行
なう温度にある。充填ポリエチレンの融点以下の温度、
例えば、この融点以下２５℃の温度にて成形することに
より、充分な寸法安定性および連続性のある、さらには
本発明にとって非常に重要な低絡み合い密度を有する成
形部品を得ることができる。次の工程において、この関
係にて充填ＵＨＭＷＰＥ粉末もまた包含すると認識でき
る、種々の成形部品を、前記条件下にて圧縮し、完全な
連続補綴を成形することができる。したがって、補綴の
一部の製造を充填ポリエチレンの融点以下２５℃の温度
から該融点までの温度にて行い、そうして良好な接着性
を維持することが好ましい。

【００１７】しかしながら、全体として直接的に、また
は分離部品から完全な補綴を製造する場合、該充填ポリ
エチレンの融点からこの温度より最大６０℃高温の範囲
の温度にて行うことが望ましい。この温度にて、低絡み
合い密度およびその関連特性が失われ、最終補綴もまた
、ＵＨＭＷＰＥを生体材料の用途に非常に適するように
する、すべての好ましい特性を有する。重要な相違点は
、低絡み合い密度のＵＨＭＷＰＥをその融点以上に加熱
すると、該ＵＨＭＷＰＥはよりずっと強靭になることで
ある。ＵＨＭＷＰＥをその融点以上に加熱し、それを冷
却すると、緩やかな条件下での良好な流れ特性はもはや
存在しえないことが判明しており、低絡み合い密度でな
いＵＨＭＷＰＥの公知貧溶融流れ特性のために、最終補
綴もまた高温にて高寸法安定性を有する。最終補綴にお
いて、例えば、補綴のその後の処理の間にて、高温に暴
露する可能性のある場合、補綴の製造に非常に好ましい
良好な流れ特性は変形の危険性との関係で望ましくない
。熱崩壊を回避するため、充填ポリエチレンはその融点
以上６０℃を越えて加熱してはならない。常に、加工処
理温度および充填ポリエチレンをこの温度、特にその融
点以上の温度にさらす時間を選択し、該材料を最小熱負
荷能に付すようにすることが有利である。

【００１８】例えば、粉末、細粒またはフィルム形層の
ような加工処理に適した形態の無機材料を充填した低絡
み合い密度のポリエチレンは、例えば、ゲル化溶媒中の
ＵＨＭＷＰＥの希釈溶液を、所望量の無機フィラーをそ
の中に分散させることでゲル化し、所望により、そこか
ら溶媒を全部または一部除去した後、ミル化のような公
知方法を用い、得られたゲルの大きさを減少させて、所
望のフィラー配合量かつ所望の寸法を有する粉末または
細粒を形成させることにより得ることができる。無機物
質を充填したゲルで、なお実質的に溶媒の一部を含有し
ているゲルを、その固形点以下の温度にて大きさを減少
させると、該ゲルは非常に砕けやすく、非常に細かい粉
末を得ることができる。さらに前記方法にて、溶媒除去
後、本発明に係る方法の補綴の成形における充填ＵＨＭ
ＷＰＥ層として用いることのできる充填ゲルフィルムを
得ることが可能である。さらに本発明は、低絡み合い密
度の、無機フィラーを充填したＵＨＭＷＰＥの粉末、細
粒またはフィルムの前記製造方法に関する。

【００１９】微粒充填粉末は、粉末から補綴を製造する
のに用いる型を完全に充填するのに、および分離部品か
ら組み立てる補綴の製造において残存する空間を満たす
のに有利である。大きな粒子もまた絡み合いの低いポリ
エチレンの有利な特性を有するが、充填ポリエチレン粉
末の粒径が３０μｍと５μｍの間の範囲にあることが好
ましく、５０μｍと５００μｍの間にあることがさらに
好ましいのはそのためである。したがって、本発明はま
た、低絡み合い密度の、無機フィラーを充填した、好ま
しくは本発明に係る補綴の製造に適した超高分子量ポリ
エチレンからなる粉末組成物に関する。

