JPH03159946A - Calcium quaternary phosphate cured form and production thereof - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、人工骨用制料、歯科祠料などとして有用なリ
ン酸四カルシウム硬化体およびその製造法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a hardened tetracalcium phosphate material useful as an artificial bone material, a dental polishing material, etc., and a method for producing the same.
なお、本明細書において、′溶融状態”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至った
状態をいい、また、“半溶融状態”とは、原料粉末が加
熱されて、流動するには至っていないものの、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
各粉末粒子は互いに反応しているが、各粉末粒子はその
形態を完全に失なうことなく、ほぼそのまま存在してい
る状態をいう。In this specification, the term ``molten state'' refers to a state in which the raw material powder becomes fluid as a result of being heated, and the term ``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 powder particles have apparently disappeared and formed a homogeneous phase, although they have not yet reached the point of fluidity.Furthermore, "porous state" refers to a state in which the raw material powder is heated and each powder particle reacts with each other. However, each powder particle does not completely lose its shape and remains almost unchanged.
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(Ca4 (PO4 )2 01は
、骨、歯などの主要無機成分であるリン酸化合物の一種
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、硬化する性質を有している。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 (Ca4(PO4)201) is a type of phosphoric acid compound that is a major inorganic component of bones, teeth, etc.It has high chemical activity and is an inorganic acid at room temperature. , saturated and unsaturated organic acids, homopolymers and copolymers of unsaturated organic acids, aqueous solutions thereof, physiological saline, etc., and have the property of easily reacting and curing. The body is biocompatible and useful as artificial bone material, dental material, etc.
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,
C a (O H) 2などが使用され、またP源とし
てP205、H3PO4、NH4H2PO4、(NH4
)2 HP04などが使用され、さらにCaおよびP源
としてCaHPO4、
Ca (H2 PO4 )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には、使川する原料の相違
により、各種の方法が存在するが、CaCO3粉末とC
a H P O 4粉末とを混合し、焼成する下記の
乾式製造法が最も一般的である。Conventionally, as raw materials for producing tetracalcium phosphate, CaCO3, Cab, Ca(OH)2, etc. have been used as Ca sources, and P205, H3PO4, NH4H2PO4, (NH4) have been used as P sources.
)2HP04, 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 powder and C
The most common method is the dry manufacturing method described below, in which the powder is mixed with a HPO4 powder and fired.
2CaCO3 +2CaHPO4 −
Ca4 (PO4)2 0+2CO2 +H2 0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
カルシウムを多量に含むリン酸化合物の混合物を得てい
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溶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℃づ
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 - Ca4 (PO4)2 0+2CO2 +H2 0 In this method, the raw powder mixture must be fired at a temperature of about 1300 to 1600°C, and then rapidly cooled to about 400°C (cooling rate of about 10°C/min or more). and obtained a mixture of phosphoric acid compounds containing a large amount of tetracalcium phosphate. In this method, when the firing temperature is set to 1600° C. or higher, the product forms a mixed phase of porous portions and semi-molten portions, causing a problem of variations in quality of tetracalcium phosphate. Furthermore, even if the firing temperature is in the temperature range of 1,300 to 1,600 degrees Celsius, the obtained tetracalcium phosphate is highly reactive and very unstable. Hydroxyapatite is easily produced by absorbing atmospheric water vapor in the temperature range of ~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, the moisture content in the atmosphere in the firing furnace during cooling,
It is necessary to strictly control the cooling rate, etc.
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、焼戊炉内で生成物を強
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、急冷に伴う炉壁耐大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 furnace is not only technically difficult, but also causes damage to large furnace wall components 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
料配合物を半溶融または溶融状態5
4
?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、従来品に優る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 developed a raw material mixture to which a specific amount of an aluminum compound has been added to a semi-molten or molten state. It has been found that the problems of the prior art are greatly reduced or substantially eliminated when heating is carried out at . It has also been found that the cured product obtained from tetracalcium phosphate obtained in this manner also has physical properties that are superior to, but not inferior to, conventional products.
