JPH02180705A - Tetracalcium phosphate and its cured body - Google Patents

Tetracalcium phosphate and its cured body

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JPH02180705A
JPH02180705A JP63332463A JP33246388A JPH02180705A JP H02180705 A JPH02180705 A JP H02180705A JP 63332463 A JP63332463 A JP 63332463A JP 33246388 A JP33246388 A JP 33246388A JP H02180705 A JPH02180705 A JP H02180705A
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tetracalcium phosphate
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徹 斉藤
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Abstract

PURPOSE:To obtain high-purity tetracalcium phosphate of stabilized quality in good yield by adding a specified amt. of an Al compd. to a mixture of Ca- source material powder and P-source material powder, and heating the mixture to a (half)molten state. CONSTITUTION:The Ca-source material powder (e.g. CaCO3) and P-source material powder (e.g. CaHPO3) having <=20mum particle diameter and about 5mum average particle diameter are mixed in 2 molar ratio of Ca/P. From 0.005 to 5 pts.wt. of an Al compd. [e.g. Al(OH)3] as Al2O3 based on the 100 pts.wt. of the theoretical yield of tetracalcium phosphate to the mixed powder. The mixed powder is (half)melted at >=1400 deg.C, and then naturally cooled to obtain tetracalcium phosphate. A mixed powder of 100 pts.wt. of the obtained tetracalcium phosphate powder and 0.005-50 pts.wt. of the silica-alumina-based amorphous glass powder having <=10mum particle diameter and about 3mum average particle diameter is mixed with an aq. soln. contg. 30-60wt.% of the internal acid (e.g. citric acid) or polyacrylic acid shown by the formula (n is 1000-100,000) to obtain a tetracalcium phosphate cured body.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、人工骨用材料、歯科材料などとして有用なリ
ン酸四カルシウム、リン酸四カルシウム硬化体およびこ
れらの製造法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to tetracalcium phosphate, hardened tetracalcium phosphate, and methods for producing these, which are useful as artificial bone materials, dental materials, and the like.

なお、本明細書において、“熔融状態”とは、原料粉末
が加熱されることにより、全体として流動するにいたっ
た状態をいい、また、“半熔融状態”とは、原料粉末が
加熱されて、流動するにはいだあていないものの、粉末
粒子が外見上消失して均一相を形成している状態をいう
。さらに、″ポーラスな状態”とは、原料粉末が加熱さ
れて各粉末粒子表面で反応してはいるが、各粉末粒子は
その形態を失うことなくそのまま存在している状態をい
う。
In this specification, "molten state" refers to a state in which the raw material powder becomes fluid as a result of being heated, and "semi-molten state" refers to a state in which the raw material powder is heated and becomes fluid as a whole. , refers to a state in which the powder particles have apparently disappeared and formed a homogeneous phase, although they are not welded to flow. Furthermore, the term "porous state" refers to a state in which the raw material powder is heated and reacts on the surface of each powder particle, but each powder particle remains as it is without losing its shape.

また、本明細書において、部”および“%”とあるのは
、それぞれ“重量部”および“重量%“を表わす。
Furthermore, in this specification, "parts" and "%" represent "parts by weight" and "% by weight," respectively.

従来技術とその問題点 リン酸四カルシウムは、骨、歯などの主要無機成分であ
るリン酸化合物である。これは、化学的活性が高く、常
温で無機酸、飽和および不飽和有機酸、不飽和有機酸の
単独重合体および共重合体、これらの水溶液、生理食塩
水などと容易に反応して、硬化する性質を有する。そし
て、これらの硬化体は、生体親和性があり、人工骨材料
、歯科材料などとして有用である。
Prior art and its problems Tetracalcium phosphate is a phosphoric acid compound that is a major inorganic component of bones, teeth, etc. It has high chemical activity and easily reacts with inorganic acids, saturated and unsaturated organic acids, homopolymers and copolymers of unsaturated organic acids, aqueous solutions thereof, physiological saline, etc. at room temperature, and cures. It has the property of These hardened products have biocompatibility and are useful as artificial bone materials, dental materials, and the like.

従来、リン酸四カルシウムの製造原料としては、Ca源
としてCaCO3、Cab。
Conventionally, as raw materials for producing tetracalcium phosphate, CaCO3 and Cab have been used as Ca sources.

Ca (OH)2などが使用され、またP源としてP2
O3、H3PO4、NH4H2PO4、(N H4) 
2 HP OAなどが使用され、さらにCaおよびP源
としてCaHPO4、 Ca (H2PO4)2などが使用されている。リン酸
四カルシウムの製造方法は、使用する原料の相違により
、各種の方法が存在するが、CaCO3とCa HP 
OAとを混和し、焼成する下記の乾式製造法が最も一般
的である。
Ca(OH)2 etc. are used, and P2 is used as a P source.
O3, H3PO4, NH4H2PO4, (NH4)
2 HP OA, etc. are used, and furthermore, CaHPO4, Ca (H2PO4)2, etc. are used as Ca and P sources. There are various methods for producing tetracalcium phosphate depending on the raw materials used, but CaCO3 and Ca HP
The most common method is the dry manufacturing method described below, in which OA is mixed with OA and fired.

