NL8501848A

NL8501848A - Werkwijze voor de vervaardiging van vormstukken uit hydroxyfosfaat.

Info

Publication number: NL8501848A
Application number: NL8501848A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1985-06-27
Filing date: 1985-06-27
Publication date: 1987-01-16
Also published as: EP0207561B1; US4767583A; JPS623063A; CN86104324A; CN1007420B; JPH0355426B2; DE3670832D1; EP0207561A1

Description

. ** ^ * * " m - ^ * PHN Π431 1 N.V. Philips Gloeilampenfabrieken te Eindhoven

Werkwijze voor de vervaardiging van vormstukken uit hydroxyfosfaat.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de vervaardiging van vorms tukken of granulaat uit calcium hydroxy-fosfaat en op de aldus verkregen vormstukken en het aldus verkregen granulaat.

5 Een belangrijke toepassing van hydroxyfosfaat is als implan- taatvormstuk in de tandheelkunde en bij de orthopedische chirurgie vanwege het feit dat deze verbinding zich zeer goed verdraagt met het natuurlijke materiaal. Granulaat met deze samenstelling wordt in de plastische chirurgie gebruikt als vulmassa bijvoorbeeld ter correctie 10 van gelaatsasynmetrie.

Uit een artikel van G. de With c.s. in de J. Mat Sci 1_6 (1981) 1592-1598 is een werkwijze voor de vervaardiging van deze vorm-stukken bekend. Volgens deze werkwijze wordt poedervormig calcium-hydroxyfosfaat [Ca^ (PO^) ^ChJ isostatisch tot een lichaam samenge- 15 perst en het aldus verkregen lichaam in een vochtige zuurstofatmosfeer bij een temperatuur van 1200-1300°C gesinterd.

Het aldus verkregen vorms tuk vertoont echter een blauwe kleur, waarschijnlijk ten gevolge van verontreinigingen in het uitgangsmateriaal .

2o Er bestaat echter bezwaar tegen deze kleur, in het bijzonder wanneer het materiaal in het zicht wordt toegepast, zoals bij tandprothesen. Echter ook bij niet zichtbare toepassing in het menselijk of dierlijk lichaam bestaat er een psychologisch bezwaar tegen de blauwe kleur, die zoveel afwijkfcvan de kleur van het natuurlijke bot.

25 Doel van de uitvinding zijn vormstukken en granulaat net een witte kleur.

Overwegingen, cm deze kleur te verkrijgen door rigoreuze zuivering van de grondstoffen of heet persen van het materiaal bij een veel lagere temperatuur dan de sintertemperatuur, doch bij hoge druk, 30 moesten terzijde worden geschoven, cmdat deze bewerkingen gecompliceerd en kostbaar zijn.

Volgens de uitvinding wordt de s inter bewerking uitgevoerd Ά* Λ * 3 i

i:5 ^ - V u V

Λ ___'V

PHN 11431 2 in een inerte atmosfeer, waarin zuurstof in een concentratie van ten hoogste 0,005% aanwezig is.

De inerte atmosfeer bestaat bij voorkeur uit stikstof.

Verrassenderwijze bleek, dat door deze sinterwerkwijze de mechanische 5 sterkte van het materiaal niet verlaagd wordt ten opzichte van dat, welk in zuurstof wordt gesinterd.

Volgens een nadere uitwerking van de uitvinding bleek, dat produkten die in een vochtige zuurstofhoudende atmosfeer zijn gesinterd en daardoor blauw van kleur zijn, door een naverhitting in een inerte 10 atmosfeer met ten hoogste 0,005% zuurstof in witte produkten omgezet kunnen worden.

Dit in in het bijzonder ook van belang wanneer poreuze vormstukken vervaardigd moeten worden. In dat geval wordt een relatief grote hoeveelheid organisch materiaal aan het uitgangsmateriaal toegevoegd, 15 dat bij het sinteren eerst weggestookt moet worden. Zou men de sinter-bewerking direct in een inerte atmosfeer uitvoeren, dat zou het organisch materiaal onder afzetting van koolstof ontleden.

Volgens een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het gevormde, gebonden uitgangsmateriaal allereerst 20 in een zuurstofhoudende atmosfeer verhit, totdat alle organische stoffen zijn verbrand en/of zonder achterlating van verbrandingsrest zijn vervluchtigd, alvorens zij in een inerte, vochtige atmosfeer waarin ten hoogste 0,005% zuurstof aanwezig is. worden gesinterd bij een temperatuur tussen 1200 en 1300°C.

