KR102115466B1 - 의료용 폴리아릴케톤계 고강도 수지복합체 및 이를 포함하는 임플란트 - Google Patents

의료용 폴리아릴케톤계 고강도 수지복합체 및 이를 포함하는 임플란트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리아릴케톤계 수지에 수산기 또는 유기산기 함유 그래핀 화합물이 포함된 것인 의료용 고강도 수지복합체에 관한 것이다. 이러한 의료용 고강도 수지복합체는 임플란트용에 적합한 탁월한 강성을 가지기 때문에 정형외과, 성형외과, 치과, 악안면외과 등 의료분야에서 폭넓게 사용되는 제품, 예를 들어 블록, 핀, 스크류, 플레이트, 케이지, 로드 등 여러 형태로 매우 유용하게 사용될 수 있다.

Description

의료용 폴리아릴케톤계 고강도 수지복합체 및 이를 포함하는 임플란트{Polyarylketone composites with high strength for medical application and implants comprising the same}
본 발명은 의료용 폴리아릴케톤계 고강도 수지복합체 및 이를 포함하는 임플란트에 관한 것으로, 상세하게는 임플란트 용도에 적합한 탁월한 강도를 가지며 성형가공성 및 생체적합성이 우수한 폴리아릴케톤계 수지복합체 및 이로부터 제조된 의료 조직 고정용 부품, 유합보형재 등의 임플란트에 관한 것이다.
종래부터 정형외과, 성형외과, 치과, 악안면외과 등 의학 분야에서는 블록, 핀, 스크류, 플레이트, 케이지, 로드 등 여러 형태의 치료를 목적으로 한 조직 고정용 부품, 유합 보형재 등의 임플란트가 사용되고 있다. 이들 임플란트는 주로 금속으로 이루어져 있는데 강성이 우수하고 성형가공성이 높기 때문이다. 그러나 금속 임플란트의 경우 낮은 생체적합성, 응력차폐현상, 이미지 왜곡, 임플란트 이동 등 큰 단점이 있어왔다.
최근에는 인체 삽입 시 골조직 형성을 가속시키고, 영률을 낮춰 응력 차폐 현상을 방지한 다공질의 금속 임플란트도 개발되었으나 이는 강성이 낮고 외부 충격에 매우 취약한 단점이 있다.
상기 금속 임플란트의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것이 세라믹 임플란트다. 그러나 이들 세라믹 임플란트는 생체적합성 측면에서는 금속 임플란트에 비해 우수하나 외부 충격에 쉽게 파손되며, 성형가공성이 매우 나쁜 단점이 있다.
이런 금속 및 세라믹 임플란트의 단점을 개선한 것으로 생체적합성 및 성형가공성이 우수한 폴리에테르에테르케톤 등 폴리아릴케톤계 수지로 된 임플란트가 각광을 받고 있으며 시장이 급성장중에 있다. 그러나 이러한 폴리아릴계톤계 수지는 종래 소재 대비 강도가 부족한 단점이 있어 이를 개선하고자 많은 노력이 경주되었는데 가령 탄소섬유를 극히 과량 첨가하여 보강한 수지복합체가 개발되었으나 압출 또는 사출 성형가공성이 매우 열악한 약점이 있었다.
이에 성형가공성이 탁월하면서 동시에 강도를 획기적으로 올릴 수 있는 새로운 개선방안으로서 폴리아릴케톤계 수지에 극소량의 그래핀을 첨가한 수지복합체가 제시되었으나 폴리아릴케톤계 수지에 대한 그래핀의 상용성이 매우 부족하여 원하는 수준의 고강도의 수지복합체를 얻을 수 없었다. 결국 성형가공성이 탁월하면서 동시에 강도를 획기적으로 올릴 수 있는 새로운 생체적합성이 우수한 수지복합체 및 이로부터 제조되는 임플란트의 출현이 시급하고도 간절한 실정이다.
본 발명은 이와 같은 기존 기술의 한계를 극복하고, 고강도가 발현될 수 있는 수지복합체 및 이를 포함하는 상기 의료용 성형품 또는 생체이식용 임플란트를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면은 폴리아릴케톤계 수지에 수산기 또는 유기산기 함유 그래핀 화합물이 포함된 것인 의료용 고강도 수지복합체에 관한 것이다.
