JP2002114858A - リン酸カルシウム系化合物をコーティングした複合材料およびその製造法 - Google Patents
リン酸カルシウム系化合物をコーティングした複合材料およびその製造法Info
- Publication number
- JP2002114858A JP2002114858A JP2000307782A JP2000307782A JP2002114858A JP 2002114858 A JP2002114858 A JP 2002114858A JP 2000307782 A JP2000307782 A JP 2000307782A JP 2000307782 A JP2000307782 A JP 2000307782A JP 2002114858 A JP2002114858 A JP 2002114858A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- calcium
- composite material
- compound
- phosphate
- polyacrylate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基材の影響を受けにくいアパタイト積層法に
より、ポリアクリレートまたは／およびポリメタクリレ
ート系樹脂を基材として生体親和性材料、フィルター材
料などに有用な複合材料を提供する。 【解決手段】 カルシウム含有化合物を含むポリアクリ
レートまたは／およびポリメタクリレート系樹脂基材を
リン酸イオンおよび／またはその誘導体を含む水溶液に
浸漬する事、あるいはリン酸イオンおよび／またはその
誘導体を含みかつカルシウムイオンを含む水溶液に浸漬
する事でリン酸カルシウム系化合物層を形成させた複合
材料。
より、ポリアクリレートまたは／およびポリメタクリレ
ート系樹脂を基材として生体親和性材料、フィルター材
料などに有用な複合材料を提供する。 【解決手段】 カルシウム含有化合物を含むポリアクリ
レートまたは／およびポリメタクリレート系樹脂基材を
リン酸イオンおよび／またはその誘導体を含む水溶液に
浸漬する事、あるいはリン酸イオンおよび／またはその
誘導体を含みかつカルシウムイオンを含む水溶液に浸漬
する事でリン酸カルシウム系化合物層を形成させた複合
材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人工骨や人工歯を
はじめとする生体適合性に優れた医療材料だけでなく、
タンパク質や油脂等の吸着分離用素材、液体や気体中の
ウイルス、細菌、動植物細胞等を捕捉するフィルター、
さらには廃液処理や空気清浄フィルターなどに適したリ
ン酸カルシウム系化合物層をコーティングした複合材料
に関する。
はじめとする生体適合性に優れた医療材料だけでなく、
タンパク質や油脂等の吸着分離用素材、液体や気体中の
ウイルス、細菌、動植物細胞等を捕捉するフィルター、
さらには廃液処理や空気清浄フィルターなどに適したリ
ン酸カルシウム系化合物層をコーティングした複合材料
に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記目的に対して、基材の表面にリン酸
カルシウム系化合物皮膜を形成する方法が各種報告され
ており、特にアパタイト皮膜を形成する方法が多く報告
されている。例えば、プラズマ溶射法、スパッタリング
法、フレーム溶射法、焼き付け法、電気泳動法等が知ら
れているが、有機材料を基材とする場合には高温処理が
障害になるなど、種々の欠点が指摘されている（特開平
６−２９３５０４）。有機材料基材表面にアパタイト層
を形成する方法としては、生体における骨形成のメカニ
ズムを模倣して、基材表面に水酸アパタイトの核生成を
誘導し、疑似体液に浸漬してアパタイト結晶を成長させ
る方法が提案されている。核生成を誘導するために、生
体活性ガラス粉末を含むアパタイト形成成分含有水溶液
に基材を浸漬させる方法（特開平６−２９３５０６）、
基材をリン酸エステル化する方法（特開平８−２６０３
４８）、有機ポリマー表面をシランカップリング剤処理
する方法（特開平６−２９３５０４）等がある。しかし
これらの方法では、基材の種類が限定されていたり、基
材形状を工夫しないと水酸アパタイト結晶を十分に析出
できなかったり、均一なアパタイトコーティング層を形
成できないことがあった。
カルシウム系化合物皮膜を形成する方法が各種報告され
ており、特にアパタイト皮膜を形成する方法が多く報告
されている。例えば、プラズマ溶射法、スパッタリング
法、フレーム溶射法、焼き付け法、電気泳動法等が知ら
れているが、有機材料を基材とする場合には高温処理が
障害になるなど、種々の欠点が指摘されている（特開平
６−２９３５０４）。有機材料基材表面にアパタイト層
を形成する方法としては、生体における骨形成のメカニ
ズムを模倣して、基材表面に水酸アパタイトの核生成を
