JPH0627025B2 - Hydroxyapatite filter cake dried product - Google Patents
Hydroxyapatite filter cake dried productInfo
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- JPH0627025B2 JPH0627025B2 JP3016622A JP1662291A JPH0627025B2 JP H0627025 B2 JPH0627025 B2 JP H0627025B2 JP 3016622 A JP3016622 A JP 3016622A JP 1662291 A JP1662291 A JP 1662291A JP H0627025 B2 JPH0627025 B2 JP H0627025B2
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Description
【0001】本発明は、未焼成なヒドロキシアパタイト
濾過ケーキ乾燥体に関する。詳しくは、焼成することに
より高密度、高純度且つ熱安定性に優れた白色又は半透
明なヒドロキシアパタイト陶材が得られるヒドロキシア
パタイト濾過ケーキ乾燥体に関する。The present invention relates to a dried hydroxyapatite filter cake dried product. More specifically, the present invention relates to a dried hydroxyapatite filter cake that can be baked to obtain a white or translucent hydroxyapatite porcelain having high density, high purity and excellent thermal stability.
【0002】ヒドロキシアパタイトは、Ca10(P
O4 )6 (OH)2 又はCa5 (PO4 )3 (OH)で
示される生体硬組織である骨及び歯等の無機質構成成分
のひとつである。合成ヒドロキシアパタイトの焼結体
(以下、ヒドロキシアパタイト陶材と称す)は、生体に
酷似した人工歯根又は人工骨等のインプラント素材とし
て使用され得るとして公表されている[例えば、青木、
加藤著、セラミック 10(7),469 (1975)]ように、近年
とみに注目を集めている。Hydroxyapatite is Ca 10 (P
O 4 ) 6 (OH) 2 or Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH) is one of the inorganic constituent components such as bone and teeth which are hard tissues of living body. A sintered body of synthetic hydroxyapatite (hereinafter referred to as hydroxyapatite porcelain) has been published as being usable as an implant material such as artificial tooth root or artificial bone that closely resembles a living body [eg, Aoki,
Kato, Ceramics, 10 (7), 469 (1975)], has recently received much attention.
【0003】生体に使用する場合、合成したヒドロキシ
アパタイト陶材は、生体で生成されるヒドロキシアパタ
イトの焼結体と物性的に近似していることが好ましい。
即ち、このような生体用途におけるヒドロキシアパタイ
ト陶材は着色がなく、高密度であるとともに、高純度で
生体に対して安全であることが要求される。When used in a living body, it is preferable that the synthesized hydroxyapatite porcelain has physical properties similar to those of a hydroxyapatite sintered body produced in a living body.
That is, the hydroxyapatite porcelain for such living body applications is required to have no coloration, high density, high purity, and safe for living body.
【0004】ここで、安全に関する純度とは物理化学的
純度を意味する。即ち、該純度はヒドロキシアパタイト
の本質的構成元素Ca,P,O,H以外の元素をできる
だけ含まないこと、構成元素比Ca/Pがヒドロキシア
パタイトの理論値1.67に近いこと、物理構造がヒドロキ
シアパタイトの構造に近いこと等により決まる。Here, the safety-related purity means physicochemical purity. That is, the purity does not include elements other than the essential constituent elements Ca, P, O and H of hydroxyapatite as much as possible, the constituent element ratio Ca / P is close to the theoretical value 1.67 of hydroxyapatite, and the physical structure is hydroxyapatite. It is decided by the fact that it is close to the structure of.
【0005】このうち、物理構造上の欠陥は、陶材自体
のX線回折により検出されるが、潜在的欠陥が検出でき
ない場合でも、更に試料を1350℃程度の高温で処理した
後には明瞭に検出されることがある。不純物として含ま
れやすいのは、元素比Ca/Pが低く物理構造に於いて
ヒドロキシアパタイトと異なり溶解性の高いウイトロッ
ク石である。Of these, the defects in the physical structure are detected by X-ray diffraction of the porcelain itself, but even if the latent defects cannot be detected, they become clear after the sample is further treated at a high temperature of about 1350 ° C. May be detected. Witlock stones, which have a low element ratio Ca / P and a high solubility in the physical structure, unlike hydroxyapatite, are likely to be contained as impurities.
【0006】何れにしても、これ等の不純物が含まれた
り構造欠陥があると、陶材が着色したり使用中に生体内
に溶出したりする。この溶出により生体組織との置換が
促進されることもあるが、溶出により局部的に電解質バ
ランスが崩れたり溶出物自体による有害作用等により安
全上生体に好ましくない影響を与え得る。In any case, when these impurities are contained or there is a structural defect, the porcelain is colored or is eluted into the living body during use. This elution may promote the replacement with the biological tissue, but the elution may locally impair the electrolyte balance and may adversely affect the living body in terms of safety due to harmful effects of the eluate itself.
【0007】従って、ヒドロキシアパタイト陶材として
は無色、高密度であるとともに高純度であることが強く
望まれ、その工業的な製造法の提供は極めて重要であ
る。しかし乍ら、以下に示すように、これ等の要求を満
たすヒドロキシアパタイト陶材は未だ得られていないの
が現状である。Therefore, it is strongly desired that the hydroxyapatite porcelain is colorless, has a high density and high purity, and it is extremely important to provide an industrial production method thereof. However, as shown below, the present situation is that hydroxyapatite porcelain which meets these requirements has not yet been obtained.
【0008】ヒドロキシアパタイトの合成法はこれまで
にもいくつか提案されている。例えばR. W. Mooneyら,
Chem. Rev.,61, 433(1961)、金沢等,化学の領域,27,
622(1973)等である。しかし乍ら、該ヒドロキシアパタ
イトを焼成してなるヒドロキシアパタイト陶材の製法ま
で検討したものは少ない。その中にあって、Monreoは合
成ヒドロキシアパタイトの粉末を圧縮成形し、次いで常
圧下、1300℃の温度で焼成してヒドロキシアパタイト陶
材を得たと報告している[J. Dent. Res.,50,860 (197
1)]。しかし乍ら、該ヒドロキシアパタイト陶材は30%
ものウイトロック石(α‐トリリン酸カルシウム)を含
み、高純度のヒドロキシアパタイト陶材とは言い難い。
高純度のヒドロキシアパタイト陶材が得られない理由と
しては、用いたヒドロキシアパタイトが化学量論的組成
を有していないか或いは構造欠陥を有しているため、焼
成時に異種構造であるウイトロック石を副生したものと
考えられる。Several methods of synthesizing hydroxyapatite have been proposed so far. For example, RW Mooney et al.
Chem. Rev., 61, 433 (1961), Kanazawa et al., Area of Chemistry, 27,
622 (1973) and so on. However, there have been few studies on a method for producing a hydroxyapatite porcelain obtained by firing the hydroxyapatite. Among them, Monreo reported that a powder of synthetic hydroxyapatite was compression-molded and then fired at a temperature of 1300 ° C under normal pressure to obtain hydroxyapatite porcelain [J. Dent. Res., 50 860 (197
1)]. However, the hydroxyapatite porcelain is 30%
It also contains witlock stone (α-calcium triphosphate), and it is hard to say that it is a high-purity hydroxyapatite porcelain.
The reason why a high-purity hydroxyapatite porcelain cannot be obtained is that the hydroxyapatite used does not have a stoichiometric composition or has a structural defect. Probably a by-product.