본 발명의 다른 측면은 의료용 고강도 수지복합체를 압출 또는 사출에 의해 얻어지는 의료용 성형품에 관한 것이다.
본 발명의 여러 구현예에 따르면, 폴리아릴케톤계 케톤기와 그래핀 화합물에 함유된 수산기 또는 유기산기간의 수소결합에 의해 고강도가 발현될 수 있다.
이하에서, 본 발명의 여러 측면 및 다양한 구현예에 대해 더욱 구체적으로 살펴보도록 한다.
본 발명의 일 측면은 폴리아릴케톤계 수지에 수산기 또는 유기산기 함유 그래핀 화합물이 포함된 것인 의료용 고강도 수지복합체에 관한 것이다.
일 구현예에 따르면, 상기 폴리아릴케톤계 수지는 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르에테르에테르케톤, 폴리에테르에테르에테르에테르케톤, 폴리에테르케톤케톤, 폴리에테르에테르케톤케톤, 폴리에테르케톤에테르케톤 및 폴리에테르케톤에테르케톤케톤으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상이다.
다른 구현예에 따르면, 상기 폴리아릴케톤계 수지는 폴리에테르에테르케톤이다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 유기산기는 카르복실산기, 술폰산기 및 인산기로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상이다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 그래핀 화합물은 그래핀, 그래핀 옥사이드 및 환원 그래핀 옥사이드로 된 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상이다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 폴리아릴케톤계 수지 100 중량부에 대해 수산기 또는 카르복실산기 함유 그래핀 화합물이 0.01 내지 5 중량부이 포함된다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 고강도 의료용 수지복합체에 칼슘-인 화합물 또는 칼슘-알루미네이트 화합물에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상이다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 고강도 의료용 수지복합체 100 중량부에 대해 칼슘-인 화합물 또는 칼슘-알루미네이트 화합물에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 칼슘화합물 입자가 5 내지 100 중량부 더 포함된다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 칼슘화합물이 하이드록시아파타이트, 트리칼슘포스페이트, 칼슘메타포스페이트, 칼슘포스페이트, α-트리칼슘포스페이트, β-트리칼슘포스페이트, 비정질 칼슘포스페이트, 옥타칼슘포스페이트, 무수 디칼슘포스페이트, 디칼슘포스페이트 2수화물, 무수 모노칼슘포스페이트, 모노칼슘포스페이트 모노수화물 및 칼슘설페이트로 구성된 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상이다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 칼슘화합물이 하이드록시아파타이트, 트리칼슘포스페이트 또는 이들의 혼합물이다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 칼슘 화합물은 평균입경이 0.01 내지 100㎛이다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 의료용 고강도 수지복합체에 탄소섬유 또는 산화 탄소섬유가 더 포함된다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 의료용 고강도 수지복합체 100 중량부에 대해 탄소섬유 또는 산화 탄소섬유가 1 내지 80 중량부 더 포함된다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 탄소섬유 또는 산화 탄소섬유는 직경 1 내지 50㎛, 길이 5 내지 300㎛이다.
본 발명의 다른 측면은 의료용 고강도 수지복합체를 압출 또는 사출에 의해 얻어지는 의료용 성형품에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 측면은 상기 의료용 성형품을 포함하는 생체이식용 임플란트에 관한 것이다.
이하에서는 본 발명의 더욱 바람직한 여러 측면과 여러 구현예에 대해서 서술한다.
본 발명의 바람직한 일 측면은 폴리아릴케톤계 수지, 탄소 필러, 세라믹 물질을 포함하는 의료용 고강도 수지복합체에 관한 것이다.
더욱 바람직하게는, 상기 폴리아릴케톤계 수지는 폴리에테르에테르케톤이다.
일 구현예에 따르면, 상기 탄소 필러는 그래핀 화합물, 탄소 섬유(CF), 탄소 나노튜브(CNT), 그래핀 나노플레이트(GnP) 중에서 선택된 1종 이상이다.
