JP2017093995A - Method for producing composite body, and composite body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複合体の製造方法および複合体に関する。 The present invention relates to a method for producing a composite and the composite.
例えば、脊柱管狭窄症では、椎体と椎体との間の椎間に介在する椎間板の変性や、変形性椎間関節症、椎体の二次的な変形、脊柱変形と、それに起因した馬尾・神経根障害が病態として認められる。 For example, in spinal canal stenosis, intervertebral disc degeneration between vertebral bodies and vertebral bodies, degenerative facet joints, secondary vertebral deformity, spinal deformity The cauda equina and nerve root disorder are recognized as pathological conditions.
このような脊柱管狭窄症の治療には、変性した椎間板を椎間から摘出し、この椎間板が除去された椎間に、自家骨を移植して椎体同士を固定する椎体固定術が用いられる。 For the treatment of such spinal canal stenosis, vertebral body fusion is used, in which the degenerated disc is removed from the vertebrae, and autologous bone is transplanted between the vertebrae from which the intervertebral disc has been removed to fix the vertebral bodies together. It is done.
しかし、椎間に骨移植するだけでは、骨癒合が得られるまでに移植骨の吸収により、不安定性を生じる場合がある。また、自家骨の採骨量には限りがあり、十分な移植骨を確保できない場合がある。 However, if only bone transplantation is performed between the vertebrae, instability may occur due to resorption of the transplanted bone before bone fusion is obtained. In addition, the amount of bone collected from autologous bone is limited, and sufficient transplanted bone may not be secured.
そこで、自家骨の代用材として椎体スペーサを用い、これを自家骨とともに椎体（骨）と椎体（骨）との間の椎間（間隙部）に挿入することにより、椎体同士を安定的に固定するようにした手法が用いられている。 Therefore, by using a vertebral body spacer as a substitute for autologous bone, and inserting this into the intervertebral space (gap) between the vertebral body (bone) and the vertebral body (bone) together with the autologous bone, A technique that is fixed stably is used.
ここで、この椎体スペーサには、椎体を安定に支持でき、また椎体と癒合し易いことが求められる。このような点から、構成材料および形状について検討がなされ、各種の椎体スペーサが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。 Here, the vertebral body spacer is required to be able to stably support the vertebral body and to be easily fused with the vertebral body. In view of this, the constituent materials and shapes have been studied, and various vertebral body spacers have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
このような椎体スペーサでは、このものを適用する症例の体格、さらには腰椎や頸椎等の椎間の位置等によって、椎体スペーサに掛る応力が異なるため、椎体スペーサにおける破損の発生を防止することを目的に、椎体スペーサは、例えば、強度に優れたチタンやチタン合金のような金属材料を主材料として構成される。 In such a vertebral body spacer, the stress applied to the vertebral body spacer differs depending on the physique of the case to which this vertebral body is applied, and also the position between vertebrae such as the lumbar vertebrae and the cervical vertebra, etc. For this purpose, the vertebral body spacer is composed mainly of a metal material such as titanium or titanium alloy having excellent strength.
しかしながら、このような金属材料を主材料として構成される椎体スペーサでは、骨細胞が増殖・分化する足場として椎体スペーサが機能しないため、椎体スペーサが接触する椎体との骨癒合を早期に図ることができないという問題があった。 However, in the vertebral body spacer composed of such a metal material as the main material, the vertebral body spacer does not function as a scaffold for the proliferation and differentiation of bone cells, so bone fusion with the vertebral body with which the vertebral body spacer contacts is early. There was a problem that could not be achieved.
これに対して、骨細胞が増殖・分化する足場として機能し得る椎体スペーサとして、ハイドロキシアパタイトやリン酸三カルシウムのようなリン酸カルシウム系材料を主材料として構成されるものが提案されている。しかしながら、この場合、椎体スペーサに優れた強度を付与することができないという問題が生じる。 On the other hand, as a vertebral body spacer capable of functioning as a scaffold for proliferation and differentiation of bone cells, a material composed mainly of a calcium phosphate-based material such as hydroxyapatite or tricalcium phosphate has been proposed. However, in this case, there arises a problem that excellent strength cannot be imparted to the vertebral body spacer.
そこで、椎体スペーサを、金属材料を主材料として構成される基材の表面に、リン酸カルシウム系材料を主材料として構成される被覆層が形成された複合体で構成することにより、優れた強度と足場としての機能とを併せ持つ椎体スペーサとすることが考えられ、かかる構成の椎体スペーサ（複合体）を得る手法として、例えば、特許文献２に記載のようなフレーム溶射法が提案されている。
Therefore, by configuring the vertebral body spacer with a composite in which a coating layer composed mainly of a calcium phosphate-based material is formed on the surface of a base material composed mainly of a metal material, excellent strength and It is conceivable to use a vertebral body spacer having a function as a scaffold, and as a technique for obtaining a vertebral body spacer (composite) having such a configuration, for example, a flame spraying method as described in
しかしながら、フレーム溶射法を用いた手法では、リン酸カルシウム系材料が１０００℃以上に加熱されることに起因して、リン酸カルシウム系材料に含まれるリンが蒸発し、その結果、形成される被覆層に含まれるリン酸カルシウム系材料が変質・劣化する。 However, in the method using the flame spraying method, the phosphorus contained in the calcium phosphate material evaporates due to the calcium phosphate material being heated to 1000 ° C. or higher, and as a result, included in the coating layer to be formed. Calcium phosphate material is altered and deteriorated.
そのため、金属材料を主材料として構成される基材と、リン酸カルシウム系材料を主材料として構成される被覆層とが優れた強度で接合され、かつ、これらに含まれる構成材料における変質・劣化が防止された椎体スペーサ（複合体）の開発が求められている。 Therefore, the base material composed mainly of a metal material and the coating layer composed mainly of a calcium phosphate-based material are joined with excellent strength, and alteration and deterioration of the constituent materials contained in these are prevented. There is a need to develop a vertebral body spacer (composite).
なお、このような問題は、金属材料を主材料として構成される基材と、リン酸カルシウム系材料を主材料として構成される被覆層との組み合わせの複合体に限らず、被覆層に含まれるリン酸カルシウム系材料が他のセラミックス材料で構成される場合、さらには、基材と被覆層とが、それぞれ、異なるセラミックス材料を主材料として構成される場合においても同様に生じている。 In addition, such a problem is not limited to a composite of a base material composed of a metal material as a main material and a coating layer composed of a calcium phosphate-based material as a main material, but a calcium phosphate-based material contained in the coating layer. In the case where the material is composed of another ceramic material, the same occurs even when the base material and the coating layer are composed of different ceramic materials as main materials.
本発明の目的は、金属材料または第１のセラミックス材料を主材料として構成される基材と、第２のセラミックス材料を主材料として構成される被覆層とが優れた強度で接合され、かつ、これらに含まれる構成材料における変質・劣化が的確に抑制または防止された複合体、および、かかる複合体を製造することができる複合体の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to bond a base material composed of a metal material or a first ceramic material as a main material and a coating layer composed of a second ceramic material as a main material with excellent strength, and An object of the present invention is to provide a composite in which alteration / deterioration in the constituent materials contained therein is appropriately suppressed or prevented, and a composite manufacturing method capable of manufacturing such a composite.
このような目的は、下記（１）〜（１１）に記載の本発明により達成される。
（１） 金属材料または第１のセラミックス材料を主材料として構成される基材と、該基材の表面に形成され、前記第１のセラミックス材料とは異なる第２のセラミックス材料を主材料として構成される被覆層とを備える複合体の製造方法であって、
前記第２のセラミックス材料を主材料として構成される粒子、水、有機バインダーおよび前記水との親和性を備える溶媒を含有するスラリーと、少なくとも表面に凹凸を備える前記基材とを用意する第１の工程と、
前記基材の表面に、前記スラリーを供給して、前記凹凸の凹部内に前記粒子を埋入させた状態で液状被膜を形成する第２の工程と、
前記液状被膜を加熱して、前記液状被膜を乾燥させた後、前記粒子を焼結させることにより、前記凹凸に追従して形成された多孔体からなる前記被覆層を形成する第３の工程とを有することを特徴とする複合体の製造方法。
Such an object is achieved by the present invention described in the following (1) to (11).
(1) A base material composed mainly of a metal material or a first ceramic material, and a second ceramic material formed on the surface of the base material, which is different from the first ceramic material. A method for producing a composite comprising a coating layer,
First prepared is a slurry containing particles composed mainly of the second ceramic material, water, an organic binder, and a solvent having an affinity for water, and the base material having at least unevenness on the surface. And the process of
A second step of supplying the slurry to the surface of the base material to form a liquid film in a state where the particles are embedded in the concave and convex portions;
A third step of forming the coating layer made of a porous body formed by following the irregularities by heating the liquid coating, drying the liquid coating, and then sintering the particles; The manufacturing method of the composite_body | complex characterized by having.
これにより、金属材料または第１のセラミックス材料を主材料として構成される基材と、第２のセラミックス材料を主材料として構成される被覆層とが優れた強度で接合され、かつ、これらに含まれる構成材料における変質・劣化が的確に抑制または防止された複合体を得ることができる。 Thereby, the base material composed of the metal material or the first ceramic material as the main material and the coating layer composed of the second ceramic material as the main material are bonded with excellent strength and included in these. Thus, it is possible to obtain a composite in which alteration / deterioration in the constituent material is appropriately suppressed or prevented.