【0009】また、化学量論的組成のヒドロキシアパタ
イトを合成し、次いで該ヒドロキシアパタイトを焼成す
る試みもなされている。しかし乍ら、従来の合成法によ
って得られるヒドロキシアパタイトは純度或いはそれ自
体の結晶構造、結晶粒子の形態の問題から焼結性及び熱
安定性が悪く、従って熱的に安定で且つ高密度、高純度
の陶材を得るに至っていない。例えば、特開昭52-64199
は、通常の合成法によって得られる化学量論的組成を有
するヒドロキシアパタイト陶材前駆体の焼結性の不足を
改善するためにMgO等の異種金属化合物を添加するこ
とを提案している。しかし乍ら、上記方法は積極的に異
種元素を焼結性改善のため導入することを根底とするも
ので、後述する如く本発明とは思想を異にする。Attempts have also been made to synthesize hydroxyapatite having a stoichiometric composition and then calcinate the hydroxyapatite. However, the hydroxyapatite obtained by the conventional synthesis method is poor in sinterability and thermal stability due to the problem of purity or its own crystal structure and crystal grain morphology, and is therefore thermally stable and high in density and high in density. We haven't reached the point where we obtain pure porcelain. For example, JP-A-52-64199
Proposes to add a heterogeneous metal compound such as MgO in order to improve the sinterability of the hydroxyapatite porcelain precursor having a stoichiometric composition obtained by a conventional synthesis method. However, the above method is based on the positive introduction of a different element to improve the sinterability, and has a different concept from the present invention as described later.
【0010】一方、M. Jarcho が提案したヒドロキアパ
タイトの合成方法は下記の反応を利用している。On the other hand, the method for synthesizing hydroxyapatite proposed by M. Jarcho utilizes the following reaction.
【0011】 5Ca(NO3 )2 +3(NH4 )2 HPO4 +4NH3 +H2 O → Ca5 (OH)(PO4 )3 +10NH4 NO3 即ち、反応系内の pHをアンモニアで10〜12に調整しな
がら硝酸カルシウムとリン酸水素二アンモニウムを反応
させる方法によりヒドロキシアパタイトを合成し、更に
該ヒドロキシアパタイトの濾過ケーキ状物を1100〜1200
℃の温度で焼成して約 0.2〜3 μmの平均結晶サイズ、
密度3.10〜3.14g/cm3 を有するヒドロキシアパタイト
陶材を得ることを報告している[特開昭51-40400、特開
昭52-94309;J. Material Sci., 11, 2027(1976)]。し
かし乍ら、該文献には、1250℃以上で1時間以上焼成し
た場合前記のヒドロキシアパタイト陶材は一部分解して
ウイトロック石を副生することが開示されている。即
ち、該方法によって得られるヒドロキシアパタイト陶材
は未だ構造的に不安定な要素を含み、本質的に構造欠陥
を有し、熱安定性の乏しいものである。また、該方法は
硝酸アンモニウムを副生するという難点を有する。5Ca (NO 3 ) 2 +3 (NH 4 ) 2 HPO 4 + 4NH 3 + H 2 O → Ca 5 (OH) (PO 4 ) 3 + 10NH 4 NO 3 That is, pH of the reaction system is 10 to 12 with ammonia. The hydroxyapatite is synthesized by the method of reacting calcium nitrate and diammonium hydrogen phosphate while adjusting to 1, and further the filter cake of the hydroxyapatite is 1100 to 1200.
Average crystal size of about 0.2-3 μm after firing at a temperature of ℃,
It has been reported that hydroxyapatite porcelain having a density of 3.10 to 3.14 g / cm 3 is obtained [JP-A-51-40400, JP-A-52-94309; J. Material Sci., 11, 2027 (1976)]. . However, the document discloses that the hydroxyapatite porcelain is partially decomposed to produce witlock stone as a by-product when fired at 1250 ° C. or higher for 1 hour or longer. That is, the hydroxyapatite porcelain obtained by the method still contains structurally unstable elements, essentially has structural defects, and has poor thermal stability. Further, this method has a drawback that ammonium nitrate is produced as a by-product.
【0012】更に、ヒドロキシアパタイトの別の合成方
法として、水酸化カルシウムとリン酸の下記反応 5Ca(OH)2 +3H3 PO4 →Ca5 (PO4 )3
(OH)+9H2 O を利用した合成方法も提案されている。該反応は、(1)
出発原料が異種元素を含んでいないこと、(2) 反応副生
物が水のみであること故に、化学量論的組成のヒドロキ
シアパタイトの工業的製造法への展開が期待されるもの
である。しかし乍ら、Mooney[Chem. Rev., 61, 433 (1
961)]は、該反応では化学量論的組成(Ca/P理論値
=1.67)のヒドロキシアパタイトを得るのが困難であ
り、元素比Ca/P=1.50(トリリン酸カルシウムに相
当する)のヒドロキシアパタイトが得られるに過ぎない
と指摘している。Further, as another method for synthesizing hydroxyapatite, the following reaction of calcium hydroxide and phosphoric acid: 5Ca (OH) 2 + 3H 3 PO 4 → Ca 5 (PO 4 ) 3
A synthesis method using (OH) + 9H 2 O has also been proposed. The reaction is (1)
Since the starting material does not contain foreign elements and (2) the reaction by-product is only water, it is expected to be applied to the industrial production method of hydroxyapatite having a stoichiometric composition. But Samurai et al., Mooney [Chem. Rev., 61, 433 (1
961)], it is difficult to obtain hydroxyapatite having a stoichiometric composition (Ca / P theoretical value = 1.67) in the reaction, and hydroxyapatite having an element ratio Ca / P = 1.50 (corresponding to calcium triphosphate). Pointed out that it is only obtained.
【0013】他方、R. Wallaeys [Ann. Chim.(Paris)
,7 ,808 (1952)]は該反応を完全に進行させる為に
反応完結後に煮沸したり、或いは煮沸状態でフェノール
フタレン中和点まで反応を進める等の方法でCa/P=
1.61〜1.67のヒドロキシアパタイトを得ている。しかし
乍ら、Wallaeysの方法を追試した結果、該方法によって
得られるヒドロキシアパタイトの濾過ケーキの乾燥体は
焼結性に劣り、この為高温下で直接圧力をかけ焼成する
ホットプレス法によっても3.11g/cm3 程度の密度を有
する陶材しか得られず、しかも焼結時に着色(ブルー)
するものであった。着色の原因については明らかでない
が、微量の不純物の存在の他に陶材としての構造欠陥も
考えられる。依って、Wallaeysの方法では本発明の目的
を達成し得ないことが明らかとなった。On the other hand, R. Wallaeys [Ann. Chim. (Paris)
, 7, 808 (1952)] is a method such as boiling after completion of the reaction in order to completely advance the reaction, or advancing the reaction to the neutralization point of phenolphthalene in the boiling state by Ca / P =
We have obtained 1.61 to 1.67 hydroxyapatite. However, as a result of re-testing the method of Wallaeys, the dried product of the hydroxyapatite filter cake obtained by this method is inferior in sinterability, and therefore 3.11 g can be obtained even by the hot pressing method in which direct pressure is applied at high temperature for firing. Only porcelain with a density of about / cm 3 can be obtained, and it is colored (blue) during sintering
It was something to do. Although the cause of coloring is not clear, structural defects as porcelain may be considered in addition to the presence of trace impurities. Therefore, it became clear that the method of Wallaeys cannot achieve the object of the present invention.