誘導し、疑似体液に浸漬してアパタイト結晶を成長させ
る方法が提案されている。核生成を誘導するために、生
体活性ガラス粉末を含むアパタイト形成成分含有水溶液
に基材を浸漬させる方法（特開平６−２９３５０６）、
基材をリン酸エステル化する方法（特開平８−２６０３
４８）、有機ポリマー表面をシランカップリング剤処理
する方法（特開平６−２９３５０４）等がある。しかし
これらの方法では、基材の種類が限定されていたり、基
材形状を工夫しないと水酸アパタイト結晶を十分に析出
できなかったり、均一なアパタイトコーティング層を形
成できないことがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、有機基
材上にリン酸カルシウム系化合物層を形成するには、生
体における骨形成メカニズムを模倣した溶液浸漬法が適
していると考えられるが、複雑な操作過程を必要とする
ものが多く、さらには基材種の影響も大きく受けるた
め、より簡便な方法でしかも汎用性の高い材料種にも適
用できる方法が求められていた。
材上にリン酸カルシウム系化合物層を形成するには、生
体における骨形成メカニズムを模倣した溶液浸漬法が適
していると考えられるが、複雑な操作過程を必要とする
ものが多く、さらには基材種の影響も大きく受けるた
め、より簡便な方法でしかも汎用性の高い材料種にも適
用できる方法が求められていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、カルシウム含
有化合物を含むポリアクリレートまたは／およびポリメ
タクリレート系樹脂を基材として使用することで基材上
にリン酸カルシウム系化合物層を効果的に形成すること
ができ、生体親和性材料、フィルター材料などに有用な
複合材料が得られることを見いだした。
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、カルシウム含
有化合物を含むポリアクリレートまたは／およびポリメ
タクリレート系樹脂を基材として使用することで基材上
にリン酸カルシウム系化合物層を効果的に形成すること
ができ、生体親和性材料、フィルター材料などに有用な
複合材料が得られることを見いだした。
【０００５】すなわち本発明は、カルシウム含有化合物
を含むポリアクリレートまたは／およびポリメタクリレ
ート系樹脂をリン酸イオンおよび／またはその誘導体を
含む水溶液に浸漬してリン酸カルシウム系化合物層を形
成させること、または上記ポリマー基材をリン酸イオン
および／またはその誘導体を含み、かつカルシウムイオ
ンを含む水溶液に浸漬してリン酸カルシウム系化合物層
を形成させることを特徴とする複合材料の製造法および
該製造法によって得ることができるカルシウム含有化合
物を含むポリアクリレートまたは／およびポリメタクリ
レート系樹脂基材上にリン酸カルシウム系化合物層を形
成させた複合材料である。
を含むポリアクリレートまたは／およびポリメタクリレ
ート系樹脂をリン酸イオンおよび／またはその誘導体を
含む水溶液に浸漬してリン酸カルシウム系化合物層を形
成させること、または上記ポリマー基材をリン酸イオン
および／またはその誘導体を含み、かつカルシウムイオ
ンを含む水溶液に浸漬してリン酸カルシウム系化合物層
を形成させることを特徴とする複合材料の製造法および
該製造法によって得ることができるカルシウム含有化合
物を含むポリアクリレートまたは／およびポリメタクリ
レート系樹脂基材上にリン酸カルシウム系化合物層を形
成させた複合材料である。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下本発明について詳細に説明す
る。本発明の複合材料を与える基材としては、カルシウ
ム含有化合物を含むポリアクリレートまたは／およびポ
リメタクリレート系樹脂が用いられる。ここで言うカル
シウム含有化合物とは、酸化カルシウム、水酸化カルシ
ウム、塩化カルシウム，硫酸カルシウム、硝酸カルシウ
ム、リン酸カルシウムをはじめとする各種無機カルシウ
ム塩、酢酸カルシウム，ステアリン酸カルシウムをはじ
めとする各種有機酸カルシウム塩、各種ケイ酸カルシウ
ム、カルシウム含有ガラス等、カルシウムを含む任意の
化合物を使用することができる。このうち、酸化カルシ
ウム、塩化カルシウムをはじめとする水溶性のあるもの
が特に好ましい。
る。本発明の複合材料を与える基材としては、カルシウ
ム含有化合物を含むポリアクリレートまたは／およびポ
リメタクリレート系樹脂が用いられる。ここで言うカル
シウム含有化合物とは、酸化カルシウム、水酸化カルシ
ウム、塩化カルシウム，硫酸カルシウム、硝酸カルシウ
ム、リン酸カルシウムをはじめとする各種無機カルシウ
ム塩、酢酸カルシウム，ステアリン酸カルシウムをはじ
めとする各種有機酸カルシウム塩、各種ケイ酸カルシウ
ム、カルシウム含有ガラス等、カルシウムを含む任意の
化合物を使用することができる。このうち、酸化カルシ
ウム、塩化カルシウムをはじめとする水溶性のあるもの
