JPH0585709A - フツ素アパタイトの製造方法 - Google Patents

フツ素アパタイトの製造方法

Info

Publication number
JPH0585709A
JPH0585709A JP24581791A JP24581791A JPH0585709A JP H0585709 A JPH0585709 A JP H0585709A JP 24581791 A JP24581791 A JP 24581791A JP 24581791 A JP24581791 A JP 24581791A JP H0585709 A JPH0585709 A JP H0585709A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder
calcium
slurry
reaction
fap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP24581791A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Irie
洋之 入江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP24581791A priority Critical patent/JPH0585709A/ja
Publication of JPH0585709A publication Critical patent/JPH0585709A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】より簡便な工程により、未反応物や副生成物を
含まない良質のフッ素アパタイトの製造方法を提供す
る。 【構成】炭酸カルシウム0.05mol とリン酸水素カルシウ
ム二水和物0.01mol を秤量し、純水200ml と共にジルコ
ニア製ボールミルポットにより、約24時間回転粉砕して
混合してメカノケミカル反応によりスラリーを得る。ス
ラリーを80℃で約1日乾燥する。スラリーを粉砕した
後、750 ℃で10時間焼成してβ−TCP粉末を得る。次
に、β−TCP微粉末を 100%-TCPとして0.15mol 秤
量し、フッ化カルシウム粉末0.05mol と合わせ、さらに
解膠剤として10% ポリアクリル酸アンモニウム塩水溶液
を加える。この混合物をボールミルで約5時間混合した
後、50℃で約1日乾燥させ、800 ℃で1時間焼成してフ
ッ素アパタイトの粉末を得た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フッ素アパタイトの製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】フッ素アパタイト[Ca10(PO4 6
2 ](以下、FAPと記す)は、水酸化アパタイト
(HAP)のOH基がフッ素に置換されたものである。
FAPは、HAPと同様に優れた生体親和性を有する。
特に、生体硬組織に対しては、骨補填材、骨修復材とし
て、HAPと同等の効果を示すことが知られている。さ
らに、HAPが酸性溶液に対して容易に溶解するのに比
べ、FAPは、酸性領域での耐溶解性が高いという性質
を有する点でHAPよりも優れている。
【0003】従来、FAPの製造方法としては、例え
ば、乾式法及び湿式法が知られている。乾式法は、ピロ
リン酸カルシウム、リン酸水素カルシウムまたはリン酸
三カルシウムの粉末とフッ化カルシウム粉末を、所望の
FAP量論比に混合して焼成する方法である。一方、湿
式法は、水酸化カルシウムのスラリ−と、フッ化水素ア
ンモニウムを含むリン酸水溶液とを反応させる方法であ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、FAP
は、上述のように生体材料としては、HAPと同等以上
の性質を有するにもかかわらず、FAPに関する研究例
または応用例は、医学分野及び材料学的分野のいずれに
おいてもHAPよりも少ない。
【0005】この原因として、水酸基で置換されていな
いフッ素のみで置換されたFAPは、HAPに比べて製
造が非常に困難であることが挙げられる。すなわち、上
述の乾式法では、例えば、炭酸カルシウム粉末、リン酸
水素カルシウム粉末及びフッ化カルシウム粉末を混合し
て焼成した場合に、反応が固相的に起こるため、得られ
るFAPが不均質になったり、未反応物が残留し易い。
これを解消するために、純度の高い良質なFAPを得る
ために、焼成温度をより高温にしたり焼成時間を延長す
るとフッ素の脱離が起こりやすくなり、水酸化アパタイ
トが生成しやすい欠点がある。
【0006】一方、上述の湿式法では、例えば、水酸化
カルシウムのスラリーに、フッ化水素アンモニウムとリ
ン酸水溶液を滴下してFAPを製造した場合、各成分の
