JPS5913443B2 - ＣａＯ−Ｐ↓２Ｏ↓５系アパタイトの製造法 - Google Patents
ＣａＯ−Ｐ↓２Ｏ↓５系アパタイトの製造法Info
- Publication number
- JPS5913443B2 JPS5913443B2 JP51157406A JP15740676A JPS5913443B2 JP S5913443 B2 JPS5913443 B2 JP S5913443B2 JP 51157406 A JP51157406 A JP 51157406A JP 15740676 A JP15740676 A JP 15740676A JP S5913443 B2 JPS5913443 B2 JP S5913443B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＣａＯ−ｐ２ｏ５系アパタイトの製造法に関す
るものである。
るものである。
ＣａＯ−ｐ２ｏ５系アパタイ物質が最近新しい人工骨や
歯根などの生体材料の原材料とし極めて効果的であるこ
とが知られ、整形外科および歯科領域において新しい治
療法の一分野が開かれつつある現状を鑑みて、このアパ
タイト物質を効率よく製造する方法を確立することは極
めて重要なことである。
歯根などの生体材料の原材料とし極めて効果的であるこ
とが知られ、整形外科および歯科領域において新しい治
療法の一分野が開かれつつある現状を鑑みて、このアパ
タイト物質を効率よく製造する方法を確立することは極
めて重要なことである。
従来、ＣａＯ−ｐ２ｏ５系アパタイトの合成法に関して
は、生化学、地質鉱物学などの基礎科学分野で多数報告
されており、それらの合成法を大別すると、水熱法など
水溶液中の反応による湿式法と、高温下の固相反応によ
る乾式法の２つがあり、ＣａＯ−ｐ２ｏ５系アパタイト
が、人工骨や歯根等の生体材料の原材料として極めて有
用であることが確認されて来てはいるものの、実用に十
分に価すノ るものの製造については未だ見い出されて
いないのが実情である。
は、生化学、地質鉱物学などの基礎科学分野で多数報告
されており、それらの合成法を大別すると、水熱法など
水溶液中の反応による湿式法と、高温下の固相反応によ
る乾式法の２つがあり、ＣａＯ−ｐ２ｏ５系アパタイト
が、人工骨や歯根等の生体材料の原材料として極めて有
用であることが確認されて来てはいるものの、実用に十
分に価すノ るものの製造については未だ見い出されて
いないのが実情である。
本発明はこうした背景に立つて研究した結果完成された
ものであつて、湿式法と乾式法を包含してなるものであ
る。
ものであつて、湿式法と乾式法を包含してなるものであ
る。
５ 本発明者は、Ｃａ／Ｐ＝１．６７（モル比）なるＣ
ａＯ−Ｐ２Ｏ５系アパタイトが最終的には人工骨や歯根
等の生体材料の原材料として実用に価するものであるこ
とを実験的に確認すると共に、前記原材料として成立す
るためには十分結晶質のものであることが必要で、むや
みに製造したＣａ／Ｐ＝１．６７近似のＣａＯ−Ｐ２Ｏ
５系アパタイトであつては目的を達成し得ないことを確
認した。
ａＯ−Ｐ２Ｏ５系アパタイトが最終的には人工骨や歯根
等の生体材料の原材料として実用に価するものであるこ
とを実験的に確認すると共に、前記原材料として成立す
るためには十分結晶質のものであることが必要で、むや
みに製造したＣａ／Ｐ＝１．６７近似のＣａＯ−Ｐ２Ｏ
５系アパタイトであつては目的を達成し得ないことを確
認した。
そして本発明者は、第１段階としてリン酸塩とカルシウ
ム塩とからＣａ／Ｐが１．６５の微結晶質のリン酸カル
シウムを製造しておき、第２段階としてこの製造された
ものにＣａ／Ｐについて１．６７一１．６５−０．０２
かそれ以上で過度に多くないカルシウム量のＣａＣＯ３
