JPH0585710A - 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
- JPH0585710A JPH0585710A JP27710691A JP27710691A JPH0585710A JP H0585710 A JPH0585710 A JP H0585710A JP 27710691 A JP27710691 A JP 27710691A JP 27710691 A JP27710691 A JP 27710691A JP H0585710 A JPH0585710 A JP H0585710A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- calcium
- slurry
- powder
- calcium carbonate
- fap
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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
を含まない良質なフッ素アパタイトをより簡便な工程に
より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。 【構成】 フッ化カルシウム粉末1.67×10-2ｍｏｌ、炭
酸カルシウム粉末5.00×10-2ｍｏｌ、さらに、リン酸水
素カルシウム二水和物10.00 ×10-2を秤量し、純水200
ｍｌと共にジルコニア製のボールミルポットにより、24
時間回転させ粉砕、混合することによりメカノケミカル
的効果を与え、得られたスラリーを80℃の温度で約１日
乾燥してＦＡＰ前駆体を得る。そして、このＦＡＰ前駆
体を800℃で１時間焼成してフッ素アパタイトの粉末を
得た。
を含まない良質なフッ素アパタイトをより簡便な工程に
より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。 【構成】 フッ化カルシウム粉末1.67×10-2ｍｏｌ、炭
酸カルシウム粉末5.00×10-2ｍｏｌ、さらに、リン酸水
素カルシウム二水和物10.00 ×10-2を秤量し、純水200
ｍｌと共にジルコニア製のボールミルポットにより、24
時間回転させ粉砕、混合することによりメカノケミカル
的効果を与え、得られたスラリーを80℃の温度で約１日
乾燥してＦＡＰ前駆体を得る。そして、このＦＡＰ前駆
体を800℃で１時間焼成してフッ素アパタイトの粉末を
得た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フッ素アパタイトの製
造方法に関するものである。
造方法に関するものである。
【０００２】すなわち、生体硬組織に対する骨補填材、
骨修復材などの生体セラミックスの原料として酸性領域
での耐溶解性が高いフッ素アパタイト［Ｃａ10（Ｐ
Ｏ4 ）6 Ｆ2 ］（以下、ＦＡＰと記す）をフッ化カルシ
ウム、炭酸カルシウムとリン酸水素カルシウム又はリン
酸水素カルシウム二水和物の粉末を用いて、メカノケミ
カル的な効果を与えることにより生成する製造方法に関
するものである。
骨修復材などの生体セラミックスの原料として酸性領域
での耐溶解性が高いフッ素アパタイト［Ｃａ10（Ｐ
Ｏ4 ）6 Ｆ2 ］（以下、ＦＡＰと記す）をフッ化カルシ
ウム、炭酸カルシウムとリン酸水素カルシウム又はリン
酸水素カルシウム二水和物の粉末を用いて、メカノケミ
カル的な効果を与えることにより生成する製造方法に関
するものである。
【０００３】
【従来の技術】近年、医療工業の進歩とともに、交通事
故などによる外傷や、変形性関節症、リウマチなどで骨
の一部が欠損した場合に、その代替や修復に使用される
人工骨や人工関節、あるいは歯科領域における人工歯根
などの研究が盛んに行われるようになってきている。こ
れらの人工骨材の素材としては、毒性がなく、安全で、
大きい機械的強度を有し、かつ生体組織と結合しやすい
上に生体内で自然に消失し、新生骨と置換されるものが
好ましいとされ、このような要件を満たすものとして、
水酸化アパタイト（以下、ＨＡＰと記す）の焼結体が脚
光を浴びている。
故などによる外傷や、変形性関節症、リウマチなどで骨
の一部が欠損した場合に、その代替や修復に使用される
人工骨や人工関節、あるいは歯科領域における人工歯根
などの研究が盛んに行われるようになってきている。こ
れらの人工骨材の素材としては、毒性がなく、安全で、
大きい機械的強度を有し、かつ生体組織と結合しやすい
上に生体内で自然に消失し、新生骨と置換されるものが