（２） 前記溶媒は、炭素数が２〜６の１級または２級アルコールである上記（１）に記載の複合体の製造方法。 (2) The said solvent is a manufacturing method of the composite_body | complex as described in said (1) which is a C2-C6 primary or secondary alcohol.
これらの溶媒は、優れた水との相溶性を示して、スラリーの粘度を確実に低下させることができるため、第２の工程において、凹凸が備える凹部内にスラリーを導入させた状態で、液状被膜を確実に形成することができる。 These solvents exhibit excellent compatibility with water and can reliably reduce the viscosity of the slurry. Therefore, in the second step, the liquid is introduced in the state where the slurry is introduced into the recesses provided in the irregularities. A film can be reliably formed.
（３） 前記スラリー中における前記溶媒の含有量は、２５質量％以上７５質量％以下である上記（１）または（２）に記載の複合体の製造方法。 (3) The method for producing a complex according to (1) or (2), wherein the content of the solvent in the slurry is 25% by mass or more and 75% by mass or less.
これにより、スラリーの粘度をより確実に低下させて、第２の工程において、凹凸が備える凹部内にスラリーを確実に導入させることができる。 Thereby, the viscosity of the slurry can be more reliably lowered, and in the second step, the slurry can be reliably introduced into the recess provided in the unevenness.
（４） 前記粒子は、前記凹部に対する埋入が許容される大きさを備えるものである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の複合体の製造方法。 (4) The method for producing a composite according to any one of (1) to (3), wherein the particles have a size that allows the recesses to be embedded.
これにより、第３の工程において、凹凸の形状に追従して被覆層を確実に成膜することができる。 Thereby, in a 3rd process, a coating layer can be reliably formed into a film following an uneven | corrugated shape.
（５） 前記粒子は、その平均粒径が０．１μｍ以上１０μｍ以下のものである上記（４）に記載の複合体の製造方法。 (5) The method for producing a composite according to (4), wherein the particles have an average particle diameter of 0.1 μm or more and 10 μm or less.
これにより、粒子を、基材の凹凸が備える凹部内への粒子の埋入を確実に許容される大きさとすることができる。 Thereby, particle | grains can be made into the magnitude | size which accept | permitted reliably of embedding of the particle | grain in the recessed part with the unevenness | corrugation of a base material.
（６） 前記基材は、前記金属材料で構成され、前記第２のセラミックス材料は、リン酸カルシウム系材料で構成される上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の複合体の製造方法。 (6) The manufacturing method of the composite according to any one of (1) to (5), wherein the base is made of the metal material, and the second ceramic material is made of a calcium phosphate material.
（７） 前記第３の工程において、前記液状被膜の加熱は、酸化雰囲気下において、前記金属材料の酸化を抑制し得る第１の温度で前記液状被膜を乾燥させた後に、非酸化雰囲気下において、前記第１の温度よりも高い第２の温度で前記粒子を焼結させることにより行われる上記（６）に記載の複合体の製造方法。 (7) In the third step, the liquid coating is heated in a non-oxidizing atmosphere after the liquid coating is dried at a first temperature capable of suppressing oxidation of the metal material in an oxidizing atmosphere. The method for producing a composite according to (6), wherein the particles are sintered at a second temperature higher than the first temperature.
これにより、被覆層および基材に含まれる構成材料における変質・劣化を的確に抑制または防止しつつ、被覆層が、基材に対して優れた強度で接合されたものとして、複合体を得ることができる。 As a result, it is possible to obtain a composite as the coating layer is bonded to the base material with excellent strength while accurately suppressing or preventing deterioration and deterioration in the constituent materials contained in the coating layer and the base material. Can do.
（８） 前記第１の温度は、２００℃以上５００℃以下である上記（７）に記載の複合体の製造方法。 (8) The manufacturing method of the composite according to (7), wherein the first temperature is 200 ° C. or higher and 500 ° C. or lower.
これにより、金属材料の酸化をより確実に抑制または防止しつつ、液状被膜中に含有される粒子以外の成分の分解脱脂をより確実に実施することができる。 Thereby, decomposition | disassembly degreasing | defatting of components other than the particle | grains contained in a liquid film can be implemented more reliably, suppressing or preventing the oxidation of a metal material more reliably.
（９） 前記第２の温度は、６００℃以上９００℃以下である上記（７）または（８）に記載の複合体の製造方法。 (9) The method for producing a composite according to (7) or (8), wherein the second temperature is 600 ° C. or higher and 900 ° C. or lower.
これにより、隣接した粒子同士を、より確実に連結した状態で焼結することができるため、形成された被覆層を、基材に対してより強固に接合されたものとすることができる。 Thereby, since adjacent particle | grains can be sintered in the state connected more reliably, the formed coating layer can be more firmly joined with respect to the base material.
（１０） 金属材料または第１のセラミックス材料を主材料として構成され、少なくとも表面に凹凸を備える基材と、該基材の表面に形成され、前記第１のセラミックス材料とは異なる第２のセラミックス材料を主材料として構成される被覆層とを備える複合体であって、
前記被覆層は、前記凹凸の形状に追従して形成された多孔体で構成されることを特徴とする複合体。
(10) A base material comprising a metal material or a first ceramic material as a main material, at least having a surface with irregularities, and a second ceramic formed on the surface of the base material and different from the first ceramic material A composite comprising a coating layer composed of a material as a main material,
The said coating layer is comprised with the porous body formed following the said uneven | corrugated shape, The composite body characterized by the above-mentioned.
これにより、金属材料または第１のセラミックス材料を主材料として構成される基材と、第２のセラミックス材料を主材料として構成される被覆層とが優れた強度で接合され、かつ、これらに含まれる構成材料における変質・劣化が的確に抑制または防止された複合体とすることができる。 Thereby, the base material composed of the metal material or the first ceramic material as the main material and the coating layer composed of the second ceramic material as the main material are bonded with excellent strength and included in these. Therefore, it is possible to obtain a composite in which alteration / deterioration in the constituent material is appropriately suppressed or prevented.
（１１） 前記多孔体は、前記第２のセラミックス材料を主材料として構成される粒子を焼結させることにより形成されたものである上記（９）に記載の複合体。
これにより、被覆層を、基材に対して優れた強度で接合されたものとすることができる。
(11) The composite body according to (9), wherein the porous body is formed by sintering particles composed of the second ceramic material as a main material.
Thereby, the coating layer can be bonded to the base material with excellent strength.
本発明によれば、金属材料または第１のセラミックス材料を主材料として構成される基材と、第２のセラミックス材料を主材料として構成される被覆層とが優れた強度で接合され、かつ、これらに含まれる構成材料における変質・劣化が的確に抑制または防止された複合体を製造することができる。 According to the present invention, the base material composed of the metal material or the first ceramic material as the main material and the coating layer composed of the second ceramic material as the main material are bonded with excellent strength, and A composite in which alteration / deterioration in the constituent materials contained therein is appropriately suppressed or prevented can be produced.
したがって、かかる複合体を、金属材料を主材料として構成される基材と、リン酸カルシウム系材料を主材料として構成される被覆層とを備えるスペーサに適用することにより、かかるスペーサを、優れた強度を備え、かつ、骨との早期の骨癒合を図り得るものとすることができる。 Therefore, by applying such a composite to a spacer including a base material composed of a metal material as a main material and a coating layer composed of a calcium phosphate-based material as a main material, such a spacer has excellent strength. It is possible to prepare and to achieve early bone fusion with the bone.
以下、本発明の複合体の製造方法および複合体を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a method for producing a composite of the present invention and the composite will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
まず、本発明の複合体の製造方法を説明するのに先立って、本発明の複合体について説明する。 First, before explaining the manufacturing method of the composite_body | complex of this invention, the composite_body | complex of this invention is demonstrated.
なお、以下では、本発明の複合体を、金属材料を主材料として構成される基材と、リン酸カルシウム系材料を主材料として構成される被覆層とを備える椎体スペーサに適用した場合を一例に説明する。 In the following, the case where the composite of the present invention is applied to a vertebral body spacer including a base material composed mainly of a metal material and a coating layer composed mainly of a calcium phosphate-based material is taken as an example. explain.
＜椎体スペーサ＞
＜＜第１実施形態＞＞
まず、本発明の複合体が適用された、椎体スペーサの第１実施形態について説明する。
<Vertebral body spacer>
<< First Embodiment >>
First, a first embodiment of a vertebral body spacer to which the composite of the present invention is applied will be described.
図１は、本発明の複合体が適用された、椎体スペーサを構成するブロック体の第１実施形態を示す平面図（ａ）、正面図（ｂ）、側面図（ｃ）、側面部分拡大図（ｄ）、図２、図３は、それぞれ、本発明の複合体が適用された、椎体スペーサを構成するブロック体の第１実施形態の使用状態を示す図である。 FIG. 1 is a plan view (a), a front view (b), a side view (c), and a side partial enlarged view showing a first embodiment of a block body constituting a vertebral body spacer to which a composite of the present invention is applied. FIG. 2D, FIG. 2 and FIG. 3 are views showing the usage state of the first embodiment of the block body constituting the vertebral body spacer, to which the composite of the present invention is applied.
なお、以下の説明では、特に断らない限り、椎体スペーサを症例（患者）の椎体と椎体との間に挿入した状態を基本として、方向を特定する。 In the following description, unless otherwise specified, the direction is specified based on the state in which the vertebral body spacer is inserted between the vertebral bodies of the case (patient).