2CaCO3+2CaHPO4→ Ca、4  (po4)20+H20+2CO2この方
法では、原料粉末混合物を1300〜1600℃程度の
温度で焼成した後、約400℃まで急冷(冷却速度10
℃/分程度以上)することが必要であり、リン酸四カル
シウムを多世に含むリン酸化合物混合物を得ている。こ
の方法では、焼成温度を1600℃以上とすると、生成
物がポーラスな部分と半熔融部分との混相を形成して、
リン酸四カルシウムの品質のバラツキが問題となる。ま
た、焼成温度が1300〜1600℃程度の温度範囲に
あっても、得られたリン酸四カルシウムは、反応性が高
く、非常に不安定である為、冷却速度が低い場合には、
1200〜400℃の温度域で大気中の水蒸気を吸収し
て、容易に水酸アパタイトが生成される。従って、この
方法では、リン酸四カルシウムの収率を高めるとともに
、安定した品質の製品を得るためには、焼成温度、冷却
時の焼成炉内雰囲気中の水分含有量、冷却速度などを厳
重に管理する必要がある。
2CaCO3 + 2CaHPO4 → Ca, 4 (po4) 20 + H20 + 2CO2 In this method, the raw material powder mixture is fired at a temperature of about 1300 to 1600°C, and then rapidly cooled to about 400°C (cooling rate 10
℃ per minute or more), and a phosphoric acid compound mixture containing a large amount of tetracalcium phosphate is obtained. In this method, when the firing temperature is 1600°C or higher, the product forms a mixed phase of porous parts and semi-molten parts,
Inconsistency in the quality of tetracalcium phosphate is a problem. In addition, even if the firing temperature is in the temperature range of about 1300 to 1600°C, the obtained tetracalcium phosphate is highly reactive and very unstable, so if the cooling rate is low,
Hydroxyapatite is easily produced by absorbing water vapor in the atmosphere in the temperature range of 1200 to 400°C. Therefore, in this method, in order to increase the yield of tetracalcium phosphate and obtain a product with stable quality, the firing temperature, moisture content in the atmosphere inside the firing furnace during cooling, cooling rate, etc. must be strictly controlled. need to be managed.

しかるに、焼成炉内雰囲気中の水分を除去することは、
実際の操作上困難である。また、焼成炉内で生成物を強
制的に冷却することも、技術的に困難であるばかりでな
く、急冷に伴う炉壁耐火物の損傷の原因ともなる。
However, removing moisture from the atmosphere inside the firing furnace is
This is difficult in actual operation. Furthermore, forcibly cooling the product in the firing furnace is not only technically difficult, but also causes damage to the furnace wall refractories due to rapid cooling.

問題点を解決するための手段 本発明者は、上記の如き技術の現状に鑑みて鋭意研究を
重ねた結果、特定量のアルミニウム化合物を添加した原
料配合物を半熔融または熔融状態まで加熱する場合には
、従来技術の問題点が大巾に軽減若しくは実質的に解消
されることを見出した。また、この様にして得られたリ
ン酸四カルシウムから得られる硬化体も、従来品に優と
も劣らない物性を具備していることを見出した。
Means for Solving the Problems As a result of intensive research in view of the current state of the technology as described above, the present inventor has found that when a raw material mixture to which a specific amount of aluminum compound is added is heated to a semi-molten or molten state. It has been found that the problems of the prior art are greatly reduced or substantially eliminated. It has also been found that the cured product obtained from tetracalcium phosphate thus obtained also has physical properties comparable to those of conventional products.

すなわち、本発明は、下記のリン酸四カルシウム、リン
酸四カルシウム硬化体およびこれらの製造法を提供する
ものである: ■カルシウム源材料粉末とリン源材料粉末とを原料とし
てリン酸四カルシウムを製造するに際し、CaHPO4
(モル比)となる様に両材料粉末を配合し、さらにリン
酸四カルシウムの理論生成量100部に対しアルミニウ
ム化合物をA1□03として0.005〜5部添加して
、1400℃以上の温度で半熔融もしくは熔融させるこ
とを特徴とするリン酸四カルシウムの製造方法。
That is, the present invention provides the following tetracalcium phosphate, a cured product of tetracalcium phosphate, and a manufacturing method thereof: ■Producing tetracalcium phosphate using calcium source material powder and phosphorus source material powder as raw materials. During production, CaHPO4
(molar ratio), and further added 0.005 to 5 parts of aluminum compound as A1□03 to 100 parts of theoretical production amount of tetracalcium phosphate, and heated at a temperature of 1400℃ or higher. A method for producing tetracalcium phosphate, which is characterized by semi-melting or melting the tetracalcium phosphate.

■上記類(1)に記載の方法により製造されたリン酸四
カルシウム。
■Tetracalcium phosphate produced by the method described in category (1) above.

■上記類(1)に記載の方法により製造されたリン酸四
カルシウム100部粉末とシリカ−アルミナ系非晶質ガ
ラス粉末0.005〜50部とからなる粉末混合物に該
粉末混合物重量の30〜60%の体内酸または (CH2−CH) n 0OH (nは、1000〜1’00000)で表されるポリア
クリル酸を混和することを特徴とするリン酸四カルシウ
ム硬化体の製造方法。
■ A powder mixture consisting of 100 parts of tetracalcium phosphate powder produced by the method described in item (1) above and 0.005 to 50 parts of silica-alumina amorphous glass powder is added to 1. A method for producing a cured tetracalcium phosphate, which comprises mixing 60% of a body acid or polyacrylic acid represented by (CH2-CH) n 0OH (n is 1000 to 1'00000).