が特に好ましい。
【０００７】本発明に使用するポリアクリレートまたは
／およびポリメタクリレート系樹脂としては、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリイ
ソブチルメタクリレート、ポリ−ｎ−ブチルメタクリレ
ート、ポリ−２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ポ
リエチルヘキシルメタクリレート、ポリラウリルメタク
リレート等のポリメタクリル酸エステル類、ポリメチル
アクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリイソブチ
ルアクリレート、ポリ−ｎ−ブチルアクリレート、ポリ
−２−ヒドロキシエチルアクリレート、ポリエチルヘキ
シルアクリレート、ポリラウリルアクリレート等のポリ
アクリル酸エステル類等のアクリレート系樹脂、ポリア
クリル酸酸系樹脂、ポリメタクリル酸系樹脂等が挙げら
れる。また、エチレン−メチルメタクリレート共重合樹
脂、エチレン−メチルアクリレート共重合樹脂を始めと
する各種ポリマーの共重合体や、変性ポリマー、ブレン
ド物として使用することもできる。さらに、エチレング
リコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジ
メタクリレート、トリメチロールプリパントリメタクリ
レート、エチレングリコールジアクリレート、トリエチ
レングリコールジアクリレート、トリメチロールプリパ
ントリアクリレート等の多官能メタクリレートやアクリ
レートを含む架橋型共重合体も使用できる。架橋型共重
合体とする場合には、エポキシ基、イソシアネート基、
シラノール基等の反応性基を含むメタクリレートやアク
リレートをコモノマーとして使用することもできる。こ
のようなポリアクリレートまたは／およびポリメタクリ
レート系樹脂中には、必要に応じて帯電防止剤、酸化防
止剤、ヒンダードアミン系化合物などの光安定剤、滑
剤、ブロッキング防止剤、紫外線吸収剤、無機充填剤、
顔料などの着色料、等の各種添加剤が混合されていても
問題はない。
／およびポリメタクリレート系樹脂としては、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリイ
ソブチルメタクリレート、ポリ−ｎ−ブチルメタクリレ
ート、ポリ−２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ポ
リエチルヘキシルメタクリレート、ポリラウリルメタク
リレート等のポリメタクリル酸エステル類、ポリメチル
アクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリイソブチ
ルアクリレート、ポリ−ｎ−ブチルアクリレート、ポリ
−２−ヒドロキシエチルアクリレート、ポリエチルヘキ
シルアクリレート、ポリラウリルアクリレート等のポリ
アクリル酸エステル類等のアクリレート系樹脂、ポリア
クリル酸酸系樹脂、ポリメタクリル酸系樹脂等が挙げら
れる。また、エチレン−メチルメタクリレート共重合樹
脂、エチレン−メチルアクリレート共重合樹脂を始めと
する各種ポリマーの共重合体や、変性ポリマー、ブレン
ド物として使用することもできる。さらに、エチレング
リコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジ
メタクリレート、トリメチロールプリパントリメタクリ
レート、エチレングリコールジアクリレート、トリエチ
レングリコールジアクリレート、トリメチロールプリパ
ントリアクリレート等の多官能メタクリレートやアクリ
レートを含む架橋型共重合体も使用できる。架橋型共重
合体とする場合には、エポキシ基、イソシアネート基、
シラノール基等の反応性基を含むメタクリレートやアク
リレートをコモノマーとして使用することもできる。こ
のようなポリアクリレートまたは／およびポリメタクリ
レート系樹脂中には、必要に応じて帯電防止剤、酸化防
止剤、ヒンダードアミン系化合物などの光安定剤、滑
剤、ブロッキング防止剤、紫外線吸収剤、無機充填剤、
顔料などの着色料、等の各種添加剤が混合されていても
問題はない。
【０００８】上記カルシウム含有化合物を含むポリアク
リレートまたは／およびポリメタクリレート系樹脂を調
整する方法に特に制限はない。例えば、カルシウム含有
化合物とポリアクリレートまたは／およびポリメタクリ
レート系樹脂の両者を溶かす溶媒を用いて均一溶液にし
た後、繊維化やフィルム化した後溶媒を除去する方法、
カルシウム含有化合物粉末をポリアクリレートまたは／
およびポリメタクリレート系樹脂溶液に分散させて繊維
化やフィルム化した後溶媒を除去する方法、カルシウム
含有化合物粉末をポリアクリレートまたは／およびポリ
メタクリレート系樹脂のメルト状態で混練りして成形を
行う方法、さらにはカルシウム含有化合物存在下に重合