【0014】以上の如く、公知のヒドロキシアパタイト
陶材は、合成ヒドロキシアパタイトの焼結性の改善のた
め異種元素を包含するものであったり、熱安定性に劣る
構造欠陥を有するものであったり、更に焼結時に着色す
る等の特性上或いは構造上の問題を残すものである。換
言すれば、上記問題を解決し、生体への応用に適する高
純度、高密度且つ熱安定性の優れたヒドロキシアパタイ
ト陶材は未だ完成されていないのが現状である。As described above, the known hydroxyapatite porcelain contains different elements in order to improve the sinterability of the synthetic hydroxyapatite, has a structural defect with poor thermal stability, Further, there is a problem in characteristics or structure such as coloring during sintering. In other words, the present situation is that hydroxyapatite porcelain which solves the above problems and is suitable for application to a living body, has high purity, high density, and is excellent in thermal stability has not yet been completed.
【0015】本発明者らはこの様な実情に鑑み、焼結性
或いは熱安定性と合成ヒドロキシアパタイトの結晶形
態、構造等の関係について鋭意研究の結果、特定の性状
を有する化学量論的組成の合成ヒドロキシアパタイトの
濾過ケーキの乾燥体を焼成することによって高純度、高
強度で且つ構造欠陥を有せず、しかも1350℃で1時間焼
成してもウイトロック石を分解生成することのない熱安
定性に優れた無色の陶材が得られることを見い出し、本
発明に到達したものである。In view of such circumstances, the inventors of the present invention have earnestly studied the relationship between the sinterability or thermal stability and the crystal form, structure, etc. of synthetic hydroxyapatite, and as a result, the stoichiometric composition having specific properties has been obtained. Synthetic hydroxyapatite filter cake dried product has high purity, high strength and no structural defects, and is heat-stable without decomposing and producing witlockite even if it is baked at 1350 ° C for 1 hour. The inventors have found that a colorless porcelain having excellent properties can be obtained, and arrived at the present invention.
【0016】即ち、本発明では、多孔性微粒状の酸化カ
ルシウムを過剰の水と反応せしめてなる微粒子状水酸化
カルシウムの乳液とリン酸水溶液とを不活性雰囲気下で
反応させることにより、ヒドロキシアパタイトを得る。
こうして得られた未焼成なヒドロキシアパタイトは、 ・Ca/Pの分析値=1.67〜1.69 ・平均サイズ 長さ= 187〜1200オングストローム 巾 = 50〜320 オングストローム 長さ/巾=3.75〜10 の特性を有している。That is, according to the present invention, hydroxyapatite is prepared by reacting an emulsion of fine particulate calcium hydroxide obtained by reacting porous fine-grained calcium oxide with an excess of water and an aqueous phosphoric acid solution in an inert atmosphere. To get
The uncalcined hydroxyapatite thus obtained has the following characteristics: ・ Ca / P analysis value = 1.67 to 1.69 ・ Average size Length = 187 to 1200 angstrom Width = 50 to 320 angstrom Length / width = 3.75 to 10 is doing.
【0017】該ヒドロキシアパタイトを含有する懸濁状
反応液を濾過し、水洗し、乾燥すると、下記特性 ・空 隙 量 = 0.2〜0.8 cm3 /g ・結晶間の平均細孔半径=50〜150 オングストローム を有するヒドロキシアパタイト濾過ケーキ乾燥体が得ら
れる。When the suspended reaction solution containing the hydroxyapatite is filtered, washed with water and dried, the following characteristics are obtained: void volume = 0.2 to 0.8 cm 3 / g average pore radius between crystals = 50 to 150 A dried hydroxyapatite filter cake having an angstrom is obtained.
【0018】上記ヒドロキシアパタイト濾過ケーキ乾燥
体を焼成すると、 ・元素比Ca/P=1.67〜1.69 ・断面の平均結晶サイズ= 4〜20μm ・密 度 =3.14〜3.16g/cm3 の特性値を有するヒドロキシアパタイト陶材が得られ
る。得られた該陶材が従来の合成ヒドロキシアパタイト
陶材と比較して大きな結晶サイズを有していることか
ら、結晶学的により高純度の原料から得られた陶材であ
ることが明らかである。更に、ヒドロキシアパタイトの
集合体である濾過ケーキ乾燥体を1350℃の温度で1
時間焼成してもヒドロキシアパタイトが分解して生成す
るウイトロック石が認められないことから、分解反応を
誘発する成分を保持していないこと及び熱安定性に優れ
ていることが明らかである。When the above-mentioned dried hydroxyapatite filter cake is calcined, the element ratio Ca / P = 1.67 to 1.69, the average crystal size of the cross section = 4 to 20 μm, and the density = 3.14 to 3.16 g / cm 3. A hydroxyapatite porcelain is obtained. Since the obtained porcelain has a larger crystal size than the conventional synthetic hydroxyapatite porcelain, it is clear that it is a porcelain obtained from a crystallographically highly pure raw material. . Further, the dried filter cake, which is an aggregate of hydroxyapatite, is heated to 1350 ° C. for 1 hour.
Since no witlock stones formed by the decomposition of hydroxyapatite are observed even after calcination for a long time, it is clear that the composition does not retain a component that induces a decomposition reaction and that it has excellent thermal stability.
【0019】以下、本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.
【0020】本発明のヒドロキシアパタイト濾過ケーキ
乾燥体は、(a) 高純度の粉末状炭酸カルシウムを不活性
雰囲気下、 800〜1300℃で 0.5〜10時間熱分解して酸化
カルシウムに変換し、(b) 高温状態にある該酸化カルシ
ウムを少なくとも 500℃まで不活性雰囲気下で冷却し、
(c) 引続き冷却した酸化カルシウムと水とを高速攪拌し
ながら反応させて水酸化カルシウムに変換し、(d) 該水
酸化カルシウムの乳液状懸濁液とリン酸水溶液とを不活
性雰囲気下、 0〜50℃の温度で高速攪拌状態で反応さ
せ、濾過分離、乾燥することにより得られる。The dried hydroxyapatite filter cake of the present invention is (a) converted into calcium oxide by thermally decomposing high-purity powdery calcium carbonate at 800 to 1300 ° C. for 0.5 to 10 hours in an inert atmosphere, b) cooling the high temperature calcium oxide to at least 500 ° C. under an inert atmosphere,
(c) Subsequently, the cooled calcium oxide and water are reacted while being stirred at high speed to convert into calcium hydroxide, and (d) the milky liquid suspension of the calcium hydroxide and the phosphoric acid aqueous solution under an inert atmosphere, It is obtained by reacting at a temperature of 0 to 50 ° C. under a high-speed stirring condition, separating by filtration and drying.
