JPH06237984A - 生体インプラント材料及びその製造方法 - Google Patents
生体インプラント材料及びその製造方法Info
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- JPH06237984A JPH06237984A JP5047355A JP4735593A JPH06237984A JP H06237984 A JPH06237984 A JP H06237984A JP 5047355 A JP5047355 A JP 5047355A JP 4735593 A JP4735593 A JP 4735593A JP H06237984 A JPH06237984 A JP H06237984A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】リン酸カルシウム焼結体よりなり、全体のカル
シウム／リン（Ｃａ／Ｐ）原子比が１．４〜１．７５
で、内部層と外部層とで（Ｃａ／Ｐ）原子比が異なるこ
とを特徴とする生体インプラント材料。 【効果】比較的高強度で且つ生体親和性の良好な生体イ
ンプラント材料として期待されるものを提供することが
できる。
シウム／リン（Ｃａ／Ｐ）原子比が１．４〜１．７５
で、内部層と外部層とで（Ｃａ／Ｐ）原子比が異なるこ
とを特徴とする生体インプラント材料。 【効果】比較的高強度で且つ生体親和性の良好な生体イ
ンプラント材料として期待されるものを提供することが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生体インプラント材料
とその製造方法に関する。この生体インプラント材料
は、整形外科、形成外科、脳外科、口腔外科、歯科等の
医療分野に於いて使用される人工骨補填部材として好適
に利用されうる。
とその製造方法に関する。この生体インプラント材料
は、整形外科、形成外科、脳外科、口腔外科、歯科等の
医療分野に於いて使用される人工骨補填部材として好適
に利用されうる。
【０００２】
【従来の技術】リン酸カルシウム化合物は生体親和性に
優れ、その焼結体は骨に置換される材料として使用され
ることが知られている。
優れ、その焼結体は骨に置換される材料として使用され
ることが知られている。
【０００３】本発明者らは既に生体親和性が高く且つ高
強度なリン酸カルシウム焼成体の製造方法として、特公
昭６０−５０７４４号公報において、カルシウム／リン
原子比１．４〜１．７５のリン酸カルシウム塩を主体と
する粉末に、焼成後のリン酸カルシウム焼成体に対し
０．５〜１５重量％のアルカリ金属、亜鉛及び／又はア
ルカリ土類金属酸化物−リン酸系フリットを含有せしめ
焼成する方法を提案した。
強度なリン酸カルシウム焼成体の製造方法として、特公
昭６０−５０７４４号公報において、カルシウム／リン
原子比１．４〜１．７５のリン酸カルシウム塩を主体と
する粉末に、焼成後のリン酸カルシウム焼成体に対し
０．５〜１５重量％のアルカリ金属、亜鉛及び／又はア
ルカリ土類金属酸化物−リン酸系フリットを含有せしめ
焼成する方法を提案した。
【０００４】この方法により、生体親和性に優れ且つ機
械的強度の高い、水酸アパタイト相及び／又は第三リン
酸カルシウム相からなる生体インプラント材料が得られ
た。これらのインプラント材料を生体に移植すると骨組
織と化学的に結合し、高強度のため容易に破損すること
なく、良好な結果を示した。また、この方法により調製
される顆粒、あるいは多孔体も良好な生体親和性を示し
た。
械的強度の高い、水酸アパタイト相及び／又は第三リン
酸カルシウム相からなる生体インプラント材料が得られ
た。これらのインプラント材料を生体に移植すると骨組
織と化学的に結合し、高強度のため容易に破損すること
なく、良好な結果を示した。また、この方法により調製
される顆粒、あるいは多孔体も良好な生体親和性を示し
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の材料でも新生骨との結合には約１ヶ月を要し、更なる
生体親和性の向上、特に手術後初期の骨増殖性の向上が
望まれた。また一方では多孔質の充填材用顆粒の場合、
強度が低いため、操作中に顆粒が破損して操作性が悪化
する課題があった。本発明の目的は、生体親和性に優
れ、特に初期の骨増殖性に優れた生体インプラント材料
を提供することにある。
の材料でも新生骨との結合には約１ヶ月を要し、更なる
