JPS6290169A - 遠心分散成形法による複合インプラント材 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は遠心分散成形法による複合インブラン１−材の
製法に関するもので、人工骨２人工関節。

人工歯根等に利用されるものである。

（従来の技術） 本発明に係る従来技術としては特開昭５９−１８９８４
２号「遠心分散成形による複合インプラント材とその製
造方法」がある。

このものは、第７図に示すようにルツボ２０　（鋳型で
も良い）中に固体又は液体の母材２１にアパタイト粒２
２又はその混合物を混合し、必要に応じてルツボを加熱
装置２３により加熱しながら、重力倍数で５〜３０００
Ｇの遠心力下で回転させることによって、ルツボ内の母
材とアパタイトの比重の差（アパタイト３．Ｌ＋Ｍ脂約
０．９〜１．４アルミ系２．５）により、アパタイト２
２は母材２１の表面部２鶴以下程度にのみほぼ均一に分
散し、母材の中央部にはアパタイトがまったく分散しな
い成形体であり、成形体の直径が１５〜５０鰭のものは
人工骨２人工関節用とし、また４〜１０龍程度のものは
人工歯根用として使用される。

母材についてはアルミ、アルミ系合金、フェノール樹脂
、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、テ
フロン樹脂、ポリサルホン樹脂。

ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン樹
脂、塩化ビニール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメ
チルメタクリレートの１種又は２種以上の混合物又はポ
リマーを構成する七ツマ−の２種以上からなる共重合物
を使用するものである。

（本発明が解決しようとする問題点） 然し前記従来の複合インプラント材は、アルミ合金を母
材として使用した遠心分散材の場合は、生体中へのイン
プラント後、第７図（ハ）に示すように表面部分にアル
ミ合金２１８，２１ｂ、　　・・・が露出している場合
があり、生理食塩水、関節液中に経時的にＡｌ’＋等が
溶出することが確認され、生体中へのＡｌ’＋の溶出は
医学的な見地より好ましい現象でなく、粒界腐蝕等の耐
蝕性の点で従来からインプラント材として使われている
５ＵＳ３１６Ｌ等に比べても劣り、生体親和性の点でも
アルミ合金はセラミックス、ステンレス等の材料に比較
して劣るという問題点がある。

本発明はアルミ合金を母材としてアパタイト粒又はその
混合物は混合し遠心分散法により成形体を成形する場合
に表面部にアルミ合金がまったく露出することがな（従
って生体中へＡβ　の溶出がない成形体を製造する方法
を提出することを目的とするもである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記技術的課題を解決するために講じた技術的手段は、
次のようである。すなわち、本発明は、遠心分散成形し
た複合インプラント材の表面部にアルマイト処理を施し
て表面に出ているアルミ合金にアルマイト皮膜を形成す
るもので、母材としてアルミ、アルミ合金を使用し棒状
の母材固体をルツボに入れ、アパタイト又はその混合物
を母材とルツボの間隙に入れ加熱熔融後ルツボの中心線
をその回転半径として重力倍数１０００〜２７００Ｇの
遠心力の回転下で冷却することによりその表層部のみに
アパタイト粒を分散させるものである。

またアパタイト粒に予めアルミ又はアルミ等の粉末を混
合して複合化することによりアパタイトの分布密度を極
めて容易に制御することも可能である。

次にこの様にして得られた分散複合材に対してアルマイ
ト処理を施こずものであり、この場合硫酸濃度１０〜２
０％の硫酸浴を使用し、さらに硫酸浴の溶存アルミニウ
ム濃度を１　ｇ／ｌ２前後に調整し、浴温をＯ℃〜５０
℃とし硫酸浴電解の電流密度を０．５〜６０Ａ／ｄｉの
直流を用いて分散複合材の表面に部に５〜１００μｍの
アルマイト皮膜を成長させた分散複合材を作るものであ
る。

尚ルツボにかえて鋳型を使用してもよい。

（作用） 前記技術的手段は次のように作用する。すなわち、アル
ミ又はアルミ合金を母材として混合物のアパタイトを遠
心分散複合したインプラント材の表面に約５〜１００μ
ｍのアルマイト皮膜を生成することにより、生体に対し
て好ましくないアルミイオン溶出をインプラント後に完
全に防止することができ、これに対してインプラント材
の表面に露出したアパタイトの表面にはまったくアルマ
イト皮膜が生成されないｈめ、アパタイトと骨生成のた
めの親和性は失われないものである。