■上記項(3)に記載の方法により製造されたリン酸四
カルシウム硬化体。
(2) A hardened tetracalcium phosphate product produced by the method described in item (3) above.

本発明において、リン酸四カルシウムの製造原料は、前
記の従来法において使用されているものと同じであって
良い。しかしながら、生成したリン酸四カルシウムを生
体材料として使用する場合には、安全性などの観点から
食品添加剤として認められているもの、例えば、Ca 
HP O4、Ca  HP O4赤 2 H20、Ca
  CO3、Ca3  (PO4)2などを使用するこ
とが好ましい。これらは、通常20μm以下、平均5μ
m程度の粉末として使用する。
In the present invention, the raw materials for producing tetracalcium phosphate may be the same as those used in the conventional method described above. However, when using the produced tetracalcium phosphate as a biomaterial, it is necessary to use substances that are approved as food additives from the viewpoint of safety, such as calcium phosphate.
HP O4, Ca HP O4 Red 2 H20, Ca
Preferably, CO3, Ca3(PO4)2, etc. are used. These are usually less than 20μm, average 5μm
It is used as a powder of about m.

また、リン酸四カルシウムの製造原料に配合するアルミ
ニウム化合物としては、Al2O3、AQ (OH)3
 、AQ  (PO)3 、ARPot、AQ (H2
PO4)a 、AQB2 、AQcQ3、AlF2、A
Q■3、AR2(Si03)3、AQ2  (SO4)
3 、AQ2 T i05などが例示され、これらは単
独でまたは2種以上を混合して使用される。これらの内
では、焼成物の均一性、焼成温度の調整、生成物の色調
などの観点からは、Al2O3がより好ましい。アルミ
ニウム化合物も、通常20μm以下、平均5μm程度の
粉末として使用する。
In addition, aluminum compounds to be added to the raw materials for producing tetracalcium phosphate include Al2O3, AQ (OH)3
, AQ (PO)3 , ARPot, AQ (H2
PO4)a, AQB2, AQcQ3, AlF2, A
Q■3, AR2 (Si03)3, AQ2 (SO4)
3, AQ2 Ti05, etc., which may be used alone or in combination of two or more. Among these, Al2O3 is more preferable from the viewpoint of uniformity of the fired product, adjustment of the firing temperature, color tone of the product, etc. The aluminum compound is also used as a powder, usually 20 μm or less, with an average size of about 5 μm.

本発明においては、この様な原料をCa / Pのモル
比が2となる様に配合し、さらにこの原料配合物から生
成されるリン酸四カルシウムの理論量100部に対しア
ルミニウム化合物をAl2O3として0.005〜5部
添加して、1400℃以上の温度で焼成して、半熔融も
しくは熔融させた後、炉内で自然放冷する。冷却速度は
、原料の使用量、炉の容量および構造などにより、大巾
に変わり得るが、いずれの場合にも、従来法における様
な10℃/分以上という急冷に比して、極めて緩やかな
冷却である。焼成に際しては、上記の全成分を含む原料
粉末混合物を崩壊しない程度に成形しておき、半熔融す
れば、原料粉末混合物を収容するための容器も不要とな
り、取扱いも容易であり、焼成炉内の容積を有効利用擦
ることが出来るので、有利である。リン酸四カルシウム
の理輪生成貴100部に対するアルミニウム化合物のよ
り好ましい添加量は、1〜2部であり、またより好まし
い焼成温度は、1500〜1550℃である。
In the present invention, such raw materials are blended so that the Ca/P molar ratio is 2, and an aluminum compound is added as Al2O3 to 100 parts of the theoretical amount of tetracalcium phosphate produced from this raw material blend. After adding 0.005 to 5 parts and firing at a temperature of 1400°C or higher to semi-melt or melt, the mixture is allowed to cool naturally in a furnace. The cooling rate can vary widely depending on the amount of raw materials used, the capacity and structure of the furnace, etc., but in any case, compared to the rapid cooling of 10°C/min or more as in conventional methods, it is extremely slow. It's cooling. During firing, the raw powder mixture containing all of the above components is shaped to the extent that it does not disintegrate, and if it is semi-melted, there is no need for a container to contain the raw powder mixture, and it is easy to handle. This is advantageous because it allows effective use of the volume. A more preferable amount of the aluminum compound to be added is 1 to 2 parts per 100 parts of the tetracalcium phosphate crystal ring, and a more preferable firing temperature is 1500 to 1550°C.

第1図にCa / Pのモル比が2である原料配合物に
対するAl2O3の添加量(生成されるべきリン酸四カ
ルシウムの理論量100部に対する添加量)、焼成温度
と半熔融および熔融状態との関係を示す。第1図から、
半熔融および熔融状態は、1!203の配合量によって
、かなり自由に調整することが可能なることが明らかで
ある。例えば、Al2O3の配合量を5%とすれば、焼
成温度を約1450℃とすることにより、半熔融状態の
生成物が得られる。
Figure 1 shows the amount of Al2O3 added to a raw material mixture with a Ca/P molar ratio of 2 (the amount added to 100 parts of the theoretical amount of tetracalcium phosphate to be produced), the firing temperature, and the semi-molten and molten states. shows the relationship between From Figure 1,
It is clear that the semi-molten and molten states can be adjusted quite freely by adjusting the blending amount of 1!203. For example, if the blending amount of Al2O3 is 5%, a semi-molten product can be obtained by setting the firing temperature to about 1450°C.