또 다른 바람직한 구현예에 따르면, 상기 탄소 필러는 그래핀 화합물과 탄소 섬유의 혼합물이다.
더욱 바람직하게는, 상기 그래핀 화합물은 표면 말단기의 적어도 일부가 아민기(-NH2)로 개질된 그래핀 옥사이드이다.
더더욱 바람직하게는, 상기 아민기 개질은 실란계 커플링제, 좀 더 바람직하게는 (3-아미노프로필)트리에톡시실란의 처리에 의해 이루어진다.
다른 바람직한 구현예에 따르면, 상기 탄소 섬유는 표면 말단에 수산화기(-OH)와 카르복실산기(-COOH)가 도입되어 있다.
이때, 수산화기 및 카르복실산 도입은 질산 처리에 의해 이루어진다.
또 다른 바람직한 구현예에 따르면, 상기 탄소 섬유는 표면 말단에 카르복실산기(-COOH)만 도입될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 카르복실산기 도입은 황산과 질산 처리에 의해 이루어진다.
또 다른 바람직한 구현예에 따르면, 상기 칼슘 화합물은 표면 수산화기(-OH)의 대부분이 카르복실산기(-COOH)로 개질된 하이드록시아파타이트이다. 본 발명에서 칼슘 화합물은 생체 내에서 뼈와 직접 결합하는 생체활성 물질로 사용되는데, 하이드록시아파타이트를 제외한 트리칼슘 포스페이트(TCP) 등의 칼슘 화합물은 특히 폴리에테르에테르케톤 수지와 복합화를 이루었을 때, 세포 증식(cell proliferation)을 방해하여 폴리에테르에테르케톤 수지의 생체 활성을 오히려 떨어뜨림을 확인하였다. 특히, 하이드록시아파타이트는 폴리에테르에테르케톤 수지와 친화력이 약하고 스스로 응집하려는 경향이 강한 물질이어서, 표면 개질을 통해 폴리에테르에테르케톤 매트릭스와 친화력을 높일 수 있고 복합체 내에서 칼슘 화합물의 분산도를 향상시킬 수 있다. 다만, 아민기로 개질하는 경우 생체 내에서 양전하(NH4+)를 띠게 되어, 음전하인 세포들을 응집시켜 생체 활성에 오히려 악영향을 미칠 수 있는 반면, 특히 음전하를 띄는 카르복실산기로 개질하는 경우 이러한 문제가 발생하지 않음을 확인하였다.
더욱 바람직하게는, 상기 카르복실산 개질은 (i) 실란계 커플링제와 (ii) 산(acid) 또는 산 무수물(acid anhydride)의 순차적 처리에 의해 이루어지진다.
더더욱 바람직하게는, 상기 실란계 커플링제는 (3-아미노프로필)트리에톡시실란이고, 상기 산 무수물은 숙신산 무수물이다.
가장 바람직한 구현예에 따르면, ① 상기 폴리아릴케톤계 수지는 폴리에테르에테르케톤이고, ② 상기 탄소 필러는 그래핀 화합물과 탄소 섬유의 혼합물 중에서 선택된 1종 이상이며, ③ 상기 그래핀 화합물은 표면 말단기의 적어도 일부가 아민기(-NH2)로 개질된 그래핀 옥사이드이고, ④ 상기 탄소 섬유는 표면 말단에 카르복실산기(-COOH)만 혹은 수산화기 및 카르복실산기가 함께 도입되어 있으며, ⑤ 상기 세라믹 물질은 표면 수산화기(-OH)의 적어도 일부가 카르복실산기(-COOH)로 개질된 하이드록시아파타이트이며, ⑥ 상기 폴리에테르에테르케톤 100 중량부를 기준으로, 상기 개질된 그래핀 옥사이드 0.4 내지 0.6 중량부, 상기 개질된 탄소 섬유 25 내지 35 중량부, 상기 개질된 하이드록시아파타이트 8 내지 10 중량부가 포함된다. 이때, ⑦ 상기 그래핀 옥사이드의 아민기 개질은 (3-아미노프로필)트리에톡시실란의 처리에 의해 이루어질 수 있고, ⑧ 상기 탄소 섬유의 카르복실산 도입은 1 내지 2 시간 동안의 질산 혹은 황산 처리에 의해 이루어질 수 있으며, ⑨ 상기 하이드록시아파타이트의 카르복실산 개질은 (i) (3-아미노프로필)트리에톡시실란과 (ii) 숙신산 무수물의 순차적 처리에 의해 이루어질 수 있다.