【００２０】この方法にて製造される補綴のすべての部
分の弾性モジュラスは、該補綴が固定される組織の特徴
、および補綴がその場所にてさらされる負荷の特徴に適
合する値を有することが望ましい。したがって、補綴は
種々のフィラー配合量のＵＨＭＷＰＥからなることが好
ましい。このことは、補綴のすべての部分において、そ
の部分において用いられるＵＨＭＷＰＥのフィラー配合
量により、加えてまた適用する無機材料の形態により、
特に弾性モジュラスを調整することが可能となる。 実質的に水平層を形成する場合、型を所望のフィラー配
合量を有する、例えば、粉末または細粒形の必要量の充
填ポリエチレンで連続的に装填することができる。より
複雑な構造を形成する場合、かかる方法における、粉末
または細粒のキャスティングおよびフロー操作は特定形
のその適用および固定を妨げるため、好ましくは、Ｔｍ
−２５℃とＴｍの間の温度にて、所望のフィラー配合量
のＵＨＭＷＰＥ粉末から連続的統一体に、予め圧縮、押
出または射出成形した成形物品から補綴を組み立てるこ
とである。補綴はまた、無機粉末を所望のフィラー配合
量まで充填した、所望の厚みを有するＵＨＭＷＰＥフィ
ルムからなるか、またはそれを所望の形状に切断した断
片からなる層より組み立てることもできる。さらにまた
、補綴は、充填フィルム層、成形物品および粉末、所望
により充填または未充填繊維の組み合わせより製造する
ことができる。補綴を組み立てるかかるすべての選択に
おいて、常に、使用ＵＨＭＷＰＥの低絡み合いグレード
の良好な接着性が得られる。

【００２１】次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく
説明するが、これらに限定されるものではない。実施例
中に示すパラメーターは以下のようにして測定した。

【００２２】弾性モジュラスおよび破断伸びは、ツビィ
ック（Ｚｗｉｃｋ）１４３５引張試験機を用い、５０ｍ
ｍ／秒の速度でクランプ長５０ｍｍの試料を室温にて測
定した応力−ひずみ曲線に基づいて測定した。

【００２３】

【実施例】実施例１ 重量平均分子量１６０００００ｋｇ／キロモルに対応す
る極限粘度数１１．９ｄｌ／ｇのポリエチレンを、３重
量％の濃度にてキシレンに懸濁させる。これに、ポリエ
チレンに基づき２５容量％のヒドロキシアパタイト（Ｈ
ＡＰ）を加える。該懸濁液を１３０℃に加熱し、その加
熱過程において、均質なＨＡＰ分散体がキシレンのＵＨ
ＭＷＰＥ溶液にて形成されている。該溶液を室温にて皿
中に注ぎ、キシレンを蒸発させるのに２日間空気にさら
す。その後、形成したフィルムをオーブン中、６０℃に
て乾燥し、０．３ｍｍ厚である。適用する製造方法に基
づき、フィルム形のＵＨＭＷＰＥは低絡み合い密度を有
する。

【００２４】このフィルムの１０個の層を型中にて積み
重ね、１６０℃、圧力２５ＭＰａにて１５分間圧縮し、
プレート形成させる。該プレートの弾性モジュラスおよ
び破断伸びを測定し、結果を表１に示す。

【００２５】実施例２〜実施例７ 各々、３０、４０、５０、６０、７０および８５容量％
のヒドロキシアパタイトを加える以外、実施例１の方法
を繰り返す。結果を表１に示す。図１において、実施例
１〜７にて測定した破断伸び％（縦軸）をポリエチレン
量に基づいて算定したヒドロキシアパタイトのフィラー
配合量％（横軸）の関数としてプロットする。

