[发明专利]等离子喷镀用材料

说明书

本发明的目的是提供能够形成对于金属基材等基材而言粘接强度高的羟基磷灰石覆膜的等离子喷镀用材料。将通过水银压入法所测定的细孔径5000nm以下的众数直径为550～1000nm的羟基磷灰石粉末用作等离子喷镀用材料，从而能够形成对于金属基材等基材而言粘接强度高的羟基磷灰石覆膜。

技术领域

本发明涉及能够形成对于金属基材等基材而言粘接强度高的羟基磷灰石覆膜的等离子喷镀用材料。

背景技术

近年来，以老龄化为原因的骨折、变形性髋关节病正在增加，使用人工关节的情况正在增加。

人工关节使用的是强度和稳定性高的钛合金、钴合金等金属基材。然而，人工关节所使用的金属基材虽然显示出对机体的相容性，但是缺乏生物亲和性，难以与机体组织融合，因此将生物亲和性更高的材料涂覆于基材的表面这是通常已知的。

以往，为了提高人工关节的生物亲和性，开发了在金属基材的表面涂覆羟基磷灰石(以下有时也记载为HAp)、生物玻璃等生物亲和性材料而得的人工关节(例如，参照专利文献1)。在这样的人工关节的制造中，生物亲和性材料的涂覆通过浸渍法、电泳法、等离子喷镀法等方法进行，等离子喷镀法被普及得最多。等离子喷镀法的原理如下。若氩气等工作气体被供给至在阴极和阳极之间施加电压而产生的电弧中，则工作气体发生电离。通过向由此产生的等离子火焰中供给生物亲和性材料，从而利用等离子火焰所具有的温度和气流，使熔融了的生物亲和性材料粘接于金属基材，形成生物亲和性材料的覆膜。在这样的等离子喷镀法中，对于等离子火焰而言，越靠近中心部，越不易受到气流等外在因素所致的影响，因此，一般认为，为了形成优质的覆膜，将涂覆材料供给至火焰中心部附近较佳。

另一方面，利用HAp涂覆金属基材而得的人工关节多用于包括髋关节在内的关节部位，但是根据埋入部位，有时对HAp覆膜的负荷大。在HAp覆膜对金属基材的粘接强度低的情况下，若对HAp覆膜施加负荷，则有时引起剥离，产生炎症，需要再次手术。因此，在利用HAp涂覆金属基材而得的人工关节中，对于HAp覆膜而言，要求粘接强度高，不易剥离。在利用HAp涂覆金属基材而得的人工关节中，使HAp与金属基材的粘接强度提高1MPa的情形表示使每单位面积(cm²)的粘接强度提高10kgf，从人工关节的面积来考虑，也显然是大幅提高。另外，由于HAp这样的陶瓷的断裂韧性低，从这方面考虑，也可认为这样的粘接强度的提高在技术上具有较大的意义。作为提高HAp覆膜对金属基材的粘接强度的手法，适当地控制对HAp进行等离子喷镀时的条件(例如载气的种类、喷镀距离、电流值等)是有效的，但是等离子喷镀条件的优化并不容易。还要考虑到由等离子喷镀条件的改变所导致的对HAp覆膜的热分解性、色调的影响、制造工序中的生产效率的降低等，因此等离子喷镀条件的大幅改变并不现实。因此，从作为等离子喷镀用材料来使用的HAp的物性的观点出发，期望开发出对于金属基材而言具有高粘接强度的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2-140171号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的是提供能够形成对于金属基材等基材而言粘接强度高的HAp覆膜的等离子喷镀用材料。

用于解决课题的手段

本申请的发明人为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，将通过水银压入法所测定的细孔径5000nm以下的众数直径为550～1000nm的HAp粉末作为等离子喷镀用材料使用，从而能够形成对于金属基材等基材而言粘接强度高的HAp覆膜。本发明是基于上述见解并进一步反复研究而完成的。

即，本发明提供下述所揭示的方式的发明。

项1.等离子喷镀用材料，其包含通过水银压入法所测定的细孔径5000nm以下的众数直径为550～1000nm的羟基磷灰石粉末。