生体親和性の向上、特に手術後初期の骨増殖性の向上が
望まれた。また一方では多孔質の充填材用顆粒の場合、
強度が低いため、操作中に顆粒が破損して操作性が悪化
する課題があった。本発明の目的は、生体親和性に優
れ、特に初期の骨増殖性に優れた生体インプラント材料
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】その第一の手段は、リン
酸カルシウム焼結体よりなり、全体のカルシウム／リン
（Ｃａ／Ｐ）原子比が１．４〜１．７５で、内部層と外
部層とで（Ｃａ／Ｐ）原子比が異なることを特徴とする
生体インプラント材料にある。
酸カルシウム焼結体よりなり、全体のカルシウム／リン
（Ｃａ／Ｐ）原子比が１．４〜１．７５で、内部層と外
部層とで（Ｃａ／Ｐ）原子比が異なることを特徴とする
生体インプラント材料にある。
【０００７】ここで、焼結体中の（Ｃａ／Ｐ）原子比
は、蛍光Ｘ線測定又はＩＣＰ発光組成分析により求める
ことができる。いずれの方法の場合も、数種類の焼結体
について予め化学分析によって（Ｃａ／Ｐ）原子比を求
め、その値とピーク強度との関係を示す検量線を作成し
ておく。
は、蛍光Ｘ線測定又はＩＣＰ発光組成分析により求める
ことができる。いずれの方法の場合も、数種類の焼結体
について予め化学分析によって（Ｃａ／Ｐ）原子比を求
め、その値とピーク強度との関係を示す検量線を作成し
ておく。
【０００８】第二の手段は、水酸アパタイト（以下、
「ＨＡＰ」ともいう）相と第三リン酸カルシウム相（以
下、「ＴＣＰ」ともいう）とを含むリン酸カルシウム焼
結体よりなり、内部層と外部層でその結晶相の構成割合
が異なることを特徴とする生体インプラント材料にあ
る。
「ＨＡＰ」ともいう）相と第三リン酸カルシウム相（以
下、「ＴＣＰ」ともいう）とを含むリン酸カルシウム焼
結体よりなり、内部層と外部層でその結晶相の構成割合
が異なることを特徴とする生体インプラント材料にあ
る。
【０００９】ここで、水酸アパタイトと第三リン酸カル
シウムとの結晶相構成比率は公知のＸ線回折法により求
められる。具体的には、ＣｕＫα線を用い、水酸アパタ
イトの（２，１，１）面のピーク高さＩHAPと第三リン
酸カルシウムの（０，２，１０）面及び（２，１，７）
面のピーク高さＩTCPとから次式により求めることがで
きる。
シウムとの結晶相構成比率は公知のＸ線回折法により求
められる。具体的には、ＣｕＫα線を用い、水酸アパタ
イトの（２，１，１）面のピーク高さＩHAPと第三リン
酸カルシウムの（０，２，１０）面及び（２，１，７）
面のピーク高さＩTCPとから次式により求めることがで
きる。
【００１０】 ＣTCP＝｛ＩTCP／（ＩHAP＋ＩTCP）｝×１００ （％） ＣTCP：第三リン酸カルシウムの含有率 第三の手段は、水酸アパタイト粉末とリン酸カルシウム
系フリットを出発原料とし、その混合割合を内部層と外
部層で異なった（Ｃａ／Ｐ）原子比となるように成形
し、焼成することを特徴とする生体インプラント材料の
製造方法にある。
系フリットを出発原料とし、その混合割合を内部層と外
部層で異なった（Ｃａ／Ｐ）原子比となるように成形
し、焼成することを特徴とする生体インプラント材料の
製造方法にある。
【００１１】第四の手段は、カルシウム／リン（Ｃａ／
Ｐ）原子比が１．４〜１．７５の（Ｃａ／Ｐ）原子比の
ほぼ均質なリン酸カルシウム系多孔質体の表面に、水酸
アパタイト粉末とリン酸カルシウム系フリットの混合
物、またはリン酸カルシウム系フリットを塗布、含浸さ
せ、焼成することを特徴とする生体インプラント材料の
製造方法にある。
Ｐ）原子比が１．４〜１．７５の（Ｃａ／Ｐ）原子比の
ほぼ均質なリン酸カルシウム系多孔質体の表面に、水酸
アパタイト粉末とリン酸カルシウム系フリットの混合
物、またはリン酸カルシウム系フリットを塗布、含浸さ
せ、焼成することを特徴とする生体インプラント材料の
製造方法にある。
【００１２】第五の手段は、カルシウム／リン（Ｃａ／
Ｐ）原子比が１．４〜１．７５の（Ｃａ／Ｐ）原子比の
ほぼ均質なリン酸カルシウム系多孔質体の表面に、リン
化合物又はリン酸を塗布、含浸させ、焼成することを特
徴とする生体インプラント材料の製造方法にある。
Ｐ）原子比が１．４〜１．７５の（Ｃａ／Ｐ）原子比の
ほぼ均質なリン酸カルシウム系多孔質体の表面に、リン
化合物又はリン酸を塗布、含浸させ、焼成することを特
徴とする生体インプラント材料の製造方法にある。