すなわち、症例の腹側（図１（ａ）、図１（ｂ）および図２（ｂ）中の右側、図１（ｃ）および図２（ａ）中の紙面手前側、図３中の下側）を「前」、背側（図１（ａ）、図１（ｂ）および図２（ｂ）中の左側、図１（ｃ）および図２（ａ）中の紙面奥側、図３中の上側）を「後」と言い、症例の頭側（図１（ｂ）および図２中の上側、図１（ａ）および図３中の紙面手前側、図１（ｃ）中の左側）を「上」、脚側（図１（ｂ）および図２中の下側、図１（ａ）および図３中の紙面奥側、図１（ｃ）中の右側）を「下」と言う。 That is, the ventral side of the case (the right side in FIGS. 1 (a), 1 (b) and 2 (b), the front side in FIG. 1 (c) and FIG. 2 (a), the lower side in FIG. Side) “front”, back side (left side in FIG. 1 (a), FIG. 1 (b) and FIG. 2 (b), back side in FIG. 1 (c) and FIG. 2 (a), FIG. The “upper side” is referred to as “rear”, and the head side of the case (the upper side in FIGS. 1B and 2, the front side in FIG. 1A and FIG. 3, the left side in FIG. 1C). ) Is “upper”, the leg side (lower side in FIGS. 1B and 2, the back side of the paper in FIGS. 1A and 3, the right side in FIG. 1C) is “lower”. say.
図２に示すように、椎体スペーサ１は、椎間板が摘出された後の上下の椎体１０１、１０２を固定する際に、椎体（骨）１０１と椎体（骨）１０２との間に形成された間隙部（以下、「椎間」と言う。）に挿入されるものである。椎体スペーサ１が椎間に挿入された状態（以下、「挿入状態」と言う。）で、椎体１０１と椎体１０２との間隔（離間距離）が適正に維持（保持）される。
As shown in FIG. 2, the vertebral body spacer 1 is provided between the vertebral body (bone) 101 and the vertebral body (bone) 102 when the upper and lower
図２（ａ）および図３に示すように、椎体スペーサ１（以下、単に「スペーサ１」と言うこともある。）は、本実施形態では、一対のブロック体２、２で構成されている。各ブロック体２は、互いに、ほぼ同一形状（構成）とされている。
As shown in FIGS. 2A and 3, the vertebral body spacer 1 (hereinafter sometimes simply referred to as “spacer 1”) is composed of a pair of
このように、各ブロック体２は、ほぼ同一形状とされているため、以下では、一方のブロック体２について代表に説明する。
Thus, since each
図１に示すように、ブロック体２は、その全体形状が、第１の面３１と、第２の面３２と、第３の面３３と、第４の面３４と、第５の面３５と、第６の面３６とで囲まれて形成される形状をなしている。
As shown in FIG. 1, the overall shape of the
図３に示すように、このブロック体２は、このものを椎間に挿入した状態で、第１の面３１が椎体１０１と当接する当接面となり、第２の面３２が椎体１０２と当接する当接面となる。また、第３の面３３が、当該ブロック体２を椎間に挿入することで形成される空間１０３の内側を臨む面となり、第４の面３４が、空間１０３の外側を臨む面となる。
As shown in FIG. 3, in the
本実施形態では、第３の面３３が湾曲凹面をなし、第４の面３４が湾曲凸面をなしている。これにより、ブロック体２を椎間に挿入した際に、椎間の形状に対応したブロック体２の挿入をより容易に行うことができるようになる。
In the present embodiment, the
また、第１の面３１、第２の面３２、第５の面３５および第６の面３６は、それぞれ、ほぼ平面をなしている。これらのうち、特に、第１の面３１および第２の面３２が平面をなすことにより、椎体１０１、１０２に対するブロック体２の当接を確実に行うことができるようになる。
The
さらに、第１の面３１と第２の面３２は、ほぼ同様の長さに形成され、第３の面３３と第４の面３４とは、ほぼ同様の長さに形成され、第５の面３５と第６の面３６とは、ほぼ同様の長さに形成されている。
Further, the
以上のことから、ブロック体２は、その全体形状が、直方体を第３の面３３および第４の面３４において、第３の面３３側に湾曲させたような形状をなしている。
From the above, the overall shape of the
なお、各面同士が接することで形成される角部付近は、それぞれ、面取りがなされている。これにより、ブロック体２の欠け（破損）が防止されるとともに、椎間へのブロック体２の挿入を、椎体１０１、１０２に引っかけることなく、容易に行うことができる。
In addition, chamfering is made in the vicinity of each corner formed by the surfaces contacting each other. Thereby, chipping (breakage) of the
このようなブロック体２において、第３の面３３の長さ（図１中のＬ１）、第５の面３５の長さ（図１中のＬ２）および第３の面３３と第４の面３４との（最大）距離（図１中のＬ３）等の各寸法は、頸椎、腰椎のような椎体の種類や、症例に応じて適宜決定されるが、概ね、以下に示すような範囲内に設定される。
In such a
すなわち、第３の面３３の長さ（図１中のＬ１）は、好ましくは６〜２５ｍｍ程度、より好ましくは８〜２２ｍｍ程度に設定される。 That is, the length of the third surface 33 (L 1 in FIG. 1 ) is preferably set to about 6 to 25 mm, more preferably about 8 to 22 mm.
また、第５の面３５の長さ（図１中のＬ２）は、好ましくは４〜２５ｍｍ程度、より好ましくは１０〜２５ｍｍ程度、さらに好ましくは１６〜２１ｍｍ程度に設定される。 Further, the length of the fifth surface 35 (L 2 in FIG. 1) is preferably set to about 4 to 25 mm, more preferably about 10 to 25 mm, and further preferably about 16 to 21 mm.
さらに、第３の面３３と第４の面３４との（最大）距離（図１中のＬ３）は、好ましくは６〜１５ｍｍ程度、より好ましくは９〜１２ｍｍ程度に設定される。
Furthermore, the (maximum) distance (L 3 in FIG. 1) between the
かかる構成のブロック体２は、金属材料を主材料として構成される基材２１と、この基材２１の表面に形成され、リン酸カルシウム系材料を主材料として構成される被覆層２５とを有する構成をなしている。そして、本実施形態では、基材２１は、複数の網目状をなすメッシュを積層することで形成された多孔体をなすことで、表面に凹凸を備える構成をなし、被覆層２５は、かかる凹凸の形状に追従して形成された多孔体で構成されている。
The
ブロック体２を、このような基材２１と被覆層２５とを備えるものとすることで、金属材料を主材料として構成される基材２１が優れた強度を備え、リン酸カルシウム系材料を主材料として構成される被覆層２５が、骨細胞が増殖・分化する足場として機能することから、ブロック体２（椎体スペーサ１）は、優れた強度を備え、かつ、椎体（骨）１０１、１０２との早期の骨癒合を図り得るものとなる。
By providing the
また、このブロック体２（椎体スペーサ１）は、後述する本発明の複合体の製造方法を適用することで製造し得ることから、基材２１および被覆層２５（特に、被覆層２５）に含まれる構成材料における変質・劣化が的確に抑制または防止された状態で、基材２１と被覆層２５とが優れた強度で接合されたものとなる。
Moreover, since this block body 2 (vertebral body spacer 1) can be manufactured by applying the composite manufacturing method of the present invention described later, the
基材２１は、図１のように、そのほぼ全体が、複数の網目状をなすメッシュ２２を厚さ方向に積層することで形成された多孔体で構成されている。これにより、表面に凹凸を備えるものとなっている。なお、メッシュ２２は、複数の線状体２３を縦方向および横方向の双方に並べ、互いの接点で接合または織り込むことで形成されている。
As shown in FIG. 1, the
この基材２１（線状体２３）が、本実施形態では、金属材料を主材料として構成されている。これにより、基材２１は、優れた強度を備えるものとなるため、椎間におけるブロック体２の破損を的確に防止または抑制することができる。
In this embodiment, the base material 21 (linear body 23) is composed of a metal material as a main material. Thereby, since the
また、金属材料としては、各種のものが挙げられるが、特に、チタンまたはチタン合金であるのが好ましい。チタンまたはチタン合金は、生体適合性が高く、また、優れた強度を有することから基材２１の構成材料として好ましく用いられる。なお、チタン合金としては、特に限定されないが、例えば、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖや、Ｔｉ−２９Ｎｂ−１３Ｔａ−４．６ＺｒのようなＴｉを主成分とし、Ａｌ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｐｔ等が添加されたものが挙げられる。また、金属材料としては、形状記憶合金であってもよい。基材２１を形状記憶合金で構成することで、外的負荷によって万が一、変形したとしても、基材２１は、元の形状に復帰する。
In addition, various materials can be used as the metal material, and titanium or a titanium alloy is particularly preferable. Titanium or titanium alloy is preferably used as a constituent material of the
さらに、基材２１の空孔率は、３％以上５０％以下程度であるのが好ましく、１０％以上４０％以下程度であるのがより好ましく、１５％以上３５％以下程度であるのがさらに好ましい。これにより、基材２１を、特に優れた強度を備えるものとすることができるため、椎間におけるブロック体２の破損を的確に防止または抑制することができる。
Furthermore, the porosity of the
被覆層２５は、基材２１が表面に備える凹凸の形状に追従して、基材２１を被覆する多孔体で構成されている。
The
この被覆層２５が、本実施形態では、リン酸カルシウム系材料を主材料として構成されている。これにより、被覆層２５は、骨細胞が増殖・分化する足場として機能するため、ブロック体２（椎体スペーサ１）は、椎体（骨）１０１、１０２との早期の骨癒合を図り得るものとなる。
In this embodiment, the
また、リン酸カルシウム系化合物としては、例えば、ハイドロキシアパタイト、フッ素アパタイト、炭酸アパタイト等のアパタイト類、リン酸二カルシウム、リン酸三カルシウム、リン酸四カルシウム、リン酸八カルシウム等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。また、これらのリン酸カルシウム系化合物のなかでもＣａ／Ｐ比が１．０〜２．０のものが好ましく用いられる。 Examples of the calcium phosphate compound include apatites such as hydroxyapatite, fluorine apatite, and carbonate apatite, dicalcium phosphate, tricalcium phosphate, tetracalcium phosphate, octacalcium phosphate, and the like. These can be used alone or in combination of two or more. Of these calcium phosphate compounds, those having a Ca / P ratio of 1.0 to 2.0 are preferably used.