25 Ter toelichting van de uitvinding volgen thans een drietal uitvoer ingsvoorbeelden.

Voorbeeld 1:

Calciummonohydroxyfosfaatpoeder met een korrelgrootte kleiner dan ongeveer 0,5 ^um werd met behulp van ongeveer 7 gew.% tylose als 3Q bindmiddel en ongeveer 5 gew.% butylstearaat als glijmiddel met water tot een extrudeerbare massa aangemaakt. Van deze massa werden buisjes met een uitwendige diameter van 6 mm en een inwendige diameter van 2,6 nm geëxtrudeerd en deze werden na drogen gedurende 4 uur in een atmosfeer van vochtige stikstof met een dauwpunt van 20°C en met 35 een zuurstofgehalte van 0,005% op 1250°C gesinterd. Het verkregen pro-dukt was wit van kleur.

Deze buisjes worden gebruikt in de tandheelkunde als onderbouw voor een tandprothese.

35 0184 S

- ·***· Τ ΕΗΝ 11431 3

Voorbeeld 2;

Calcianmonohydroxyfosfaatpoeder met een korrelgrootte kleiner dan ongeveer 0,5 ^,um werd met alleen water als bindmiddel verwerkt tot granules met een diameter tussen 0,7 en 1,7 urn. Na drogen werd 5 het granulaat gedurende 4 uur op 1250°C gesinterd in een atmosfeer van vochtige stikstof met een dauwpunt van 20°C en met een zuurstofgehalte van 0,005%.

Voorbeeld 3:

Ter vervaardiging van een pareus vormstuk, dat als botprothese 10 kan worden toegepast, werd een massa samensteld uit calciurrmcnohydroxy-fosfaatpoeder met een korrelgrootte kleiner dan ongeveer 0,5 ^um, ongeveer. 20 gew.% griesmeel en 15 gew.% water. Deze massa werd in een mal gemodelleerd en vervolgens gedurende 4 uur op 1250°C in vochtige lucht met een dauwpunt van 20°C gesinterd. Het verkregen vormstuk was po-15 reus zonder zichtbaar residu, doch blauw van kleur.

Vervolgens werd het vormstuk gedurende 4 uur in een atmosfeer van vochtige stikstof met een dauwpunt van 20°C en 0,005% zuurstof op 1250°C gesinterd. Het produkt had hierdoor een witte kleur verkregen.

20 Wanneer in de gevolgde werkwijze volgens deze voorbeelden het zuurstofgehalte van de sinteratmosfeer boven 0/005 gew.% wordt gekozen, dan wordt, naarmate dit gehalte groter wordt, de kleur van het eindprodukt geleidelijk - via grijsblauw - blauw. Bij een zuurstofgehalte van 0,010 gew.% is de kleur duidelijk blauw. Ligt de zuurstof-25 concentratie beneden 0,005 gew.%, dan wordt steeds een witte kleur van het eindprodukt verkregen.

30 35 8501848 __

Claims

1. Werkwijze voor de vervaardiging van vorrnstukken of granulaat uit calciumhydroxyfosfaat door sinteren van het gevormde, gebonden uitgangsmateriaal bij een temperatuur tussen 1200 en 1300°C in een vochtige atmosfeer, met het kenmerk, dat de s inter bewerking 5 wordt uitgevoerd in een inerte atmosfeer, waarin zuurstof in een concentratie van ten hoogste 0,005% aanwezig is.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de sinterbewerking wordt uitgevoerd in stikstof.

3. Werkwijze voor de vervaardiging van poreuze vorrnstukken volgens 10 conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het gevormde, met organische stof gebonden, uitgangsmateriaal allereerst in een zuurstofhoudende atmosfeer worden verhit, totdat alle organische stoffen zijn verbrand en/of zonder achterlating van verbrandingsrest zijn vervluchtigd, alvorens zij in een inerte, vochtige atmosfeer waarin ten hoogste 15 0,005% zuurstof aanwezig is, worden gesinterd bij een temperatuur tussen 1200 en 1300°C.

4. Vorrnstukken of granulaat uit calciumhydroxyfosfaat, vervaardigd volgens conclusie 1, 2 of 3. 20 25 30 35 fl S. $ 1 9 h ^ W B O