JP2005145755A - 高強度多孔質アパタイトセラミックスの製造方法及びその製品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】平均粒径が1μm以下で、比表面積が大きいアパタイト粉体を、固形成分の割合が比較的低いスラリーとなして、発泡ポリマー等の可燃性の鋳型に充填し、焼成することにより、高強度化された多孔質アパタイトセラミックスを製造する。
【効果】本発明の方法は、骨誘導、骨同化に優れる多孔質アパタイトセラミックスの高強度化を図ることができ、従来の装置を使い、簡便な手段で容易に多孔質アパタイトセラミックスの高強度化を図ることができ、少量多品種が特長である生体関連材料の製造に適している。本発明の高強度多孔質アパタイトセラミックスは、早期に骨と同化する骨充填材、薬物担体等に好適に利用し得る。
【選択図】なし
Description
本発明は、例えば、骨充填材、薬物担体等に広く使われている生体適合性アパタイトセラミックスの製造技術及びその用途の技術分野において、従来、骨充填材用多孔質アパタイトセラミックスとして実用化されているものは、高気孔率(約60%)であるが、曲げ強度が十分ではない(約8MPa)ことを踏まえ、高気孔率で、しかも高強度を有し、しかも早期に骨と同化する特性を有する、高強度化された多孔質アパタイセラミックスを製造することを可能とする新しい多孔質アパタイセラミックスの高強度化技術を提供するものとして有用である。
本発明による高強度多孔質アパタイトセラミックスは、早期に骨と同化する骨充填材、薬物担体等に好適に利用し得る新素材を提供し、アパタイトセラミックスの利用を大きく拡大する可能性を有するものである。
本発明は、多孔質アパタイトセラミックスの高強度化を実現する、高気孔率で、高強度を有する多孔質アパタイトセラミックスの新規な製造方法及び該方法により得られる高強度化多孔質アパタイトセラミックスを提供することを目的とするものである。
(1)可燃性の鋳型に、アパタイトの原料粉体を含むスラリーを充填して、焼成することにより多孔質体を製造する方法において、アパタイトの原料粉体として、平均粒径が1μm以下であって、14m2/g以上の比表面積を有する粉体を用いることを特徴とする高強度多孔質アパタイトセラミックスの製造方法。
(2)900〜1300℃で焼成することを特徴とする、前記(1)に記載の製造方法。
(3)減圧下で充填することを特徴とする、前記(1)に記載の製造方法。
(4)可燃性の鋳型が、発泡ポリマー材料からなる鋳型であることを特徴とする、前記(1)に記載の製造方法。
(5)アパタイトの原料粉体の、リン酸に対するカルシウムのモル比の値が、1.2〜2.0であることを特徴とする、前記(1)に記載の製造方法。
(6)アパタイトの原料粉末を含むスラリーの固形分が、40〜70重量%であることを特徴とする、前記(1)に記載の製造方法。
(7)アパタイトの原料粉末を含むスラリーが、分散剤を含むことを特徴とする、前記(6)に記載の製造方法。
(8)アパタイトの原料粉末として、焼成することでアパタイトに変わり、リン酸に対するカルシウムのモル比の値が1.2〜2.0である原料粉末を用いることを特徴とする、前記(1)に記載の製造方法。
(9)前記(1)〜(8)のいずれかに記載の製造方法により製造された、気孔率が50%以上で、曲げ強度が12MPa以上であることを特徴とする高強度多孔質アパタイトセラミックス。
本発明は、平均粒径が1μm以下で、比表面積が14m2/g以上のアパタイト粉体を用い、固形成分の割合が比較的低いスラリーを用いて、発泡ポリマーなどの可燃性の鋳型に充填し、焼成することで多孔質アパタイトセラミックスの高強度化を図ることを特徴とするものである。本発明では、アパタイトの原料粉末としては、アパタイトのほか、組み合わせて焼成することでアパタイトに変わる、リン酸とカルシウムを含むものであれば特に限定されるものではないが、リン酸に対するカルシウムのモル比の値(カルシウム/リン酸)が1.2〜2であり、大きな比表面積を有するものが用いられる。
比較例
水酸アパタイト粉体(平均粒径3.4μm、比表面積10m2/g)を固形分60重量%となるように、水に分散して得られたスラリーを、発泡ウレタンに充填し、1200℃で3時間焼成した。焼成して得られた多孔体は、気孔率56%、曲げ強度9MPaであった。
Claims (9)
- 可燃性の鋳型に、アパタイトの原料粉体を含むスラリーを充填して、焼成することにより多孔質体を製造する方法において、アパタイトの原料粉体として、平均粒径が1μm以下であって、14m2/g以上の比表面積を有する粉体を用いることを特徴とする高強度多孔質アパタイトセラミックスの製造方法。
- 900〜1300℃で焼成することを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
- 減圧下で充填することを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
- 可燃性の鋳型が、発泡ポリマー材料からなる鋳型であることを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
- アパタイトの原料粉体の、リン酸に対するカルシウムのモル比の値が、1.2〜2.0であることを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
- アパタイトの原料粉末を含むスラリーの固形分が、40〜70重量%であることを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
- アパタイトの原料粉末を含むスラリーが、分散剤を含むことを特徴とする、請求項6に記載の製造方法。
- アパタイトの原料粉末として、焼成することでアパタイトに変わり、リン酸に対するカルシウムのモル比の値が1.2〜2.0である原料粉末を用いることを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の製造方法により製造された、気孔率が50%以上で、曲げ強度が12MPa以上であることを特徴とする高強度多孔質アパタイトセラミックス。
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