JPH02182261A - 生体用セラミクス部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、抜歯窩充填材等の生体用セラミクス部材の製
造方法に関する。

〔従来の技術〕

最近、生体親和性セラミクス材料を用いた生体用セラミ
クス部材が作られるようになってきた。

生体用セラミクス部材としては、例えば骨欠損部の充填
材等が挙げられる。このような生体用セラミクス部材は
緻密体、多孔質体、顆粒といったものがあり、緻密体か
らなる生体用部材は、強度が高く、しかも部材内に細菌
の侵入が困難なことから感染しづらいという特性を有し
ている。また、多孔質体、顆粒からなる生体用部材は、
小孔や部材の空隙部に骨組織の形成が容易なことから良
好な骨結合状態を得やすいという特性を有している。

そこで従来は、このような特性を有する生体用セラミク
ス部材を例えば抜歯窩充填材として使用している。以下
、生体用セラミクス部材として抜歯窩充填材を例にとっ
て説明する。抜歯窩充填材は、抜歯後に生ずる抜歯窩に
おける骨吸収と顎堤低下を防止するための充填材料であ
る。一般に、生体親和性セラミクス材料よりなる抜歯窩
充填材は、芯となる部分に上記緻密体または単結晶体を
用い、その表面に多孔質体を被覆した構造のものが用い
られている。このような構造とすることにより、歯根と
しての強度と骨組織との親和性を持たせている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら従来の製造方法により得られる生体用セラ
ミクス部材は、骨組織と良好に結合しなかったり、生体
用部材から感染する可能性が高いという問題があった。

例えば、抜歯窩充填材の場゛合には、その材質として多
孔質体を用いると、部材の表面に形成されている小孔に
細菌が侵入し易いので、接触する歯肉部が感染するとい
う問題がある。

また、抜歯窩充填材として、顆粒を用いた場合には、他
の部分の歯が欠損して顎堤が低下すると、内圧等により
排出される恐れがある。

さらに、抜歯窩充填材として緻密体を用いると、骨組織
が緻密体の内部に形成されていかないので、骨組織と良
好に結合しないという問題がある。

そこで、本発明の目的は、骨組織と良好に骨結合し得、
しかも細菌による感染の恐れがなく、生体と良好に親和
し得る生体用セラミクス部材の製造方法を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題を解決し目的を達成するために、次の
ような手段を講じた。すなわち、生体親和性セラミクス
粉末と水とバインダーとを混合して緻密体用スラリーを
作成し、生体親和性セラミクス粉末と水とバインダーと
発泡剤とを混合して多孔体用スラリーを作成し、上記二
つの工程でそれぞれ得られた二種類のスラリーを互いに
混合させずに二層となるように所定の型に流し込み乾燥
させ、その後所定の速度で昇温し設定温度で焼成するよ
うにした。

なお、上記生体親和性セラミクス粉末は、アルミナ、ジ
ルコニア、ハイドロキシアパタイト（ＨＡＰ）、　　リ
ン酸三カルシウムのいずれがであることか望ましい。

〔作用〕

上記手段を講じたことにより、骨組織と良好に結合する
ことのできる多孔質体と細菌の侵入がなく感染の恐れの
ない緻密体とが層構造をなし、生体との優れた親和性を
有する生体用セラミクス部材が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例として抜歯窩充填材の製造方法
について説明する。

（第１実施例） 第１実施例は、生体親和性セラミクス粉末として、β−
リン酸三カルシウム（β−ＴＣＰ）を用いて抜歯窩充填
材を作成した例である。先ず、生体親和性セラミクス粉
末となる原料粉末を作成する。これは、炭酸カルシウム
ＣａＣＯ３とリン酸水素カルシウム・２水和物を用いて
Ｃａ　／　Ｐモル比が１．５０になるように調整し、メ
カノケミカル反応により原料粉末となるβ−ＴＣＰ粉末
を合成する。そして、このようにして合成した原料粉末
を９００℃で熱処理する。この熱処理を施すことにより
、原料粉末の粉体粒子を安定化させ、後述するスラリー
化後の乾燥中におけるひび割れおよび本焼成による収縮
を抑えることができる。

次に、上記原料粉末３０ｇに対しバインダーとしての機
能を有するポリアクリル酸アンモニウム塩系解膠剤６−
と純水１２−を加えて十分混合し、均一なスラリー状に
する。このスラリーに、ポリオキシエチレンのニールフ
ェノールと酸化エチレン１０ｍｏｌとからなる発泡剤２
．７−を加えてミキサーで混合し、発泡させる。このよ
うにして多孔体用スラリーを作成する。この多孔体用ス
ラリーが、この後の工程で焼成され多孔質体となる。

一方、上記原料粉末２０ｇに対して、バインダとしての
機能と解膠剤としての機能を有するポリアクリル酸アン
モニウム塩１０％溶液１ｏ−を加えて十分混合し均一の
スラリー状にする。このようにして緻密体用スラリーを
作成する。この緻密体用スラリーがこの後の工程で焼成
され緻密体となる。

次に、上記した多孔体用スラリーおよび緻密体用スラリ
ーを順に型に流し込み、そのままの状態で乾燥させる。

型は、磁性容器の内側をパラフィン紙で覆ったものを用
いる。そして、その型に多孔体用スラリーを先に流し込
み、その後、多孔体用スラリーと混合しないようにして
、緻密体用スラリーを流し込む。このようにして、型内
に多孔体用および緻密体用のスラリーからなる二層を形
成する。そして、室温にて乾燥させ、その後焼成する。