反応や架橋反応を進める方法などが上げられる。また、
カルシウム含有化合物をモノマー成分や反応性化合物と
してポリマー鎖中に組み込むことでも得ることができ
る。カルシウム含有化合物とポリアクリレートまたは／
およびポリメタクリレート系樹脂の混合比は、両者の組
み合わせに応じて任意の割合とすることができるが、ポ
リマー構造によらず効果を引き出すにはポリマーの５重
量％以上のカルシウム含有化合物を混合することが好ま
しい。また、効果をより顕著にするには１０ｗｔ％以上
混合することがさらに好ましい。このようにして得られ
た上記カルシウム含有化合物を含むポリアクリレートま
たは／およびポリメタクリレート系樹脂からなる基材の
形状は、板状、棒状、粒状などの成型物、織物、編物、
不織布、フェルト、シートなどの繊維状、多孔質構造を
含むフィルム、中空糸、プラスチックフォーム等種々の
形態で得ることができ、特に限定されることはない。
リレートまたは／およびポリメタクリレート系樹脂を調
整する方法に特に制限はない。例えば、カルシウム含有
化合物とポリアクリレートまたは／およびポリメタクリ
レート系樹脂の両者を溶かす溶媒を用いて均一溶液にし
た後、繊維化やフィルム化した後溶媒を除去する方法、
カルシウム含有化合物粉末をポリアクリレートまたは／
およびポリメタクリレート系樹脂溶液に分散させて繊維
化やフィルム化した後溶媒を除去する方法、カルシウム
含有化合物粉末をポリアクリレートまたは／およびポリ
メタクリレート系樹脂のメルト状態で混練りして成形を
行う方法、さらにはカルシウム含有化合物存在下に重合
反応や架橋反応を進める方法などが上げられる。また、
カルシウム含有化合物をモノマー成分や反応性化合物と
してポリマー鎖中に組み込むことでも得ることができ
る。カルシウム含有化合物とポリアクリレートまたは／
およびポリメタクリレート系樹脂の混合比は、両者の組
み合わせに応じて任意の割合とすることができるが、ポ
リマー構造によらず効果を引き出すにはポリマーの５重
量％以上のカルシウム含有化合物を混合することが好ま
しい。また、効果をより顕著にするには１０ｗｔ％以上
混合することがさらに好ましい。このようにして得られ
た上記カルシウム含有化合物を含むポリアクリレートま
たは／およびポリメタクリレート系樹脂からなる基材の
形状は、板状、棒状、粒状などの成型物、織物、編物、
不織布、フェルト、シートなどの繊維状、多孔質構造を
含むフィルム、中空糸、プラスチックフォーム等種々の
形態で得ることができ、特に限定されることはない。
【０００９】上記カルシウム化合物を含有するポリアク
リレートまたは／およびポリメタクリレート系樹脂基材
表面にリン酸カルシウム系化合物層をコーティングする
方法としては、該基材をリン酸イオンおよび／またはそ
の誘導体を含有する水溶液に浸漬する事で行うことがで
きる。リン酸イオンはPO4 3-、HPO4 2-、H2PO4 -のいずれ
でもよく、解離平衡の関係でH3PO4として存在すること
もある。リン酸イオン濃度は０．００１ｍＭ（＝ミリモ
ル／リットル）以上の任意濃度範囲が選定できる。リン
酸イオンおよび／またはその誘導体とともにカルシウム
イオンを含む水溶液に浸漬する場合は、リン酸イオン濃
度としては、０．０００５〜８０ｍＭ、好ましくは０．
００１ｍＭ〜５０ｍＭの範囲が、カルシウムイオン濃度
は、０．０００５〜８０ｍＭ、好ましくは０．００２〜
５０ｍＭである。この濃度以下であれば、結晶核が十分
に生成せず基材表面を十分に覆う被膜の形成が困難にな
る。また、この濃度以上であればリン酸カルシウム系化
合物の沈殿が無秩序に析出してしまうので好ましくな
い。また、これらの水溶液中には、リン酸イオンとカル
シウムイオンの他に、各種イオンを含むこともでき、特
に生体内の体液や血液に含まれるＨ+，Ｎａ+，Ｋ+，Ｍ
ｇ+，ＯＨ-，Ｃｌ-，ＣＯ3 2-，ＨＣＯ3 -、ＳＯ4 2-など
を適量含んでいる場合が好ましい。このような各種イオ
ンを含む水溶液として、疑似体液を使用することもでき
る。水溶液の温度条件は、存在するイオン種の組み合わ
せにより適宜設定することができるが、通常１０〜７０
℃の間で設定することが好ましい。カルシウムイオンを
含まないリン酸イオンおよび／またはその誘導体を含有
する場合は、水溶液のｐＨは３付近から１２付近までの
幅広い範囲を選ぶことができ、ｐＨに応じて異なる生成
物を得ることができる。カルシウムイオンを同時に含有
する場合は、ｐＨ５〜９付近が好ましい。いずれの場合
においても、析出物が生成後、ｐＨを変化させて析出物
構造を変化させることも可能である。このようにしてコ
ーティングされるリン酸カルシウム系化合物例として
は、上述のアパタイトの他に、リン酸三カルシウム、リ
ン酸四カルシウム、リン酸水素カルシウム二水和物、リ
ン酸水素カルシウム無水和物、リン酸八カルシウム、非
晶質リン酸カルシウムなども上げることができる。
リレートまたは／およびポリメタクリレート系樹脂基材
表面にリン酸カルシウム系化合物層をコーティングする