このようなリン酸カルシウム系化合物のうち、ハイドロキシアパタイトがより好ましい。ハイドロキシアパタイトは、骨の無機質主成分と同様の構造であるため、優れた生体適合性を有している。また、骨細胞が増殖・分化する足場として機能するため、ブロック体２自体と椎体（骨）１０１、１０２との早期の癒合を期待することもできる。
Of such calcium phosphate compounds, hydroxyapatite is more preferable. Hydroxyapatite has an excellent biocompatibility because it has the same structure as the mineral main component of bone. In addition, since it functions as a scaffold for the growth and differentiation of bone cells, early fusion between the
さらに、被覆層２５の空孔率は、好ましくは１％以上２０％以下程度、より好ましくは１％以上１０％以下程度、さらに好ましくは１％以上５％以下程度に設定される。
Furthermore, the porosity of the
また、被覆層２５の厚さは、特に限定されないが、好ましくは１〜６ｍｍ程度、より好ましくは２〜４ｍｍ程度に設定される。
The thickness of the
このような空孔率および厚さを備える被覆層２５は、後述する本発明の複合体の製造方法を用いてブロック体２を製造することにより得ることができる。かかる製造方法を適用して被覆層２５を形成することで、被覆層２５に含まれる構成材料における変質・劣化が的確に抑制または防止された状態で、被覆層２５を、基材２１に対して優れた強度で接合されたものとして形成することができる。
The
また、被覆層２５には、その表面に、骨誘導因子が担持されているのが好ましい。これにより、ブロック体２における椎体１０１、１０２との骨癒合をより早期に図ることが可能となる。
Further, the
骨誘導因子としては、未分化間葉系細胞に対して骨芽細胞への分化を誘導することにより骨形成を促す活性を有するものであればよく、特に限定されないが、例えば、骨形態形成タンパク質（ＢＭＰ）が好適に用いられる。 The osteoinductive factor is not particularly limited as long as it has an activity of promoting osteogenesis by inducing differentiation into undifferentiated mesenchymal cells, and, for example, a bone morphogenetic protein. (BMP) is preferably used.
また、ＢＭＰとしては、例えば、ＢＭＰ−１、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−３、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６、ＢＭＰ−７、ＢＭＰ−８、ＢＭＰ−９、ＢＭＰ−１２（以上、ホモダイマー）、もしくは、これらのＢＭＰのヘテロダイマーまたは改変体等が挙げられる。 Examples of BMP include BMP-1, BMP-2, BMP-3, BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7, BMP-8, BMP-9, BMP-12 (and above, Homodimers), or heterodimers or modified forms of these BMPs.
以上説明したようなブロック体２は、一対で椎体１０１と椎体１０２との間（椎間）に左右に並べて挿入される。
The
このような椎間へのブロック体２の挿入により、椎間のこのブロック体２が挿入されていない領域に空間１０３が形成される。この空間１０３に、充填物としての移植骨（特に、自家骨）を充填することにより、ブロック体２を介した椎体１０１と椎体１０２との骨融合をより確実かつ早期に行うことが可能となる。
By inserting the
また、スペーサ１は、一対のブロック体２、２で構成されるため、各ブロック体２の配置を変えること、すなわち、各ブロック体２の前端または後端同士を離間したり接近させたりした状態等で配置することにより、症例に応じた、適切な治療が可能となる。
Further, since the spacer 1 is composed of a pair of
以上説明したようなスペーサ１は、本発明の複合体の製造方法を適用して、例えば、次のようにして製造することができる。 The spacer 1 as described above can be manufactured, for example, as follows by applying the composite manufacturing method of the present invention.
図４は、椎体スペーサを構成するブロック体の第１実施形態を製造する製造方法を説明するための縦断面図である。 FIG. 4 is a longitudinal sectional view for explaining the manufacturing method for manufacturing the first embodiment of the block body constituting the vertebral body spacer.
このスペーサ１（ブロック体２）の製造方法は、リン酸カルシウム系材料を主材料として構成される粒子、水、有機バインダーおよび水との親和性を備える溶媒を含有するスラリーと、基材２１とを用意する第１の工程と、基材２１の表面に、スラリーを供給して、基材２１が備える凹凸の凹部内に、スラリーに含まれる粒子を埋入させた状態で液状被膜を形成する第２の工程と、液状被膜を加熱して、この液状被膜を乾燥させた後、リン酸カルシウム系材料を主材料として構成される粒子を焼結させることにより、凹凸の形状に追従して形成された多孔体からなる被覆層２５を形成する第３の工程とを有する。
This spacer 1 (block body 2) is produced by preparing a slurry containing particles composed mainly of a calcium phosphate-based material, water, an organic binder, and a solvent having an affinity for water, and a
以下、これら工程について、順次、説明する。
＜１＞ まず、リン酸カルシウム系材料を主材料として構成される粒子、水、有機バインダーおよび水との親和性を備える溶媒を含有するスラリーと、基材２１とを用意する（第１の工程）。
Hereinafter, these steps will be sequentially described.
<1> First, a slurry containing a particle having a calcium phosphate-based material as a main material, water, an organic binder, and a solvent having an affinity for water, and a
＜１−１＞ まず、リン酸カルシウム系材料を主材料として構成される粒子（以下、「リン酸カルシウム系粒子」と言うこともある。）と、水と、有機バインダーと、水との親和性を備える溶媒とを含有するスラリーを用意する。 <1-1> First, a solvent having affinity for particles composed of a calcium phosphate-based material as a main material (hereinafter also referred to as “calcium phosphate-based particles”), water, an organic binder, and water. A slurry containing is prepared.
このように、スラリー中に、水との親和性を備える溶媒が含まれることで、スラリーの粘度を低下させることができる。そのため、次工程＜２＞において、基材２１の表面にスラリーを供給した際に、基材２１の内部、すなわち、基材２１が表面に備える凹部内にスラリーを容易に浸透（含浸）させることができる。
Thus, the viscosity of a slurry can be reduced because the solvent provided with affinity with water is contained in the slurry. Therefore, in the next step <2>, when the slurry is supplied to the surface of the
具体的には、このスラリーの粘度は、基材２１が表面に備える凹部の大きさ、基材２１に含まれる金属材料の種類等によっても異なるが、例えば、２５℃における粘度１００Ｐａ・ｓ以上２５００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、１５０Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましい。これにより、前記効果を確実に発揮させることができる。
Specifically, the viscosity of the slurry varies depending on the size of the recess provided on the surface of the
リン酸カルシウム系粒子としては、前述したリン酸カルシウム系化合物で構成される一時粒子および二次粒子等の粉末が用いられる。 As the calcium phosphate particles, powders such as temporary particles and secondary particles composed of the calcium phosphate compound described above are used.
このようなリン酸カルシウム系粒子は、公知方法で製造することができ、例えばハイドロキシアパタイト粒子は、リン酸水溶液と水酸化カルシウム懸濁液とを公知方法により反応させる湿式法によって合成した後、ロ過、遠心分離、噴霧乾燥等の手段によって粉末化することにより得られる。なお、得るべきリン酸カルシウム系粒子の粒径によっては、得られた粉体を粉砕した後、得られた粉砕物を分級することで、目的とする粒径を有するリン酸カルシウム系粒子を得るようにしてもよい。 Such calcium phosphate-based particles can be produced by a known method. For example, hydroxyapatite particles are synthesized by a wet method in which an aqueous phosphoric acid solution and a calcium hydroxide suspension are reacted by a known method, and then filtered. It can be obtained by pulverization by means such as centrifugation or spray drying. Depending on the particle size of the calcium phosphate particles to be obtained, the obtained powder is pulverized and then the obtained pulverized product is classified to obtain calcium phosphate particles having a target particle size. Good.