濃度、反応温度、pH等を精密に制御しなければ、量論
比通りのFAPが得られない。このため、湿式法による
FAPの製造には、作業に熟練を要すると共に作業が繁
雑になる等問題があった。
【0007】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、未反応物や副生成物のない良質なFAPを、簡
便な工程で製造することができるフッ素アパタイトの製
造方法を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、炭酸カルシウ
ム粉末とリン酸水素カルシウムまたはリン酸水素カルシ
ウム二水和物の粉末をモル比で1:2となるように秤量
し、純水を加えて所定濃度のスラリーを得る工程と、ボ
ールミルを使用して前記スラリーを回転粉砕することに
より前記炭酸カルシウム粉末と前記リン酸水素カルシウ
ムまたは前記リン酸水素カルシウム二水和物の粉末をメ
カノケミカル的に反応させる工程と、メカノケミカル的
に反応させた前記スラリーを所定温度で完全に乾燥した
後粉砕して粉末にする工程と、該粉末を所定温度で焼成
してリン酸三カルシウム微粉末を得る工程と、該リン酸
三カルシウム微粉末とフッ化カルシウム粉末をモル比で
3:1となるように秤量した後、混合・焼成して固相反
応的にフッ素アパタイトを得る工程とを具備することを
特徴とするフッ素アパタイトの製造方法を提供する。
ここで、リン酸カルシウム微粉末は、平均粒子径が1μ
m以下でかつ比表面積が10〜40m2 /gである略球
状の粒子からなる微粉末であることが好ましい。
【0009】
【作用】本発明のフッ素アパタイトの製造方法によれ
ば、原料のスラリーを、ボールミルで回転粉砕して、炭
酸カルシウム粉末とリン酸水素カルシウムまたはリン酸
水素カルシウム二水和物の粉末をメカノケミカル的に反
応させ、これを乾燥後粉砕して得た粉末を焼成する、い
わゆるメカノケミカル法(湿式摩砕法)により、焼結特
性に優れたリン酸三カルシウムの微粉末を得ている。こ
のようなリン酸三カルシウム微粉末は、活性が高く、反
応性が著しく向上されているため、以降のフッ化カルシ
ウムとの固相反応がより均質的にかつ速かに進行する。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 実施例1
【0011】炭酸カルシウム0.05mol と、リン酸水
素カルシウム二水和物0.10molを秤量する。次に、
秤量した炭酸カルシウム及びリン酸水素カルシウム二水
和物を、純水200mlと共に、ジルコニア製ボールミル
ポットにより、約24時間回転粉砕して混合することに
よりスラリーを得た。このように回転粉砕混合中に、ジ
ルコニア製ボールが衝突して、原料粒子が粉砕されつつ
反応が進行するという、メカノケミカル的な反応によ
り、通常の撹拌混合だけでは得られないカルシウム欠損
アパタイトが生成されたスラリーとなる。
【0012】次に、得られたスラリーを80℃で約1日
乾燥した。次いで、このスラリーを粉砕した後750℃
で10時間焼成して粉末を得た。この粉末をX線回折に
より評価すると、β−リン酸三カルシウム(以下、β−
TCPという)の単一相でああった。
【0013】このようなメカノケミカル的な反応により
生成したβ−TCPの微粉末の平均粒子径及び比表面積
は下記表1に示す通りであった。参考として、乾式法及
び湿式法に従って製造した場合のβ−TCPの微粉末の
平均粒子径及び比表面積を併記した。 表 1 平均粒子径(μm) 比表面積(m2 /g) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 本実施例(メカノケミカル法) 0.44 27.4 乾 式 法 8.03 5.3 湿 式 法 5.03 67.1 上述のような本実施例で得られたβ−TCPの微粉末
は、焼結特性に優れ、非常に活性なものであった。
【0014】このようにして得たβ−TCP微粉末を、
100%β−TCPに換算して0.15mol 秤量し、市
販のフッ化カルシウム粉末0.05mol と合わせた。こ
の混合物に、解膠剤として10%ポリアクリル酸アンモ
ニウム塩水溶液を加えた。次に、この混合物をボールミ
ルで約5時間混合した後、50℃で約1日乾燥させた。
さらに、この混合物を800℃で1時間焼成して粉末を
得た。得られた粉末をX線回折により評価すると、FA
Pの単一相であった。
【0015】さらに、得られたFAPを次のようにして
評価した。すなわち、HAPとFAPはX線回折パター
ンが類似しているが、FAPのa軸方向の大きさは、H
APに比べて小さい点に着目して、得られたFAPを評
価した。
【0016】まず、ASTM(米国材料試験協会)によ
れば、(300)面の面間隔は、FAPが2.702オ
ングストローム(以下、Aと記す)、HAPが2.72