すなわち、本発明は、■下記のリン酸四カルシウム硬化
体およびそれらの製造法を提供するものである:
(1)Ca/P=2(モル比)となる様にカルシウム源
材料粉末とリン源材料粉末を配合し、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AQ203として0.005〜5部添加し、140
0℃以上の温度で半溶融もしくは溶融させてリン酸四カ
ルシウムの製造した後、得られたリン酸四カルシウムの
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6
(CH,,−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。That is, the present invention provides (1) the following cured tetracalcium phosphate and their production method: (1) calcium source material powder and phosphorus source so that Ca/P=2 (molar ratio); Blend the material powder, and further add 0.005 to 5 parts of aluminum compound as AQ203 to 100 parts of theoretical production amount of tetracalcium phosphate,
After producing tetracalcium phosphate by semi-melting or melting at a temperature of 0°C or higher, 100 parts of the obtained tetracalcium phosphate powder and 0 parts of silica-alumina amorphous glass powder
.. 005 to 50 parts of the powder mixture, 30 to 60% of the weight of the powder mixture is mixed with an internal acid or a polyacrylic acid represented by 6 (CH,,-CH}n COOH (n is 1000 to 100000). A method for producing a cured tetracalcium phosphate product, characterized by:
■上記項■に記載の製造方法により得られたリン酸四カ
ルシウム硬化体。■ A cured tetracalcium phosphate obtained by the production method described in the above item ■.
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、CaH
PO4、CaHPO4・2H2 0,CaCO3、Ca
3 (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5μm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 CaH.
PO4, CaHPO4・2H2 0, CaCO3, Ca
3 (PO4)2 and the like are preferably used. These are usually used as powders of 20 μm or less, with an average size of about 5 μm.
また、リン酸四カルシウムの製造原料に配合す7
るアルミニウム化合物としては、AQ203、AQ (
OH)3 、AQ (PO)a 、AQPOa、AQ(
H2 PO4 )3 、AQ B2 、AQCI23、
AQF3、AQI3、AQ2 (SiO3)3、AR2
(804 )3 、AQ2 Ti05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
、生戊物の色調などの観点からは、AQ203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, the aluminum compounds added to the raw materials for producing tetracalcium phosphate are AQ203, AQ (
OH)3, AQ (PO)a, AQPOa, AQ(
H2 PO4 )3 , AQ B2 , AQCI23,
AQF3, AQI3, AQ2 (SiO3)3, AR2
(804)3, AQ2 Ti05, etc. are exemplified, and these may be used alone or in combination of two or more. Among these, AQ203 is more preferable from the viewpoint of uniformity of fired products, adjustment of firing temperature, color tone of raw wood, 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C a / 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AQ203として0.005〜5
部添加して、1400℃以上の温度で焼成して、半溶融
もしくは溶融させた後、炉内で自然放冷する。冷却速度
は、原料の使8
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、半溶融すれば、原料
粉末混合物および焼成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
することが出来るので、有利である。リン酸四カルシウ
ムの理論生戊量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、AQ203として1〜2部程
度であり、またより好ましい焼戊温度は、1500〜1
550℃である。In the present invention, such raw materials are blended so that the molar ratio of Ca/P is 2, and an aluminum compound is added to AQ203 for 100 parts of the theoretical amount of tetracalcium phosphate produced from this raw material blend. as 0.005~5
After adding 100% of the total amount of carbon dioxide 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 material used, the capacity and structure of the furnace, etc., but in any case, the cooling rate is 10°C/10°C as in the conventional method.
This is extremely slow cooling compared to rapid cooling of more than a minute. When firing, if the raw material powder mixture containing all of the above components is shaped to the extent that it does not disintegrate and is semi-molten, a container for storing the raw material powder mixture and the fired product is not required, and handling is easy. This is advantageous because the volume inside the firing furnace can be used effectively. A more preferable addition amount of the aluminum compound to 100 parts of theoretical production of tetracalcium phosphate is about 1 to 2 parts as AQ203, and a more preferable baking temperature is about 1500 to 1.
The temperature is 550°C.