【0021】本発明に関する多孔微粒状の酸化カルシウ
ムは、粉末の炭酸カルシウムを熱分解することにより得
られる。原料炭酸カルシウムとしては99.8%以上の高純
度で且つ微小質のものが好ましい。熱分解条件は不活性
雰囲気下、 800〜1300℃好ましくは 950〜1200℃の温度
で、 0.5〜10時間好ましくは 1〜5 時間である。炭酸カ
ルシウムは該条件下での熱分解により、炭酸ガスを脱離
し、極めて多孔性で反応性の高い酸化カルシウム微粉末
に変換される。この際、熱分解条件が緩やかであると生
成酸化カルシウム中に未分解の炭酸カルシウムが混在す
る。こうして混在した炭酸カルシウムは除去が困難であ
るばかりか、最終製品のヒドロキシアパタイト陶材の構
造欠陥、熱安定性の低下の一因となるので好ましくな
い。また、熱分解条件が強すぎると炭酸カルシウムの表
面が溶融して熱分解が不十分となり、水酸化カルシウム
乳液生成反応が遅れる。更に、熱分解後の冷却は、空気
中の炭酸ガスによる炭酸カルシウムの生成を防止するた
め、少なくとも 500℃好ましくは 200℃の温度まで不活
性雰囲気下で行う必要がある。The porous fine-grained calcium oxide according to the present invention is obtained by thermally decomposing powdery calcium carbonate. It is preferable that the raw material calcium carbonate has a high purity of 99.8% or more and is fine. Pyrolysis conditions are an inert atmosphere, a temperature of 800 to 1300 ° C., preferably 950 to 1200 ° C., and a time of 0.5 to 10 hours, preferably 1 to 5 hours. Calcium carbonate desorbs carbon dioxide gas by thermal decomposition under the conditions, and is converted into a highly porous and highly reactive calcium oxide fine powder. At this time, if the pyrolysis conditions are mild, undecomposed calcium carbonate is mixed in the produced calcium oxide. The calcium carbonate thus mixed is not preferable because it is difficult to remove, and it also contributes to the structural defect of the final product hydroxyapatite porcelain and the decrease in thermal stability. On the other hand, if the thermal decomposition conditions are too strong, the surface of the calcium carbonate will melt and the thermal decomposition will be insufficient, and the calcium hydroxide emulsion forming reaction will be delayed. Further, the cooling after the thermal decomposition should be performed in an inert atmosphere up to a temperature of at least 500 ° C., preferably 200 ° C., in order to prevent the formation of calcium carbonate by carbon dioxide gas in the air.
【0022】なお、不活性雰囲気とは炭酸ガス、アンモ
ニアの如く生成する酸化カルシウムや水酸化カルシウム
との二次反応を誘発する成分を含まない雰囲気を言う。The inert atmosphere means an atmosphere containing no components that induce a secondary reaction with calcium oxide or calcium hydroxide produced like carbon dioxide and ammonia.
【0023】該不活性雰囲気を得る為に窒素、ヘリウ
ム、アルゴン等の不活性気体を熱分解反応系に吹込むこ
とにより、発生する炭酸ガスを有効的に逐次除去でき
る。By blowing an inert gas such as nitrogen, helium or argon into the thermal decomposition reaction system to obtain the inert atmosphere, the carbon dioxide gas generated can be effectively and sequentially removed.
【0024】本発明に関する微粒子状水酸化カルシウム
乳液は前述の不活性雰囲気下、高速撹拌状態にある多量
の水中に前記の酸化カルシウムを添加することにより生
成し得る。酸化カルシム1重量部に対する水の量は特に
限定されないが、通常10〜100 重量部である。上記反応
は高速撹拌下に好ましくは低温、長時間行うことが好ま
しく、通常 0〜80℃好ましくは 0〜50℃の温度で、 0.5
〜96時間好ましくは 1〜24時間行うことが好ましい。The particulate calcium hydroxide emulsion according to the present invention can be produced by adding the above calcium oxide to a large amount of water under high speed stirring under the above-mentioned inert atmosphere. The amount of water per 1 part by weight of calcium oxide is not particularly limited, but is usually 10 to 100 parts by weight. The above reaction is preferably carried out at a low temperature for a long time under high speed stirring, and is usually 0 to 80 ° C, preferably 0 to 50 ° C, and 0.5
~ 96 hours, preferably 1 to 24 hours.
【0025】該反応の終結はX線回折分析から決定す
る。即ち、反応生成物の1部を取り出し、そのX線回折
チャートの酸化カルシウムのd200 の消失をもって反応
完結とする。The termination of the reaction is determined by X-ray diffraction analysis. That is, a part of the reaction product is taken out, and the reaction is completed when the d 200 of calcium oxide on the X-ray diffraction chart disappears.
【0026】なお、本発明における乳液中の水酸化カル
シウムの平均粒子サイズは0.05〜0.1 μmであり、通常
の市販特級品の水酸化カルシウムを水に分散した場合に
得られる平均粒子サイズ1〜10μmよりはるかに微細な
ものである。The average particle size of calcium hydroxide in the emulsion of the present invention is 0.05 to 0.1 μm, and the average particle size obtained when ordinary commercial grade calcium hydroxide is dispersed in water is 1 to 10 μm. It is much finer.
【0027】上記微粒子状の水酸化カルシウムの乳液は
後述する良焼結性ヒドロキシアパタイトを得るための重
要な要件である。The emulsion of calcium hydroxide in the form of fine particles is an important requirement for obtaining a good-sintering hydroxyapatite described later.
【0028】本発明のヒドロキシアパタイトは、不活性
雰囲気下、高速撹拌状態で前記微粒子状水酸化カルシウ
ム乳液にCa/P=1.67〜1.69に相当するリン酸水溶液
を添加反応させることにより懸濁状態で生成される。該
ヒドロキシアパタイトの製造に際し、水酸化カルシウム
の乳液生成反応完了後、引続き撹拌を続行し、その系内
へ直接リン酸水溶液を添加し、反応せしめることが好ま
しい。リン酸は通常1〜10 wt%の水溶液とし、滴下等の
方法で前記乳液に徐々に添加する。The hydroxyapatite of the present invention is in a suspended state by adding and reacting an aqueous phosphoric acid solution corresponding to Ca / P = 1.67 to 1.69 with the above-mentioned particulate calcium hydroxide emulsion in an inert atmosphere at a high speed with stirring. Is generated. In the production of the hydroxyapatite, it is preferred that after the emulsion forming reaction of calcium hydroxide is completed, the stirring is continued and the phosphoric acid aqueous solution is directly added into the system to cause the reaction. Phosphoric acid is usually prepared as an aqueous solution of 1 to 10 wt% and gradually added to the emulsion by a method such as dropping.
【0029】なお、本明細書において高速撹拌とは反応
系内の液体が乱流の状態にあることを意味する。In the present specification, high speed stirring means that the liquid in the reaction system is in a turbulent state.
【0030】反応温度は 0〜50℃である。反応温度が低
すぎると乳液の粘度が上昇するため均一な反応の遂行が
困難となり、逆に高すぎるとヒドロキシアパタイト濾過
ケーキ乾燥体の焼結性が損われる。即ち、該反応温度は
焼結性に関与する結晶サイズ或いは後述の易沈降性等に
対し極めて重要な因子である。反応時間は通常 0.5〜20
0 時間好ましくは 5〜100 時間である。該反応は反応系
内のpHが当初の高アルカリ性(pH=13程度)からpH 8〜
9 に低下して完結する。The reaction temperature is 0 to 50 ° C. If the reaction temperature is too low, the viscosity of the emulsion will increase, making it difficult to carry out a uniform reaction. On the contrary, if the reaction temperature is too high, the sinterability of the dried hydroxyapatite filter cake will be impaired. That is, the reaction temperature is a very important factor with respect to the crystal size involved in sinterability or the easy sedimentation described later. Reaction time is usually 0.5 to 20
0 hours, preferably 5 to 100 hours. In the reaction, the pH in the reaction system is 8 to 8 due to the initial high alkalinity (pH = about 13).
It drops to 9 and completes.
【0031】反応系内のヒドロキシアパタイトは懸濁状
態を呈しているが、極めて沈降性にすぐれ容易に濾過分
離できる。該ヒドロキシアパタイトは顕微鏡観察による
と通常、長さ 187〜1200オングストローム、巾50〜320
オングストローム、長さ/巾=3.75〜10程度の平均結晶
サイズを有する。このような結晶サイズは、従来公知の
硝酸カルシウムとリン酸水素二アンモニウムとの反応で
得られる長さ 200オングストローム、巾 200オングスト
ローム程度の板状結晶とは明らかに異なる。本発明のヒ
ドロキシアパタイトの易沈降性はこうした結晶サイズ、
形態、更には結晶表面の電荷状態に起因するものと考え
得る。また、これらの因子が本発明の良好な焼結性を有
する濾過ケーキ乾燥体の形成に寄与するとも推察され
る。Although hydroxyapatite in the reaction system is in a suspended state, it has an excellent sedimentation property and can be easily separated by filtration. According to microscopic observation, the hydroxyapatite usually has a length of 187 to 1200 angstrom and a width of 50 to 320.