焼成条件は、３５０℃で１時間保持した後、１時間に１
００℃の昇温速度で１１００℃まで昇温させ、１１００
°Ｃで１時間保持した後、炉冷する。

このようにして、多孔質体と緻密体とが良好に接合した
二層構造の接合体が得られる。なお、上記接合体を測定
した結果、多孔質体の気孔率は約５０％で、孔径は１０
０μｍであった。

次に、上記接合体を切削加工し、所望の形状をした抜歯
窩充填材とする。第１図は上記接合体を切削加工して得
た抜歯窩充填材の形状を示す斜視図である。この抜歯窩
充填材１は、骨組織と接触する部分が多孔質体２で形成
され、歯肉部と接触する部分が緻密体３で形成されてい
る。そして、多孔質体２の先端を円錐状に形成し、歯肉
上皮に接する緻密体３の上面３ａを鏡面研摩している。

このような抜歯窩充填材１は、抜歯窩に充填したときに
、多孔質体２が骨組織に接触するので、多孔質体２に形
成されている多数の小孔に骨組織が容易に入り込み良好
な骨結合状態となる。また、歯肉部には緻密体３が接触
し、しかも外部と接触し細菌の侵入する可能性が高い緻
密体３の上面３ａを鏡面研摩しているので、歯肉部の感
染が確実に防止される。

したがって、上記第１実施例の抜歯窩充填材の製造方法
によれば、骨組織と良好な結合状態を得ることができ、
しかも歯肉部の感染を確実に防止できる生体親和性に優
れた抜歯窩充填材１を得ることができる。

（第２実施例） 第２実施例は、生体親和性セラミクス粉末として、ハイ
ドロキシアパタイト（ＨＡＰ）を用いて抜歯窩充填材を
作成した例である。先ず、第１実施例と同様に、メカノ
ケミカル法によりハイドロキシアパタイトよりなる原料
粉末を合成する。そして、合成された原料粉末を９５０
℃で熱処理して、原料粉末の粉体粒子を安定化さへ。

次に、多孔体用スラリーおよび緻密体用スラリを作成す
る。多孔体用スラリーは、ハイドロキシアパタイト粉末
３０ｇに対し、バインダーとしての機能を有するポリア
クリル酸アンモニウム塩系解膠剤６−と純水１２−を加
えて十分混合し、均一なスラリー状にし、さらにこのス
ラリーにポリオキシエチレンのニールフェノールと酸化
エチレン１０ｍｏｌとからなる発泡剤２．７　ｍを加え
てミキサーで混合し、発泡させることにより作成される
。一方、緻密体用スラリーは、ハイドロキシアパタイト
粉末２０ｇに対して、バインダーとしての機能と解膠剤
としての機能を有するポリアクリル酸アンモニウム塩１
０％溶液１０−を加えて十分混合し均一のスラリー状に
することにより作成される。

次に、多孔体用スラリーを磁性容器の内側をパラフィン
紙で覆った型に流し込み、その後、多孔体用スラリーと
混合しないようにして、緻密体用スラリーを流し込む。

このようにして、型内に多孔体用および緻密体用のスラ
リーからなる二層を形成する。そして、室温にて乾燥さ
せ、その後焼成する。焼成条件は、３５０℃で１時間保
持した後、１時間に１００℃の昇温速度で１２００℃ま
で昇温させ、１２００℃で１時間保持した後、炉冷する
。

このようにして、多孔質体と緻密体とが良好に接合した
二層構造の接合体が得られる。なお、上記接合体を測定
した結果、多孔質体の気孔率は約５０％で、孔径は１０
０〜３００μｍであった。

次に、上記接合体を切削加工して、第１図に示す如き弾
頭型の抜歯窩充填材とし、さらに歯肉部と接する緻密体
上面３ａを鏡面研摩する。

ハイドロキシアパタイトを用いた抜歯窩充填材によって
も歯肉部からの細菌による感染を防止でき、多孔質体２
が骨組織と良好に結合させることができた。

したがって、第２実施例によっても第１実施例と同様に
生体に対し優れた親和性を有する抜歯窩充填材を得るこ
とができる。

なお、上記第１および第２実施例においては、抜歯窩充
填材の製造方法について説明しているが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、その他の生体用セラミクス
部材の製造方法にも適用可能である。

〔発明の効果〕

以上詳記したように本発明によれば、生体親和性セラミ
クス粉末と水とバインダーとを混合して緻密体用スラリ
ーを作成し、生体親和性セラミクス粉末と水とバインダ
ーおよび発泡剤を混合して多孔体用スラリーを作成し、
上記二種類のスラリを互いに混合せず二層となるように
所定の型に流し込み乾燥させた後、所定の昇温速度で昇
温し、所定の温度で焼成するようにしたので、骨組織と
良好に結合することができ、しかも細菌による感染が確
実に防止された生体用セラミクス部材を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の生体用セラミクスの製造方法により得
られた抜歯窩充填材を示す斜視図である。 １・・・抜歯窩充填材、２・・・多孔質体、３・・・緻
密体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）生体親和性セラミクス粉末と水とバインダーとを
   混合して緻密体用スラリーを作成する工程と、生体親和
   性セラミクス粉末と水とバインダーと発泡剤とを混合し
   て多孔体用スラリーを作成する工程と、上記二つの工程
   でそれぞれ得られた二種類のスラリーを互いに混合させ
   ずに二層となるように所定の型に流し込み乾燥させる工
   程と、この工程の終了後所定の速度で昇温し設定温度で
   焼成する工程とからなる生体用セラミクス部材の製造方
   法。
2. （２）上記生体親和性セラミクス粉末は、アルミナ、ジ
   ルコニア、ハイドロキシアパタイト（ＨＡＰ）、リン酸
   三カルシウムのいずれかであることを特徴とする請求項
   １に記載の生体用セラミクス部材の製造方法。