，ＣａＯ，Ｃａ（０Ｈ）２，ＣａＣ１２，ＣａＦ２，Ｃ
ａ（ＮＯ３）２，Ｃａ（ＣＯＯ）２の中から選ばれるも
のを加えて圧力下高温処理すると所望の前記原材料とな
り得るものが得られることを実験的に見い出し、またこ
の方法は工業的規模で当該ＣａＯ−Ｐ２Ｏ５系アパタイ
トを効率よく製造し得るものであることを確認した。
ム塩とからＣａ／Ｐが１．６５の微結晶質のリン酸カル
シウムを製造しておき、第２段階としてこの製造された
ものにＣａ／Ｐについて１．６７一１．６５−０．０２
かそれ以上で過度に多くないカルシウム量のＣａＣＯ３
，ＣａＯ，Ｃａ（０Ｈ）２，ＣａＣ１２，ＣａＦ２，Ｃ
ａ（ＮＯ３）２，Ｃａ（ＣＯＯ）２の中から選ばれるも
のを加えて圧力下高温処理すると所望の前記原材料とな
り得るものが得られることを実験的に見い出し、またこ
の方法は工業的規模で当該ＣａＯ−Ｐ２Ｏ５系アパタイ
トを効率よく製造し得るものであることを確認した。
本発明の目的を達成するについてＣａ／Ｐが１．６５の
微結晶質のリン酸カルシウムを第１段階で作ることは目
的物質を製造するについて必須である。
微結晶質のリン酸カルシウムを第１段階で作ることは目
的物質を製造するについて必須である。
即ち、Ｃａ／Ｐが１．６５以上の例えば１．６６あるい
はそれ以上であることは補うＣａ量が僅少でなければな
らないことから工程操作上困難であることの他最終物質
の結晶性を劣化してしまうことから避けねばならない。
またその値が１．６５以下である場合は以上である場合
に比べ比較的許容できるが１．６３とかあるいはそれ以
下となるとやはり最終物質を均一化できず劣化すること
となり採用できない。リン酸塩水溶液とカルシウム塩水
溶液とを約６０℃の温度で徐々に混合しながらＰＨ６．
Ｏ〜１０．０の範囲で反応せしめることは、第１段階と
してＣａ／Ｐが１．６５の微結晶のリン酸カルシウムを
得るについて重要な条件である。
はそれ以上であることは補うＣａ量が僅少でなければな
らないことから工程操作上困難であることの他最終物質
の結晶性を劣化してしまうことから避けねばならない。
またその値が１．６５以下である場合は以上である場合
に比べ比較的許容できるが１．６３とかあるいはそれ以
下となるとやはり最終物質を均一化できず劣化すること
となり採用できない。リン酸塩水溶液とカルシウム塩水
溶液とを約６０℃の温度で徐々に混合しながらＰＨ６．
Ｏ〜１０．０の範囲で反応せしめることは、第１段階と
してＣａ／Ｐが１．６５の微結晶のリン酸カルシウムを
得るについて重要な条件である。
この第１段階の生成物がＣａ／Ｐが１．６５の微結晶の
ものでなければ ．ならないことは、後に補うＣａを結
晶中にしつかりと均一に混入せしめて最終物質が均一な
結晶系を与えるについて必須であることによる。また反
応温度を約６０℃にすることおよび反応条件として…値
を６．０〜１０．０とする点については、先づ ・反応
温度については６０℃が至適でありそれ以下即ち５０℃
以上を採用することができるが、それ゜ 以下だと反応
するＣａ量が小となつてＣａ／Ｐは１．６５をかなり下
回り、その結果として所望の最終目的物質を得ることが
困難となる。ＰＨ値については、ＰＨ値が６以下即ち５
あるいはそれ以下となると、純粋なアパタイトが生成さ
れないで、Ｃａ８Ｈ２（ＰＯ４）６５Ｈ２０やＣａＨＰ
Ｏ４２Ｈ２Ｏ（Ｂｒｕｓｈｉｔｅ），ＣａｌＩＰＯ４（
ＭＯｎｅｔｉｔｅ）等が生成混入し、用を足さなくなる
し、ＰＨ力月０．０以上となると、未反応物質が混入し
たり、このような強アルカリにするメリットもないので
ＰＨｌＯ以下の弱アルカリでヤ分である。本発明におい
て所望の最終目的物質を得るについて第１段階で得られ
た生成物（Ｃａ／Ｐが１．６５の微結晶質リン酸カルシ