Angstrom, length / width = 3.75 to 10 average crystal size. Such a crystal size is clearly different from a conventionally known plate crystal having a length of 200 angstroms and a width of 200 angstroms, which is obtained by the reaction of calcium nitrate and diammonium hydrogen phosphate. The hydroxyapatite of the present invention is easy to settle because of such a crystal size,
It can be considered to be caused by the morphology and further the charge state of the crystal surface. It is also speculated that these factors contribute to the formation of the dried filter cake having good sinterability of the present invention.
【0032】本発明に関する濾過ケーキ乾燥体は前述の
製法によって合成されたヒドロキシアパタイトの濾過ケ
ーキを通常の乾燥により得ることができる。The dried filter cake of the present invention can be obtained by subjecting the hydroxyapatite filter cake synthesized by the above-mentioned production method to ordinary drying.
【0033】本発明に関する濾過ケーキ乾燥体は下記特
性 ・元素比(Ca/P)=1.67〜1.69 ・結晶サイズ 長さ(L)=187 〜1200オングストロー
ム 巾(W) = 50 〜320 オングストローム L/W =3.75〜10 ・空隙量= 0.2〜0.8 cm3 /g、 ・平均細孔半径=50〜150 オングストローム を有する。該諸特性は後述のヒドロキシアパタイト陶材
の特性に影響を与える。The dried filter cake of the present invention has the following characteristics: Element ratio (Ca / P) = 1.67 to 1.69 Crystal size Length (L) = 187 to 1200 angstrom Width (W) = 50 to 320 angstrom L / W = 3.75 to 10, void volume = 0.2~0.8 cm 3 / g, having an average pore radius = 50 to 150 Å. The various properties affect the properties of the hydroxyapatite porcelain described below.
【0034】本発明に関する濾過ケーキ乾燥体は極めて
焼結性が良好であり、そのまま焼成することにより、後
述の如き優れた性質の陶材を得ることができる。The dried filter cake according to the present invention has extremely good sinterability, and by firing as it is, a porcelain having excellent properties as described below can be obtained.
【0035】勿論、通常の方法、例えば金型、ラバー等
を用いて成形、次いで焼成或いは高温下で直接圧力をか
け、減圧下で焼成する方法も行い得る。Of course, an ordinary method, for example, molding using a mold, rubber or the like, and then firing or directly applying pressure at high temperature and firing under reduced pressure can also be performed.
【0036】また、本発明に関する濾過ケーキ乾燥体を
加圧成形後、減圧下に焼成することにより、極めて透明
性の高い、高密度、高純度且つ熱安定性に優れた陶材を
得ることもできる。焼成条件は 850〜1400℃好ましくは
1250〜1400℃、 0.5〜5 時間好ましくは 1〜3 時間であ
る。焼結により、本発明のヒドロキシアパタイトの結晶
は大きく成長する。Further, the dried filter cake of the present invention may be pressure-molded and then fired under reduced pressure to obtain a porcelain having extremely high transparency, high density, high purity and excellent thermal stability. it can. The firing conditions are 850 to 1400 ° C, preferably
1250 to 1400 ° C, 0.5 to 5 hours, preferably 1 to 3 hours. Upon sintering, the hydroxyapatite crystals of the present invention grow large.
【0037】本発明のヒドロキシアパタイト濾過ケーキ
乾燥体を焼成して得たヒドロキシアパタイト陶材は下記
特性 ・元素分析値Ca/P=1.67〜1.69 ・平均結晶サイズ=4〜20μm ・密 度 =3.14〜3.16g/cm3 ・熱 安 定 性=1350℃で1時間焼成してもウイトロ
ック石の生成が認められない。The hydroxyapatite porcelain obtained by firing the dried hydroxyapatite filter cake of the present invention has the following characteristics: Elemental analysis value Ca / P = 1.67 to 1.69 ・ Average crystal size = 4 to 20 μm ・ Density = 3.14 to 3.16 g / cm 3 · Thermal stability = No formation of witlockite even after firing at 1350 ° C for 1 hour.
【0038】を有し、公知のヒドロキシアパタイト陶材
が1200℃以上更には1300℃以上の苛酷な条件で焼成する
とウイトロック石の生成を来たすのに対し、本発明のヒ
ドロキシアパタイト濾過ケーキ乾燥体から得られた陶材
は1300℃以上の温度でも極めて安定であり、また結晶サ
イズが大きく、公知のヒドロキシアパタイト陶材とは明
らかに区別されるものである。While the known hydroxyapatite porcelain having the above-mentioned composition produces witlock stones when fired under severe conditions of 1200 ° C. or higher and 1300 ° C. or higher, it is obtained from the dried hydroxyapatite filter cake of the present invention. The obtained porcelain is extremely stable even at a temperature of 1300 ° C. or higher, and has a large crystal size, which is clearly distinguished from known hydroxyapatite porcelain.
【0039】なお、前記陶材の特性中、熱安定性は1350
℃で1時間焼成して得られた陶材のX線回折測定により
確認した。Among the characteristics of the porcelain, the thermal stability is 1350.
It was confirmed by X-ray diffraction measurement of the porcelain obtained by firing at ℃ for 1 hour.
【0040】本発明のヒドロキシアパタイト濾過ケーキ
乾燥体から得られた陶材は、上記特性の他に構造欠陥の
ないためと推察できるが生体内での安定性に優れてい
る。The porcelain obtained from the dried hydroxyapatite filter cake of the present invention can be inferred to have no structural defects in addition to the above characteristics, but is excellent in in vivo stability.
【0041】また、反応溶液から得られる未乾燥ヒドロ
キシアパタイト濾過ケーキを乾燥工程、焼成工程と連続
して行うことによりヒドロキシアパタイト陶材を製造す
ることも可能である。It is also possible to produce hydroxyapatite porcelain by continuously performing the drying step and the firing step on the undried hydroxyapatite filter cake obtained from the reaction solution.