【００１３】
【作用】カルシウム／リン（Ｃａ／Ｐ）原子比を焼結体
の内部層と外部層とで異ならせることにより、機械的強
度及び生体への溶解度を内部層と外部層とで異ならせ
る。すなわち、リン酸カルシウム化合物の多くは、一般
的にその（Ｃａ／Ｐ）原子比が大きいと機械的強度が高
く、他方（Ｃａ／Ｐ）原子比が小さいと生体への溶解度
が高くなる傾向にある。
の内部層と外部層とで異ならせることにより、機械的強
度及び生体への溶解度を内部層と外部層とで異ならせ
る。すなわち、リン酸カルシウム化合物の多くは、一般
的にその（Ｃａ／Ｐ）原子比が大きいと機械的強度が高
く、他方（Ｃａ／Ｐ）原子比が小さいと生体への溶解度
が高くなる傾向にある。
【００１４】同じく、（ＨＡＰ／ＴＣＰ）モル比を焼結
体の内部層と外部層とで異ならせることにより、機械的
強度及び生体への溶解度を内部層と外部層とで異ならせ
る。すなわち、リン酸カルシウム化合物のうち、水酸ア
パタイトは比較的に機械的強度が高いが生体への溶解度
が低く、他方第三リン酸カルシウムは生体への溶解度が
高いが機械的強度が低い。
体の内部層と外部層とで異ならせることにより、機械的
強度及び生体への溶解度を内部層と外部層とで異ならせ
る。すなわち、リン酸カルシウム化合物のうち、水酸ア
パタイトは比較的に機械的強度が高いが生体への溶解度
が低く、他方第三リン酸カルシウムは生体への溶解度が
高いが機械的強度が低い。
【００１５】生体内にインプラントすると、生体と接す
る側の外部層の第三リン酸カルシウムは生体内で溶出
し、骨組織の増殖を促進し、更に生体組織の侵入が容易
な寸法の気孔を生じ、アパタイト相まで骨組織が成長す
る。
る側の外部層の第三リン酸カルシウムは生体内で溶出
し、骨組織の増殖を促進し、更に生体組織の侵入が容易
な寸法の気孔を生じ、アパタイト相まで骨組織が成長す
る。
【００１６】かくして一の生体インプラント材料の中
で、相対的に機械的強度の高い部分と生体への溶解度の
高い部分とを共存させる。それによって、全体として必
要な強度及び生体親和性を確保する。
で、相対的に機械的強度の高い部分と生体への溶解度の
高い部分とを共存させる。それによって、全体として必
要な強度及び生体親和性を確保する。
【００１７】本発明のリン酸カルシウム系の生体インプ
ラントでは、その結晶相は特に限定されないが、基本的
に水酸アパタイト相（ＨＡＰ：Ｃａ／Ｐ＝１．６７）と
第三リン酸カルシウム相（ＴＣＰ：Ｃａ／Ｐ＝１．５）
からなることが好ましい。なぜなら、これら２つの結晶
相は、焼結体中で混在し易く且つ混在しても一方の結晶
相が他方の結晶相の機能を損なわないからである。
ラントでは、その結晶相は特に限定されないが、基本的
に水酸アパタイト相（ＨＡＰ：Ｃａ／Ｐ＝１．６７）と
第三リン酸カルシウム相（ＴＣＰ：Ｃａ／Ｐ＝１．５）
からなることが好ましい。なぜなら、これら２つの結晶
相は、焼結体中で混在し易く且つ混在しても一方の結晶
相が他方の結晶相の機能を損なわないからである。
【００１８】そして、外部層のＴＣＰの構成比率のほう
が内部層のそれよりも高く、特に（ＨＡＰ／ＴＣＰ）モ
ル比が表面に向かって連続的に減少したインプラント材
が好ましい。通常は表面側で体液と接するからである。
が内部層のそれよりも高く、特に（ＨＡＰ／ＴＣＰ）モ
ル比が表面に向かって連続的に減少したインプラント材
が好ましい。通常は表面側で体液と接するからである。
【００１９】また通常の充填材と同様に多孔体とするこ
とも好ましい。気孔の導入により、生体との密着性が良
好となるからである。但し、多孔体とすると機械的強度
が著しく低下し、例えば充填用顆粒用途では操作性の低
下を招く。従って、外部層の気孔率は５０％以下、好ま
しくは２０〜４０％とする。他方、内部層は気孔率３０
％以下、好ましくは１０％以下とし、緻密であればある
ほど望ましい。
とも好ましい。気孔の導入により、生体との密着性が良
好となるからである。但し、多孔体とすると機械的強度
が著しく低下し、例えば充填用顆粒用途では操作性の低
下を招く。従って、外部層の気孔率は５０％以下、好ま
しくは２０〜４０％とする。他方、内部層は気孔率３０
％以下、好ましくは１０％以下とし、緻密であればある
ほど望ましい。
【００２０】気孔率はその焼成温度により大きく異な
り、１１００℃までの焼成では、粒子間のネックが成長
するのみで、緻密化はほとんど起こらない。しかしフリ
ットは熔解し水酸アパタイト粒子と反応し、水酸アパタ