また、リン酸カルシウム系粒子の平均粒径は、特に限定されないが、例えば、０．１μｍ以上１０μｍ以下程度であるのが好ましく、１μｍ以上３μｍ以下程度であるのがより好ましい。かかる範囲内に設定することにより、リン酸カルシウム系粒子を、基材２１の凹凸が備える凹部内へのリン酸カルシウム系粒子の埋入を確実に許容される大きさとすることができる。そのため、後工程＜３−２＞において、凹凸の形状に追従して被覆層２５を確実に成膜することができる。なお、リン酸カルシウム系粒子の平均粒径は、例えば、レーザー回折法等により測定することができる。
The average particle size of the calcium phosphate particles is not particularly limited, but is preferably about 0.1 μm or more and 10 μm or less, and more preferably about 1 μm or more and 3 μm or less. By setting within such a range, the calcium phosphate-based particles can have a size that allows the calcium phosphate-based particles to be embedded in the recesses of the irregularities of the
スラリー中におけるリン酸カルシウム系粒子の含有量は、スラリー中、５質量％以上５０質量％以下程度であるのが好ましく、５質量％以上４０質量％以下であるのがより好ましく、１０質量％以上３０質量％以下がさらに好ましい。かかる範囲内に設定することにより、後工程＜３＞において、被覆層２５を、凹凸の形状に追従した状態で、かつ、凹凸に対して優れた強度で接合された状態で形成することができる。
The content of the calcium phosphate particles in the slurry is preferably about 5% by mass to 50% by mass, more preferably 5% by mass to 40% by mass, and more preferably 10% by mass to 30% by mass in the slurry. % Or less is more preferable. By setting within this range, in the post-process <3>, the
また、水との親和性を備える溶媒（以下、単に「溶媒」と言うこともある。）としては、水との相溶性を示すことで、スラリーの粘度を低下し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、炭素数２〜６の１級または２級アルコールが好ましく用いられ、具体的には、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−メチル−１−プロパノール、２−ブタノール等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの溶媒は、優れた水との相溶性を示して、スラリーの粘度を確実に低下させることができるため、次工程＜２＞において、凹凸が備える凹部内にスラリーを導入させた状態で、液状被膜を確実に形成することができる。 In addition, as a solvent having an affinity for water (hereinafter, also simply referred to as “solvent”), as long as it exhibits compatibility with water and can reduce the viscosity of the slurry, Although not limited, for example, a primary or secondary alcohol having 2 to 6 carbon atoms is preferably used. Specifically, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-butanol and the like can be mentioned, and one or more of these can be used in combination. Since these solvents show excellent compatibility with water and can reliably reduce the viscosity of the slurry, in the next step <2>, in a state where the slurry is introduced into the recesses provided in the unevenness, A liquid film can be reliably formed.
スラリー中における溶媒の含有量は、スラリー中、２５質量％以上７５質量％以下程度であるのが好ましく、４０質量％以上６０質量％以下であるのがより好ましい。かかる範囲内に設定することにより、スラリーの粘度をより確実に低下させて、次工程＜２＞において、凹凸が備える凹部内にスラリーを確実に導入させることができる。 The content of the solvent in the slurry is preferably about 25% by mass to 75% by mass, and more preferably 40% by mass to 60% by mass in the slurry. By setting within such a range, the viscosity of the slurry can be more reliably lowered, and in the next step <2>, the slurry can be surely introduced into the recess provided in the unevenness.
有機バインダー（水溶性樹脂バインダー）としては、例えば、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル等のアクリル樹脂、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ニトロセルロース、セルロースアセテートブチレート等のセルロース系樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル等のビニル基含有樹脂、ポリオレフィン等の炭化水素樹脂、ポリエチレンオキサイド等の含酸素樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。有機バインダーを含有することにより、リン酸カルシウム系粒子をスラリー中において均一に分散させることができる。 Examples of organic binders (water-soluble resin binders) include acrylic resins such as polyacrylic acid esters and polymethacrylic acid esters, cellulose resins such as methylcellulose, hydroxymethylcellulose, nitrocellulose, and cellulose acetate butyrate, polyvinyl butyral, and polyvinyl alcohol. , Vinyl group-containing resins such as polyvinyl chloride, hydrocarbon resins such as polyolefin, oxygen-containing resins such as polyethylene oxide, etc., and one or more of these can be used in combination. By containing the organic binder, the calcium phosphate particles can be uniformly dispersed in the slurry.
スラリー中における有機バインダーの含有量は、スラリー中、０．２質量％以上３質量％以下程度であるのが好ましく、０．４質量％以上２質量％以下であるのがより好ましい。かかる範囲内に設定することにより、リン酸カルシウム系粒子をスラリー中においてより均一に分散させることができるため、後工程＜３＞において、より均一な膜厚の被覆層２５を形成することができる。
The content of the organic binder in the slurry is preferably about 0.2% by mass to 3% by mass and more preferably 0.4% by mass to 2% by mass in the slurry. By setting within this range, the calcium phosphate-based particles can be more uniformly dispersed in the slurry, so that the
なお、このスラリーは、リン酸カルシウム系粒子と、水と、有機バインダーと、水との親和性を備える溶媒とをほぼ同時に混合することにより得ることができるが、リン酸カルシウム系粒子と、水と、有機バインダーとを混合した後に、水との親和性を備える溶媒を混合するのが好ましい。これにより、より均一性に優れたスラリーを得ることができる。 This slurry can be obtained by mixing calcium phosphate-based particles, water, an organic binder, and a solvent having an affinity for water almost simultaneously, but the calcium phosphate-based particles, water, and organic binder It is preferable to mix a solvent having an affinity for water after mixing. As a result, a slurry having more excellent uniformity can be obtained.
＜１−２＞ 次いで、基材２１を用意する。
基材１２は、例えば、金属材料を主材料として構成される線状をなす線状体（緻密体）２３を複数用意し、これら複数の線状体２３を縦方向および横方向の双方に並べ、互いの接点で接合または織り込むことでメッシュ２２を形成する。
<1-2> Next, the
For example, the substrate 12 includes a plurality of linear bodies (dense bodies) 23 each having a linear shape composed mainly of a metal material, and the plurality of
次に、このメッシュ２２を厚さ方向に重ねた状態で接合して積層体とした後、この積層体を、レーザーカット、ウォータージェット、放電ワイヤー加工、超音波切断のような薄片切断加工法を用いて、その形状、大きさ等を成形することで得ることができる。
Next, after this
＜２＞ 次に、基材２１の表面に、スラリーを供給して、基材２１が備える凹凸の凹部内に、スラリーに含まれるリン酸カルシウム系粒子を埋入させた状態で液状被膜を形成する（第２の工程）。
<2> Next, a slurry is supplied to the surface of the
すなわち、本実施形態では、ブロック体２が複数のメッシュ２２を厚さ方向に重ねた状態で接合した積層体であることから、ブロック体２は、多孔体で構成され、この多孔体にスラリーが浸透し、その結果、メッシュ２２を構成する線状体２３の表面を被覆するようにして液状被膜が形成される。
That is, in this embodiment, since the
スラリーを基材２１に供給する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、ナイフコート法、ロールコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、バーコート法、カーテンコート法等が挙げられる。
A method for supplying the slurry to the
この基材２１に供給されるスラリーが、前述の通り、水との親和性を備える溶媒を含有していることで、その粘度が低くなっている。そのため、このスラリーの基材２１への供給の際に、スラリーを前記凹部内に埋入させた状態で液状被膜を形成することができる。
As described above, the slurry supplied to the
さらに、このスラリーの基材２１への供給の際に、スラリー中のリン酸カルシウム系粒子が、基材２１の凹凸が備える凹部内への埋入を許容される大きさを有している。そのため、このスラリーの基材２１への供給の際に、スラリー中に含まれる液性成分とともに、スラリーに含まれるリン酸カルシウム系粒子を前記凹部内に埋入させた状態で液状被膜を形成することができる。
Furthermore, when supplying the slurry to the
＜３＞ 次に、液状被膜を加熱して、液状被膜を乾燥させた後、リン酸カルシウム系粒子を焼結させることにより、基材２１の表面に備える凹凸に追従して形成された多孔体からなる被覆層２５を形成する（第３の工程）。
<3> Next, the liquid film is heated to dry the liquid film, and then the calcium phosphate-based particles are sintered, thereby forming a porous body formed by following the unevenness provided on the surface of the
ここで、本実施形態では、基材２１は、金属材料で構成され、被覆層２５を形成するための粒子（第２のセラミックス材料）は、リン酸カルシウム系材料で構成される。この場合、液状被膜の加熱は、酸化雰囲気下において、基材２１に含まれる金属材料の酸化を抑制し得る第１の温度で液状被膜を乾燥させた後に、非酸化雰囲気下において、第１の温度よりも高い第２の温度でリン酸カルシウム系粒子を焼結させることにより行われる。
Here, in this embodiment, the
＜３−１＞ まず、酸化雰囲気下において、基材２１に含まれる金属材料の酸化を抑制し得る第１の温度で加熱することにより液状被膜を乾燥させる。
<3-1> First, in an oxidizing atmosphere, the liquid coating is dried by heating at a first temperature that can suppress oxidation of the metal material contained in the
この第１の温度での加熱では、酸化雰囲気下であっても、基材２１に含まれる金属材料の酸化が抑制される温度（第１の温度）に設定されて、液状被膜の加熱が行われる。そのため、金属材料が加熱されることに起因して、金属材料が酸化するのを的確に抑制または防止することができることから、基材２１に含まれる構成材料（金属材料）の変質・劣化を的確に抑制または防止することができる。
In the heating at the first temperature, the liquid film is heated at a temperature (first temperature) at which oxidation of the metal material contained in the
また、この第１の温度での加熱による液状被膜の乾燥では、液状被膜中に含有されるリン酸カルシウム系粒子以外の成分が分解脱脂され、これにより、液状被膜を、リン酸カルシウム系粒子が凝集した骨格から形成される脱脂体とすることができる。すなわち、この第１の温度での加熱は、酸化雰囲気下で行われるため、有機バインダーおよび水との親和性を備える溶媒に含まれる炭素原子をも確実に液状被膜から離脱させて、液状被膜を、リン酸カルシウム系粒子が凝集した骨格から形成される脱脂体とすることができる。 In addition, in the drying of the liquid film by heating at the first temperature, components other than the calcium phosphate particles contained in the liquid film are decomposed and degreased, whereby the liquid film is removed from the skeleton in which the calcium phosphate particles are aggregated. It can be set as the degreased body formed. That is, since the heating at the first temperature is performed in an oxidizing atmosphere, the carbon film contained in the solvent having an affinity for the organic binder and water is also surely separated from the liquid film, and the liquid film is formed. A defatted body formed from a skeleton in which calcium phosphate-based particles are aggregated can be obtained.