위 ① 내지 ⑥의 조건을 모두 충족하는 경우에, 폴리에테르에테르케톤의 카르보닐기와 첨가제의 표면 작용기 사이에 상호작용이 증가하여 계면접착력이 극대화함으로써, 복합체의 압축강도와 굴곡강도 및 생체활성을 동시에 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 복합체의 취성 파괴(brittle failure) 현상도 크게 줄일 수 있는 효과를 보인 반면, 위 ① 내지 ⑥의 조건 중 어느 하나라도 충족되지 않는 경우에는, 복합체의 압축강도와 굴곡강도 및 생체활성 중 일부만을 향상시킬 뿐 이들 물성을 모두 동시에 향상시키지는 못할 뿐 아니라, 복합체의 취성도 증가하는 것을 확인하였다.
여기에 더하여, ⑦ 및 ⑨의 조건까지 충족되는 경우, 위에서 언급한 물성들과 더불어 제품화를 위한 복합체의 가공 적합성도 함께 향상됨을 확인하였다.
본 발명의 바람직한 다른 측면은 본 발명의 바람직한 상기 의료용 고강도 수지복합체를 압출 또는 사출에 의해 얻어지는 의료용 성형품에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 또 다른 측면은 본 발명의 바람직한 상기 의료용 성형품을 포함하는 생체이식용 임플란트에 관한 것이다.
이하에서 실시예 등을 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하며, 다만 이하에 실시예 등에 의해 본 발명의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 또한, 이하의 실시예를 포함한 본 발명의 개시 내용에 기초한다면, 구체적으로 실험 결과가 제시되지 않은 본 발명을 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있음은 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.
또한 이하에서 제시되는 실험 결과는 상기 실시예 및 비교예의 대표적인 실험 결과만을 기재한 것이며, 아래에서 명시적으로 제시하지 않은 본 발명의 여러 구현예의 각각의 효과는 해당 부분에서 구체적으로 기재하도록 한다.
실시예
평가방법
하기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 수지복합체 시료의 굴곡강도, 압축강도, 생체적합성 및 성형가공성을 다음과 같이 평가하였다.
1. 굴곡강도
길이 80 mm, 폭 10 mm, 두께 4 mm 규격의 직육면체 막대 형태의 시편을 사용하여 ISO 178에 의거하여 굴곡강도(MPa)를 구하였다.
2. 압축강도
길이 10 mm, 폭 10 mm, 두께 4 mm 규격의 직육면체 형태의 시편을 사용하여 ISO 604에 의거하여 압축강도(MPa)을 구하였다.
3. 생체적합성
ISO 10993에 의거 생체적합성을 평가하였다(적합 또는 부적합).
4. 성형가공성
2.3 톤의 사출기(바우테크사, Mini-molder)에서 수지복합체 시료를 사용하여 직육면체 형태의 시편을 사출 성형 제작함에 있어 그 성형가공성을 4단계로 평가하였다(◎ 우수, ?? 양호, △ 보통, X 불량).
실시예 1
먼저 폴리아릴케톤계 수지로 분말상 폴리에테르에테르케톤 수지(Victrex사 450PF, PEEK)를 준비하였다. 또한 수산기 함유 그래핀 화합물로 PROMICO사 탄소 함량 50 내지 55 중량%, 두께 5 nm 이하의 Grade GE-3550(G(-OH))을 준비하였다.