また、第2図にCa / Pのモル比が2である原料配
合物に対するAQ203の添加量(生成されるべきリン
酸四カルシウムの理論量100部に対する添加量)、焼
成温度と生成物中に占めるリン酸四−カルシウムの割合
との関係を模式的に示す。
Figure 2 also shows the amount of AQ203 added to a raw material mixture with a Ca/P molar ratio of 2 (the amount added to 100 parts of the theoretical amount of tetracalcium phosphate to be produced), the calcination temperature, and the amount in the product. The relationship with the proportion of tetra-calcium phosphate is schematically shown.

Al2O3の添加量が5%を超える場合には、水酸アパ
タイトのみが形成されるようになるので、Al2O3の
添加量は5%以下とすべきことが明らかである。
If the amount of Al2O3 added exceeds 5%, only hydroxyapatite will be formed, so it is clear that the amount of Al2O3 added should be 5% or less.

上記の様にして得られたリン酸四カルシウムは、非常に
固く焼きしまっており、水酸アパタイトへの転化もほと
んど生じていない。また、従来の焼成法により得られる
リン酸四カルシウムは、通常灰白色であるが、使用する
原料の種類、微量不純物の影響などにより、焼成物が部
分的または全体的に濃暗色、灰緑色などに着色されて、
審美性の点から生体材料としての価値を失う場合も少な
くない。しかるに、A92 o3を配合する本発明方法
により得られるリン酸四カルシウムは、使用する原料の
種類、微量不純物などに影響されず、全体として均一に
淡青色乃至水色に着色した美麗なものである。
The tetracalcium phosphate obtained as described above is baked very hard and hardly converted into hydroxyapatite. In addition, tetracalcium phosphate obtained by conventional firing methods is usually grayish white, but depending on the type of raw materials used, the influence of trace impurities, etc., the fired product may be partially or completely dark colored, grayish green, etc. colored,
In many cases, they lose their value as biomaterials from an aesthetic point of view. However, the tetracalcium phosphate obtained by the method of the present invention in which A92 o3 is blended is not affected by the type of raw materials used or trace impurities, and is uniformly colored from pale blue to light blue as a whole and is beautiful.

なお、本発明によるリン酸四カルシウムは、原料配合物
にさらに他の添加物を併用することにより、その性質を
改善することが出来る。例えば、リン酸四カルシウムに
X線造影性、抗菌性などを付与するためには、BaSO
4、BaCO3、SrSO4、SrCO3などのアルカ
リ土類金属化合物、BaS i F6 、SnF2 、
CaF2、NaFSAIF3 、Na2 SiF6など
の含フツ素化合物などの一種または二種以上を添加する
ことが出来る。これらの任意添加物は、Al2O3とし
てのアルミニウム化合物の最大60%程度までに代替し
て使用することが出来る。これらの任意添加物も、通常
20μm以下、平均5μm程度の粉末として使用する。
The properties of the tetracalcium phosphate according to the present invention can be improved by further adding other additives to the raw material mixture. For example, in order to impart X-ray contrast properties, antibacterial properties, etc. to tetracalcium phosphate, BaSO
4. Alkaline earth metal compounds such as BaCO3, SrSO4, SrCO3, BaS i F6, SnF2,
One or more fluorine-containing compounds such as CaF2, NaFSAIF3, Na2SiF6, etc. can be added. These optional additives can be used in place of up to about 60% of the aluminum compound as Al2O3. These optional additives are also used in the form of powder, usually 20 μm or less, with an average size of about 5 μm.

本発明によるリン酸四カルシウム硬化体は、上記の方法
により製造されたリン酸四カルシウム粉末100部とシ
リカ−アルミナ系非晶質ガラス粉末0.005〜50部
とからなる粉末混合物に該粉末混合物重合の30〜60
%の体内酸または下記の式(a) (CH2CH) n       (a)0OH (nは、1000〜100000)で表されるポリアク
リル酸を混和することにより得られる。
The cured product of tetracalcium phosphate according to the present invention is obtained by adding the powder mixture to a powder mixture consisting of 100 parts of the tetracalcium phosphate powder produced by the above method and 0.005 to 50 parts of silica-alumina amorphous glass powder. 30-60 of polymerization
% of body acid or polyacrylic acid represented by the following formula (a) (CH2CH) n (a)0OH (n is 1000 to 100000).

リン酸四カルシウム粉末の粒度は、通常20μm以下、
平均5μm程度である。
The particle size of tetracalcium phosphate powder is usually 20 μm or less,
The average size is about 5 μm.

シリカ−アルミナ系ガラスとしては、シリカおよびアル
ミナを主成分とし、他にカルシウム、フッ素、ナトリウ
ム、リン、チタン、ストロンチウムなどを少量含むこと
がある原料を溶融及び急冷して、ガラス化し、粉砕した
ものが使用される。
Silica-alumina glass is made by melting, rapidly cooling, vitrifying, and pulverizing raw materials whose main components are silica and alumina, and which may also contain small amounts of calcium, fluorine, sodium, phosphorus, titanium, strontium, etc. is used.