方法としては、該基材をリン酸イオンおよび／またはそ
の誘導体を含有する水溶液に浸漬する事で行うことがで
きる。リン酸イオンはPO4 3-、HPO4 2-、H2PO4 -のいずれ
でもよく、解離平衡の関係でH3PO4として存在すること
もある。リン酸イオン濃度は０．００１ｍＭ（＝ミリモ
ル／リットル）以上の任意濃度範囲が選定できる。リン
酸イオンおよび／またはその誘導体とともにカルシウム
イオンを含む水溶液に浸漬する場合は、リン酸イオン濃
度としては、０．０００５〜８０ｍＭ、好ましくは０．
００１ｍＭ〜５０ｍＭの範囲が、カルシウムイオン濃度
は、０．０００５〜８０ｍＭ、好ましくは０．００２〜
５０ｍＭである。この濃度以下であれば、結晶核が十分
に生成せず基材表面を十分に覆う被膜の形成が困難にな
る。また、この濃度以上であればリン酸カルシウム系化
合物の沈殿が無秩序に析出してしまうので好ましくな
い。また、これらの水溶液中には、リン酸イオンとカル
シウムイオンの他に、各種イオンを含むこともでき、特
に生体内の体液や血液に含まれるＨ+，Ｎａ+，Ｋ+，Ｍ
ｇ+，ＯＨ-，Ｃｌ-，ＣＯ3 2-，ＨＣＯ3 -、ＳＯ4 2-など
を適量含んでいる場合が好ましい。このような各種イオ
ンを含む水溶液として、疑似体液を使用することもでき
る。水溶液の温度条件は、存在するイオン種の組み合わ
せにより適宜設定することができるが、通常１０〜７０
℃の間で設定することが好ましい。カルシウムイオンを
含まないリン酸イオンおよび／またはその誘導体を含有
する場合は、水溶液のｐＨは３付近から１２付近までの
幅広い範囲を選ぶことができ、ｐＨに応じて異なる生成
物を得ることができる。カルシウムイオンを同時に含有
する場合は、ｐＨ５〜９付近が好ましい。いずれの場合
においても、析出物が生成後、ｐＨを変化させて析出物
構造を変化させることも可能である。このようにしてコ
ーティングされるリン酸カルシウム系化合物例として
は、上述のアパタイトの他に、リン酸三カルシウム、リ
ン酸四カルシウム、リン酸水素カルシウム二水和物、リ
ン酸水素カルシウム無水和物、リン酸八カルシウム、非
晶質リン酸カルシウムなども上げることができる。
【００１０】
【実施例】以下本発明を実施例を用いて具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されることはな
い。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されることはな
い。
【００１１】ポリマーの表面にアパタイト層が形成され
ていることは、以下の方法で確認した。即ち、日立製電
子顕微鏡Ｓ−３５００（ＳＥＭ写真）で表面観察を行
い、処理前後の変化を確認した。また、マックサイエン
ス社製Ｍ１８ＸＨＦＶＡの薄膜Ｘ線回折で測定される結
晶回折ピークおよびパーキンエルマー社製Ｓｐｅｃｔｒ
ｕｍＧＸのＦＴ−ＩＲに現れるリン酸結合に由来する吸
収ピークからリン酸カルシウム系化合物結晶の構造を確
認した。
ていることは、以下の方法で確認した。即ち、日立製電
子顕微鏡Ｓ−３５００（ＳＥＭ写真）で表面観察を行
い、処理前後の変化を確認した。また、マックサイエン
ス社製Ｍ１８ＸＨＦＶＡの薄膜Ｘ線回折で測定される結
晶回折ピークおよびパーキンエルマー社製Ｓｐｅｃｔｒ
ｕｍＧＸのＦＴ−ＩＲに現れるリン酸結合に由来する吸
収ピークからリン酸カルシウム系化合物結晶の構造を確
認した。
【００１２】実施例１ ヒドロキシエチルメタクリレート０．０９モルとメタク
リロキシトリメトキシシラン０．０１モルをエタノール
１００ｍｌに溶解し、重合開始剤として過酸化ベンゾイ
ル０．２２ｇを加え、撹拌しながら７５°で３時間保持
し、重合体を得た。この溶液に０．５Ｍの塩化カルシウ
ム溶液２０ｍｌを混合し５分間撹拌した。得られた溶液
をポリプロピレン製の容器に流し出し、室温にて２週間
静置することで均一ゲルを得た。ゲルをｐＨ７．２５の
疑似体液（ＳＢＦ）に３６．５℃で浸漬したところ、７
日までにアパタイト層の形成が認められた（図１に７日
浸漬後のゲル表面のＳＥＭ写真を示す）。アパタイト層
であることは、薄膜Ｘ線回折で２６ならびに３２°付近
のピークが、ＦＴ−ＩＲにより６００および１０００ｃ
ｍ-1付近にピークが観察されたことでも確認された。
リロキシトリメトキシシラン０．０１モルをエタノール
１００ｍｌに溶解し、重合開始剤として過酸化ベンゾイ
ル０．２２ｇを加え、撹拌しながら７５°で３時間保持
し、重合体を得た。この溶液に０．５Ｍの塩化カルシウ
ム溶液２０ｍｌを混合し５分間撹拌した。得られた溶液
をポリプロピレン製の容器に流し出し、室温にて２週間
静置することで均一ゲルを得た。ゲルをｐＨ７．２５の
疑似体液（ＳＢＦ）に３６．５℃で浸漬したところ、７
日までにアパタイト層の形成が認められた（図１に７日
浸漬後のゲル表面のＳＥＭ写真を示す）。アパタイト層
であることは、薄膜Ｘ線回折で２６ならびに３２°付近