第１の温度は、例えば、２００℃以上５００℃以下程度であることが好ましく、２５０℃以上４５０℃以下程度であることがより好ましい。 For example, the first temperature is preferably about 200 ° C. or more and 500 ° C. or less, and more preferably about 250 ° C. or more and 450 ° C. or less.
また、第１の温度で加熱する時間は、０．１時間以上２時間以下程度であることが好ましく、０．１時間以上０．５時間以下程度であることがより好ましい。 The time for heating at the first temperature is preferably about 0.1 hour or more and 2 hours or less, and more preferably about 0.1 hour or more and 0.5 hours or less.
かかる条件で第１の温度による液状被膜の乾燥を実施することで、金属材料の酸化をより確実に抑制または防止しつつ、液状被膜中に含有されるリン酸カルシウム系粒子以外の成分の分解脱脂（炭素原子の離脱）をより確実に実施することができる。 By performing drying of the liquid film at the first temperature under such conditions, decomposition and degreasing of components other than calcium phosphate-based particles contained in the liquid film (carbon) while more reliably suppressing or preventing oxidation of the metal material. (Detachment of atoms) can be carried out more reliably.
＜３−２＞ 次いで、非酸化雰囲気下において、第１の温度よりも高い第２の温度で加熱することにより、リン酸カルシウム系粒子を焼結させる。 <3-2> Subsequently, the calcium phosphate particles are sintered by heating at a second temperature higher than the first temperature in a non-oxidizing atmosphere.
これにより、基材２１の表面が備える凹凸の形状に追従して形成された多孔体からなる被覆層２５が得られる。
Thereby, the
この第２の温度による加熱は、リン酸カルシウム系粒子が、前記凹凸が備える凹部内に埋入された状態で行われる。すなわち、本実施形態では、リン酸カルシウム系粒子が、基材２１（多孔体）における凹部を形成するメッシュ２２が備える線状体２３の表面を覆う状態で行われる。
The heating at the second temperature is performed in a state where the calcium phosphate-based particles are embedded in the recesses provided in the unevenness. That is, in the present embodiment, the calcium phosphate-based particles are performed in a state of covering the surface of the
このように線状体２３の表面を覆った状態で、リン酸カルシウム系粒子の焼結が行われる。よって、図４に示すように、隣接したリン酸カルシウム系粒子同士が焼結（連結）することにより被覆層２５が形成されるため、形成された被覆層２５は、線状体２３（基材２１）に対して強固に接合されたものとなる。
In this manner, the calcium phosphate particles are sintered in a state where the surface of the
また、第２の温度による加熱は、非酸化雰囲気下において実施されることから、第１の温度よりも高い第２の温度で加熱したとしても、金属材料が酸化するのを的確に抑制または防止することができることから、基材２１に含まれる構成材料（金属材料）の変質・劣化を的確に抑制または防止することができる。
In addition, since the heating at the second temperature is performed in a non-oxidizing atmosphere, even if the heating is performed at a second temperature higher than the first temperature, the metal material is accurately suppressed or prevented from being oxidized. Therefore, alteration / deterioration of the constituent material (metal material) included in the
なお、リン酸カルシウム系粒子の平均粒径は、前述の通り、好ましくは０．１μｍ以上１０μｍ以下程度に設定されている。このように、リン酸カルシウム系粒子を、その粒径が小さいものとすることで、図４に示すように、リン酸カルシウム系粒子を焼結させる際に、隣接したリン酸カルシウム系粒子同士を、より確実に連結した状態とすることができるため、形成された被覆層２５を、線状体２３（基材２１）に対してより強固に接合されたものとすることができる。また、リン酸カルシウム系粒子は、前記工程＜２＞において、スラリーが基材２１の表面に供給され、基材２１内にスラリーが浸透する際に、線状体２３の表面に付着するが、スラリー中に含まれるリン酸カルシウム系粒子のうち、より粒径が小さいものが付着する傾向を示す。したがって、このような観点からも、スラリーを用いて被覆層２５を形成する構成とすることで、線状体２３（基材２１）に対してより強固に接合された被覆層２５を得ることができる。
The average particle diameter of the calcium phosphate particles is preferably set to about 0.1 μm or more and 10 μm or less as described above. As described above, when the calcium phosphate particles are sintered, the calcium phosphate particles are more surely connected to each other when the calcium phosphate particles are sintered as shown in FIG. Since it can be in a state, the formed
さらに、第２の温度は、例えば、６００℃以上９００℃以下程度であることが好ましく、７００℃以上８５０℃以下程度であることがより好ましい。 Furthermore, the second temperature is preferably about 600 ° C. or higher and 900 ° C. or lower, and more preferably about 700 ° C. or higher and 850 ° C. or lower.
また、第２の温度で加熱する時間は、１時間以上１０時間以下程度であることが好ましく、２時間以上８時間以下程度であることがより好ましい。 The time for heating at the second temperature is preferably about 1 hour to 10 hours, more preferably about 2 hours to 8 hours.
かかる条件で焼結させることにより、隣接したリン酸カルシウム系粒子同士を、より確実に連結した状態で焼結することができるため、形成された被覆層２５を、線状体２３（基材２１）に対してより強固に接合されたものとすることができる。
By sintering under such conditions, adjacent calcium phosphate-based particles can be sintered in a more reliably connected state, and thus the formed
なお、リン酸カルシウム系粒子として、低結晶ハイドロキシアパタイトを主材料として含まれるものを用意し、この低結晶ハイドロキシアパタイトをリン酸三カルシウム（ＴＣＰ）に転化させて、リン酸カルシウム系粒子を、リン酸三カルシウムを主材料として含まれるものとする場合には、第２の温度は、８００℃以上８５０℃以下程度であることが好ましい。 As calcium phosphate-based particles, one containing low-crystalline hydroxyapatite as a main material is prepared, and this low-crystalline hydroxyapatite is converted into tricalcium phosphate (TCP), and the calcium phosphate-based particles are converted into tricalcium phosphate. When included as a main material, the second temperature is preferably about 800 ° C. or higher and 850 ° C. or lower.
また、非酸化性雰囲気とする際の、真空度は、５．０×１０−２Ｐａ以下であるのが好ましく、さらに、非酸化性雰囲気は、窒素雰囲気またはアルゴン雰囲気であるのが好ましい。これにより、第１の温度よりも高い第２の温度で加熱したとしても、金属材料が酸化するのをより的確に抑制または防止することができることから、基材２１に含まれる構成材料（金属材料）の変質・劣化をより的確に抑制または防止することができる。
In addition, the degree of vacuum when the non-oxidizing atmosphere is set is preferably 5.0 × 10 −2 Pa or less, and the non-oxidizing atmosphere is preferably a nitrogen atmosphere or an argon atmosphere. Thereby, even if it heats at 2nd temperature higher than 1st temperature, since it can suppress or prevent that a metal material oxidizes more exactly, the constituent material (metal material) contained in the
以上のような工程を経ることで、被覆層２５および基材２１に含まれる構成材料における変質・劣化を的確に抑制または防止しつつ、被覆層２５が、基材２１に対して優れた強度で接合されたものとして、スペーサ１（ブロック体２）を得ることができる。
By passing through the above steps, the
＜第２実施形態＞
次に、本発明の複合体が適用された、椎体スペーサの第２実施形態について説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the vertebral body spacer to which the composite of the present invention is applied will be described.
図５は、本発明の複合体が適用された、椎体スペーサを構成するブロック体の第２実施形態を示す平面図（ａ）、正面図（ｂ）、側面図（ｃ）、側面部分拡大断面図（ｄ）である。 FIG. 5 is a plan view (a), a front view (b), a side view (c), and a side partial enlarged view showing a second embodiment of a block body constituting a vertebral body spacer to which the composite of the present invention is applied. It is sectional drawing (d).