リン酸四カルシウム粉末100部に対するシリカ−アル
ミナ系非晶質ガラス粉末の量が0.005%未満の場合
には、添加による効果が殆んど認められない。一方、5
0%を上回る場合には、強度の改善が殆んどないか、む
しろ低下する傾向がある。シリカ−アルミナ系非晶質ガ
ラス粉末の量は、8〜15部とすることがより好ましい
。シリカ−アルミナ系非晶質ガラス粉末の粒度は、通常
10μm以下、平均3μm程度である。
When the amount of the silica-alumina amorphous glass powder is less than 0.005% based on 100 parts of the tetracalcium phosphate powder, almost no effect is observed due to the addition. On the other hand, 5
When it exceeds 0%, there is almost no improvement in strength, or there is a tendency for the strength to decrease. The amount of the silica-alumina amorphous glass powder is more preferably 8 to 15 parts. The particle size of the silica-alumina amorphous glass powder is usually 10 μm or less, with an average of about 3 μm.

本発明で使用する体内酸としては、クエン酸、マロン酸
、リンゴ酸、マレイン酸、乳酸、フマル酸、アスコルビ
ン酸、コハク酸、グルコン酸、グルタル酸、ピルビン酸
などがあげられ、これらと上記ポリアクリル酸の一種ま
たは二種以上を、必要ならば、水溶液の形態で、使用す
ることが出来る。これらの体内酸およびまたはポリアク
リル酸の使用量(酸として)は、リン酸四カルシウム粉
末とシリカ−アルミナ系非晶質ガラス粉末との合計重量
の30〜60%程度とする。
Examples of the internal acids used in the present invention include citric acid, malonic acid, malic acid, maleic acid, lactic acid, fumaric acid, ascorbic acid, succinic acid, gluconic acid, glutaric acid, and pyruvic acid. One or more acrylic acids can be used, if necessary in the form of an aqueous solution. The amount of these internal acids and/or polyacrylic acid used (as acid) is about 30 to 60% of the total weight of the tetracalcium phosphate powder and the silica-alumina amorphous glass powder.

この様にして得られるリン酸四カルシウム硬化体は、リ
ン酸四カルシウム粉末のかさ比重が大きいので、従来品
に比して、それ自体のかさ比重が著しく大°きくなり、
破砕強度も高くなっている。
Since the tetracalcium phosphate hardened product obtained in this way has a large bulk specific gravity of the tetracalcium phosphate powder, the bulk specific gravity itself is significantly larger than that of conventional products.
The crushing strength is also high.

従って、この様な硬化体は、人工骨用材料、歯科材料な
どの生体用材料として有用である。
Therefore, such a hardened product is useful as a biomaterial such as an artificial bone material or a dental material.

発明の効果 本発明によれば、下記の如き顕著な効果が得られる。Effect of the invention According to the present invention, the following remarkable effects can be obtained.

(1)原料粉未配合物の半熔融乃至熔融という操作によ
り、従来法とは異なって、急冷操作、焼成炉内の除湿乾
燥などを行う必要はなくなった。
(1) Unlike the conventional method, the operation of semi-melting or melting the unblended raw material powder eliminates the need for rapid cooling, dehumidification and drying in the firing furnace, etc.

従って、特殊な構造の焼成炉を必要とせず、通常の焼成
炉により製造を行なうことが出来るので、製造コストが
低減される。
Therefore, a firing furnace with a special structure is not required, and manufacturing can be carried out using a normal firing furnace, thereby reducing manufacturing costs.

(2)リン酸四カルシウムの収率が高く、また得られる
リン酸四カルシウムは、高純度である。
(2) The yield of tetracalcium phosphate is high, and the obtained tetracalcium phosphate has high purity.

(3)Ca源化合物とP源化合物とを焼成する場合には
、使用する化合物の純度にもよるが、1600℃程度以
上でなければ、熔融しない。これに対し、Al2O3を
併用する本発明方法では、半熔融乃至熔融温度が大巾に
低下するので、エネルギー的に有利である。
(3) When firing a Ca source compound and a P source compound, they will not melt unless the temperature is about 1600° C. or higher, although it depends on the purity of the compounds used. On the other hand, the method of the present invention in which Al2O3 is used in combination is advantageous in terms of energy since the semi-melting or melting temperature is significantly lowered.

(4)Al2O3を併用することにより、半熔融温度範
囲が広がるので、製品のロフトによるバラツキ、生成物
内部の成分組成の不均一などが大巾に減少して、均一で
品質の安定した製品が得られる。
(4) By using Al2O3 in combination, the semi-melting temperature range is expanded, so variations due to product loft and non-uniformity of component composition inside the product are greatly reduced, resulting in products with uniform and stable quality. can get.

(5)Ca源化合物とP源化合物とのみを焼成すれば、
美観に劣る製品となる場合でも、Al2O3を併用する
ことにより、淡青色乃至水色の均一に着色された美麗な
製品が得られる。
(5) If only the Ca source compound and P source compound are fired,
Even if the product is not aesthetically pleasing, by using Al2O3 in combination, a beautiful product that is uniformly colored from light blue to light blue can be obtained.

(6)本発明によるリン酸四カルシウム硬化体は、かさ
比重が大きく、破砕強度も高い。
(6) The cured tetracalcium phosphate material according to the present invention has a large bulk specific gravity and high crushing strength.

実施例 以下に実施例および比較例を示し、本発明の特徴とする
ところをより一層明確にする。
EXAMPLES Examples and comparative examples are shown below to further clarify the features of the present invention.

