JPH0526501B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は医科、歯科の分野において用いる医療
用のインプラントに関するものである。 （従来の技術） チタン又は、チタン合金製インプラントはすで
に多く医療分野で使用されており耐蝕性に優れ、
また生体親和性に富み、かつ偽害性も少ないとい
う優れた特長を有している。しかしながら、この
ように優れた特長を有するチタン系インプラント
材といえども長期間体内に埋設されている場合、
組織液や体液による腐蝕や摩擦腐蝕によりインプ
ラントと接触する部位およびインプラント全表面
が極めて強い腐蝕作用や破壊作用を受け種々の欠
陥や不都合も生じる。 このような欠点を除くために上記インプラント
材の表面処理により改善することがこれまでに多
く提案されて来ている。例えば特開公昭49−
24429に見られるようにインプラントの表面に金
属酸化物、窒化物、炭化物等を公知の方法により
生成せしめたことによつて耐腐蝕性および耐摩耗
性の改善と向上をめざしたものである。 （本発明が解決しようとする問題点） ところが上述のような表面層を直接的にチタン
系インプラント材に生成する場合、例えば公知の
方法である陽極酸化法によりTiO₂の酸化物層を
形成せしめたものは密着性においては優れている
もののコート層の厚みが通常1μｍ以下であり、
耐摩耗性の点で十分とは言えなかつた。 他方窒化物、炭化物の表面層を形成したもので
はその高い表面高度により、耐摩耗性において優
れており、またイオンプレーテイング法によれば
密着性やつきまわりも良い等の長所を有している
がその反面、形成された層の組織を均一にコント
ロールしがたい点や耐蝕性に難点があり、また生
体偽害性の面で不安があつた。そこで耐蝕性に優
れ生体偽害性もなく、かつ密着性も良く耐摩耗性
の点でも遜色のないコート層を有するチタン系イ
ンプラントをもたらさんとするものである。 （問題点を解決するための手段） 上記に鑑みて種々の実験を重ねた結果、チタン
およびチタン合金製インプラント表面にまずアル
ミニウム薄膜を公知の方法によつてコーテイング
せしめ、しかる後にこれを陽極酸化法および化成
処理方法そして封孔処理など一連の公知の表面処
理を施こすことにより、従来にないすぐれた耐摩
耗性と密着性を有する十分に厚いアルミナの表面
層を形成することを特徴としている。 実施例 １ 純チタン製デンタルインプラントの表面にイオ
ンプレーテイング法により、Ａを膜厚２〜5μ
ｍコートした。 これを脱脂水洗した後、しゆう酸５％溶液中で
直流50Vの電圧のもとに５〜20℃、20〜30分陽極
酸化した。このようにして得られた当該インプラ
ントの表面は白色を呈しており電子顕微鏡により
皮膜断面を観察したところ、典型的なセル構造が
観察された。ついでこの表面の多孔層をうめるた
めに３〜５気圧の加圧水蒸気中で20〜40分間加熱
処理を行い封孔処理を行つた。 最終的に得られた当該インプラントの表面には
ｒ型Ａ₂O₃からなる硬質はアルマイト層が形成
されていた。 実施例 ２ 実施例１と同様に方法で得られた未封孔処理の
合金Ti−6A−4V製インプラント部材を市販の
塩基性乳酸アルミニウム（Ａ₂O₃10重量％およ
び乳酸15重量％含有）の溶液に浸漬し、空気乾燥
後300〜600℃で１〜２時間焼成した。こうして得
られた当該インプラントの表面は、分子分散状の
極微粒アルミナで充填されており、稠密で非孔性
のアルミナ非晶質の強固な表面となつていた。 実施例 ３ 合金チタンTi−6A−4V製外科用インプラン
トの表面にアルミニウム、イオンプレーテイング
装置（商品名：アイヴアダイザー）によりＡを
８〜25μｍコートした。これを脱脂水洗した後
KHSO₄−NaHSO₄（２：1mol）からなる溶融塩
浴中で0.5A／ｄm²、１〜２時間定電流電解を行
つた。 このようにして得られたインプラント表面には
白色摺りガラス状の結晶化α−Ａ₂O₃が形成さ
れており、フツ化水素酸以外には犯されないすぐ
れた耐薬品性を示した。 本実施例１〜３の表面硬度を比較例と共に第１
表に示した。

【表】 この第１表に挙げた表面硬度の測定結果から実
施例１の場合コートしていない純Ti、合金Ti−
6A−4Vよりも表面硬度が大きくまた、実施例
２、３においては、イオン窒化Tiよりも高い表
面硬度を示し、すぐれた耐摩耗性を有しているこ
とが確認された。 次にチタン製インプラント部材に種々の厚みを
もつたアルミニウム被膜をイオンプレーテイング
法でもつて被着せしめ、同一条件のもとで陽極酸
化法によりアルミナ層を生成し、その耐摩耗性を
調べた。その結果、アルミナ層の厚みが1μｍ以
下にあつてはアルミナ層を形成したことによる耐
摩耗性の向上は認められなかつた。また200μｍ
以上では耐摩耗性は多くなるものの、アルミナ層
の生成に要する時間も多くかかるだけでなくイオ
ンプラント部材表面から剥離し易い傾向が観察さ
れた。 本実施例では、チタン系インプラント基体表面
へのアルミニウム被覆をイオンプレーテイング法
を用いて行つたが、勿論この方法に限定されるも
のではなく公知の方法すなわち溶融アルミニウム
めつき法、アルミニウム浸透めつき法（カロライ
ジング法）容射法、メタル・クラツド法、真空蒸
着法、そしてスパツタリング法など用途に応じて
単独もしくは、いくつかの方法の組み合わせを選
択してもよい。 また陽極酸化被膜の耐蝕性や耐摩耗性などの物
理化学的性状を更に向上させるための封孔処理と
しては、公知の種々の方法、すなわち水和封孔、
無機質封孔有機質封孔などが化学的方法および電
気化学的方法を用いて、自由に選択され、生体偽
害性のない硬化物質で封孔できる。 （発明の効果） 叙上の如く本発明によるチタン−アルミナ複合
インプラントはチタン系インプラントの基体上に
１〜200μｍの膜厚を有したアルミナ層を形成し、
必要に応じて生体為害性のない封孔物質を充填し
た密着性のよい緻密なコート層を被着形成せしめ
たものであることから耐蝕性のみならず耐摩耗性
にも一度すぐれた生体用インプラントを提供する
ことができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ チタン又はチタン合金よりなる金属基体の表
   面にアルミナ層が被着されていることを特徴とす
   るチタン−アルミナ複合インプラント。 ２ 上記アルミナ層の厚さが１〜200μｍである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のチ
   タン−アルミナ複合インプラント。 ３ チタン又はチタン合金を所望形状に成形加工
   して金属基体を得た後、該金属基体の表面にイオ
   ンプレーテイング法、溶射法、蒸着法、メツキ法
   など公知の手段でもつて、アルミニウムのコート
   層を被着せしめ、次にこのコート層を陽極酸化し
   てアルミナ層を形成することを特徴とするチタン
   −アルミナ複合インプラントの製法。