【0042】上述した如く、本発明によれば、特定の水
酸化カルシウムとリン酸を緩和な条件下で反応せしめる
ことにより焼結性に優れた化学量論的なヒドロキシアパ
タイトを容易に得ることが可能であり、本発明の方法は
工業的な製法として極めて有効である。しかも、本発明
のヒドロキシアパタイト濾過ケーキ乾燥体から得られる
ヒドロキシアパタイト陶材は化学的・物理構造的に極め
て高純度故、生体に対して安定且つ安全であり、人工歯
根、人工骨等のインプラント材として有用である。As described above, according to the present invention, a stoichiometric hydroxyapatite excellent in sinterability can be easily obtained by reacting a specific calcium hydroxide and phosphoric acid under mild conditions. It is possible and the method of the present invention is extremely effective as an industrial production method. Moreover, since the hydroxyapatite porcelain obtained from the dried hydroxyapatite filter cake of the present invention has a very high purity in terms of chemical and physical structure, it is stable and safe for living organisms, and is an implant material for artificial dental roots and artificial bones. Is useful as
【0043】本発明のヒドロキシアパタイト濾過ケーキ
乾燥体を焼成して得たヒドロキシアパタイト陶材は、イ
ンプラント材特に人工歯根材としての実際の応用に際し
て以下の如き方法で生体に適用され得る。即ち、インプ
ラント義歯法は人工歯根を顎骨等に埋植後、 2〜3 ヶ月
後に該歯根上に義歯を結合させる方法であるが、その間
に人工歯根の位置ずれ、欠損或いは炎症等の不都合が生
じた場合には速やかに該歯根を修正除去する必要があ
る。この場合、人工歯根と顎骨等の天然骨との接着力が
あまりに強すぎると顎骨等を削って人工歯根を抜き取る
等の手段を講じなければならず、患者に対して苦痛を与
えたり、天然骨をいためることになる。The hydroxyapatite porcelain material obtained by firing the dried hydroxyapatite filter cake of the present invention can be applied to a living body by the following method when it is actually applied as an implant material, especially an artificial tooth root material. That is, the implant denture method is a method in which an artificial tooth root is embedded in a jawbone or the like, and two or three months later, the denture is joined to the tooth root. In this case, it is necessary to promptly correct and remove the tooth root. In this case, if the adhesive force between the artificial tooth root and the natural bone such as the jawbone is too strong, it is necessary to take measures such as scraping the jawbone and removing the artificial tooth root, which may cause pain to the patient or cause the natural bone loss. You will be relieved.
【0044】本発明のヒドロキシアパタイト濾過ケーキ
乾燥体から得られたヒドロキシアパタイト陶材を有機重
合性結合材或いは有機結合性重合物と組合せることによ
りインプラント材が提供される。An implant material is provided by combining the hydroxyapatite porcelain obtained from the dried hydroxyapatite filter cake of the present invention with an organic polymerizable binder or an organic binder.
【0045】有機質結合材としては、長時間生体内に埋
植されるので樹脂の劣化、生体細胞の崩壊などのないこ
とが必要であり、ビスフェノールAジグリシジルメタク
リレート重合物、トリエチレングリコールジメタクリレ
ート重合物、トリフロロメタクリレート樹脂、シリコー
ン樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリ‐2-ヒドロキ
シエチルメタクリレート、ポリエチレン、ポリサルフォ
ン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ四弗
化エチレン、ポリ弗化ビニリデン、ポリカーボネート樹
脂より選ばれた1種もしくは2種以上の混合物又はこれ
らのポリマーを構成するモノマーの2種以上からなる共
重合物が好ましい。Since the organic binder is embedded in the living body for a long period of time, it is required that the resin does not deteriorate and the living cells do not collapse. Polymerization of bisphenol A diglycidyl methacrylate, triethylene glycol dimethacrylate polymerization is required. Material, trifluoromethacrylate resin, silicone resin, polymethylmethacrylate, poly-2-hydroxyethylmethacrylate, polyethylene, polysulfone resin, polyamide resin, polyester resin, polytetrafluoride ethylene, polyvinylidene fluoride, polycarbonate resin A single type or a mixture of two or more types or a copolymer of two or more types of monomers constituting these polymers is preferable.
【0046】上記インプラント材は成形加工性、取扱い
易さ、機械的強度等から、粒径1000μm以下、好ましく
は 100〜0.01μmのヒドロキシアパタイト陶材と有機質
結合材とを混合後、公知の方法により成形するか、又は
本発明のヒドロキシアパタイト濾過ケーキ乾燥体から得
られたヒドロキシアパタイト陶材を多孔性として有機質
結合材を含浸させて得られるが、ここで重要なことは骨
との接着面にあたる部分のヒドロキシアパタイト陶材相
と結合材相の面積比が 5/95〜70/30の範囲に成形加工
することにある。ヒドロキシアパタイト陶材相の表面占
有面積比が70%を越える場合には天然骨との接着が強固
となり、抜き取り時に天然骨の欠損を生じる。逆に、ヒ
ドロキシアパタイトの表面占有面積比が5%未満の場合
には排除されて好ましくない。人工歯根としての耐久
性、接着性を考慮すれば該表面面積比は10/90〜60/40
の範囲が好ましい。From the viewpoint of molding processability, ease of handling, mechanical strength, etc., the above-mentioned implant material is mixed with a hydroxyapatite porcelain having a particle diameter of 1000 μm or less, preferably 100 to 0.01 μm, and an organic binder, and then by a known method. It can be obtained by molding or impregnating the hydroxyapatite porcelain obtained from the dried hydroxyapatite filter cake of the present invention into a porous material and impregnating it with an organic binder, but the important point here is the portion that corresponds to the adhesive surface with bone. The area ratio of the hydroxyapatite porcelain phase to the binder phase is in the range of 5/95 to 70/30. When the surface occupying area ratio of the hydroxyapatite porcelain phase exceeds 70%, the bond with the natural bone becomes strong and the natural bone is lost during extraction. On the other hand, when the surface occupying area ratio of hydroxyapatite is less than 5%, it is excluded because it is not preferable. Considering durability and adhesiveness as an artificial tooth root, the surface area ratio is 10/90 to 60/40.
Is preferred.
【0047】なお、本明細書において適度な接着性と
は、埋植後排除されることがなく、また義歯の上部構造
を連結後は充分実用に耐える程度の接着力を有すると共
に不都合の生じた場合の抜き取りに際しては天然骨を折
ったり、欠損させることのない程度をさす。In the present specification, the term "adequate adhesiveness" means that the adhesiveness is not eliminated after implantation, and the adhesive structure has sufficient adhesive strength for practical use after connecting the upper structure of the denture, and causes inconvenience. In the case of extraction, the extent to which natural bones are not broken or missing is specified.
【0048】その他、セルロース、コラーゲン等の有機
質との共存成形焼結体、穿孔による多孔体、多孔体に有
機レジンを含浸もしくは重合させた組成物、粉末陶材と
有機又は無機マトリックスとの複合体またはそれらの組
合せ等により生体材料として使用できる。In addition, a co-molded sintered body with an organic substance such as cellulose or collagen, a porous body by perforation, a composition in which a porous body is impregnated or polymerized with an organic resin, a composite of powdered porcelain and an organic or inorganic matrix Alternatively, it can be used as a biomaterial by combining them.
【0049】本発明のヒドロキシアパタイト及びその集
合体は前述の如く、焼成により陶材とする以外にクロマ
トグラフィー充填剤としても使用し得る。As described above, the hydroxyapatite and the aggregate thereof of the present invention can be used not only as a porcelain by firing but also as a chromatographic packing material.
【0050】以下、実施例により本発明を詳述する。The present invention will be described in detail below with reference to examples.
【0051】[0051]
【実施例】実施例 1 炭酸カルシウム粉末(キシダ化学株式会社製,試薬特
級) 600gを窒素ガス流(1l /分)雰囲気下の電気炉
内に入れ、 3℃/分の昇温速度で1000℃の温度まで昇温
し、3時間熱分解した。次いで、 200℃までは窒素ガス
流(1l /分)雰囲気下で冷却して酸化カルシウム 335
g(収率99.7%)を得た。得られた酸化カルシウムはX
線回折から炭酸カルシウムを含まないことが確認された
(EDTA法による純度99.8%)。また、この酸化カルシウ
ムは顕微鏡観察によると、原料炭酸カルシウム結晶その
ままの形態を保持し、多孔性であった。EXAMPLES Example 1 600 g of calcium carbonate powder (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd., special grade reagent) was placed in an electric furnace under a nitrogen gas flow (1 l / min) atmosphere, and 1000 ° C. at a temperature rising rate of 3 ° C./min. The temperature was raised to the temperature of 1 and the mixture was pyrolyzed for 3 hours. Then, the mixture is cooled to 200 ° C. under a nitrogen gas flow (1 l / min) atmosphere and calcium oxide 335
g (yield 99.7%) was obtained. The obtained calcium oxide is X
It was confirmed by line diffraction that it did not contain calcium carbonate (99.8% purity by EDTA method). In addition, the microscopic observation of this calcium oxide showed that the raw calcium carbonate crystals remained in their original form and were porous.