実施例1 粒径5μm程度の粉末状のCaCO3とCaHPO4と
を1:1のモル比で混合し、さらにAl2O3を混合物
重量の0.1%の割合で添加して、大気中1600℃で
2時間炉内焼成して、半熔融した後、炉内で自然放冷し
、400’Cに下降した時点で炉外に取出した。
Example 1 Powdered CaCO3 and CaHPO4 with a particle size of about 5 μm were mixed at a molar ratio of 1:1, Al2O3 was added at a ratio of 0.1% of the weight of the mixture, and the mixture was heated at 1600°C in the atmosphere for 2 hours. After firing in a furnace and semi-melting it, it was allowed to cool naturally in the furnace, and when the temperature decreased to 400'C, it was taken out of the furnace.

生成物のX線回折結果を第3図上方に示す。The X-ray diffraction results of the product are shown in the upper part of FIG.

第3図の結果から、生成物が実質的にリン酸四カルシウ
ムのみからなっていることが明らかである。
From the results shown in Figure 3, it is clear that the product consists essentially of tetracalcium phosphate.

比較例1 焼成温度を1500℃とする以外は実施例1と同様の操
作を行なった。生成物は、ポーラス状の物であった。
Comparative Example 1 The same operation as in Example 1 was performed except that the firing temperature was 1500°C. The product was porous.

生成物のX線回折結果を第3図下方に示す。The results of X-ray diffraction of the product are shown in the lower part of Figure 3.

第3図の結果から、生成物がリン酸四カルシウムの他に
大量の水酸アパタイトを含んでいることが明らかである
From the results shown in Figure 3, it is clear that the product contains a large amount of hydroxyapatite in addition to tetracalcium phosphate.

実施例2 Al2O3の添加量を0.005〜50%の範囲とし且
つ焼成温度を1350〜1600℃の範囲として、実施
例1と同様の操作を行なった。
Example 2 The same operation as in Example 1 was performed except that the amount of Al2O3 added was in the range of 0.005 to 50% and the firing temperature was in the range of 1350 to 1600°C.

生成物のX線回折結果を第4図A−Fに示す。The X-ray diffraction results of the product are shown in Figures 4A-F.

第4図A−FとAQ203添加量および焼成温度との関
係は、以下の通りである。
The relationship between FIG. 4 A to F, the amount of AQ203 added, and the firing temperature is as follows.

■、第第4八 A!203  : 50% 焼成温度:1350℃ ■、第4図B Al2O3: 20% 焼成温度:1400℃ ■、第4図C AQ20a  : 10% 焼成温度:1450℃ ■、第4図D AQzO3:5% 焼成温度:1450℃ ■、第第4ピ EI2203  : 1.5% 焼成温度:1500°C ■、第4図F A(2203: 0.005% 焼成温度:1600℃ 第4図A−Fに示す結果から、AQ203添加量が5%
以下であれば、溶融温度の降下も著るしく、リン酸四カ
ルシウムも良好に生成される。しかしながら、Al2O
3を5%を上回る曾添加しても、溶融温度の著るしい降
下は認められなくなり、逆にリン酸四カルシウムの生成
を阻害するようになるので、Al2O3の添加量は、5
%を上限とする。
■, 48th A! 203: 50% Firing temperature: 1350°C ■, Figure 4 B Al2O3: 20% Firing temperature: 1400°C ■, Figure 4 C AQ20a: 10% Firing temperature: 1450°C ■, Figure 4 D AQzO3: 5% firing Temperature: 1450°C ■, 4th pipe EI2203: 1.5% Firing temperature: 1500°C ■, Figure 4 F A (2203: 0.005% Firing temperature: 1600°C Results shown in Figure 4 A-F) From, AQ203 addition amount is 5%
If it is below, the melting temperature will drop significantly and tetracalcium phosphate will also be produced satisfactorily. However, Al2O
Even if the amount of Al2O3 added exceeds 5%, no significant decrease in the melting temperature will be observed, and on the contrary, the production of tetracalcium phosphate will be inhibited.
The upper limit is %.

実施例3 実施例2で得られたリン酸四カルシウム(A12203
添加量:1.5%)の粉末(平均粒径5μm)100部
にシリカ−アルミナ系ガラス粉末(シリカ50%、アル
ミナ30%、その他5rSTi、Caなどの微量成分2
0%)10部、30部または50部を加えた後、得られ
た混合粉末100部に対し、クエン酸45%、リンゴ酸
45%またはリンゴ酸30%とポリアクリル酸(前記の
式(a)においてn=約16000)15%とを含む水
溶液を酸として50部加えて、硬化体を得た。
Example 3 Tetracalcium phosphate (A12203
Addition amount: 1.5%) powder (average particle size 5 μm) 100 parts of silica-alumina glass powder (50% silica, 30% alumina, and 2 trace components such as 5rSTi and Ca)
45% citric acid, 45% malic acid or 30% malic acid and polyacrylic acid (formula (a) ), 50 parts of an aqueous solution containing 15% of n=approximately 16,000) was added as an acid to obtain a cured product.

一方、比較として、A12203を含まない従来のリン
酸四カルシウムの粉末を使用する以外は、上記と同様に
して硬化体を得た。
On the other hand, for comparison, a cured product was obtained in the same manner as above except that a conventional tetracalcium phosphate powder containing no A12203 was used.