のピークが、ＦＴ−ＩＲにより６００および１０００ｃ
ｍ-1付近にピークが観察されたことでも確認された。
【００１３】比較例１ 実施例２において、塩化カルシウムを加えないでゲルを
得た後、同様に疑似体液への浸漬実験を行ったが、７日
後においてもゲル表面には積層物は観察されず、ＦＴ−
ＩＲ測定においてもアパタイトに帰属されるピークは認
められなかった。
得た後、同様に疑似体液への浸漬実験を行ったが、７日
後においてもゲル表面には積層物は観察されず、ＦＴ−
ＩＲ測定においてもアパタイトに帰属されるピークは認
められなかった。
【００１４】実施例２ 塩化カルシウム溶液のかわりに１ｇの粉末状ガラス（１
０ＭｇＯ−４０ＣａＯ−５０ＳｉＯ２（モル％比））を
混合する以外は実施例１と同様にして実験した。７日浸
漬までに、ゲル化時容器底面に接触していた表面に微細
結晶の析出が認められた。薄膜Ｘ線回折で２６ならびに
３２°付近のピークが、ＦＴ−ＩＲにより６００および
１０００ｃｍ-1付近にピークが観察されたことより、ポ
リマーフィルム上にアパタイト層がコーティングされた
複合材料が形成されたことが確認できた。
０ＭｇＯ−４０ＣａＯ−５０ＳｉＯ２（モル％比））を
混合する以外は実施例１と同様にして実験した。７日浸
漬までに、ゲル化時容器底面に接触していた表面に微細
結晶の析出が認められた。薄膜Ｘ線回折で２６ならびに
３２°付近のピークが、ＦＴ−ＩＲにより６００および
１０００ｃｍ-1付近にピークが観察されたことより、ポ
リマーフィルム上にアパタイト層がコーティングされた
複合材料が形成されたことが確認できた。
【００１５】比較例２ 粉末状ガラスを用いない以外は実施例２と同様にして浸
漬実験を行ったが、ゲル表面には積層物は観察されず、
ＦＴ−ＩＲ測定においてもアパタイトに帰属されるピー
クは認められなかった。
漬実験を行ったが、ゲル表面には積層物は観察されず、
ＦＴ−ＩＲ測定においてもアパタイトに帰属されるピー
クは認められなかった。
【００１６】実施例３ 疑似体液のかわりに２５ｍＭのリン酸二ナトリウムと水
酸化ナトリウムでｐＨ１１に調整した緩衝液を使用する
以外は実施例１と同様にして実験した。７日浸漬まで
に、ゲル表面の一面に微少な結晶の集合体が観察され
た。薄膜Ｘ線回折で２６ならびに３２°付近のピーク
が、ＦＴ−ＩＲにより６００および１０００ｃｍ-1付近
にピークが観察されたことより、ポリマーフィルム上に
アパタイト層がコーティングされた複合材料が形成され
たことが確認できた。
酸化ナトリウムでｐＨ１１に調整した緩衝液を使用する
以外は実施例１と同様にして実験した。７日浸漬まで
に、ゲル表面の一面に微少な結晶の集合体が観察され
た。薄膜Ｘ線回折で２６ならびに３２°付近のピーク
が、ＦＴ−ＩＲにより６００および１０００ｃｍ-1付近
にピークが観察されたことより、ポリマーフィルム上に
アパタイト層がコーティングされた複合材料が形成され
たことが確認できた。
【００１７】比較例３ 塩化カルシウムを用いない以外は実施例３と同様にして
浸漬実験を行ったところ、フィルム表面には積層物は観
察されなかった。
浸漬実験を行ったところ、フィルム表面には積層物は観
察されなかった。
【００１８】
【発明の効果】以上の結果に示すように、カルシウム化
合物を含むポリアクリレートまたは／およびポリメタク
リレート系樹脂を基材とし、リン酸イオンおよび／また
はその誘導体を含む水溶液に浸漬すること、あるいはリ
ン酸イオンおよび／またはその誘導体を含みかつカルシ
ウムイオンを含む水溶液に浸漬することで基材表面に効
果的にリン酸カルシウム系化合物層を形成できることを
見いだした。このことにより人工骨や人工歯をはじめと
する生体適合性に優れた医療材料だけでなく、タンパク
質や油脂等の吸着分離用素材、液体や気体中のウイル
ス、細菌、動植物細胞、悪臭成分等を捕捉するフィルタ
ー、さらには廃液処理、浄水や空気清浄フィルター、機
能性マスクなどに適したリン酸カルシウム系化合物層を
コーティングした複合材料等に利用できる。
合物を含むポリアクリレートまたは／およびポリメタク
リレート系樹脂を基材とし、リン酸イオンおよび／また
はその誘導体を含む水溶液に浸漬すること、あるいはリ
ン酸イオンおよび／またはその誘導体を含みかつカルシ
ウムイオンを含む水溶液に浸漬することで基材表面に効
果的にリン酸カルシウム系化合物層を形成できることを
見いだした。このことにより人工骨や人工歯をはじめと
する生体適合性に優れた医療材料だけでなく、タンパク
質や油脂等の吸着分離用素材、液体や気体中のウイル
ス、細菌、動植物細胞、悪臭成分等を捕捉するフィルタ
ー、さらには廃液処理、浄水や空気清浄フィルター、機
能性マスクなどに適したリン酸カルシウム系化合物層を
コーティングした複合材料等に利用できる。
【図１】塩化カルシウム含有ヒドロキシエチルメタクリ
レート／メタクリロキシトリメトキシシラン（９／１）
ゲルを疑似体液に７日間浸漬した後の表面ＳＥＭ写真。
レート／メタクリロキシトリメトキシシラン（９／１）