0Aであり、(400)面の面間隔は、FAPが2.0
28A、HAPが2.040Aであると示されている。
【0017】これに対して、得られたFAPについて測
定した粉末X線回折パターンでは、(300)面の面間
隔が2.703Aであり、(400)面の面間隔が2.
028Aであり、ASTMに示されたFAPとほぼ同様
な値を示した。また、得られた粉末の赤外吸収スペクト
ルを測定したところ、OH基による吸収はほとんど見ら
れなかった。以上の結果から、上述の製造方法で得られ
た粉末は、良質で純度の高いFAP粉末であることが確
認された。 実施例2
【0018】β−TCP微粉末とフッ化カルシウムとの
固相反応における焼成温度を、750〜1200℃の範
囲内で変化させた以外は、実施例1と同様にして、FA
Pの製造を行った。
【0019】この結果、上述の焼成温度の範囲内では、
実施例1と同様にFAPが得られることが確認された。
しかし、得られたFAP粉末のX線回折パターンによれ
ば、粉末のa軸に垂直な面の面間隔は、焼成温度が高く
なるにつれて、やや大きな値を示す傾向にあった。すな
わち、焼成温度が高くなるにつれて、得られるFAP粉
末のフッ素含有量が微妙に小さくなることが確認され
た。 比較例
【0020】比較例として乾式法に従ってFAPを製造
した場合について説明する。まず、ピロリン酸カルシウ
ムと炭酸カルシウムをモル比で1:1に混合した後、1
000℃で焼成してβ−TCP粉末を得た。次に、得ら
れたβーTCP粉末に、市販のフッ化カルシウムを、β
−TCPとのモル比が3:1となるように加え、ボール
ミルで混合した後、800℃の焼成温度で焼成した。
【0021】このようにして得られた粉末をX線回折で
評価した結果、この粉末は、FAP相の他に、出発物質
であるβ−TCPや若干の酸化カルシウムが認められ、
未反応物や副生成物を含む粉末であることが確認され
た。
【0022】次に、β−TCP粉末とフッ化カルシウム
との固相反応をさらに進行させるために、焼成温度を高
くしたり、焼成時間を延長して、同様にFAP粉末を製
造した。しかしながら、得られたFAP粉末は、製造過
程でフッ素が揮発してしまうため、純度の高いFAPを
得ることはできなかった。
【0023】
【発明の効果】以上説明した如くに、本発明のフッ素ア
パタイトの製造方法によれば、メカノケミカル法により
製造した、焼結特性に優れたリン酸三カルシウム微粉末
を、フッ化カルシウムとの固相反応に供することによ
り、精密に反応条件を制御する必要なく、未反応物や副
生成物を殆ど含まない良質なフッ素アパタイトを略量論
比どおりに製造できる等顕著な効果を有する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭酸カルシウム粉末とリン酸水素カルシ
    ウムまたはリン酸水素カルシウム二水和物の粉末をモル
    比で1:2となるように秤量し、純水を加えて所定濃度
    のスラリーを得る工程と、ボールミルを使用して前記ス
    ラリーを回転粉砕することにより前記炭酸カルシウム粉
    末と前記リン酸水素カルシウムまたは前記リン酸水素カ
    ルシウム二水和物の粉末をメカノケミカル的に反応させ
    る工程と、メカノケミカル的に反応させた前記スラリー
    を所定温度で完全に乾燥した後粉砕して粉末にする工程
    と、該粉末を所定温度で焼成してリン酸三カルシウム微
    粉末を得る工程と、該リン酸三カルシウム微粉末とフッ
    化カルシウム粉末をモル比で3:1となるように秤量し
    た後、混合・焼成して固相反応的にフッ素アパタイトを
    得る工程とを具備することを特徴とするフッ素アパタイ
    トの製造方法。
  2. 【請求項2】 リン酸カルシウム微粉末が平均粒子径が
    1μm以下でかつ比表面積が10〜40m2 /gである
    略球状の粒子からなる微粉末であることを特徴とする請
    求項1記載のフッ素アパタイトの製造方法。
JP24581791A 1991-09-25 1991-09-25 フツ素アパタイトの製造方法 Withdrawn JPH0585709A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24581791A JPH0585709A (ja) 1991-09-25 1991-09-25 フツ素アパタイトの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24581791A JPH0585709A (ja) 1991-09-25 1991-09-25 フツ素アパタイトの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0585709A true JPH0585709A (ja) 1993-04-06