イトと第三リン酸カルシウムとの複合相となる。従っ
て、これら結晶相の構成比はフリット添加量により制御
が可能である。更に気孔を導入するには、成形体にＰＭ
ＭＡ等の可燃性有機物を混入しても形成可能である。焼
成時に可燃性有機物が焼失するとともに、可燃性有機物
が占有していた空間が気孔となるからである。
り、１１００℃までの焼成では、粒子間のネックが成長
するのみで、緻密化はほとんど起こらない。しかしフリ
ットは熔解し水酸アパタイト粒子と反応し、水酸アパタ
イトと第三リン酸カルシウムとの複合相となる。従っ
て、これら結晶相の構成比はフリット添加量により制御
が可能である。更に気孔を導入するには、成形体にＰＭ
ＭＡ等の可燃性有機物を混入しても形成可能である。焼
成時に可燃性有機物が焼失するとともに、可燃性有機物
が占有していた空間が気孔となるからである。
【００２１】第三の手段において、水酸アパタイト粉末
とリン酸カルシウム系フリットとの混合割合を内部層と
外部層で異なった（Ｃａ／Ｐ）原子比となるように成形
には、先ず内部層に相当する部分を乾式ラバープレスで
成形し、次いでその周囲に外部層に相当する部分を静水
圧加圧成形するのが良い。
とリン酸カルシウム系フリットとの混合割合を内部層と
外部層で異なった（Ｃａ／Ｐ）原子比となるように成形
には、先ず内部層に相当する部分を乾式ラバープレスで
成形し、次いでその周囲に外部層に相当する部分を静水
圧加圧成形するのが良い。
【００２２】第四及び第五の手段においては、緻密体を
用いず多孔質体を用ることが必須条件である。すなわ
ち、緻密体を用いた場合には連続した結晶相の変化が得
られず、再度焼成した際に界面から破損してしまう。然
るに多孔体を用いると、外部層の塗布時及び焼成時の拡
散により連続した（Ｃａ／Ｐ）原子比あるいは結晶構成
相の変化が達成されるからである。また、多孔質体を用
いると、内部層と外部層とが同一の焼成収縮挙動をと
る。そのため界面で破損することも無く一体のインプラ
ント材が得られるからでもある。第五の手段で用いられ
るリン化合物としては、例えばリン酸アンモニウム、リ
ンのアルコキシド、リン酸などが挙げられる。
用いず多孔質体を用ることが必須条件である。すなわ
ち、緻密体を用いた場合には連続した結晶相の変化が得
られず、再度焼成した際に界面から破損してしまう。然
るに多孔体を用いると、外部層の塗布時及び焼成時の拡
散により連続した（Ｃａ／Ｐ）原子比あるいは結晶構成
相の変化が達成されるからである。また、多孔質体を用
いると、内部層と外部層とが同一の焼成収縮挙動をと
る。そのため界面で破損することも無く一体のインプラ
ント材が得られるからでもある。第五の手段で用いられ
るリン化合物としては、例えばリン酸アンモニウム、リ
ンのアルコキシド、リン酸などが挙げられる。
【００２３】第五の手段は多孔質体として顆粒を用いた
場合に特に有効である。というのは、溶液の表面からの
リン化合物の含浸により、連続した（Ｃａ／Ｐ）原子比
の変化が得られるからである。また過度に含浸したとし
ても乾燥によって表面から溶媒分が揮発し、表面付近に
溶質分が堆積する。従って、表面付近での濃度が高く内
部に向かって連続的に変化したものが得られる。尚、第
四及び第五の手段で用いられる多孔質体は、水酸アパタ
イト、または水酸アパタイトと第三リン酸カルシウムと
の複合体のいずれでも良い。
場合に特に有効である。というのは、溶液の表面からの
リン化合物の含浸により、連続した（Ｃａ／Ｐ）原子比
の変化が得られるからである。また過度に含浸したとし
ても乾燥によって表面から溶媒分が揮発し、表面付近に
溶質分が堆積する。従って、表面付近での濃度が高く内
部に向かって連続的に変化したものが得られる。尚、第
四及び第五の手段で用いられる多孔質体は、水酸アパタ
イト、または水酸アパタイトと第三リン酸カルシウムと
の複合体のいずれでも良い。
【００２４】
−実施例１− 平均粒子径０．６μｍの水酸アパタイト粉末９６重量％
及びリン酸カルシウム系ガラスフリット（フリット組成
はモル基準でＰ2Ｏ5：４７％，ＣａＯ：４４％，Ｚｎ
Ｏ：９％）４重量％よりなる無機質粉末の配合物９７重
量部にアクリル系バインダー３重量部を添加しアセトン
中で混合後、乾燥し、成形圧５０ＭＰａにて円柱状（直
径約１０ｍｍ）に乾式ラバープレスし内部層を成形し
た。
及びリン酸カルシウム系ガラスフリット（フリット組成
はモル基準でＰ2Ｏ5：４７％，ＣａＯ：４４％，Ｚｎ