【0052】撹拌機,ヒーター,コントローラー及び温
度計を装備した17 lの三ツ口ホーロー製タンクに脱気
した蒸溜水6l を入れ、撹拌(350 rpm)しながら窒素置
換した。このタンク内に前記酸化カルシウム 280g(5
モル)を10分間かけて徐々に添加した。添加後、窒素ガ
ス雰囲気下、50℃で 5時間、更に室温で15時間反応させ
て平均粒径 0.075μmの微小な水酸化カルシウムの乳液
を得た。6 l of degassed distilled water was placed in a 17 l three-neck enamel tank equipped with a stirrer, heater, controller and thermometer, and the atmosphere was replaced with nitrogen while stirring (350 rpm). 280 g (5
Mol) was gradually added over 10 minutes. After the addition, reaction was carried out in a nitrogen gas atmosphere at 50 ° C. for 5 hours and further at room temperature for 15 hours to obtain a fine calcium hydroxide emulsion having an average particle diameter of 0.075 μm.
【0053】次に、上記水酸化カルシウム乳液を3000 r
pmで乱流状態に保ちながら撹拌し、この液に 3.5%リン
酸水溶液(3モル)を30分かけて徐々に添加した。添加
後、20℃の温度で48時間反応させた。該反応終了後、得
られた懸濁液を加圧濾過機で濾過、水洗し、次いで 150
℃の温度で16時間乾燥してヒドロキシアパタイト濾過ケ
ーキ乾燥体 497g(試料番号−1)を得た。この濾過ケ
ーキ乾燥体は表1に示す特性を有していた。Next, the calcium hydroxide emulsion is added to 3000 r
The mixture was stirred while maintaining a turbulent flow at pm, and a 3.5% phosphoric acid aqueous solution (3 mol) was gradually added to this liquid over 30 minutes. After the addition, the mixture was reacted at a temperature of 20 ° C for 48 hours. After the completion of the reaction, the obtained suspension was filtered with a pressure filter, washed with water and then washed with water.
It was dried at a temperature of ° C for 16 hours to obtain 497 g of dried hydroxyapatite filter cake (Sample No. -1). The dried filter cake had the properties shown in Table 1.
【0054】実施例 2 水酸化カルシウムとリン酸水溶液との反応条件(20℃、
48時間)を40℃,24時間とした以外は実施例1と同様に
して、ヒドロキシアパタイト濾過ケーキ乾燥体(試料番
号−2)を得た。この濾過ケーキ乾燥体は表1に示す特
性を有していた。 Example 2 Reaction conditions of calcium hydroxide and phosphoric acid aqueous solution (20 ° C.,
A dried hydroxyapatite filter cake (Sample No.-2) was obtained in the same manner as in Example 1 except that (48 hours) was 40 ° C. and 24 hours. The dried filter cake had the properties shown in Table 1.
【0055】比較例 1 試薬特級品の水酸化カルシウム粉末 5モルを脱気した蒸
溜水6l に分散させて分散液を得た。この分散液を実施
例1で用いたホーロー製タンクに入れ、窒素置換しつつ
3000 rpmの撹拌状態で 3.5%リン酸水溶液 3モルを徐々
に添加した。次いで70℃で24時間反応させ、以下実施例
1と同様にして濾過ケーキ乾燥体(試料番号−3)を得
た。この濾過ケーキ乾燥体は表1に示す特性を有してい
た。 Comparative Example 1 5 mol of calcium hydroxide powder as a special grade reagent was dispersed in 6 l of degassed distilled water to obtain a dispersion. This dispersion was placed in the enamel tank used in Example 1 and replaced with nitrogen.
With stirring at 3000 rpm, 3 mol of a 3.5% phosphoric acid aqueous solution was gradually added. Then, the mixture was reacted at 70 ° C. for 24 hours to obtain a dried filter cake (Sample No.-3) in the same manner as in Example 1. The dried filter cake had the properties shown in Table 1.
【0056】比較例 2 リン酸水素二アンモニウムと硝酸カルシウムの反応によ
る公知方法により得られる濾過ケーキ乾燥体(試料番号
−4)は表1に示す特性を有していた。 Comparative Example 2 The dried filter cake (Sample No. 4) obtained by a known method by the reaction of diammonium hydrogen phosphate and calcium nitrate had the properties shown in Table 1.
【0057】リン酸水素二アンモニウムと硝酸カルシウ
ムの反応は以下の通りであった。The reaction between diammonium hydrogen phosphate and calcium nitrate was as follows.
【0058】リン酸水素二アンモニウム 160gを3l の
蒸溜水に溶解し、28%アンモニア水溶液1700mlを加えて
pHを11〜12に調整した。更に、蒸留水を加えて沈澱リン
酸水素二アンモウムを溶解した。次に60mlの濃アンモニ
ア溶液を用いてpHを12に調整した1800mlの蒸溜水に 477
gの硝酸カルシウムを溶解させた20℃の溶液に、高速撹
拌下で前記リン酸水素二アンモニウム溶液を30分かけて
滴下し、次いで全量が7.0 l になるまで蒸溜水で希釈し
た。更に、この希釈液を10分間煮沸後、室温で20時間放
置した。生成したゼラチン状物をブフナー漏斗を用い弱
い真空下で濾過分離、水洗し、更に濾過ケーキに亀裂が
生じた時にラバーダムを用い真空度を高めた。2時間後
にラバーダムを除き濾過ケーキを得た。この濾過ケーキ
を 150℃で15時間乾燥して 197gの濾過ケーキ乾燥体を
得た。160 g of diammonium hydrogen phosphate was dissolved in 3 l of distilled water, and 1700 ml of 28% aqueous ammonia solution was added.
The pH was adjusted to 11-12. Further, distilled water was added to dissolve the precipitated diammonium hydrogen phosphate. Then add 1800 ml of distilled water adjusted to pH 12 with 60 ml of concentrated ammonia solution.
The above solution of diammonium hydrogen phosphate was added dropwise to a solution of 20 g of calcium nitrate dissolved at 20 ° C. under high speed stirring over 30 minutes, and then diluted with distilled water until the total amount became 7.0 l. Further, this diluted solution was boiled for 10 minutes and then left at room temperature for 20 hours. The produced gelatinous substance was separated by filtration using a Buchner funnel under a weak vacuum and washed with water, and when a crack was formed in the filter cake, the degree of vacuum was increased by using a rubber dam. After 2 hours, the rubber dam was removed to obtain a filter cake. The filter cake was dried at 150 ° C. for 15 hours to obtain 197 g of a dried filter cake.
【0059】比較例 3 水酸化カルシウムとリン酸水溶液との反応条件(20℃、
48時間)を60℃,24時間とした以外は実施例1と同様に
して、ヒドロキシアパタイト濾過ケーキ乾燥体(試料番
号−5)を得た。この濾過ケーキ乾燥体は表1に示す特
性を有していた。 Comparative Example 3 Reaction Conditions of Calcium Hydroxide and Phosphoric Acid Aqueous Solution (20 ° C.,
A dried hydroxyapatite filter cake (Sample No. 5) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature was 48 hours) at 60 ° C. for 24 hours. The dried filter cake had the properties shown in Table 1.