Family

ID=17139297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24581791A Withdrawn JPH0585709A (ja) 1991-09-25 1991-09-25 フツ素アパタイトの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0585709A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110020245A1 (en) * 2006-01-31 2011-01-27 Karlinsey Robert L Functionalized calcium phosphate hybrid systems for confectionery and foodstuff applications
CN112158821A (zh) * 2020-09-06 2021-01-01 桂林理工大学 一种镉-氟磷灰石固溶体制备方法及其应用

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110020245A1 (en) * 2006-01-31 2011-01-27 Karlinsey Robert L Functionalized calcium phosphate hybrid systems for confectionery and foodstuff applications
US10130561B2 (en) * 2006-01-31 2018-11-20 Robert L. Karlinsey Functionalized calcium phosphate hybrid systems for confectionery and foodstuff applications
CN112158821A (zh) * 2020-09-06 2021-01-01 桂林理工大学 一种镉-氟磷灰石固溶体制备方法及其应用
CN112158821B (zh) * 2020-09-06 2023-08-11 桂林理工大学 一种镉-氟磷灰石固溶体制备方法及其应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Suchanek et al. Mechanochemical–hydrothermal synthesis of carbonated apatite powders at room temperature
US5569490A (en) Tetracalcium phosphate-based materials and processes for their preparation
EP0324425A1 (en) Method for producing dental and medical bone prosthesis and bone prosthesis produced thereby
US5322675A (en) Method of preparing calcium phosphate
Kehoe et al. Design of experiments study of hydroxyapatite synthesis for orthopaedic application using fractional factorial design
JPS6287406A (ja) β−リン酸三カルシウムの製造方法
Massit et al. XRD and FTIR analysis of magnesium substituted tricalcium calcium phosphate using a wet precipitation method
JP2004026648A (ja) α−およびβ−リン酸三カルシウム粉末の製造方法
JPH0585709A (ja) フツ素アパタイトの製造方法
KR102432594B1 (ko) 리튬화합물 제조 공정시에 부산되는 Ca-P슬러지와 인산용액을 이용한 수산화아파타이트 합성방법
JP2563186B2 (ja) リン酸カルシウム系硬化体の製造方法
JP3668530B2 (ja) リン酸四カルシウムの製造方法
US20220380216A1 (en) Method for producing whitlockite and method for controlling particle size of whitlockite crystal
Ghosh et al. Solution combustion synthesis of calcium hydroxyapatite nanoparticles
JPH0585710A (ja) フツ素アパタイトの製造方法
JPS63159207A (ja) 水酸アパタイトの製造方法
JP3082503B2 (ja) 人工骨製造用前駆体および人工骨の製法
JP2652764B2 (ja) 固着可能な歯科用及び医科用顆粒状骨補填材及びその製造方法
KR101345599B1 (ko) pH 조절에 의한 고순도의 베타 삼인산칼슘 나노 분말의 제조방법
JPH06122510A (ja) リン酸八カルシウムの製造方法
RU2431627C2 (ru) Способ подготовки шихты для получения биокерамики
EP1394132B1 (en) A new calcium phosphate cement composition and a method for the preparation thereof
JPS6366790B2 (ja)
JPH0536064B2 (ja)
GB2349877A (en) Preparing carbonated hydroxyapatite

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981203