JPH0517110A - 水酸アパタイト・ウイスカーの製造方法 - Google Patents

水酸アパタイト・ウイスカーの製造方法

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JPH0517110A
JPH0517110A JP3174176A JP17417691A JPH0517110A JP H0517110 A JPH0517110 A JP H0517110A JP 3174176 A JP3174176 A JP 3174176A JP 17417691 A JP17417691 A JP 17417691A JP H0517110 A JPH0517110 A JP H0517110A
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好男 斎田
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TOMITA SEIYAKU KK
Tomita Pharmaceutical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 医療用材料、複合材料の強化材などとしての
優れた特性を有する水酸アパタイト・ウィスカーを提供
することを主な目的とする。 【構成】 アルカリ金属塩の存在下に、水酸アパタイ
ト、リン酸カルシウムおよびリン酸二カルシウムの少な
くとも一種を800〜1200℃で焼成することを特徴
とする水酸アパタイト・ウィスカーの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水酸アパタイト・ウィ
スカーの製造方法に関する。本明細書において、“%”
および“部”とあるのは、それぞれ“重量%”および
“重量部”を意味するものとする。
【0002】
【従来の技術】水酸アパタイトは、生体適合性を有する
材料として、人工骨、人工歯、血液成分分離用吸着剤な
どの医療用分野において、実用化への開発が進められて
いる。また、セラミックス、プラスチックスなどの強化
材料としても、有用であると期待されている。従来水酸
アパタイトの製造方法としては、(1)水溶性カルシウ
ム塩と水溶性リン酸塩とを反応させる方法、(2)リン
酸水素カルシウムのスラリーに生石灰または消石灰を加
えて反応させる方法、(3)リン酸三カルシウムのスラ
リーに生石灰を加えてアルカリ水溶液で加水分解させる
方法などが知られている。これらの公知の方法で得られ
る水酸アパタイトの性状は、主に単純な粒状粉末若しく
は柱状粉末であり、さらにウィスカー状のものが混在し
ている場合もある。しかしながら、ウィスカー状のもの
が混在している場合にも、その繊維長は短く、凝集体を
形成しているので、医療用材料、複合材料の強化材など
として十分な特性を発揮し得ない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、医療用材
料、複合材料の強化材などとしての優れた特性を有する
水酸アパタイト・ウィスカーを提供することを主な目的
とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の様な
技術の現状に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、水酸アパタ
イト、リン酸三カルシウム或いはリン酸二カルシウムを
アルカリ金属塩の存在下に焼成する場合には、実質的に
ウィスカーからなる水酸アパタイトが得られることを見
出した。
【0005】すなわち、本発明は、下記の水酸アパタイ
ト・ウィスカーの製造方法を提供するものである:「ア
ルカリ金属塩の存在下に、水酸アパタイト、リン酸カル
シウムおよびリン酸二カルシウムの少なくとも一種を8
00〜1200℃で焼成することを特徴とする水酸アパ
タイト・ウィスカーの製造方法。」
【0006】本発明で原料として使用する材料は、水酸
アパタイト、リン酸三カルシウムおよびリン酸二カルシ
ウムの少なくとも一種である。これらのリン酸カルシウ
ム系原料は、公知の手法にしたがって、酸化カルシウ
ム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウ
ム、硝酸カルシウムなどのカルシウム源とリン酸、リン
酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸アンモニウムな
どのリン酸源とを湿式条件下に反応させることにより、
それぞれの単独或いは二種以上の混合物の形態で得られ
る。原料の性状は、粒状粉末、柱状粉末、これらに少量
のウィスカーが混入したものなどであり、それらのいず
れを使用しても良い。原料としての粒度は、特に限定さ
れないが、10μm以下程度とすることが好ましい。原
料の粒径を10μm以下とすることにより、後述のウィ
スカー形成のための圧縮成型が容易となり、またウィス
カー形成率も向上する。