ウム）をＣａｃＯ３，ｃａＯ，Ｃａ（０Ｈ）２，ＣａＣ
１２，ＣａＦ２，Ｃａ（ＮＯ３）２，Ｃａ（ＣＯＯ）２
の中から選ばれるものを加えて圧力下高温処理するにつ
いては、水中あるいは、水蒸気雰囲気中２０００Ｃ〜３
００℃で約１５〜約８５気圧の条件下反応せしめる方法
（湿式法）と、混合物を大気中で８００℃〜１，２００
℃の温度で固相反応せしめる方法（乾式法）のいずれか
を採用することができる。
ものでなければ ．ならないことは、後に補うＣａを結
晶中にしつかりと均一に混入せしめて最終物質が均一な
結晶系を与えるについて必須であることによる。また反
応温度を約６０℃にすることおよび反応条件として…値
を６．０〜１０．０とする点については、先づ ・反応
温度については６０℃が至適でありそれ以下即ち５０℃
以上を採用することができるが、それ゜ 以下だと反応
するＣａ量が小となつてＣａ／Ｐは１．６５をかなり下
回り、その結果として所望の最終目的物質を得ることが
困難となる。ＰＨ値については、ＰＨ値が６以下即ち５
あるいはそれ以下となると、純粋なアパタイトが生成さ
れないで、Ｃａ８Ｈ２（ＰＯ４）６５Ｈ２０やＣａＨＰ
Ｏ４２Ｈ２Ｏ（Ｂｒｕｓｈｉｔｅ），ＣａｌＩＰＯ４（
ＭＯｎｅｔｉｔｅ）等が生成混入し、用を足さなくなる
し、ＰＨ力月０．０以上となると、未反応物質が混入し
たり、このような強アルカリにするメリットもないので
ＰＨｌＯ以下の弱アルカリでヤ分である。本発明におい
て所望の最終目的物質を得るについて第１段階で得られ
た生成物（Ｃａ／Ｐが１．６５の微結晶質リン酸カルシ
ウム）をＣａｃＯ３，ｃａＯ，Ｃａ（０Ｈ）２，ＣａＣ
１２，ＣａＦ２，Ｃａ（ＮＯ３）２，Ｃａ（ＣＯＯ）２
の中から選ばれるものを加えて圧力下高温処理するにつ
いては、水中あるいは、水蒸気雰囲気中２０００Ｃ〜３
００℃で約１５〜約８５気圧の条件下反応せしめる方法
（湿式法）と、混合物を大気中で８００℃〜１，２００
℃の温度で固相反応せしめる方法（乾式法）のいずれか
を採用することができる。
湿式法にあつて反応条件を２００℃〜３００℃、約１５
〜約８５気圧とすることは、この条件がＣａの補足と最
終目的物質が均一な結晶質となるについて好適であるこ
とと装置の経済性および安全性の双方の理由による。
〜約８５気圧とすることは、この条件がＣａの補足と最
終目的物質が均一な結晶質となるについて好適であるこ
とと装置の経済性および安全性の双方の理由による。
乾式法にあつて反応条件を８０００Ｃ〜１，２００℃と
することは、この温度範囲にあつてのみ反応が充分に行
われることによる。湿式法：従来公知の湿式法について
は、１９５８年、Ａ．Ｐ．ＰｅｒＯｆｆ（５Ａ．Ｓ．Ｐ
０ｓｎｅｒは〔Ｓｃｉｅｎｃｅ，ｌ２４（１９５８），
５８３〕，１０ｍ１のステンレスオートクレーブを使つ
て熱水条件下で１０日間モネタイトＣａＨＰＯ４を蒸溜
水中で加水分解して、０．３龍のハイドロキシアパタイ
トＣａｌＯ（ＰＯ４）６（Ｏ）１）２の単結晶を得たと
報告している。
することは、この温度範囲にあつてのみ反応が充分に行
われることによる。湿式法：従来公知の湿式法について
は、１９５８年、Ａ．Ｐ．ＰｅｒＯｆｆ（５Ａ．Ｓ．Ｐ
０ｓｎｅｒは〔Ｓｃｉｅｎｃｅ，ｌ２４（１９５８），
５８３〕，１０ｍ１のステンレスオートクレーブを使つ
て熱水条件下で１０日間モネタイトＣａＨＰＯ４を蒸溜
水中で加水分解して、０．３龍のハイドロキシアパタイ
トＣａｌＯ（ＰＯ４）６（Ｏ）１）２の単結晶を得たと
報告している。
この方法は出発原料にモネタイトを使用しているため、
次式の反応式でアパタイトへ変化した場合、大量のリン
酸を遊離するため反応溶液のＰＨを酸性側に移行させ、
純粋なアパタイトを製造するためには致命的な欠点であ
る。すなわちアパタイトは酸に分解されてしまうからで