PEEK 100 중량부 및 G(-OH) 0.3 중량부와의 혼합물을 사출하여 직육면체 형태의 시편을 제조하였고 이에 대한 굴곡강도, 압축강도 및 생체적합성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 2
PEEK 100 중량부 및 G(-OH) 0.5 중량부와의 혼합물을 사용한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 실시하였고 얻어진 시편에 대한 굴곡강도, 압축강도 및 생체적합성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 3
PEEK 100 중량부 및 G(-OH) 1.0 중량부와의 혼합물을 사용한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 실시하였고 얻어진 시편에 대한 굴곡강도, 압축강도 및 생체적합성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 4
카르복실산기 함유 그래핀 화합물로 PROMICO사 탄소 함량 45 내지 50 중량%, 두께 5 nm 이하의 Grade GO-4401(G(-COOH))을 준비하였다. PEEK 100 중량부 및 G(-COOH) 0.5 중량부와의 혼합물을 사용한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 실시하였고 얻어진 시편에 대한 굴곡강도, 압축강도 및 생체적합성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 5
칼슘화합물 입자로서 평균입경 80 μm의 하이드록시아파타이트(HAIHANG Industry사, HAP04) 입자를 준비하였다. PEEK 100 중량부, G(-OH) 0.5 중량부 및 HAP 20 중량부와의 혼합물을 사용한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 실시하였고 얻어진 시편에 대한 굴곡강도, 압축강도 및 생체적합성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 6
직경 7.2 μm, 길이 100 내지 200 μm의 탄소섬유(Zoltek사, Grade PX35, CF)를 준비하였다. PEEK 100 중량부, G(-OH) 1.0 중량부 및 CF 10 중량부와의 혼합물을 사용한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 실시하였고 얻어진 시편에 대한 굴곡강도, 압축강도 및 생체적합성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 7
PEEK 100 중량부, G(-OH) 1.0 중량부 및 CF 20 중량부와의 혼합물을 사용한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 실시하였고 얻어진 시편에 대한 굴곡강도, 압축강도 및 생체적합성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 8
환류장치에서 상기 CF 1 kg에 10 L HNO3를 사용하여 80℃, 90분간 산처리를 해 얻어진 것을 증류수로 중성이 될 때까지 수회 세척하고 건조함으로써 산화 탄소섬유(oxi-CF)를 얻었다. PEEK 100 중량부, G(-OH) 0.5 중량부 및 oxi-CF 30 중량부와의 혼합물을 사용한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 실시하였고 얻어진 시편에 대한 굴곡강도, 압축강도 및 생체적합성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 9
PEEK 100 중량부, G(-OH) 0.5 중량부, HAP 10 중량부 및 oxi-CF 30 중량부와의 혼합물을 사용한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 실시하였고 얻어진 시편에 대한 굴곡강도, 압축강도 및 생체적합성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 1
PEEK 100 중량부만을 사용한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 실시하였고 얻어진 시편에 대한 굴곡강도, 압축강도 및 생체적합성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
Figure 112018114926017-pat00001
본 발명에 의한 실시예를 살펴보면 폴리아릴케톤계 수지에 수산기 또는 유기산기 함유 그래핀 화합물을 극소량만 첨가하여도 우수한 상용성에 의해 탁월한 고강도를 가짐과 동시에 생체적합성 및 성형가공성이 우수함을 알 수 있다. 또한 칼슘화합물 입자 또는 탄소섬유를 추가로 더 첨가하면 강도가 더욱 우수해지며 생체적합성도 우수함을 알 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 의한 폴리아릴케톤계 수지에 수산기 또는 유기산기 함유 그래핀이 포함된 것인 의료용 고강도 수지복합체는 생체적합성 및 성형가공성이 우수하며 임플란트용에 적합한 탁월한 강성을 가지기 때문에 정형외과, 성형외과, 치과, 악안면외과 등 의료분야에서 폭넓게 사용되는 제품, 예를 들어 블록, 핀, 스크류, 플레이트, 케이지, 로드 등 여러 형태로 매우 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 폴리아릴케톤계 수지, 탄소 필러, 세라믹 물질을 포함하고,