【0007】本発明においては、上記の原料に触媒とし
てアルカリ金属塩の少なくとも一種を併用することを必
須とする。この様なアルカリ金属塩としては、塩化ナト
リウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウ
ム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウムなどが例示され
る。原料に対する触媒の添加は、原料粉末を触媒成分の
溶液に浸漬若しくは散布した後、乾燥するか、或いは原
料粉末と触媒成分粉末(好ましくは10μm以下程度)
とを均一に混合するか、或いは上記の湿式法による原料
の製造時に触媒成分を予め共存させておくことにより行
なう。原料に対する触媒の配合量は、前者100部に対
し後者10〜400部程度(固形分として)とする。原
料100部に対する触媒の配合量が10部未満である場
合には、ウィスカーへの転移率が低くなるのに対し、4
00部を上回る場合には、繊維径が太くなり過ぎたり、
焼成物がガラス状の溶融物となったりすることがある。
【0008】本発明においては、上記の原料と触媒との
混合物を成形し、800〜1200℃の温度で焼成す
る。焼成温度が800℃未満の場合には、ウィスカーの
成長が十分に行なわれないのに対し、1200℃を上回
る場合には、原料の一部が分解するおそれがある。焼成
時間は、触媒の使用量、成形体の大きさなどにより異な
るが、ウィスカーの十分な成長などを考慮すると、通常
最低1時間程度は必要であり、8時間程度を上限とす
る。焼成雰囲気は、特に限定されないが、大気中で焼成
するのが実用上有利である。
【0009】焼成を終えた成形体は、放冷後温水中で解
砕され、未反応の原料および触媒を除去された後、水洗
され、その結果、所望の水酸アパタイト・ウィスカーが
得られる。
【0010】得られた水酸アパタイト・ウィスカーは、
通常長さ5〜150μm程度、径0.2〜5μm程度で
ある。
【0011】
【発明の効果】本発明方法により得られた水酸アパタイ
ト・ウィスカーは、それ自体として、人工骨、人工歯、
血液成分分離用吸着剤などの医療材料用素材として、有
用である。また、本発明方法により得られた水酸アパタ
イト・ウィスカーは、セラミックス、プラスチックスな
どの強化用材料としても有用であり、その結果得られる
複合材料の強度、弾性率などを著しく向上させる。
【0012】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らかにする。
【0013】実施例1〜2 塩化カルシウム二水塩1470gを水5lに溶解し、こ
れに水酸化ナトリウム800gを含む水溶液3lを添加
し、さらに85%リン酸溶液690gを添加した。混合
液を90〜100℃に加温して? 時間保持し、反応さ
せた。反応終了後、生成物を水洗し、乾燥して、水酸ア
パタイト760gを得た。得られた水酸アパタイトは、
白色の柱状結晶性粉末であり、カルシウムとリンとのモ
ル比は、1:1.64であった。次いで、上記で得られ
た水酸アパタイトに下記第1表に示す割合で触媒を加
え、加圧成型し、焼成し、放冷した後、温水中で解砕し
て、水酸アパタイト・ウィスカーを得た。得られた水酸
アパタイト・ウィスカーの性状を第1表に示す。
【0014】実施例3 塩化カルシウム二水塩1328gを水5lに溶解し、こ
れにリン酸二アンモニウム792gを含む水溶液4lを
混合し、さらに28%アンモニア水で混合液のpHを約
7に調整して、4時間反応させた。反応終了後、生成物
を水洗し、乾燥して、リン酸三カルシウム700gを得
た。得られたリン酸三カルシウムは、白色の非晶質粉末
であり、カルシウムとリンとのモル比は、1:1.52
であった。次いで、上記で得られた水酸アパタイトに下
記第1表に示す割合で触媒を加え、加圧成型し、焼成
し、放冷した後、温水中で解砕して、水酸アパタイト・
ウィスカーを得た。得られた水酸アパタイト・ウィスカ
ーの性状を第1表に示す。
【0015】実施例4 実施例3と同様にして得たリン酸三カルシウムを大気中
800℃で3時間焼成して、β−リン酸三カルシウムを
得た。次いで、上記で得られたβ−リン酸三カルシウム
に下記第1表に示す割合で触媒を加え、加圧成型し、焼
成し、放冷した後、温水中で解砕して、水酸アパタイト
・ウィスカーを得た。得られた水酸アパタイト・ウィス
カーの性状を第1表に示す。
【0016】実施例5〜6 水酸化カルシウム518gを水10lに分散させ、これ
に85%リン酸溶液807gを添加し、混合液を4時間
保持し、反応させた。反応終了後、生成物を水洗し、乾
燥して、リン酸二カルシウム1000gを得た。得られ
たリン酸二カルシウムは、鱗片状の光沢ある粉末であ
り、カルシウムとリンとのモル比は、1:1.1であっ
た。次いで、上記で得られたリン酸二カルシウムに下記
第1表に示す割合で触媒を加え、加圧成型し、焼成し、
放冷した後、温水中で解砕して、水酸アパタイト・ウィ
スカーを得た。得られた水酸アパタイト・ウィスカーの