【００２６】比較のため、当業者に公知の方法に従って
製造した充填ポリエチレンプレートにて測定した、ジェ
イ・アブラム，ジェイ・ボウマン，ジェイ・シー・ベイ
リ，ダブリュー・ボンフィールド（Ｊ．Ａｂｒａｍ，Ｊ
．Ｂｏｗｍａｎ，Ｊ．Ｃ．Ｂｅｈｉｒｉ，Ｗ．Ｂｏｎｆ
ｉｅｌｄ）、プラスチック・アンド・ラバー・プロセッ
シング・アンド・アプリケーション（Ｐｌａｓｔｉｃ　
ａｎｄ　Ｒｕｂｂｅｒ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ａｎｄ
　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ），４，（１９８４），２６
１〜２６９の測定結果を含める。

【００２７】実施例１〜７の結果を「Ａ」の符号を用い
て示し、アブラムらのデータを「Ｂ」の符号を用いて示
す。本発明に係る充填ポリエチレンプレートの破断伸び
は、実質的にアブラムらの破断伸びよりも大きいことが
わかった。

【００２８】

【表１】 実施例　　　　　　　　　　　　１　　　　　　２　　
　　　　３　　　　　　４　　　　　　５　　　　　　
６　　　　　　７弾性モジュラス　　　２６１１　　　
　４０９２　　　　５０３６　　　　６５０２　　　　
７０８４　　　　８３００　　　　　＊（ＭＰａ） 破断伸び（％）　　　　４１２　　　　　３４８　　　
　　２９５　　　　　１８８　　　　　１２８　　　　
　　３０　　　　　＊　　＊：プレートが非常に砕けや
すく測定することができない

【００２９】実施例８ デカリン中、実施例１のポリエチレンの１５容量％の懸
濁液を製造し、それにポリエチレンに基づき５０容量％
のヒドロキシアパタイトを加える。該懸濁液を２軸スク
リュー押出機に入れ、その中で該懸濁液を溶かし、その
後、寸法２００×１．５ｍｍのスリットを介して１８０
℃にて押し出す。押し出されたテープを２０℃の水浴に
て冷却し、オーブン中、７０℃にて乾燥させる。

【００３０】該乾燥テープより切断したいくつかの断片
を型中にて積み重ね、圧縮し、２５ＭＰａの圧力下、１
６０℃の温度にてプレートを形成する。該プレートの弾
性モジュラスは６ＧＰａで、破断伸びは２００％である
。

【００３１】実施例９ 充填ポリエチレンを、直径３ｍｍの円形ダイを介して糸
の形状にて押し出す以外、実施例８の方法を繰り返す。 該糸より切断した断片を圧縮してプレートを形成する。 該プレートの弾性モジュラスは５．５ＧＰａで、破断伸
びは１７５％である。

【００３２】実施例１０ 冷却後、押出物を液体窒素で凍結させ、液体窒素で冷却
するミル化装置にてミル化する以外、実施例９の方法を
繰り返す。粒子の９０％が２５０μｍよりも小さな大き
さを有する。溶媒を、オーブン中、７０℃にて該粉末か
ら蒸発させる。適用する製造方法に基づき、粉末状のＵ
ＨＭＷＰＥは低絡み合い密度を有する。乾燥した溶媒不
含粉末からのプレートを、１６０℃の圧縮温度にて加圧
する。該プレートの特性は実施例１０のものと同一であ
る。粉末が射出成形および押出方法に非常に適している
ことがわかる。

【００３３】比較例１ 従来の非低絡み合い密度で重量平均分子量１５００００
０のポリエチレンであって、該ポリエチレンに基づき５
０容量％のヒドロキシアパタイトを混合したポリエチレ
ンを、ポリエチレン用の溶媒でない液体に懸濁させる。 激しく１時間撹拌し、その後、懸濁剤を蒸発させて、細
かく、明らかに均質な粉末混合物を得る。この粉末を実
施例９の条件下にて圧縮成形に付す。該方法において、
手で容易に粉砕することのできる、非常に砕けやすいプ
レートを得、該プレートにおいてＨＡＰがポリエチレン
の粉末粒子境界上に凝集することがわかる。

