[发明专利]改进骨粘固剂在陶瓷基材上的粘附的表面调整

说明书

本发明涉及一种陶瓷基材，其表面被改性以改进骨粘固剂的粘附。

例如可用作植入物的陶瓷基材的表面改性的目的是改进基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的市售骨粘固剂的粘附，以得到基材材料和粘固剂之间的高结合强度。在EP 1202702B1中公开了一种方法，在该方法中通过植入物上三层的涂层体系可改进骨粘固剂在植入物上的粘附。该三层体系由(i)硅酸盐层(SiO₂)、(ii)硅烷粘附促进剂和(iii)保护性的聚合物覆盖层组成。该SiO₂-层的施加是必需的，以确保该硅烷粘附促进剂在预调整过的表面上的结合。

本发明的目的在于，提供一种比现有技术简化的表面调整方法，以改进骨粘固剂在例如可用作植入物的陶瓷基材上的粘附。

本发明的目的通过具有独立权利要求的特征的基材得以实现。优选方案示于从属权利要求中。

令人意外地发现，在其表面上具有足够羟基基团(OH-基团)的陶瓷基材可用相应选择的和合适的硅烷粘附促进剂直接改性，这类陶瓷基材例如包括氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷和由氧化锆与氧化铝的不同组成形成的混合陶瓷。根据本发明可不用预先施加SiO₂-层。本发明的合适的硅烷粘附促进剂是某些硅烷，优选是甲氧基硅烷类、乙氧基硅烷类和/或氯硅烷类。在这里，这些硅烷与基材表面的OH-基团反应，其中在硅烷与基材之间形成共价键。

不同硅烷粘附促进剂的有效连接可通过测定水的接触角和通过测定基材表面上的硅含量来证实。

此外，为改进粘固剂的粘附，使用无菌硅烷粘附促进剂是有利的，其一方面与基材表面的OH-基团反应，并且另一方面具有至少一个可与骨粘固剂的单体成分(甲基丙烯酸甲酯)反应的反应性基团。对此，含反应性丙烯酸酯基团或甲基丙烯酸酯基团的无菌硅烷粘附促进剂已证实是本发明所优选的。

经合适的和无菌的硅烷粘附促进剂预调整过的表面可在施加该无菌的硅烷粘附促进剂后直接与市售的骨粘固剂接触，由此由于该无菌的硅烷粘附促进剂的丙烯酸酯/根基团或甲基丙烯酸酯/根基团与骨粘固剂的单体成分之间的化学反应形成共价键，该共价键确保了基材与粘固剂之间的牢固结合。令人意外的是，这种结合也可在潮湿条件下如在水性介质中形成。

此外，根据本发明可在经合适的硅烷粘附促进剂预调整过的基材表面上施加聚合物覆盖层，所述覆盖层在完全聚合后实现对基材表面的保护功能。基于甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、BisGMA(双酚A-二甲基丙烯酸缩水甘油酯)、TEGDMA(三甘醇二甲基丙烯酸酯)、苯酚树脂和/或这些成分的混合物的覆盖层已证实是本发明所优选的。覆盖层中所含的反应性双键与硅烷粘附促进剂的双键反应，以致该硅烷粘附促进剂不再会受物理和化学的污染。

接着，经硅烷粘附促进剂和聚合物保护层预处理过的基材可借助于适当的方法进行灭菌和无菌包装。这类无菌的和经包装的基材是防污染的，并且可经数月的贮存和运输而无质量损坏。通过在经硅烷粘附促进剂和聚合物覆盖层预处理过的基材表面上施加骨粘固剂以活化该聚合物覆盖层，这导致该聚合物覆盖层掺合进骨粘固剂的聚合物网状组织中。这时在骨粘固剂和基材材料之间形成牢固粘附的，甚至在水性介质中也稳定的接合。

因此，本发明涉及一种陶瓷基材，其中

·所述基材的表面经硅烷粘附促进剂改性。

一种根据本发明的陶瓷基材是特别优选的，其中

·所述基材在其表面具有含羟基基团(OH-基团)；

·所述基材是氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷或由氧化锆和氧化铝的不同组成形成的混合陶瓷；

·所述硅烷粘附促进剂是与该基材表面上的OH-基团形成共价键的硅烷；

·所述硅烷粘附促进剂选自无菌硅烷粘附促进剂；

·所述硅烷粘附促进剂选自甲氧基硅烷、乙氧基硅烷和/或氯硅烷；

·所述无菌硅烷粘附促进剂一方面与基材表面的OH-基团反应，并且另一方面具有可与骨粘固剂的单体成分反应的至少一个反应性基团；

·所述无菌硅烷粘附促进剂具有反应性丙烯酸酯/根基团或甲基丙烯酸酯/根基团。

此外，本发明涉及一种陶瓷基材，其中

·该经硅烷粘附促进剂预调整过的基材表面另外具有聚合物覆盖层，该覆盖层在完全聚合后实现对基材表面的保护功能；

特别优选的是一种根据本发明的具有聚合物覆盖层的陶瓷基材，其中

·所述覆盖层基于甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、BisGMA、TEGDMA、苯酚树脂和/或这些成分的混合物。