好ましいとされ、このような要件を満たすものとして、
水酸化アパタイト（以下、ＨＡＰと記す）の焼結体が脚
光を浴びている。
【０００４】ところがＨＡＰは、酸性溶液に対して容易
に溶解してしまうという性質がある。そのため上記のご
とく生体硬組織に対する骨補填材、骨修復材としてＨＡ
Ｐと同等以上の生体親和性を有し、さらにＨＡＰに比べ
て酸性領域での耐溶解性が高い生体材料としてＦＡＰが
考えられる。このＦＡＰの製造方法として具体的には、
水酸化カルシウム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する方法によって製造する湿式法、
又は、炭酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、フッ化
カルシウム粉末を混合して焼成して製造する乾式法があ
る。
に溶解してしまうという性質がある。そのため上記のご
とく生体硬組織に対する骨補填材、骨修復材としてＨＡ
Ｐと同等以上の生体親和性を有し、さらにＨＡＰに比べ
て酸性領域での耐溶解性が高い生体材料としてＦＡＰが
考えられる。このＦＡＰの製造方法として具体的には、
水酸化カルシウム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する方法によって製造する湿式法、
又は、炭酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、フッ化
カルシウム粉末を混合して焼成して製造する乾式法があ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このＦＡＰ
に関する研究例、応用例は医学的にも材料学的にもＨＡ
Ｐより少ないのが現状である。その原因としては、ＦＡ
Ｐの製造がＨＡＰに比べて難しいということが挙げられ
る。つまり、湿式法では濃度、温度、ＰＨ等の値を非常
に精密に制御しなければ量論比どおりの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の問題があった。
又、乾式法においては固相反応によるため、不均質で未
反応物が残留しやすい。これを解消するために焼成温度
を高温にするとフッ素の脱離が起こりやすくなり、ＦＡ
ＰではなくＨＡＰが生成しやすくなるという問題があ
る。
に関する研究例、応用例は医学的にも材料学的にもＨＡ
Ｐより少ないのが現状である。その原因としては、ＦＡ
Ｐの製造がＨＡＰに比べて難しいということが挙げられ
る。つまり、湿式法では濃度、温度、ＰＨ等の値を非常
に精密に制御しなければ量論比どおりの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の問題があった。
又、乾式法においては固相反応によるため、不均質で未
反応物が残留しやすい。これを解消するために焼成温度
を高温にするとフッ素の脱離が起こりやすくなり、ＦＡ
ＰではなくＨＡＰが生成しやすくなるという問題があ
る。
【０００６】そこで、本発明は、このような問題に着目
してなされたもので、未反応物や副生成物等のない良質
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ことを目的とする。
してなされたもので、未反応物や副生成物等のない良質
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ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためにフッ化カルシウムと炭酸カルシウムとリン
酸カルシウム又はリン酸水素カルシウム二水和物の粉末
をモル比で1:3:6 となるように秤量する工程と、これに
所定量の純水を加え前記粉末を回転、混合、粉砕するこ
とで、メカノケミカル的に反応させスラリーを生成する
工程と、得られたスラリーを乾燥後所定温度で焼成して
ＦＡＰを生成する工程を具備するフッ素アパタイトの製
造方法としたものである。
成するためにフッ化カルシウムと炭酸カルシウムとリン
酸カルシウム又はリン酸水素カルシウム二水和物の粉末
をモル比で1:3:6 となるように秤量する工程と、これに
所定量の純水を加え前記粉末を回転、混合、粉砕するこ
とで、メカノケミカル的に反応させスラリーを生成する
工程と、得られたスラリーを乾燥後所定温度で焼成して
ＦＡＰを生成する工程を具備するフッ素アパタイトの製
造方法としたものである。
【０００８】
【作用】本発明のフッ素アパタイトの製造方法によれ
ば、フッ化カルシウムと炭酸カルシウムとリン酸カルシ