第1図にC a / 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
度と半溶融および溶融状態との関係を示す。第1図から
、半溶融および溶融状態は、9
A(2203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、AQ20
3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、半溶融状態の生成物が得られる。Figure 1 shows the amount of AQ203 added to a raw material mixture with a molar ratio of Ca/P of 2 (the amount added to 100 parts of the theoretical amount of tetracalcium phosphate to be produced), the calcination temperature, and the semi-molten and molten states. Indicates the relationship between From FIG. 1, it is clear that the semi-molten and molten states can be adjusted quite freely depending on the amount of 9A (2203).For example, AQ20
If the blending amount of No. 3 is 5%, a semi-molten product can be obtained by setting the firing temperature to about 1450°C.
また、第2図にC a / 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)、
焼成温度と生戊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。In addition, Fig. 2 shows the amount of AQ203 added to a raw material mixture with a molar ratio of C a / P of 2 (the amount added to 100 parts of the theoretical amount of tetracalcium phosphate to be produced);
The relationship between the firing temperature and the proportion of tetracalcium phosphate in the raw wood is schematically shown.
AQ203の配合量が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、AQ203の
配合量は5%以下とすべきことが明らかである。If the amount of AQ203 exceeds 5%, only hydroxyapatite will be formed, so it is clear that the amount of AQ203 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
固く焼き締まっており、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10
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、AQ20
3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 very hard and compacted, and almost no conversion into hydroxyapatite occurs. In addition, tetracalcium phosphate obtained by conventional firing methods is usually grayish white in color, 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, or
In many cases, the material is colored grayish-green and loses its value as a biomaterial from an aesthetic point of view. However, AQ20
Tetracalcium phosphate obtained by the method of the present invention by blending 3 is not affected by the type of raw materials used or trace impurities, and is uniformly colored from light 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、B a
804 、B a CO3、S r S O 4 、S
r C 0 3などのアルカリ土類金属化合物、Ba
S i F6 、SnF2 、CaF2、NaF,AQ
F3 、Na2 SiF6などの含フッ素化合物などの
一種または二種以上を添加するこ11
とが出来る。これらの任意添加物は、A Q 2 0
3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, B a
804, B a CO3, S r SO 4 , S
r Alkaline earth metal compounds such as C 0 3, Ba
S i F6 , SnF2 , CaF2, NaF, AQ
One or more fluorine-containing compounds such as F3, Na2, SiF6, etc. can be added. These optional additives are AQ20
It can be used in place of up to about 60% of the aluminum compound as No. 3. 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
リカー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市量の30〜60
%の体内酸または下記の式(a)
(CH2 CH}o (a)COOH
(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 a silica-alumina amorphous glass powder. 30-60 of the market amount
% of body acid or polyacrylic acid represented by the following formula (a) (CH2 CH}o (a) COOH (n is 1000 to 100000).
シリカ−アルミナ系非晶質ガラスとしては、シリカ及び
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1つ
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 amorphous glass is produced by melting and rapidly cooling raw materials that contain silica and alumina as the main components and may also contain small amounts of calcium, fluorine, sodium, phosphorus, titanium, strontium, etc. It is used after being vitrified and crushed.
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部未満の場合
には、添加による効果が殆ど認められない。一方、50
部を上回る場合には、強度の改善が殆ど認められないか
、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 parts with respect to 100 parts of the tetracalcium phosphate powder, almost no effect is observed by the addition. On the other hand, 50
If the strength exceeds 50%, 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
It is usually 10 μm or less, and the average is 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
などが挙げられ、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
ことができる。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.
これらの体内酸およびポリアクリル酸の使用量13
(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電量の30〜60%
程度とする。The amount of these internal acids and polyacrylic acid used13 (as acid) is 30 to 60% of the total amount of electricity of tetracalcium phosphate powder and silica-alumina amorphous glass powder.
degree.
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。The tetracalcium phosphate hardened product obtained in this way has a large bulk specific gravity of the tetracalcium phosphate powder, so compared to conventional products, the bulk specific gravity itself is significantly larger and the crushing strength is also higher. .
従って、この様な硬化体は、人工骨用材料、南科材料な
どの生体用材料として有用である。Therefore, such a hardened product is useful as a biological material such as an artificial bone material or a Nanke 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)原料粉末配合物の半溶融乃至溶融という操作によ
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) The operation of semi-melting or melting the raw material powder mixture eliminates the need for rapid cooling operations, dehumidification and drying in the firing furnace, etc., unlike conventional methods.
従って、特殊な構造の焼成炉を必要とせず、通常の焼戊
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.