ゲルを疑似体液に７日間浸漬した後の表面ＳＥＭ写真。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 15/00 Ｂ０１Ｄ 15/00 Ｚ ４Ｇ０６６ 39/14 39/14 Ａ Ｂ０１Ｊ 20/02 Ｂ０１Ｊ 20/02 Ｃ // Ｃ０８Ｌ 33:08 Ｃ０８Ｌ 33:08 (72)発明者 谷原 正夫 奈良県生駒市高山町8916−５大学宿舎Ａ− 206 (72)発明者 大槻 主税 奈良県生駒市高山町8916−５大学宿舎Ｂ− 404 (72)発明者 宮崎 敏樹 奈良県生駒市高山町8916−５大学宿舎Ｄ− 102 Ｆターム(参考） 4C080 AA05 BB01 CC01 HH05 JJ01 KK01 LL10 MM01 NN26 QQ03 4C081 AB03 BA12 CA081 CF012 DC03 DC14 EA06 4D017 AA13 BA12 CA13 CB10 DA01 4D019 AA01 AA03 BA06 BA18 BB10 4F006 AA22 AA55 AB77 CA09 4G066 AA17A AA17B AA36A AA36B AA50A AA50B AC16D CA20 CA54 CA56 DA03 DA08 FA05 FA28 FA38
Claims (4)
- 【請求項１】 カルシウム含有化合物を含むポリアクリ
レートまたは／およびポリメタクリレート系樹脂基材上
にリン酸カルシウム系化合物層を形成させたことを特徴
とする複合材料。 - 【請求項２】 カルシウム含有化合物を含むポリアクリ
レートまたは／およびポリメタクリレート系樹脂基材を
リン酸イオンおよび／またはその誘導体を含む水溶液に
浸漬することを特徴とする請求項１に記載の複合材料の
製造法。 - 【請求項３】 カルシウム含有化合物を含むポリアクリ
レートまたは／およびポリメタクリレート系樹脂基材を
リン酸イオンおよび／またはその誘導体を含みかつカル
シウムイオンを含む水溶液に浸漬することを特徴とする
請求項１に記載の複合材料の製造法。 - 【請求項４】 カルシウム化合物が酸化カルシウムおよ
び／または塩化カルシウムであること特徴とする請求項
１乃至３のいずれかに記載の複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000307782A JP2002114858A (ja) | 2000-10-06 | 2000-10-06 | リン酸カルシウム系化合物をコーティングした複合材料およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000307782A JP2002114858A (ja) | 2000-10-06 | 2000-10-06 | リン酸カルシウム系化合物をコーティングした複合材料およびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002114858A true JP2002114858A (ja) | 2002-04-16 |
Family
ID=18788229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000307782A Pending JP2002114858A (ja) | 2000-10-06 | 2000-10-06 | リン酸カルシウム系化合物をコーティングした複合材料およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002114858A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004141630A (ja) * | 2002-08-27 | 2004-05-20 | Contamination Control Service:Kk | 生体材料 |
-
2000
- 2000-10-06 JP JP2000307782A patent/JP2002114858A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004141630A (ja) * | 2002-08-27 | 2004-05-20 | Contamination Control Service:Kk | 生体材料 |
| US7780975B2 (en) | 2002-08-27 | 2010-08-24 | Contamination Control Services | Biomaterial having apatite forming ability |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Schweizer et al. | Polymer‐controlled, bio‐inspired calcium phosphate mineralization from aqueous solution | |