Ｏ：９％）４重量％よりなる無機質粉末の配合物９７重
量部にアクリル系バインダー３重量部を添加しアセトン
中で混合後、乾燥し、成形圧５０ＭＰａにて円柱状（直
径約１０ｍｍ）に乾式ラバープレスし内部層を成形し
た。
【００２５】平均粒子径０．６μｍの水酸アパタイト粉
末８５重量％及びリン酸カルシウム系ガラスフリット１
５重量％の混合物を上記円柱状成形品の周囲に充填し、
再度１５０ＭＰａで静水圧加圧成形（ＣＩＰ）を行い、
２重複合構造の円柱状成形体（直径約１６ｍｍ）を得
た。得られた成形体を電気炉にて昇温速度３００℃／時
間で昇温し、１２００℃で２時間保持することによって
焼結した。
末８５重量％及びリン酸カルシウム系ガラスフリット１
５重量％の混合物を上記円柱状成形品の周囲に充填し、
再度１５０ＭＰａで静水圧加圧成形（ＣＩＰ）を行い、
２重複合構造の円柱状成形体（直径約１６ｍｍ）を得
た。得られた成形体を電気炉にて昇温速度３００℃／時
間で昇温し、１２００℃で２時間保持することによって
焼結した。
【００２６】こうしてクラックの無い、一体化した複合
焼結体（直径約１４ｍｍ）が得られた。その焼結体は、
気孔率約２０％の多孔体であり、Ｘ線回折で結晶相を同
定したところ、表面（外部層）は、（Ｃａ／Ｐ）原子比
が１．５２以下で、ほぼＴＣＰ相（９０％以上）のＨＡ
Ｐ−ＴＣＰの複合相となっていた。逆に内部層は、（Ｃ
ａ／Ｐ）原子比が１．６３以上で、ほぼＨＡＰ相（８０
％以上）の複合相となっていた。
焼結体（直径約１４ｍｍ）が得られた。その焼結体は、
気孔率約２０％の多孔体であり、Ｘ線回折で結晶相を同
定したところ、表面（外部層）は、（Ｃａ／Ｐ）原子比
が１．５２以下で、ほぼＴＣＰ相（９０％以上）のＨＡ
Ｐ−ＴＣＰの複合相となっていた。逆に内部層は、（Ｃ
ａ／Ｐ）原子比が１．６３以上で、ほぼＨＡＰ相（８０
％以上）の複合相となっていた。
【００２７】−実施例１の２− 焼成時の最高温度を１２００℃に代えて１３００℃とし
たことを除く他は、実施例１と同一条件で成形体を焼結
した。
たことを除く他は、実施例１と同一条件で成形体を焼結
した。
【００２８】こうして得られた焼結体（直径約１３ｍ
ｍ）は、気孔率ほぼ０の緻密体であった。また、Ｘ線回
折で結晶相を同定したところ、外部層は（Ｃａ／Ｐ）原
子比が１．５２以下で、ほぼＴＣＰ相（９０％以上）の
ＨＡＰ−ＴＣＰの複合相となっており、逆に内部層は
（Ｃａ／Ｐ）原子比が１．６３以上で、ほぼＨＡＰ相
（８０％以上）の複合相となっていた。
ｍ）は、気孔率ほぼ０の緻密体であった。また、Ｘ線回
折で結晶相を同定したところ、外部層は（Ｃａ／Ｐ）原
子比が１．５２以下で、ほぼＴＣＰ相（９０％以上）の
ＨＡＰ−ＴＣＰの複合相となっており、逆に内部層は
（Ｃａ／Ｐ）原子比が１．６３以上で、ほぼＨＡＰ相
（８０％以上）の複合相となっていた。
【００２９】−実施例２− 水酸アパタイト粉末８５重量％及びリン酸カルシウム系
ガラスフリット１５重量％よりなる無機質粉末の配合物
７５重量部に、平均粒子径１０μｍのＰＭＭＡ系有機物
球を２５重量部を添加して混合した。
ガラスフリット１５重量％よりなる無機質粉末の配合物
７５重量部に、平均粒子径１０μｍのＰＭＭＡ系有機物
球を２５重量部を添加して混合した。
【００３０】実施例１で調製した内部層の円柱状成形体
（直径約１０ｍｍ）の周囲に、上記混合物を充填し、再
度１５０ＭＰａで静水圧加圧成形（ＣＩＰ）を行い、２
重複合構造の円柱状成形体（直径約２０ｍｍ）を得た。
（直径約１０ｍｍ）の周囲に、上記混合物を充填し、再
度１５０ＭＰａで静水圧加圧成形（ＣＩＰ）を行い、２
重複合構造の円柱状成形体（直径約２０ｍｍ）を得た。
【００３１】得られた成形体を電気炉にて昇温速度１０
０℃／時間で３００℃まで仮焼し、更に昇温速度３００
℃／時間で１３００℃まで昇温し、１３００℃で２時間
保持することによって焼結した。
０℃／時間で３００℃まで仮焼し、更に昇温速度３００
℃／時間で１３００℃まで昇温し、１３００℃で２時間
保持することによって焼結した。
【００３２】その結果、クラック等の無い、一体化した
複合焼結体が得られた。その焼結体は、内部層が（Ｃａ
／Ｐ）原子比１．６３以上で、ほぼＨＡＰ相（８０％以
上）のＨＡＰ−ＴＣＰ緻密相となっており、外部層が
（Ｃａ／Ｐ）原子比１．５２以下で、ほぼＴＣＰ相（９
０％以上）の気孔率約５０％程度のＨＡＰ−ＴＣＰ多孔
質相となっていた。
複合焼結体が得られた。その焼結体は、内部層が（Ｃａ