14
(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。14 (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、溶融しない。これに対し、AQ203を
併用する本発明方法では、半溶融乃至溶融温度が大巾に
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 AQ203 is used in combination is advantageous in terms of energy since the semi-melting or melting temperature is significantly lowered.
(4)l!203を併用することにより、半溶融温度範
囲が広がるので、製品のロットによるバラツキ、生成物
内部の成分組戊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)l! By using 203 in combination, the semi-melting temperature range is expanded, so variations between product lots and non-uniform composition of components inside the product are greatly reduced, resulting in a product with uniform and stable quality. .
(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、AEI!203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 less aesthetically pleasing, AEI! By using 203 in combination, a beautiful product uniformly colored from light blue to light blue can be obtained.
(6)本発叩によるリン酸四カルシウム硬化体は、15 かさ比重が大きく、破砕強度も高い。(6) The hardened tetracalcium phosphate obtained by this beating is 15 It has a large bulk specific gravity and high crushing strength.
実施例
以下に実施例および参考例を示し、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 reference examples are shown below to further clarify the features of the present invention.
参考例1
平均粒径5μm程度の粉末状のCaCO3とC a H
P 0 4とを1:1のモル比で混合し、さらにAQ
203を混合物重量の0.1%の割合で添加して、大気
中1600℃で2時間炉内焼戊して、半溶融した後、炉
内で自然放冷し、400℃に下降した時点で炉外に取出
した。Reference example 1 Powdered CaCO3 and C a H with an average particle size of about 5 μm
P 0 4 is mixed at a molar ratio of 1:1, and further AQ
203 was added at a rate of 0.1% of the weight of the mixture and baked in a furnace at 1600°C in the atmosphere for 2 hours to semi-melt it, then allowed to cool naturally in the furnace, and when the temperature dropped 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図の粘果から、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 mucilage in Figure 3 it is clear that the product consists essentially of tetracalcium phosphate.
比較参考例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1 h
ものであった。Comparative Reference Example 1 The same operation as in Example 1 was performed except that the firing temperature was 1500°C. The product was porous for 1 h.
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.
参考例2
AQ203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、参考
例1と同様の操作を行なった。Reference Example 2 The same operation as in Reference Example 1 was performed except that the amount of AQ203 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A92Ch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 A92Ch added, and the firing temperature is as follows.
■.第4図A
AQ2 03 : 50%
焼成温度:1B50°C
■.第4図B
AR203 : 20%
焼成温度:1400゜C
17
■.第4図C
Al22 03 : 10%
焼成温度:1450℃
■.第4図D
AQ2 03 : 5%
焼成温度:1450℃
■.第4図E
AQ203 : 1,5%
焼成温度:1500℃
■.第4図F
A122 03 : 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、溶融温度の効果も著るしく、リン酸四カ
ルシウムも良好に生成される。しかしながら、AQ20
3を5%を」二回る量添加しても、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
成をド■害するよ18
うになるので、A Q 2 0 3の添加量は、5%を
4二限とする。■. Figure 4 A AQ2 03: 50% Firing temperature: 1B50°C ■. Figure 4B AR203: 20% Firing temperature: 1400°C 17 ■. Figure 4 C Al22 03: 10% Firing temperature: 1450°C ■. Figure 4 D AQ2 03: 5% Firing temperature: 1450°C ■. Figure 4 E AQ203: 1.5% Firing temperature: 1500℃ ■. Figure 4 F A122 03: 0.005% Firing temperature: 1600°C From the results shown in Figure 4 A-F, the amount of AQ203 added was 5%.
If it is below, the effect of the melting temperature will be significant and tetracalcium phosphate will also be produced satisfactorily. However, AQ20
Even if 5% of 3 was added twice, no significant drop in the melting temperature would be observed, and on the contrary, it would damage the production of tetracalcium phosphate. The amount to be added is 5% with a limit of 42.