以下、図５に示すブロック体２について説明するが、図１〜図３に示すブロック体２との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
Hereinafter, although the
図５に示すブロック体２では、基材２１の構造が異なること以外は、図１〜３に示したブロック体２と同様である。
The
すなわち、本実施形態では、ブロック体２は、その表面を除く中心部が緻密体で構成され、表面が非平滑面で構成されており、これにより、表面に凹凸を備えるものとなっている。なお、この非平滑面は、金属材料で構成される緻密体の表面に、ブラスト処理等の表面処理を施して、凹凸を形成することにより得ることができる。
That is, in the present embodiment, the
このような表面処理を基材２１に施すことによって形成された凹凸であっても、図５に示す通り、凹部内に被覆層２５が埋入するように、凹凸の形状に追従して被覆層２５が形成されることで、被覆層２５の凹部に対するアンカー効果により、被覆層２５を、凹部（基材２１）に対して強固に接合されたものとすることができる。
Even if the unevenness formed by applying such a surface treatment to the
このような構成の本実施形態のブロック体２は、基材２１として、表面処理を施すことで凹凸が形成されたものを用意すること以外は、前記第１実施形態のブロック体２を製造する製造方法と同様にして製造することができ、かかる製造方法を適用して製造することで、被覆層２５および基材２１に含まれる構成材料における変質・劣化を的確に抑制または防止しつつ、被覆層２５が、基材２１に対して優れた強度で接合されたものとして、本実施形態のブロック体２も得ることができる。
The
さらに、かかる構成のブロック体２も、前記第１実施形態のブロック体２と同様にして使用することができる。
Furthermore, the
以上、本発明の複合体を図示の各実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。 As mentioned above, although the composite_body | complex of this invention was demonstrated about each embodiment of illustration, this invention is not limited to these.
例えば、本発明の複合体では、前記第１、第２実施形態の任意の構成を組み合わせることもできる。 For example, in the composite of the present invention, the arbitrary configurations of the first and second embodiments can be combined.
また、各実施形態では、一対のブロック体２を椎間に挿入する場合について説明したが、この場合に限定されず、１つのブロック体２を椎間に挿入するようにしてもよい。この場合、ブロック体２は、第４の面３４が前側を第３の面３３が後側をそれぞれ臨むようにして、椎間の前側に挿入される。
Moreover, although each embodiment demonstrated the case where a pair of
さらに、充填物は、移植骨（自家骨）に限定されるものではなく、例えば、リン酸カルシウム系化合物粉体等であってもよい。 Furthermore, the filler is not limited to transplanted bone (autologous bone), and may be, for example, calcium phosphate compound powder.
また、各実施形態では、基材が金属材料を主材料として構成され、被覆層がリン酸カルシウム系材料である場合について説明したが、このような組み合わせに限定されず、例えば、基材と被覆層とは、種類の異なる、第１のセラミックス材料と第２のセラミックス材料とを主材料として構成されるものであってもよい。この場合、セラミックス材料としては、上述したリン酸カルシウム系材料の他、例えば、アルミナ、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、チタン酸バリウム、フェライト、酸化亜鉛等が挙げられ、これらのうち種類の異なるものが、第１のセラミックス材料および第２のセラミックス材料として選択される。 Moreover, in each embodiment, although the base material was comprised as a main material and the case where the coating layer was a calcium-phosphate type material was demonstrated, it is not limited to such a combination, For example, a base material, a coating layer, May be composed of a first ceramic material and a second ceramic material of different types as main materials. In this case, examples of the ceramic material include alumina, zirconia, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, barium titanate, ferrite, and zinc oxide in addition to the above-described calcium phosphate materials. Are selected as the first ceramic material and the second ceramic material.
さらに、各実施形態では、本発明の複合体を椎体スペーサに適用した場合について説明したが、これに限定されず、本発明の複合体は、正中縦割式拡大椎弓形成術等に用いられる棘突起スペーサ、頭蓋骨の欠損部に補填される頭蓋スペーサ、大腿骨等の骨折部位に宛がわれる骨プレート等に適用することができる。 Further, in each embodiment, the case where the composite of the present invention is applied to a vertebral body spacer has been described. The present invention can be applied to a spinous process spacer, a skull spacer to be compensated for a defect of a skull, a bone plate addressed to a fracture site such as a femur.
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．スラリーの調製
［スラリー１Ａ］
［１Ａ］まず、２ｇのヒドロキシプロピルメチルセルロース（松本油脂製薬社製、「マーポローズ」）を１００ｍＬの水に溶かした。
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Preparation of slurry [Slurry 1A]
[1A] First, 2 g of hydroxypropylmethylcellulose (manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., “Marporose”) was dissolved in 100 mL of water.
［２Ａ］次に、３０ｇの仮焼成ＴＣＰ粉体（平均粒径２．３μｍ、仮焼結温度７００℃）を添加した後１日攪拌した。 [2A] Next, 30 g of pre-fired TCP powder (average particle size 2.3 μm, pre-sintering temperature 700 ° C.) was added and stirred for 1 day.
［３Ａ］次に、１００ｍＬのエタノールを添加し、さらに３時間攪拌することでスラリー１Ａを得た。
なお、得られたスラリー１Ａの粘度は、５００Ｐａ・ｓであった。
[3A] Next, 100 mL of ethanol was added, and the mixture was further stirred for 3 hours to obtain slurry 1A.
The obtained slurry 1A had a viscosity of 500 Pa · s.
［スラリー２Ａ］
前記工程［３Ａ］において、添加するエタノールを、３００ｍＬとしたこと以外は、前記スラリー１Ａと同様にして、スラリー２Ａを得た。
なお、得られたスラリー２Ａの粘度は、２００Ｐａ・ｓであった。
[Slurry 2A]
In the step [3A], a slurry 2A was obtained in the same manner as the slurry 1A except that the amount of ethanol added was 300 mL.
In addition, the viscosity of the obtained slurry 2A was 200 Pa · s.
［スラリー３Ａ］
前記工程［３Ａ］において、添加するエタノールを、２５ｍＬとしたこと以外は、前記スラリー１Ａと同様にして、スラリー３Ａを得た。
なお、得られたスラリー３Ａの粘度は、２０００Ｐａ・ｓであった。
[Slurry 3A]
In the step [3A], a slurry 3A was obtained in the same manner as the slurry 1A except that the amount of ethanol added was 25 mL.
The obtained slurry 3A had a viscosity of 2000 Pa · s.
［スラリー４Ａ］
前記工程［３Ａ］におけるエタノールの添加を省略したこと以外は、前記スラリー１Ａと同様にして、スラリー４Ａを得た。
なお、得られたスラリー４Ａの粘度は、５０００Ｐａ・ｓであった。
[Slurry 4A]
A slurry 4A was obtained in the same manner as the slurry 1A except that the addition of ethanol in the step [3A] was omitted.
The obtained slurry 4A had a viscosity of 5000 Pa · s.
［スラリー１Ｂ］
［１Ｂ］まず、２ｇのヒドロキシプロピルメチルセルロース（松本油脂製薬社製、「マーポローズ」）を１００ｍＬの水に溶かした。
[Slurry 1B]
[1B] First, 2 g of hydroxypropylmethylcellulose (manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., “Marporose”) was dissolved in 100 mL of water.
［２Ｂ］次に、３０ｇの仮焼成ＴＣＰ粉体（平均粒径２．３μｍ、仮焼結温度７００℃）を添加した後１日攪拌した。 [2B] Next, 30 g of pre-fired TCP powder (average particle size 2.3 μm, pre-sintering temperature 700 ° C.) was added and stirred for 1 day.
［３Ｂ］次に、１００ｍＬのエタノールを添加し、さらに３時間攪拌することでスラリー１Ｂを得た。 [3B] Next, 100 mL of ethanol was added, and the mixture was further stirred for 3 hours to obtain slurry 1B.
［スラリー２Ｂ］
前記工程［２Ｂ］において、添加する仮焼成ＴＣＰ粉体を、平均粒径３６μｍのものとしたこと以外は、前記スラリー１Ｂと同様にして、スラリー２Ｂを得た。
[Slurry 2B]
In the step [2B], a slurry 2B was obtained in the same manner as the slurry 1B, except that the temporarily calcined TCP powder to be added had an average particle size of 36 μm.
２．基材の製造
［１Ｃ］まず、チタンで構成される直径０．１ｍｍの線状体を複数用意し、これら複数の線状体を間隔０．２ｍｍのピッチで縦方向および横方向の双方に並べ、互いの接点で熱溶着することでメッシュを得た。
2. Manufacture of base material [1C] First, a plurality of 0.1 mm diameter linear bodies made of titanium are prepared, and the plurality of linear bodies are arranged in both the vertical and horizontal directions at a pitch of 0.2 mm. The mesh was obtained by heat welding at the contact points of each other.
［２Ｃ］次に、このメッシュ２２を厚さ方向に複数重ねた状態で熱溶着して積層体とすることで基材を得た。
[2C] Next, a plurality of
３．評価
３−１．基材へのスラリーの浸透性の評価
調製したスラリー１Ａ〜４Ａについて、それぞれ、基材に対して、１ｍＬ塗布した。
3. Evaluation 3-1. Evaluation of Permeability of Slurry to Base Material About each of the prepared slurries 1A to 4A, 1 mL was applied to the base material.
そして、基材に対するスラリーの浸透の度合いを目視にて確認し、その度合いに応じて、以下の評価基準に基づいて評価した。 Then, the degree of penetration of the slurry into the base material was visually confirmed, and evaluation was made based on the following evaluation criteria according to the degree.
＜浸透性の評価基準＞
◎：供給したスラリーのほぼ全量が基材中に浸透している。
〇：供給したスラリーの１／３未満が浸透することなく基材上に残存している。
△：供給したスラリーの１／３以上半量未満が浸透することなく基材上に残存している。
×：供給したスラリーの半量以上が浸透することなく基材上に残存している。
評価結果を表１に示す。
<Evaluation criteria for permeability>
A: Almost all of the supplied slurry penetrates into the substrate.