／Ｐ）原子比１．６３以上で、ほぼＨＡＰ相（８０％以
上）のＨＡＰ−ＴＣＰ緻密相となっており、外部層が
（Ｃａ／Ｐ）原子比１．５２以下で、ほぼＴＣＰ相（９
０％以上）の気孔率約５０％程度のＨＡＰ−ＴＣＰ多孔
質相となっていた。
【００３３】−実施例３− 実施例１で調製した内部層の円柱状成形体（直径約１０
ｍｍ）を電気炉にて昇温速度３００℃／時間で１１００
℃で２時間保持の仮焼成を行った。この焼成では成形体
はほとんど収縮せず、仮焼品の気孔率は約４０％であっ
た。
ｍｍ）を電気炉にて昇温速度３００℃／時間で１１００
℃で２時間保持の仮焼成を行った。この焼成では成形体
はほとんど収縮せず、仮焼品の気孔率は約４０％であっ
た。
【００３４】次に水酸アパタイト粉末８５重量％及びリ
ン酸カルシウム系ガラスフリット１５重量％よりなる無
機質粉末の配合物９７重量部に、エチルセルロース系バ
インダー３重量部を添加し、ブチルカルビドール中で混
合し分散させてペーストを調製した。
ン酸カルシウム系ガラスフリット１５重量％よりなる無
機質粉末の配合物９７重量部に、エチルセルロース系バ
インダー３重量部を添加し、ブチルカルビドール中で混
合し分散させてペーストを調製した。
【００３５】このペーストを上記円柱状仮焼体の表面に
約１．４ｍｍの厚さに塗布し、乾燥した。得られた成形
体を電気炉にて昇温速度３００℃／時間で昇温し、１２
００℃で２時間保持することによって焼結した。
約１．４ｍｍの厚さに塗布し、乾燥した。得られた成形
体を電気炉にて昇温速度３００℃／時間で昇温し、１２
００℃で２時間保持することによって焼結した。
【００３６】その結果、クラックや剥離は発生せず、一
体化した複合焼結体が得られた。その焼結体は、全体が
気孔率約２０％の多孔質体である。そして、外部層は
（Ｃａ／Ｐ）原子比１．５２以下で、ほぼＴＣＰ相（９
０％以上）のＨＡＰ−ＴＣＰの複合相となっており、逆
に内部層は（Ｃａ／Ｐ）原子比１．６３以上で、ほぼＨ
ＡＰ相（８０％以上）の複合相となっていた。
体化した複合焼結体が得られた。その焼結体は、全体が
気孔率約２０％の多孔質体である。そして、外部層は
（Ｃａ／Ｐ）原子比１．５２以下で、ほぼＴＣＰ相（９
０％以上）のＨＡＰ−ＴＣＰの複合相となっており、逆
に内部層は（Ｃａ／Ｐ）原子比１．６３以上で、ほぼＨ
ＡＰ相（８０％以上）の複合相となっていた。
【００３７】−実施例４− リン酸カルシウム系フリットをアセトン液中で懸濁させ
た。次に実施例３で調製した仮焼品を、その懸濁液にデ
ィッピングし、約３０μｍの厚さに塗布した後、１３０
０℃で再度焼成した。Ｘ線回折で表面の結晶相を同定し
たところ、第三リン酸カルシウムが７０％以上であっ
た。
た。次に実施例３で調製した仮焼品を、その懸濁液にデ
ィッピングし、約３０μｍの厚さに塗布した後、１３０
０℃で再度焼成した。Ｘ線回折で表面の結晶相を同定し
たところ、第三リン酸カルシウムが７０％以上であっ
た。
【００３８】−実施例５− 水酸アパタイト粉末９６重量％に４重量％のリン酸カル
シウム系ガラスフリットよりなる無機質粉末の配合物９
７重量部に、アクリル系バインダー３重量部を添加しア
セトン中で混合後、乾燥し、成形圧５０ＭＰａにて金型
成形し、更に成形圧１５０ＭＰａにて冷間静水圧加圧成
形した。
シウム系ガラスフリットよりなる無機質粉末の配合物９
７重量部に、アクリル系バインダー３重量部を添加しア
セトン中で混合後、乾燥し、成形圧５０ＭＰａにて金型
成形し、更に成形圧１５０ＭＰａにて冷間静水圧加圧成
形した。
【００３９】得られた成形体を電気炉にて昇温速度３０
０℃／時間で１２００℃まで昇温し、１２００℃で２時
間保持することによって焼結した。得られた焼結体は気
孔率約２０％のＴＣＰ（約２０％）−ＨＡＰ複合体であ
った。次にこの焼結体を乾式で粉砕し、分級し、直径約
１ｍｍの多孔質顆粒を調製した。この顆粒に、リン酸の
１０％水溶液を噴霧し、乾燥後１２００℃で２時間焼成
した。
０℃／時間で１２００℃まで昇温し、１２００℃で２時
間保持することによって焼結した。得られた焼結体は気
孔率約２０％のＴＣＰ（約２０％）−ＨＡＰ複合体であ
った。次にこの焼結体を乾式で粉砕し、分級し、直径約
１ｍｍの多孔質顆粒を調製した。この顆粒に、リン酸の
１０％水溶液を噴霧し、乾燥後１２００℃で２時間焼成
した。
【００４０】得られた顆粒全体の結晶相は、水酸アパタ
イトと第三リン酸カルシウムの混合比率は約４：６であ
った。但し、顆粒の表面側は内部層に比べて（Ｃａ／