各硬化体の24時間経過後の破砕強度(kgf/cJ)
は、第1表に示す通りであった。
Crushing strength of each cured product after 24 hours (kgf/cJ)
were as shown in Table 1.

第1表において、各記号は、以下のことを表わす。In Table 1, each symbol represents the following.

イ・・・シリカ−アルミナ系ガラス粉末の使用量=10
部 口・・・シリカ−アルミナ系ガラス粉末の使用量=30
部 ハ・・・シリカ−アルミナ系ガラス粉末の使用量=50
部 二・・・クエン酸 ホ・・・リンゴ酸 へ・・・リンゴ酸+ポリアクリル酸 第1表 酸 −ホ      ヘ 従来品 イ      653    810    803ハ
    580   751   766実施例 イ    1035  1260  1124ハ   
 720   880   893本発明により得られ
たリン酸四カルシウム硬化体の破砕強度は、従来のリン
酸四カルシウムを同様にして硬化させたものに比して、
約1.5倍にも達している。
A: Amount of silica-alumina glass powder used = 10
Portion: Amount of silica-alumina glass powder used = 30
Part C: Usage amount of silica-alumina glass powder = 50
Part 2... Citric acid... Malic acid... Malic acid + Polyacrylic acid Table 1 Acid - Ho Conventional product A 653 810 803 C 580 751 766 Example A 1035 1260 1124 C
720 880 893 The crushing strength of the cured tetracalcium phosphate obtained by the present invention is higher than that of conventional tetracalcium phosphate cured in the same manner.
It has reached about 1.5 times.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、Ca / Pのモル比が2である原料配合物
に対するl!203の添加量、焼成温度と半熔融および
熔融状態との関係を示すグラフである。 第2図は、Ca / Pのモル比が2である原料配合物
に対するAl2O3の添加量、焼成温度と生成物中のリ
ン酸四カルシウムの生成割合との関係を示すグラフであ
る。 第3図は、実施例1および比較例1で得られた生成物の
X線回折結果を示すチャートである。 第4図A−Fは、実施例2で得られた各生成物のX線回
折結果を示すチャートである。 (以 上) 手続ネ甫正書(自発) 平成1年3月6日 特許庁長官  吉 1)文 毅 殿、ン1 事件の表示 昭和63年特許願第332463号 2 発明の名称 リン酸四カルシウムおよびリン酸四カルシウム硬化体 4代理人 大阪市中央区平野町2−1−2沢の鶴ビル自  発 6 補正の対象 明細書中「特許請求の範囲」及び[発明の詳補正の内容 1 明細書中特許請求の範囲の項を別紙の通り訂正する
。〜 2 明細書第3頁第3〜4行に「各粉末粒子表面・・・
・・・・・・でそのまま」とあるを「各粉末粒子は互い
に反応してはいるが、各粉末粒子はその形態を完全に失
うことなく、はぼそのまま」と訂正する。 3 明細書第3頁第13〜14行に「共重合体、これら
の水溶液」とあるを「共重合体などの水溶液」と訂正す
る。 4 明細書第14頁第7行に「ピルビン酸」とあるを「
ピルビン酸」と訂正する。 5 明細書第7頁第9〜10行に r (CH2CH)n   とあるを 0OHJ [(CH2CH)n   と訂正する。 OOHJ 6 明細書第13頁第2〜3行に r (CH2CH)n     (a)  とあるをC
0OHJ r (CH2CH)n     (a)  と訂正する
。 C0OHJ (以 上) 特許請求の範囲 ■ カルシウム源材料粉末とリン源材料粉末とを原料と
してリン酸四カルシウムを製造するに際し、Ca/P=
2(モル比)となる様に両材料粉末を配合し、さらにリ
ン酸四カルシウムの理論生成量100部に対しアルミニ
ウム化合物をA/!203として0.005〜5部添加
して、1400℃以上の温度で半熔融もしくは熔融させ
ることを特徴とするリン酸四カルシウムの製造方法。 ■ 請求項(1)に記載の方法により製造されたリン酸
四カルシウム。 ■ 請求項(1)に記載の方法により製造されたリン酸
四カルシウム粉末100部とシリカ−アルミナ系非晶質
ガラス粉末0.005〜50部とからなる粉末混合物に
該粉末混合物重量の30〜60%の体内酸または 手続補正書動式) (nは、1000〜100000)で表されるポリアク
リル酸を混和することを特徴とするリン酸四カルシウム
硬化体の製造方法。 ■ 請求項(3)に記載の方法により製造されたリン酸
四カルシウム硬化体。 1 事件の表示 昭和63年特許願第332463号 2 発明の名称 リン酸四カルシウム及びリン酸四カルシウ4代理人 大阪市中央区平野町2−1−2沢の鶴ビル平成1年4月
25日 6 補正の対象 明細書中「図面の簡単な説明」の項 7 補正の内容 別紙添附の通り 補正の内容 1 明細書第22頁第13乃至第14行「第4図A−F
は、・・・・・・チャートである。」とあるのを下記の
通りに訂正する。 「第4図は、実施例2で得られた各生成物のX線回折結
果を示すチャートである。」 (以 上)
Figure 1 shows the l! for a raw material formulation with a Ca/P molar ratio of 2. 2 is a graph showing the relationship between the amount of No. 203 added, the firing temperature, and the semi-molten and molten states. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the amount of Al2O3 added to a raw material mixture with a Ca/P molar ratio of 2, the firing temperature, and the production rate of tetracalcium phosphate in the product. FIG. 3 is a chart showing the X-ray diffraction results of the products obtained in Example 1 and Comparative Example 1. 4A to 4F are charts showing the X-ray diffraction results of each product obtained in Example 2. (Above) Procedural proceedings (spontaneous) March 6, 1999 Director General of the Japan Patent Office Yoshi 1) Moon Takeshi, N1 Indication of the case Patent Application No. 332463 of 1988 2 Name of the invention Tetracalcium phosphate and Tetracalcium Phosphate Hardened Product 4 Agent Sawanotsuru Building Sponsored, 2-1-2 Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka 6 ``Claims'' in the specification to be amended and [Details of the amendment 1 Specification The scope of claims in the document is corrected as shown in the attached sheet. ~ 2 On page 3 of the specification, lines 3 to 4, “The surface of each powder particle...