| JP3896437B2 (ja) | リン酸カルシウム系皮膜の製造方法 | |
| Aizawa et al. | Syntheses of single-crystal apatite particles with preferred orientation to the a-and c-axes as models of hard tissue and their applications | |
| CN104130619A (zh) | 一种抗菌除臭涂料添加剂及其制备方法 | |
| CN102631702A (zh) | 矿化胶原蛋白与生物陶瓷的复合物及其制造方法 | |
| Jie et al. | Enhancing the proliferation of MC3T3-E1 cells on casein phosphopeptide-biofunctionalized 3D reduced-graphene oxide/polypyrrole scaffolds | |
| Nogueira et al. | Formation of carrageenan-CaCO3 bioactive membranes | |
| Girija et al. | Apatite formation on collagen fibrils in the presence of polyacrylic acid | |
| Sopcak et al. | Effect of phase composition of calcium silicate phosphate component on properties of brushite based composite cements | |
| Wu et al. | Ultrafast bone-like apatite formation on bioactive tricalcium silicate cement using mussel-inspired polydopamine | |
| CN106074184B (zh) | 一种用于脱矿牙釉质表面的再矿化材料及其制备方法 | |
| Koh et al. | Modification of polyglutamic acid with silanol groups and calcium salts to induce calcification in a simulated body fluid | |
| CN104983583B (zh) | 一种用于牙釉质定向有序矿化材料及其制备方法 | |
| US7381262B2 (en) | Method of preparing porous calcium phosphate granules | |
| Lluch et al. | Biomimetic apatite coating on P (EMA-co-HEA)/SiO2 hybrid nanocomposites | |
| JP2002114858A (ja) | リン酸カルシウム系化合物をコーティングした複合材料およびその製造法 | |
| Mamat et al. | Silane treatment of coated carbonate apatite scaffold affects bioactivity and cell viability | |
| JP2002114859A (ja) | リン酸カルシウム系化合物をコーティングした複合材料およびその製造法 | |
| JP2006159636A (ja) | リン酸カルシウム系化合物層含有複合材料およびその製造法 | |
| Bajpai et al. | γ-Radiation assisted fabrication of hydroxyapatite-polyacrylamide nanocomposites with possible application in bone implantology | |
| Bhat et al. | Polymer/silica Composites Fabricated by Sol-Gel Technique for Medical Applications. | |
| Yokoi | The development of novel calcium phosphate–polymer composite biomaterials with macro-to nano-level controlled hierarchical structures | |
| EP1044694A1 (en) | Polymeric material for artificial bone | |
| JPH01254164A (ja) | 傷口保護材およびその製造方法 | |
| JP2003105195A (ja) | リン酸カルシウム系化合物を被覆した芳香族ポリアミドおよびその製造法 |