◯: Less than 1/3 of the supplied slurry remains on the substrate without penetrating.
Δ: 1/3 or more and less than half of the supplied slurry remains on the substrate without penetrating.
X: Half or more of the supplied slurry remains on the substrate without penetrating.
The evaluation results are shown in Table 1.
表１から明らかなように、スラリーにエタノールが含まれるものとすることにより、スラリーの粘度を低下させることができ、スラリーの粘度を好ましくは２０００Ｐａ・ｓ以下とすること、より好ましくは、５００Ｐａ・ｓ以下とすることにより、基材にスラリーを効果的に浸透させ得ることが明らかとなった。 As is apparent from Table 1, by making ethanol contain in the slurry, the viscosity of the slurry can be lowered, and the viscosity of the slurry is preferably 2000 Pa · s or less, more preferably 500 Pa · s. It has been clarified that the slurry can be effectively infiltrated into the base material by setting it to s or less.
３−２．被覆層の離脱の有無の評価
調製したスラリー１Ｂおよび２Ｂについて、それぞれ、基材に対して、１ｍＬ塗布した。
3-2. Evaluation of presence or absence of removal of coating layer 1 mL of each of the prepared slurries 1B and 2B was applied to the substrate.
次いで、４００℃、２０分の条件で大気炉において脱脂処理を行うことにより、ヒドロキシプロピルメチルセルロースとエタノールとを焼き飛ばすことで、仮焼成ＴＣＰ粉体により線状体の表面を被覆した。 Next, the surface of the linear body was coated with the pre-fired TCP powder by burning off hydroxypropylmethylcellulose and ethanol by performing a degreasing treatment in an atmospheric furnace at 400 ° C. for 20 minutes.
次いで、アルゴン炉においてアルゴン雰囲気下で、８００℃、２４０分の条件で加熱して仮焼成ＴＣＰ粉体を焼結させることにより、基材が備える線状体の表面に被覆層が形成された複合体を得た。 Next, a composite in which a coating layer is formed on the surface of the linear body included in the base material by sintering the pre-fired TCP powder by heating at 800 ° C. for 240 minutes in an argon furnace under an argon atmosphere. Got the body.
そして、複合体における被覆層の離脱を、複合体表面を指で擦って、指に粉体が付着するかどうかによって確認した。
評価結果を表２に示す。
Then, the release of the coating layer in the composite was confirmed by rubbing the surface of the composite with a finger to determine whether the powder adhered to the finger.
The evaluation results are shown in Table 2.
表２から明らかなように、平均粒径が２．３μｍのように小さい粒径の粉体を含有するスラリーを用いることで、基材からの被覆層の離脱が防止された複合体が得られることが明らかとなった。 As can be seen from Table 2, by using a slurry containing a powder having an average particle size as small as 2.3 μm, a composite in which separation of the coating layer from the substrate is prevented can be obtained. It became clear.
３−３．粉体の焼結条件の評価
［複合体１Ｃ］
調製したスラリー１Ｂについて、基材に対して、１ｍＬ塗布した。
3-3. Evaluation of powder sintering conditions [Composite 1C]
About the prepared slurry 1B, 1 mL was apply | coated with respect to the base material.
次いで、４００℃、２０分の条件で大気炉において脱脂処理を行うことにより、ヒドロキシプロピルメチルセルロースとエタノールとを焼き飛ばすことで、仮焼成ＴＣＰ粉体により線状体の表面を被覆した。 Next, the surface of the linear body was coated with the pre-fired TCP powder by burning off hydroxypropylmethylcellulose and ethanol by performing a degreasing treatment in an atmospheric furnace at 400 ° C. for 20 minutes.
次いで、アルゴン炉においてアルゴン雰囲気下で、８００℃、２４０分の条件で加熱して仮焼成ＴＣＰ粉体を焼結させることにより、基材が備える線状体の表面に被覆層が形成された複合体を得た。 Next, a composite in which a coating layer is formed on the surface of the linear body included in the base material by sintering the pre-fired TCP powder by heating at 800 ° C. for 240 minutes in an argon furnace under an argon atmosphere. Got the body.
［複合体２Ｃ］
調製したスラリー１Ｂについて、基材に対して、１ｍＬ塗布した。
[Composite 2C]
About the prepared slurry 1B, 1 mL was apply | coated with respect to the base material.
次いで、アルゴン炉においてアルゴン雰囲気下で、８００℃、２４０分の条件で加熱することにより、脱脂処理によりヒドロキシプロピルメチルセルロースとエタノールとを焼き飛ばすとともに、仮焼成ＴＣＰ粉体を焼結させることにより、基材が備える線状体の表面に被覆層が形成された複合体を得た。 Subsequently, by heating in an argon furnace under the conditions of 800 ° C. and 240 minutes in an argon atmosphere, hydroxypropylmethylcellulose and ethanol are burned off by degreasing treatment, and the pre-fired TCP powder is sintered. A composite in which a coating layer was formed on the surface of the linear body included in the material was obtained.
［複合体３Ｃ］
調製したスラリー１Ｂについて、基材に対して、１ｍＬ塗布した。
[Composite 3C]
About the prepared slurry 1B, 1 mL was apply | coated with respect to the base material.
次いで、大気炉において酸化雰囲気下で、８００℃、２４０分の条件で加熱することにより、脱脂処理によりヒドロキシプロピルメチルセルロースとエタノールとを焼き飛ばすとともに、仮焼成ＴＣＰ粉体を焼結させることにより、基材が備える線状体の表面に被覆層が形成された複合体を得た。 Next, by heating under an oxidizing atmosphere in an atmospheric furnace at 800 ° C. for 240 minutes, the hydroxypropyl methylcellulose and ethanol are burned off by degreasing and the pre-fired TCP powder is sintered. A composite in which a coating layer was formed on the surface of the linear body included in the material was obtained.
そして、複合体の強度を、複合体を手で折ることにより求め、以下の評価基準に基づいて評価した。 And the intensity | strength of the composite_body | complex was calculated | required by folding a composite by hand and evaluated based on the following evaluation criteria.
＜複合体の強度の評価基準＞
◎：複合体を手で折ることができず、かつ、若干の変形も認められない。
〇：複合体を手で折ることができないが、若干の変形が認められる。
×：複合体を手で折ることができる。
さらに、被覆層における、炭素原子の残存の有無を目視にて確認した。
評価結果を表３に示す。
<Evaluation criteria for composite strength>
A: The composite cannot be folded by hand, and no slight deformation is observed.
◯: The composite cannot be folded by hand, but some deformation is observed.
X: The composite can be folded by hand.
Furthermore, the presence or absence of carbon atoms remaining in the coating layer was visually confirmed.
The evaluation results are shown in Table 3.
表３から明らかなように、複合体１Ｃ、２Ｃでは、ともに、十分な強度が得られ、複合体３Ｃでは、十分な強度が得られなかった。複合体３Ｃは、金属が有する靱性を失い、容易に折れてしまった。なお、複合体２Ｃでは、十分な強度が得られるものの、被覆層に炭素が残存する結果を示した。 As is apparent from Table 3, the composites 1C and 2C both obtained sufficient strength, and the composite 3C did not provide sufficient strength. The composite 3C lost the toughness of the metal and was easily broken. In addition, in the composite 2C, although sufficient strength was obtained, the result of carbon remaining in the coating layer was shown.
１ 椎体スペーサ
２ ブロック体
１２ 基材
２１ 基材
２２ メッシュ
２３ 線状体
２５ 被覆層
３１ 第１の面
３２ 第２の面
３３ 第３の面
３４ 第４の面
３５ 第５の面
３６ 第６の面
１０１、１０２ 椎体
１０３ 空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (11)
前記第２のセラミックス材料を主材料として構成される粒子、水、有機バインダーおよび前記水との親和性を備える溶媒を含有するスラリーと、少なくとも表面に凹凸を備える前記基材とを用意する第１の工程と、
前記基材の表面に、前記スラリーを供給して、前記凹凸の凹部内に前記粒子を埋入させた状態で液状被膜を形成する第２の工程と、
前記液状被膜を加熱して、前記液状被膜を乾燥させた後、前記粒子を焼結させることにより、前記凹凸に追従して形成された多孔体からなる前記被覆層を形成する第３の工程とを有することを特徴とする複合体の製造方法。 A base material composed mainly of a metal material or a first ceramic material, and a coating formed on the surface of the base material and composed of a second ceramic material different from the first ceramic material. A method for producing a composite comprising a layer,
First prepared is a slurry containing particles composed mainly of the second ceramic material, water, an organic binder, and a solvent having an affinity for water, and the base material having at least unevenness on the surface. And the process of
A second step of supplying the slurry to the surface of the base material to form a liquid film in a state where the particles are embedded in the concave and convex portions;
A third step of forming the coating layer made of a porous body formed by following the irregularities by heating the liquid coating, drying the liquid coating, and then sintering the particles; The manufacturing method of the composite_body | complex characterized by having.
前記被覆層は、前記凹凸の形状に追従して形成された多孔体で構成されることを特徴とする複合体。 A main material is a metal material or a first ceramic material, and a base material having at least unevenness on the surface, and a second ceramic material that is formed on the surface of the base material and is different from the first ceramic material. A composite comprising a coating layer configured as a material,
The said coating layer is comprised with the porous body formed following the said uneven | corrugated shape, The composite body characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
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