The phrase ``as it is'' is corrected to ``Although each powder particle reacts with each other, each powder particle does not completely lose its shape and remains roughly the same.'' 3. On page 3, lines 13-14 of the specification, the phrase "copolymers and aqueous solutions thereof" is corrected to "aqueous solutions of copolymers, etc." 4. On page 14, line 7 of the specification, “pyruvic acid” has been replaced with “
Pyruvic acid,” he corrected. 5 On page 7, lines 9 and 10 of the specification, the statement r (CH2CH)n is corrected to 0OHJ [(CH2CH)n. OOHJ 6 On page 13 of the specification, lines 2-3, replace r (CH2CH)n (a) with C
Correct it as 0OHJ r (CH2CH)n (a). C0OHJ (and above) Claims ■ When producing tetracalcium phosphate using calcium source material powder and phosphorus source material powder as raw materials, Ca/P=
Both material powders are blended so that the molar ratio is 2 (molar ratio), and the aluminum compound is added to A/! for 100 parts of the theoretical production amount of tetracalcium phosphate. A method for producing tetracalcium phosphate, which comprises adding 0.005 to 5 parts of 203 and semi-melting or melting at a temperature of 1400°C or higher. (2) Tetracalcium phosphate produced by the method according to claim (1). (1) To a powder mixture consisting of 100 parts of tetracalcium phosphate powder produced by the method according to claim (1) and 0.005 to 50 parts of silica-alumina amorphous glass powder, 30 to 30 parts of the weight of the powder mixture is added. A method for producing a hardened tetracalcium phosphate material, which comprises mixing polyacrylic acid represented by 60% internal acid or procedurally corrected writing type (n is 1,000 to 100,000). (2) A cured tetracalcium phosphate produced by the method according to claim (3). 1 Indication of the case Patent Application No. 332463 of 1988 2 Name of the invention Tetracalcium phosphate and tetracalcium phosphate 4 Agent Sawanotsuru Building, 2-1-2 Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka April 25, 1999 6 Section 7 "Brief explanation of drawings" in the specification subject to amendment Contents of amendment 1 As shown in the attached sheet Contents of amendment 1 Page 22 of the specification, lines 13 to 14 "Figures 4 A-F
is...a chart. '' should be corrected as follows. "Figure 4 is a chart showing the X-ray diffraction results of each product obtained in Example 2." (End)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)カルシウム源材料粉末とリン源材料粉末とを原料
としてリン酸四カルシウムを製造するに際し、Ca/P
=2(モル比)となる様に両材料粉末を配合し、さらに
リン酸四カルシウムの理論生成量100部に対しアルミ
ニウム化合物をAl_2O_3て0.005〜5部添加
して、1400℃以上の温度で半熔融もしくは熔融させ
ることを特徴とするリン酸四カルシウムの製造方法。
(1) When producing tetracalcium phosphate using calcium source material powder and phosphorus source material powder as raw materials, Ca/P
= 2 (molar ratio), and further added 0.005 to 5 parts of aluminum compound as Al_2O_3 to 100 parts of theoretical production amount of tetracalcium phosphate, and heated to a temperature of 1400°C or higher. A method for producing tetracalcium phosphate, which is characterized by semi-melting or melting the tetracalcium phosphate.
(2)請求項(1)に記載の方法により製造されたリン
酸四カルシウム。
(2) Tetracalcium phosphate produced by the method according to claim (1).
(3)請求項(1)に記載の方法により製造されたリン
酸四カルシウム100部粉末とシリカ−アルミナ系非晶
質ガラス粉末0.005〜50部とからなる粉末混合物
に該粉末混合物重量の30〜60%の体内酸または (CH_2−CH)_n COOH (nは、1000〜100000)で表されるポリアク
リル酸を混和することを特徴とするリン酸四カルシウム
硬化体の製造方法。
(3) A powder mixture consisting of 100 parts of tetracalcium phosphate powder produced by the method according to claim (1) and 0.005 to 50 parts of silica-alumina amorphous glass powder is added to A method for producing a cured tetracalcium phosphate, which comprises mixing 30 to 60% of a body acid or polyacrylic acid represented by (CH_2-CH)_nCOOH (n is 1000 to 100000).
(4)請求項(3)に記載の方法により製造されたリン
酸四カルシウム硬化体。
(4) A cured tetracalcium phosphate product produced by the method according to claim (3).
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