일반기술

고강도 및 고내구성 골접합용 아크릴계 시멘트

*원리 및 구성본 발명은 고강도 및 고내구성 골접합용 아크릴계 시멘트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아크릴계 고분자, 중합개시제가 함유된 분말부분과, 아크릴 단량체, 중합촉진제, 중합금지제가 함유된 액체부분으로 구성된 골접합용 아크릴계 시멘크로서, 상기 분말 부분에 아크릴계 고분자와 나노크기의 친유화기된 무기층상입자를 중합하여 형성된 나노복합고분자 비드를 함유하여, 강도, 내마모성 등이 향상되고 성형수축율 및 잠재 스트레스가 감소된 고강도 및 고내구성 골접합용 아크릴계 시멘트에 관한것이다.*배경골접합용 시멘트는 인공고관절, 인공슬관절 등과 같은 인공관절의 고정을 목적으로, 골종양제거 수술 후의 충진제로서, 머리수술 후 골결손부의 보충을 위해, 그리고 장광골의 연결 및 대체 등을 목적으로 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 통상의 골접합용 시멘트는 분말부분과 액체부분으로 나누어져 있고, 시술시에는 이들 두 부분을 서로 혼합하여 죽상으로 만들어 사용한다. 분말부분은 고분자 메트릭스인 폴리메틸메타크릴레이트(이하'PMMA'라 함), X-레이 조영제인 황산바륨, 개시제인 벤조일퍼옥사이드의 혼합 분말로 이루어져 있고, 액체부분은 단량체인 메틸메타아크릴레이트, 중합촉진제인 N,N-디메틸-p-톨루이딘, 중합금지제인 히드로퀴논 등으로 이루어져 있다. 액상부분과 분말부분을 서로 혼합하게 되면, 분말부분에 있는 중합개시제 벤조일퍼옥사이드와 액체부분의 단량체 메틸메타아크릴레이트가 서로 만나 고분자 중합을 수행하며, 중합촉진제 N,N-디메틸-p-톨루이딘은 상온에서도 중합이 빨리 잘 일어날 수 있도록 반응을 촉진하는 작용을 한다. 이러한 죽상의 시멘트는 고분자 중합에 의하여 고형화되며 인공관절 등을 고정시키는 역할을 하게 된다.골접합용 시멘트를 몸속에 이식수술하면 시술 후 영구적으로 깨지지 않고 뼈나 인공관절로부터 탈착이 일어나지 않아야 이상적이다. 그러나 이 시멘트는 계속되는 외부의 물리적 충격, 하중 및 부하와 소재의 화학적 분해에 의하여 파괴되거나 부분적인 파손 및 탈착이 일어나 수명이 제한적이다 골접합용 시멘트의 기계적 파손의 주요인은 X-레이 조영제로 사용되는 황산바륨과 고분자 메트릭스인 PMMA 사이 계면에서 파열(crack)이 생성 및 진행되는 것으로 알려져 있다1)본 발명에 따른 친유기화된 무기층상입자와 중합한 나노복합고분자 비드를 함유한 분말 부분과 액체부분을 혼합한 골접합용 시멘트 강도가 우수하고 내구성이 우수하여 골접합용으로 사용하게 되면 내구성이 우수하여 재수술의 위험과 번거로움, 경제적 손실을 현저히 줄일 수 있어 매우 효과적이다.2)인공관절 이식시술의 성공률을 향상시킴으로써 국민건강 및 복지에 기여함.3)내구성 및 신뢰성이 향상된 골시멘트의 개발 및 제조.