Ｐ）原子比が低く、ＴＣＰ相が多いものであった。
イトと第三リン酸カルシウムの混合比率は約４：６であ
った。但し、顆粒の表面側は内部層に比べて（Ｃａ／
Ｐ）原子比が低く、ＴＣＰ相が多いものであった。
【００４１】−実施例６− 平均粒子径０．６μｍの水酸アパタイト粉末９９重量％
及び炭酸カルシウム１重量％よりなる無機質粉末の配合
物９７重量部に、アクリル系バインダー３重量％を添加
しアセトン中で混合後、乾燥し、成形圧５０ＭＰａにて
金型成形し、更に成形圧１５０ＭＰａにて冷間静水圧加
圧成形した。
及び炭酸カルシウム１重量％よりなる無機質粉末の配合
物９７重量部に、アクリル系バインダー３重量％を添加
しアセトン中で混合後、乾燥し、成形圧５０ＭＰａにて
金型成形し、更に成形圧１５０ＭＰａにて冷間静水圧加
圧成形した。
【００４２】得られた成形体を電気炉にて昇温速度３０
０℃／時間で１２５０℃まで昇温し、１２５０℃で２時
間保持することによって焼結した。得られた焼成体は気
孔率約３０％のＨＡＰ多孔体であった。次にこの焼結体
を乾式で粉砕し、分級し、直径約２ｍｍの多孔質顆粒を
調製した。この顆粒を金属性メッシュの籠に入れ、リン
酸トリエチルのエタノール溶液中に沈めてリン酸トリエ
チルを含浸させ、その後引き上げた。６０℃で乾燥後、
１３００℃で２時間焼成した。
０℃／時間で１２５０℃まで昇温し、１２５０℃で２時
間保持することによって焼結した。得られた焼成体は気
孔率約３０％のＨＡＰ多孔体であった。次にこの焼結体
を乾式で粉砕し、分級し、直径約２ｍｍの多孔質顆粒を
調製した。この顆粒を金属性メッシュの籠に入れ、リン
酸トリエチルのエタノール溶液中に沈めてリン酸トリエ
チルを含浸させ、その後引き上げた。６０℃で乾燥後、
１３００℃で２時間焼成した。
【００４３】得られた顆粒全体の結晶相は、水酸アパタ
イトと第三リン酸カルシウムの混合比率は約５：５であ
った。但し、顆粒の表面側は内部層に比べて（Ｃａ／
Ｐ）原子比が低く、ＴＣＰ相が多いものであった。
イトと第三リン酸カルシウムの混合比率は約５：５であ
った。但し、顆粒の表面側は内部層に比べて（Ｃａ／
Ｐ）原子比が低く、ＴＣＰ相が多いものであった。
【００４４】
【発明の効果】以上のように、本発明は、比較的高強度
で且つ生体親和性の良好な生体インプラント材料として
期待されるものを提供することができる。
で且つ生体親和性の良好な生体インプラント材料として
期待されるものを提供することができる。
Claims (10)
- 【請求項１】 リン酸カルシウム焼結体よりなり、全体
のカルシウム／リン（Ｃａ／Ｐ）原子比が１．４〜１．
７５で、内部層と外部層とで（Ｃａ／Ｐ）原子比が異な
ることを特徴とする生体インプラント材料。 - 【請求項２】 内部層の（Ｃａ／Ｐ）原子比より外部層
の（Ｃａ／Ｐ）原子比のほうが小さいことを特徴とする
請求項１に記載の生体インプラント材料。 - 【請求項３】 水酸アパタイト相と第三リン酸カルシウ
ム相とを含むリン酸カルシウム焼結体よりなり、内部層
と外部層でその結晶相の構成割合が異なることを特徴と
する生体インプラント材料。 - 【請求項４】 内部層の（水酸アパタイト相／第三リン
酸カルシウム相）モル比より外部層の（水酸アパタイト
相／第三リン酸カルシウム相）モル比のほうが大きいこ
とを特徴とする請求項３に記載の生体インプラント材
料。 - 【請求項５】 外部層の気孔率が５０％以下、内部層の
気孔率が３０％以下であることを特徴とする請求項１な
いし請求項４のいずれかに記載の生体インプラント材
料。 - 【請求項６】 外部層の気孔率が２０〜４０％、内部層
の気孔率が１０％以下である請求項５に記載の生体イン
プラント材料。 - 【請求項７】 （Ｃａ／Ｐ）原子比、（水酸アパタイト
相／第三リン酸カルシウム相）モル比及び気孔率のいず
れかが、焼結体の表面から内部に向かって連続的に変化
していることを特徴とする請求項１ないし請求項６に記
載の生体インプラント材料。 - 【請求項８】 水酸アパタイト粉末とリン酸カルシウム
系フリットを出発原料とし、その混合割合を内部層と外
部層で異なった（Ｃａ／Ｐ）原子比となるように成形
し、焼成することを特徴とする請求項１の生体インプラ
ント材料の製造方法。 - 【請求項９】 カルシウム／リン（Ｃａ／Ｐ）原子比が
１．４〜１．７５の（Ｃａ／Ｐ）原子比のほぼ均質なリ
ン酸カルシウム系多孔質体の表面に、水酸アパタイト粉
末とリン酸カルシウム系フリットの混合物、またはリン