    상기 탄소 필러는 탄소 섬유 혹은 그래핀 화합물과 탄소 섬유의 혼합물이고,
    상기 그래핀 화합물은 표면 말단기의 적어도 일부가 아민기(-NH2)로 개질된 그래핀 옥사이드이고, 상기 탄소 섬유는 표면 말단에 수산화기(-OH)와 카르복실산기(-COOH)가 동시에 혹은 카르복실산기만 도입되어 있는 것이고,
    상기 세라믹 물질은 표면 수산화기(-OH)의 적어도 일부가 카르복실산기(-COOH)로 개질된 하이드록시아파타이트인 것인 의료용 고강도 수지복합체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리아릴케톤계 수지는 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르에테르에테르케톤, 폴리에테르에테르에테르에테르케톤, 폴리에테르케톤케톤, 폴리에테르에테르케톤케톤, 폴리에테르케톤에테르케톤 및 폴리에테르케톤에테르케톤케톤으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인 것을 특징으로 하는 의료용 고강도 수지복합체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 폴리아릴케톤계 수지는 폴리에테르에테르케톤인것을 특징으로 하는 의료용 고강도 수지복합체.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 아민기 개질은 실란계 커플링제 처리에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 의료용 고강도 수지복합체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 실란계 커플링제는 (3-아미노프로필)트리에톡시실란인 것을 특징으로 하는 의료용 고강도 수지복합체.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 상기 수산화기 및 카르복실산기 도입은 질산 및 황산 처리에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 의료용 고강도 수지복합체.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서, 상기 카르복실산 개질은 (i) 실란계 커플링제와 (ii) 산(acid) 또는 산 무수물(acid anhydride)의 순차적 처리에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 의료용 고강도 수지복합체.
  15. 제14항에 있어서, 상기 실란계 커플링제는 (3-아미노프로필)트리에톡시실란이고,
    상기 산 무수물은 숙신산 무수물인 것을 특징으로 하는 의료용 고강도 수지복합체.
  16. 제1항에 있어서, 상기 폴리아릴케톤계 수지 100 중량부에 대해 수산기 또는 카르복실산기 함유 그래핀 화합물이 0.01 내지 5 중량부 포함된 것을 특징으로 하는 의료용 고강도 수지복합체.
  17. 제1항에 있어서, 상기 폴리아릴케톤계 수지는 폴리에테르에테르케톤이고,
    상기 탄소 필러는 탄소 섬유 혹은 그래핀 화합물과 탄소 섬유의 혼합물이며,
    상기 그래핀 화합물은 표면 말단기의 적어도 일부가 아민기(-NH2)로 개질된 그래핀 옥사이드이고, 상기 탄소 섬유는 표면 말단에 수산화기(-OH)와 카르복실산기(-COOH) 함께 혹은 카르복실산기만 도입되어 있으며,
    상기 세라믹 물질은 표면 수산화기(-OH)의 적어도 일부가 카르복실산기(-COOH)로 개질된 하이드록시아파타이트이며,
    상기 폴리에테르에테르케톤 100 중량부를 기준으로, 상기 개질된 그래핀 옥사이드 0.4 내지 0.6 중량부, 상기 개질된 탄소 섬유 25 내지 35 중량부, 상기 개질된 하이드록시아파타이트 8 내지 10 중량부가 포함된 것을 특징으로 하는 의료용 고강도 수지복합체.
  18. 제17항에 있어서, 상기 그래핀 옥사이드의 아민기 개질은 (3-아미노프로필)트리에톡시실란의 처리에 의해 이루어지고,
    상기 탄소 섬유의 수산화기와 카르복실산기 도입은 1 내지 2 시간 동안의 질산 처리에 의해 이루어지며,
    상기 탄소 섬유의 카르복실산기 도입은 0.5 내지 2 시간 동안의 황산 처리에 의해 이루어지며,
    상기 하이드록시아파타이트의 카르복실산기 개질은 (i) (3-아미노프로필)트리에톡시실란과 (ii) 숙신산 무수물의 순차적 처리에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 의료용 고강도 수지복합체.
  19. 제1항 내지 제3항, 제7항, 제8항, 제10항 및 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 의료용 고강도 수지복합체를 압출 또는 사출에 의해 얻어지는 의료용 성형품.
  20. 제19항에 의한 의료용 성형품을 포함하는 생체이식용 임플란트.
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