【0060】[0060]
【表1】 [Table 1]
【0061】実施例 3 実施例1で得られた出発試料番号1と比較例2で得られ
た出発試料番号4の各濾過ケーキ乾燥体の焼結性試験を
行った。焼結性試験は、各々20gの濾過ケーキ乾燥体を
1200℃、1250℃、1300℃及び1350℃の温度で1時間焼成
したときの焼結体中のウイトロック石の存在量(%)を
X線回折によって調べたものである。その結果を表2に
示す。 Example 3 The sinterability test was performed on each of the dried filter cakes of the starting sample No. 1 obtained in Example 1 and the starting sample No. 4 obtained in Comparative Example 2. For the sinterability test, 20 g of each dried filter cake was used.
It is an X-ray diffraction analysis of the abundance (%) of witlockite in the sintered body when it was fired at 1200 ° C, 1250 ° C, 1300 ° C and 1350 ° C for 1 hour. The results are shown in Table 2.
【0062】[0062]
【表2】 [Table 2]
【0063】参考例 1 実施例1,2及び比較例1,2,3で得られたヒドロキ
シアパタイト濾過ケーキ乾燥体20gを出発試料とし、こ
れらを電気炉内に入れ昇温速度3℃/分で1350℃まで昇
温し、1時間焼成して陶材を得た。得られた陶材の特性
を表3に示した。 Reference Example 1 20 g of the dried hydroxyapatite filter cake obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1, 2 and 3 was used as a starting sample, and these were placed in an electric furnace at a heating rate of 3 ° C./min. The temperature was raised to 1350 ° C. and fired for 1 hour to obtain a porcelain. The characteristics of the obtained porcelain are shown in Table 3.
【0064】[0064]
【表3】 [Table 3]
【0065】以上の結果から、本発明のヒドロキシアパ
タイト濾過ケーキ乾燥体から得られた陶材は公知の陶材
と明らかに異なるものであることが判明した。From the above results, it was found that the porcelain obtained from the dried hydroxyapatite filter cake of the present invention is obviously different from known porcelain.
【0066】参考例 2 実施例1で得られた濾過ケーキ乾燥体(出発試料番号
1)20gを10-2mmHgの減圧下、1250℃で1時間焼成し、
次いで 200℃の温度までは減圧下で冷却し陶材を得た。
この陶材は理論密度3.16g/cm3 の値を持つ無色透明な
ものであった。 Reference Example 2 20 g of the dried filter cake (starting sample number 1) obtained in Example 1 was calcined at 1250 ° C. for 1 hour under a reduced pressure of 10 −2 mmHg,
Then, it was cooled under reduced pressure to a temperature of 200 ° C. to obtain a porcelain.
The porcelain was colorless and transparent with a theoretical density of 3.16 g / cm3.
【0067】参考例 3 参考例1における出発試料番号1より得られた陶材を破
砕した 200メッシュパスの粉末とビスフェノール‐Aジ
グリシジルメタクリレート/メチルメタクリレート(重
量比 6/4)とを体積比(比重より求めた実質体積比を意
味する)で1:1に混合し、更に重合開始剤として過酸
化ベンゾイルを0.05重量%添加後、撹拌機で均一混合し
た。次いで、該均一混合物を内径5mmのガラス管に入
れ、脱泡後、80℃の温度で2時間重合反応を行い、ヒド
ロキシアパタイト組成物を得た。この組成物を直径 3.5
mm、長さ10mmの円筒状に切削加工し、抜歯直後にドリル
で孔をあけた成犬の顎骨に埋植した。その結果、埋植3
ヶ月を経た後でも排除されなかった。また埋植6ヶ月後
に成犬の顎骨を切り離し光学顕微鏡、X線撮影で検査し
たところ、埋植部は正常に治癒されており、新しい骨組
織が埋植組成物と顎骨との間隙に生成していることが認
められた。 Reference Example 3 The powder of 200 mesh pass obtained by crushing the porcelain obtained from the starting sample No. 1 in Reference Example 1 and bisphenol-A diglycidyl methacrylate / methyl methacrylate (weight ratio 6/4) were used in a volume ratio ( It means 1: 1 by the actual volume ratio determined from the specific gravity), 0.05% by weight of benzoyl peroxide as a polymerization initiator was further added, and then uniformly mixed with a stirrer. Then, the homogeneous mixture was put into a glass tube having an inner diameter of 5 mm, defoamed, and then subjected to a polymerization reaction at a temperature of 80 ° C. for 2 hours to obtain a hydroxyapatite composition. This composition has a diameter of 3.5
mm, 10 mm in length, and cut into a cylindrical shape, and immediately after tooth extraction, it was embedded in the jawbone of an adult dog that had a hole drilled. As a result, buried 3
It was not eliminated even after months. When the jawbone of an adult dog was cut off 6 months after the implantation and examined by an optical microscope and an X-ray photography, the implant part was healed normally, and new bone tissue was generated in the gap between the implant composition and the jawbone. It was recognized that
───────────────────────────────────────────────────── 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 C04B 38/00 303 Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location C04B 38/00 303 Z
Claims (1)
サイズ 長さ= 187〜1200オングストローム、巾=50〜
320 オングストローム、長さ/巾=3.75〜10のヒドロキ
シアパタイトから形成され、空隙量が 0.2〜0.8 cm3 /
gであり且つヒドロキシアパタイト間の平均細孔半径が
50〜150 オングストロームであり、1350℃の温度で1時
間焼成してもウイトロック石の生成が認められないこと
を特徴とするヒドロキシアパタイト濾過ケーキ乾燥体。1. Elemental ratio Ca / P = 1.67 to 1.69, average crystal size length = 187 to 1200 angstrom, width = 50 to
320 angstrom, formed from hydroxyapatite with a length / width of 3.75 to 10 and a void volume of 0.2 to 0.8 cm 3 /
g and the average pore radius between the hydroxyapatite is
A dried hydroxyapatite filter cake, characterized in that it is 50 to 150 angstroms, and no witlock stone is formed even if it is baked at a temperature of 1350 ° C. for 1 hour.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3016622A JPH0627025B2 (en) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | Hydroxyapatite filter cake dried product |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3016622A JPH0627025B2 (en) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | Hydroxyapatite filter cake dried product |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12300079A Division JPS5645814A (en) | 1979-09-25 | 1979-09-25 | Hydroxyapatite, its ceramic material and its manufacture |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05176984A JPH05176984A (en) | 1993-07-20 |
JPH0627025B2 true JPH0627025B2 (en) | 1994-04-13 |
Family
ID=11921443
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3016622A Expired - Lifetime JPH0627025B2 (en) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | Hydroxyapatite filter cake dried product |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0627025B2 (en) |
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JP6072968B1 (en) * | 2016-07-07 | 2017-02-01 | 株式会社ソフセラ | Method for producing sintered calcium phosphate particles |
JP6072967B1 (en) * | 2016-06-30 | 2017-02-01 | 株式会社ソフセラ | Method for producing sintered calcium phosphate particles |
JP7109776B2 (en) * | 2018-07-10 | 2022-08-01 | 白石工業株式会社 | Method for producing hydroxyapatite |
CN112875665B (en) * | 2021-02-07 | 2022-11-01 | 吉林大学 | Hydroxyapatite microspheres for injection filling preparation and preparation method thereof |
-
1991
- 1991-02-07 JP JP3016622A patent/JPH0627025B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05176984A (en) | 1993-07-20 |
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