実施例1
参考例2で得られたリン酸四カルシウム(AQ20q添
加量=1.5%)の粉末(平均粒径5μm)100部に
シリカーアルミナ系非晶質ガラス粉末(シリカ50%、
アルミナ30%、その他SrSTi,Caなとの微量成
分20%)を10部、20部または30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 1 Silica-alumina amorphous glass powder (silica 50%,
After adding 10, 20 or 30 parts of 30% alumina and 20% trace components such as SrSTi and Ca,
For 100 parts of the obtained mixed powder, add 45% citric acid, 45% malic acid, or 30% malic acid and polyacrylic acid (
Fifty parts of an aqueous solution containing 15% of n=approximately 16,000 in the above formula (a) was added as an acid to obtain a cured product.
一方、比較として、AQ203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、」二記と同様に
して硬化体を得た。On the other hand, for comparison, a cured product was obtained in the same manner as in Section 2, except that a conventional tetracalcium phosphate powder containing no AQ203 was used.
各硬化体の24時間経過後の破砕強度は、第1表に示す
通りであった。The crushing strength of each cured product after 24 hours was 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.
アルミナ系ガラス粉末の使用m=
イ・・・シリカ
10部
口・・・シリカ
30部
ハ・・・シリカ
50部
二・・・クエン酸水溶液
ホ・・・リンゴ酸水溶液
へ・・・リンゴ酸十ポリアク
アルミナ系ガラス粉末の使用m=
アルミナ系ガラス粉末の使川量=
リル酸
1′−J
弔
1
表
従来品
イ 653 810
803口 621 773
781580 751 766
実施例
イ 1035 1260 11
24口 833 978
1031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。Use of alumina-based glass powder m = A... 10 parts of silica Mouth... 30 parts of silica C... 50 parts of silica 2... Aqueous citric acid solution H... To aqueous malic acid solution... 10 parts of malic acid Use of polyaqualumina glass powder m = Amount of alumina glass powder used = Rilic acid 1'-J Condolence 1 Table Conventional product A 653 810
803 units 621 773
781580 751 766 Example A 1035 1260 11
24 shares 833 978
1031ha 720 880
893 The crushing strength of the cured tetracalcium phosphate obtained by the present invention is approximately 1.5 times that of conventional tetracalcium phosphate cured in the same manner.
第1図は、C a / Pのモル比が2である原料配′
;!1
z U
合物に対するAR2(hの添加量、焼成温度と半溶融お
よび溶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AQ203の添加量、焼成温度と生成物中のリン酸
四カルシウムの生戊割合との関係を示すグラフである。
第3図は、参考例1および比較参考例1で得られた生底
物のX線回折測定結果を示すチャートである。
第4図は、参考例2で得られた各生成物のX線回折測定
結果を示すチャートである。
(以 上)
9′2Figure 1 shows a raw material arrangement with a molar ratio of Ca/P of 2.
;! This is a graph showing the relationship between the addition amount of AR2 (h), the calcination temperature, and the semi-molten and molten states for the 1 z U compound. 3 is a graph showing the relationship between the amount of addition of X, the firing temperature, and the percentage of raw tetracalcium phosphate in the product. This is a chart showing the results of ray diffraction measurements. Figure 4 is a chart showing the results of X-ray diffraction measurements of each product obtained in Reference Example 2. (Above) 9'2
Claims (2)
材料粉末とリン源材料粉末を配合し、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(Al_2O_3として)を0.005〜5部添加し
、1400℃以上の温度で半溶融もしくは溶融させるこ
とによりリン酸四カルシウムを製造した後、得られたリ
ン酸四カルシウムの粉末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 ▲数式、化学式、表等があります▼ (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。(1) Blend calcium source material powder and phosphorus source material powder so that Ca/P = 2 (molar ratio), and further add 0 parts of aluminum compound (as Al_2O_3) to 100 parts of theoretical production amount of tetracalcium phosphate. After producing tetracalcium phosphate by adding .005 to 5 parts and semi-melting or melting at a temperature of 1400°C or higher, 100 parts of the obtained tetracalcium phosphate powder and silica-alumina amorphous glass A powder mixture consisting of 0.005 to 50 parts of powder has an internal acid content of 30 to 60% of the weight of the powder mixture or polyacrylic acid represented by ▲Numerical formula, chemical formula, table, etc.▼ (n is 1000 to 100000) A method for producing a hardened tetracalcium phosphate product, which comprises mixing an acid.
ン酸四カルシウム硬化体。(2) A cured tetracalcium phosphate obtained by the production method according to claim (1).
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