【００３４】比較例２ 比較例１の方法に従って、重量平均分子量６０００００
およびポリエチレンに基づき１０容量％のＨＡＰのポリ
エチレンからなる粉末混合物を製造する。この混合物を
、容易に変えることのできるスクリュー構造を有する押
出機にて押し出す試験を行う。連続押し出し工程を認識
できるようなスクリュー構造はなく、従って、ポリエチ
レンとヒドロキシアパタイトの均質な混合物またはその
製品を得ることは不可能である。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、重量平均分子量が少な
くとも５０００００ｋｇ／キロモルのポリエチレンとし
ての優れた高分子特性を有する補綴を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　実施例１〜７において測定した破断伸び（
％）を、ポリエチレンに基づいて算定したヒドロキシア
パタイトの配合量（％）の関数としてプロットした図で
ある。比較のため、従来の公知方法に従って製造した充
填ポリエチレンについてのデータも同時に示す。

【符号の説明】

＋…実施例１〜７の試験結果、△…アブラムらの比較デ
ータ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　絡み合い密度の低い超高分子量ポリエ
   チレンと無機フィラーとからなる組成物より形成される
   ことを特徴とする無機フィラー充填のポリエチレン製補
   綴。
2. 【請求項２】　　無機フィラーが、実質的に、カルシウ
   ム塩である請求項１記載の補綴。
3. 【請求項３】　　カルシウム塩が、合成のまたは天然の
   リン酸カルシウム、ヒドロキシアパタイトまたはフルオ
   ルアパタイトからなる請求項２記載の補綴。
4. 【請求項４】　　ポリエチレンの重量平均分子量が、少
   なくとも５０００００ｋｇ／キロモルである請求項１〜
   ３記載のいずれか１つの補綴。
5. 【請求項５】　　ポリエチレンの重量平均分子量が、少
   なくとも１００００００ｋｇ／キロモルである請求項１
   〜３記載のいずれか１つの補綴。
6. 【請求項６】　　種々のフィラー配合量を有する部品か
   ら組み立てられている請求項１〜５記載のいずれか１つ
   の補綴。
7. 【請求項７】　　低絡み合い密度の、無機フィラーを充
   填した超高分子量ポリエチレンを、Ｔｍ−２５℃とＴｍ
   ＋６０℃（Ｔｍは充填超高分子量ポリエチレンの融点を
   いう）の間の温度にて成形することからなることを特徴
   とする請求項１〜６記載のいずれか１つの補綴の製造方
   法。
8. 【請求項８】　　補綴がＴｍ−２５℃とＴｍの間の温度
   にて予備成形した分離部品からなり、ＴｍとＴｍ＋６０
   ℃の間の温度にてこれら部品を圧縮することによって組
   み立てられる請求項７記載の方法。
9. 【請求項９】　　分離部品のフィラー配合量が相互に異
   なる請求項８記載の方法。
10. 【請求項１０】　　補綴または分離部品を、低絡み合い
    密度の、無機フィラーを充填した超高分子量ポリエチレ
    ン粉末より製造する請求項７〜９記載のいずれか１つの
    方法。
11. 【請求項１１】　　少なくとも９０％の粒子について、
    充填ポリエチレン粉末の粒径が５０μｍと５００μｍの
    間にある請求項１０記載の方法。
12. 【請求項１２】　　低絡み合い密度の、無機フィラーを
    充填した超高分子量ポリエチレンからなる粉末形の組成
    物。
13. 【請求項１３】　　粉末が請求項１〜６記載のいずれか
    １つの補綴の製造に適している請求項１２記載の粉末形
    の組成物。
14. 【請求項１４】　　実施例によって実質的に記載されて
    説明されている補綴。
15. 【請求項１５】　　実施例によって実質的に記載されて
    説明されている方法。