ウム又はリン酸水素カルシウム二水和物を秤量し、純水
を加えボールミルを用いて回転、混合、粉砕してメカノ
ケミカル的に反応させて生成したスラリーを乾燥後、所
定温度で焼成することによりＦＡＰを得る。
ば、フッ化カルシウムと炭酸カルシウムとリン酸カルシ
ウム又はリン酸水素カルシウム二水和物を秤量し、純水
を加えボールミルを用いて回転、混合、粉砕してメカノ
ケミカル的に反応させて生成したスラリーを乾燥後、所
定温度で焼成することによりＦＡＰを得る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１０】［実施例１］まず、フッ化カルシウム粉末
1.67×10-2ｍｏｌ、炭酸カルシウム粉末5.00×10-2ｍｏ
ｌ、さらに、リン酸水素カルシウム二水和物粉末10.00
×10-2ｍｏｌを秤量し、純水200 ｍｌと共に、ジルコニ
ア製のボールミルポットに入れる。次に、これを約24時
間回転させて粉砕、混合することによりメカノケミカル
的効果を与え、得られたスラリーを80℃の温度で約１日
乾燥して、ＦＡＰ前駆体を得た。ここで、前駆体を粉末
Ｘ線回折により評価したところ、カルシウム欠損アパタ
イトをメインにフッ化カルシウムを含むブロードで回折
強度の小さいピークが測定された。そこで、この前駆体
を800℃の温度で１時間焼成して得られた粉末をＸ線回
折により評価すると、ＦＡＰは単一層であることが確認
できた。
1.67×10-2ｍｏｌ、炭酸カルシウム粉末5.00×10-2ｍｏ
ｌ、さらに、リン酸水素カルシウム二水和物粉末10.00
×10-2ｍｏｌを秤量し、純水200 ｍｌと共に、ジルコニ
ア製のボールミルポットに入れる。次に、これを約24時
間回転させて粉砕、混合することによりメカノケミカル
的効果を与え、得られたスラリーを80℃の温度で約１日
乾燥して、ＦＡＰ前駆体を得た。ここで、前駆体を粉末
Ｘ線回折により評価したところ、カルシウム欠損アパタ
イトをメインにフッ化カルシウムを含むブロードで回折
強度の小さいピークが測定された。そこで、この前駆体
を800℃の温度で１時間焼成して得られた粉末をＸ線回
折により評価すると、ＦＡＰは単一層であることが確認
できた。
【００１１】ここで、ＨＡＰとＦＡＰはＸ線回折パター
ンが類似しているが、ａ軸方向の大きさがＦＡＰの方が
ＨＡＰに比べて小さいのでその点に着目してみた。する
と、ＡＳＴＭ（米国材料試験協会）によれば、(300) 面
の面間隔はＦＡＰが2.702 、ＨＡＰが2.720 、(400) 面
についてはＦＡＰが2.028 、ＨＡＰが2.040 と示されて
いるのに対し、本発明により製造したものを測定したパ
ターンにおいては、(300) 面が2.704 、(400) 面が2.02
9 と前記ＦＡＰの値に近い数値を示した。
ンが類似しているが、ａ軸方向の大きさがＦＡＰの方が
ＨＡＰに比べて小さいのでその点に着目してみた。する
と、ＡＳＴＭ（米国材料試験協会）によれば、(300) 面
の面間隔はＦＡＰが2.702 、ＨＡＰが2.720 、(400) 面
についてはＦＡＰが2.028 、ＨＡＰが2.040 と示されて
いるのに対し、本発明により製造したものを測定したパ
ターンにおいては、(300) 面が2.704 、(400) 面が2.02
9 と前記ＦＡＰの値に近い数値を示した。
【００１２】また、赤外吸収スペクトルによる測定で
は、ＯＨ基による吸収はほとんど見られなかった。よっ
て以上のことより、本発明によって得られた粉末はＦＡ
Ｐであることが確認できた。
は、ＯＨ基による吸収はほとんど見られなかった。よっ
て以上のことより、本発明によって得られた粉末はＦＡ
Ｐであることが確認できた。
【００１３】［実施例２］さらに、焼成条件を750 〜12
00℃の範囲で変更させ、他の条件は上記実施例と同様に
して合成を行ったところ、当該温度範囲においても同様
にＦＡＰが得られた。しかし、Ｘ線回折パターンによれ
ば、ａ軸に垂直な面の面間隔は焼成温度が高くなるにつ
れて若干大きい値を示す傾向にあった。これは、フッ素
含有量が微妙に少なくなっていることを示している。
00℃の範囲で変更させ、他の条件は上記実施例と同様に
して合成を行ったところ、当該温度範囲においても同様
にＦＡＰが得られた。しかし、Ｘ線回折パターンによれ
ば、ａ軸に垂直な面の面間隔は焼成温度が高くなるにつ
れて若干大きい値を示す傾向にあった。これは、フッ素
含有量が微妙に少なくなっていることを示している。
【００１４】［比較例１］また、ボールミルを用いず、
メカノケミカル的効果を与えない場合について、ＦＡＰ
の合成を試みた。具体的には、フッ化カルシウム粉末1.