（実施例） 以下実施例について説明する。

第１図の１は歯科用のインプラント材料の成形型で、耐
熱ステンレス枠体２とセメント３により製造した成形型
１にネジ孔４が設けである。　成形型１にアルミ合金で
あるＡ７０７５の棒状材料５を入れ成形型の側壁と棒５
の外周とのスキ間にアパタイト粒６とアルミ粉７を１：
１に混合した混合物を挿入し、約７００°Ｃに加熱、溶
融した後、型の中心線をその回転半径の方向として約３
５０ｏｒｐｍ（約２００００）で回転しアパタイトの分
散中０．３ｍｍ、分散密度５０％の歯科用インプラント
材８を製造した。

次にこのインプラント材８に対して硫酸濃度１５％の硫
酸浴を使用しさらに硫酸浴の浴存アルミニウム濃度をＩ
ｇ／Ｊとして浴温１５〜２０℃で硫酸浴電解の電流密度
を１〜２　Ａ　／　ｄ　ｒｒｆの直流電流により約５０
μｍ以上のアルマイト皮膜を成長させてアルマイト処理
１１を施した、この約５０μｍのアルマイト皮膜により
アルミイオンの溶出を防くものであり、１０に示すよう
な人工歯根が製造されるものである。

前記成形型１にて製造した試料を約１５鰭に切断し両端
面にシリコンラバーを塗布してシーリングを行い、試料
及び使用器具を純水にて洗浄し、試料を乾燥させた後に
精密天秤にて重さを測定した。

その後試験管１４に生理食塩水を１０ｍ１とり試料を入
れた。試料には試験管との直接接触をさけるためにビニ
ールチューブ１５を嵌め、また試料の取り出しを容易に
するために絹糸１６で試料を結んだ。その状態を第６図
に示す。

次に万能シェーカに前述の試験管１４を装着した後、１
日８時間の割合で７日間シェークしその万能シェーカは
５．５　Ｈｚに設定した。実験開始後７日目、シェーク
が終了後に試料だけを取り出して溶液を発光分光分析し
て溶出金属の判定を行った。その結果を第１表に示す。

第　　１　　表 ここで母材はＡ２０１７を使用した。

第１表によりアルマイト処理ずみのアパタイト分散材は
人体に好ましくないＡβイオン、Ｃｕイオン等の溶出が
防止されアルマイト処理なしのものに比較して生体親和
性が大巾に改善されるものである。

〔発明の効果〕

本発明は、次の特有の効果を有する。すなわち、アパタ
イト分散複合材にアルマイト皮膜を成長させることによ
り、アルミイオンの生体の溶出を防止すると共に耐蝕性
が改善され、耐摩耗性が向上し、母材としてアルミ又は
アルミ合金を使用しても、硬いアルマイト皮膜によりア
パタイト粉末をとり囲むことによりインプラントの場合
のアパタイトの脱落を防止することができ、またアルマ
イト皮膜はアパタイト粉末上には成長しないためにアパ
タイトの骨融合性は失われず、かつ周囲が生体親和性の
ある。アルミナ部であることで骨形成を促進しやすいも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１〜第３図は本実施例の成′形工程の説明図であり、
第１図は成形型の断面図、第２図はインプラント材溶融
前の断面図であり、第３図は遠心回転成形後の断面図で
ある。第４図はネジ部の拡大断面図であり、第５図は表
面処理後の拡大断面図であり、第６図は試験管の説明図
であり、第７図は従来例の説明図で、（イ）はルツボの
断面図であり、（ロ）は他の例の断面図であり、（ハ）
は成形材の拡大断面図である。 ５・・・アルミ又はアルミ合金、６・・・アパタイト、
８，９．１０・・・インプラント材、１１・・・アルマ
イト皮膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミ又はアルミ合金を母材とし、アパタイト及びその
   混合物を遠心分散複合した人工歯根、人工関節などのイ
   ンプラント材に於いて、硫酸濃度１０〜２０％の硫酸浴
   を使用し、前記硫酸浴の溶存アルミ濃度を１ｇ／ｌ前後
   に調整し、浴温を０℃〜５０℃とし、硫酸浴電解の電流
   密度を０．５〜６０Ａ／ｄｍ＾２とした直流により前記
   分散複合材の表面に５〜１００μｍのアルマイト皮膜を
   生成しアルマイト処理を施した複合インプラント材の製
   造方法。