酸カルシウム系フリットを塗布又は含浸させ、焼成する
ことを特徴とする請求項１の生体インプラント材料の製
造方法。 - 【請求項１０】 カルシウム／リン（Ｃａ／Ｐ）原子比
が１．４〜１．７５の（Ｃａ／Ｐ）原子比のほぼ均質な
リン酸カルシウム系多孔質体の表面に、リン化合物又は
リン酸を塗布又は含浸させ、焼成することを特徴とする
請求項１の生体インプラント材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5047355A JPH06237984A (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | 生体インプラント材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5047355A JPH06237984A (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | 生体インプラント材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06237984A true JPH06237984A (ja) | 1994-08-30 |
Family
ID=12772835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5047355A Pending JPH06237984A (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | 生体インプラント材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06237984A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2631950A1 (fr) * | 1988-05-30 | 1989-12-01 | Filini Luigi | Procede d'inactivation de dechets industriels d'amiante chrysotile |
| WO2007108411A1 (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Hi-Lex Corporation | 医用材料 |
| US7648728B2 (en) | 2004-07-13 | 2010-01-19 | Hoya Corporation | Method for producing bone filter of calcium phosphate |
| JPWO2008066106A1 (ja) * | 2006-11-30 | 2010-03-11 | 学校法人日本大学 | 生体用積層状傾斜材料およびその製造法 |
-
1993
- 1993-02-12 JP JP5047355A patent/JPH06237984A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2631950A1 (fr) * | 1988-05-30 | 1989-12-01 | Filini Luigi | Procede d'inactivation de dechets industriels d'amiante chrysotile |
| US7648728B2 (en) | 2004-07-13 | 2010-01-19 | Hoya Corporation | Method for producing bone filter of calcium phosphate |
| WO2007108411A1 (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Hi-Lex Corporation | 医用材料 |
| JPWO2007108411A1 (ja) * | 2006-03-17 | 2009-08-06 | 株式会社ハイレックスコーポレーション | 医用材料 |
| JPWO2008066106A1 (ja) * | 2006-11-30 | 2010-03-11 | 学校法人日本大学 | 生体用積層状傾斜材料およびその製造法 |
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