67×10-2ｍｏｌ、炭酸カルシウム粉末5.00×10-2ｍｏ
ｌ、リン酸水素カルシウム二水和物粉末10.00 ×10-2ｍ
ｏｌを秤量し乳鉢で混合、さらに、純水200ｍｌを加え
よく混合してスラリーを作成し、これを80℃の温度で約
１日乾燥させその後800 ℃で１時間焼成を行った。
メカノケミカル的効果を与えない場合について、ＦＡＰ
の合成を試みた。具体的には、フッ化カルシウム粉末1.
67×10-2ｍｏｌ、炭酸カルシウム粉末5.00×10-2ｍｏ
ｌ、リン酸水素カルシウム二水和物粉末10.00 ×10-2ｍ
ｏｌを秤量し乳鉢で混合、さらに、純水200ｍｌを加え
よく混合してスラリーを作成し、これを80℃の温度で約
１日乾燥させその後800 ℃で１時間焼成を行った。
【００１５】このようにして得られた粉末をＸ線回折に
より評価するとＦＡＰ相の他、酸化カルシウム、ピロリ
ン酸カルシウム等の副生成物を含有していることが確認
された。以上のようにメカノケミカル法を用いない方法
では純度の高いＦＡＰを得ることはできなかった。
より評価するとＦＡＰ相の他、酸化カルシウム、ピロリ
ン酸カルシウム等の副生成物を含有していることが確認
された。以上のようにメカノケミカル法を用いない方法
では純度の高いＦＡＰを得ることはできなかった。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば所定の粉末をメカノケミ
カル的に処理することで未反応物、副生成物等を含有し
ていない良質なフッ素アパタイト（ＦＡＰ）を簡便に製
造することができる。
カル的に処理することで未反応物、副生成物等を含有し
ていない良質なフッ素アパタイト（ＦＡＰ）を簡便に製
造することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 フッ化カルシウムと炭酸カルシウムとリ
ン酸水素カルシウム又はリン酸水素カルシウム二水和物
の粉末をモル比で1:3:6 となるように秤量する工程と、
これに所定量の純水を加えボールミルを用いて前記粉末
を回転、混合、粉砕することで、メカノケミカル的に反
応させ、スラリーを生成する工程と、得られたスラリー
を乾燥後所定温度で焼成してフッ素アパタイトを生成す
る工程とを具備するフッ素アパタイトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27710691A JPH0585710A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | フツ素アパタイトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27710691A JPH0585710A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | フツ素アパタイトの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0585710A true JPH0585710A (ja) | 1993-04-06 |
Family
ID=17578867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27710691A Withdrawn JPH0585710A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | フツ素アパタイトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0585710A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010089040A (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute | フッ素アパタイトの製造方法 |
| WO2011160265A1 (zh) * | 2010-06-22 | 2011-12-29 | 北京大学 | 一种氟磷灰石的制备方法和应用 |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP27710691A patent/JPH0585710A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010089040A (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute | フッ素アパタイトの製造方法 |
| WO2011160265A1 (zh) * | 2010-06-22 | 2011-12-29 | 北京大学 | 一种氟磷灰石的制备方法和应用 |
| US9090471B2 (en) | 2010-06-22 | 2015-07-28 | Peking University | Method for producing fluorapatite and its application |
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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 |