性状を第1表に示す。
【0017】比較例1 実施例1と同様の手法で製造した水酸アパタイトを触媒
を加えることなくそのまま成型し、焼成し、放冷した
後、温水中で解砕したが、ウィスカーは形成されなかっ
た。
【0018】比較例2 実施例4と同様にして製造したリン酸三カルシウムを触
媒を加えることなくそのまま成型し、焼成し、放冷した
後、温水中で解砕したが、ウィスカーは形成されなかっ
た。
【0019】比較例3 実施例5と同様にして製造したリン酸二カルシウムを触
媒を加えることなくそのまま成型し、焼成し、放冷した
後、温水中で解砕したが、ウィスカーは形成されなかっ
た。
【0020】 第 1 表 実施例 原 料 触 媒 焼 成 条 件 性 状 1 水酸AP 硫酸K 1200℃×1時間 長さ5 〜30μm 5部 20部 径0.2 〜0.5 μm 2 水酸AP ホウ酸K 1000℃×2時間 長さ10〜100 μm 10部 20部 径0.2 〜0.5 μm 3 リン酸三Ca ホウ酸Na 950℃×3時間 長さ10〜50μm 5部 15部 径1.0 〜5.0 μm 4 リン酸三Ca 硫酸K 1100℃×2時間 長さ10〜50μm 10部 15部 径1.0 〜5.0 μm 5 リン酸二Ca 塩化Na 900℃×2時間 長さ5 〜50μm 5部 20部 径1.0 〜5.0 μm 6 リン酸二Ca 塩化K 1000℃×6時間 長さ5 〜50μm 10部 5部 径1.0 〜5.0 μm 比較例 1 水酸AP − 1200℃×1時間 ウィスカー未形成 2 リン酸三Ca − 1100℃×2時間 ウィスカー未形成 3 リン酸二Ca − 900℃×6時間 ウィスカー未形成 注:水酸AP…水酸アパタイト リン酸三Ca…リン酸三カルシウム(但し実施例3のも
のは乾燥品;実施例4および比較例2のものは焼成品) リン酸二Ca…リン酸二カルシウム 硫酸K…硫酸カリウム ホウ酸K…ホウ酸カリウム ホウ酸Na…ホウ酸ナトリウム 塩化K …塩化カリウム 塩化Na…塩化ナトリウム
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年7月29日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】実施例1〜2 塩化カルシウム二水塩1470gを水51に溶解し、こ
れに水酸化ナトリウム800gを含む水溶液31を添加
し、さらに85%リン酸溶液690gを添加した。混合
液を90〜100℃に加温して4時間保持し、反応させ
た。反応終了後、生成物を水洗し、乾燥して、水酸アパ
タイト760gを得た。得られた水酸アパタイトは、白
色の柱状結晶性粉末であり、カルシウムとリンとのモル
比は、1:1・64であった。次いで、上記で得られた
水酸アパタイトに下記第1表に示す割合で触媒を加え、
加圧成型し、焼成し、放冷した後、温水中で解砕して、
水酸アパタイト・ウィスカーを得た。得られた水酸アパ
タイト・ウィスカーの性状を第1表に示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // A61K 6/033 7019−4C C04B 35/80 A 7305−4G

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 アルカリ金属塩の存在下に、水酸アパ
    タイト、リン酸カルシウムおよびリン酸二カルシウムの
    少なくとも一種を800〜1200℃で焼成することを
    特徴とする水酸アパタイト・ウィスカーの製造方法。
JP17417691A 1991-07-15 1991-07-15 水酸アパタイト・ウィスカーの製造方法 Expired - Fee Related JP3215892B2 (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100473276B1 (ko) * 2001-12-05 2005-03-08 요업기술원 수열합성법을 이용한 실리콘 및 마그네슘을 함유하는수산화아파타이트 휘스커 제조방법 및 응용
KR100473275B1 (ko) * 2001-12-05 2005-03-08 요업기술원 용융염법을 이용한 실리콘 및 마그네슘을 함유하는수산화아파타이트 휘스커 제조방법 및 응용
US20110065890A1 (en) * 2009-09-14 2011-03-17 Meiji University Calcium phosphate/biodegradable polymer hybrid material, method for producing same and implant using the hybrid material
CN113024119A (zh) * 2021-03-26 2021-06-25 昆明理工大学 一种玻璃陶瓷材料及其制备方法

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