ある。１０ＣＣａＨＰ０４〕→Ｃａ，Ｏ（ＰＯ４）６（
０Ｈ）２＋４〔Ｈ３ＰＯ４〕モネタイト アパタイト
リン酸また１９７３年Ｗ．ＥｙｓｅｌとＤ．Ｍ．ＲＯｙ
は〔Ｊ．Ｃｒｙｓｔａ１Ｇｒ０ｗｔｈ２０（１９７３）
２４５〕Ｃａ３（ＰＯ４）２一Ｃａ（０Ｈ）２−ＣａＣ
Ｏ３−Ｈ２Ｏ系で温度３５０℃〜８８０℃、圧力１４，
５００〜１７，５００ｐｓｉの範囲の水熱条件下で温度
、圧力を上下させて８ｎのアパタイト単結晶を得たと報
告している。
次式の反応式でアパタイトへ変化した場合、大量のリン
酸を遊離するため反応溶液のＰＨを酸性側に移行させ、
純粋なアパタイトを製造するためには致命的な欠点であ
る。すなわちアパタイトは酸に分解されてしまうからで
ある。１０ＣＣａＨＰ０４〕→Ｃａ，Ｏ（ＰＯ４）６（
０Ｈ）２＋４〔Ｈ３ＰＯ４〕モネタイト アパタイト
リン酸また１９７３年Ｗ．ＥｙｓｅｌとＤ．Ｍ．ＲＯｙ
は〔Ｊ．Ｃｒｙｓｔａ１Ｇｒ０ｗｔｈ２０（１９７３）
２４５〕Ｃａ３（ＰＯ４）２一Ｃａ（０Ｈ）２−ＣａＣ
Ｏ３−Ｈ２Ｏ系で温度３５０℃〜８８０℃、圧力１４，
５００〜１７，５００ｐｓｉの範囲の水熱条件下で温度
、圧力を上下させて８ｎのアパタイト単結晶を得たと報
告している。
この方法は、小量の大きな単結晶を得るのが目的である
から、圧力、温度が高く、さらにその条件を上下させる
ことなどで、アパタイトを効率よく量産するには適さな
いであろう。
から、圧力、温度が高く、さらにその条件を上下させる
ことなどで、アパタイトを効率よく量産するには適さな
いであろう。
すなわち本発明の湿式法の特徴は、アパタイト結晶御造
のための出発原料として、カルシウムとリンのモル比Ｃ
ａ／Ｐが１．６５の間にあるアパタイト組成に類似した
微結晶質のリン酸カルシウムを合成し、次にこれにＣａ
ＣＯ３，ＣａＯ，Ｃａ（０Ｈ）２，ＣａＣ１２，ＣａＦ
２，Ｃａ（ＮＯ３）２，Ｃａ（ＣＯＯ）２のうちから選
ばれた１種もしくは２種以上を化学量論的アパタイトの
Ｃａ／Ｐ＝１．６７に比べて不足したカルシウム量の当
量かまたはそれ以上で過度に多くない割合で加え、よく
混合し、これを水中あるいは水蒸気雰囲気中で効率よく
反応させて結晶質アパタイトを製造することである。
のための出発原料として、カルシウムとリンのモル比Ｃ
ａ／Ｐが１．６５の間にあるアパタイト組成に類似した
微結晶質のリン酸カルシウムを合成し、次にこれにＣａ
ＣＯ３，ＣａＯ，Ｃａ（０Ｈ）２，ＣａＣ１２，ＣａＦ
２，Ｃａ（ＮＯ３）２，Ｃａ（ＣＯＯ）２のうちから選
ばれた１種もしくは２種以上を化学量論的アパタイトの
Ｃａ／Ｐ＝１．６７に比べて不足したカルシウム量の当
量かまたはそれ以上で過度に多くない割合で加え、よく
混合し、これを水中あるいは水蒸気雰囲気中で効率よく
反応させて結晶質アパタイトを製造することである。
この方法で製造されたアパタイト結晶はしばしば大きな
針状または柱状形となる。これらの結晶は骨親和性や強
度の増大の目的で各種プラスチックス、金属、セラミッ
クスとの複合材料の原料として最適である。次に本発明
の湿式法の詳細を下記の実施例１及び２にもとずいて説
明する。
針状または柱状形となる。これらの結晶は骨親和性や強
度の増大の目的で各種プラスチックス、金属、セラミッ
クスとの複合材料の原料として最適である。次に本発明
の湿式法の詳細を下記の実施例１及び２にもとずいて説
明する。
実施例１及び比較例
（ｉ）０．３モルのＮａＨＰＯ４水溶液１１？ＣＮａＯ
Ｈ約８９を加え、０．５モルのＣａＣｌ２水溶液１１を
徐徐に加え、２０℃、４０℃、６０℃の各温度で１時間
撹拌しながら反応させた。
Ｈ約８９を加え、０．５モルのＣａＣｌ２水溶液１１を
徐徐に加え、２０℃、４０℃、６０℃の各温度で１時間
撹拌しながら反応させた。
その後静置して各温度で、２４時間熟成を行なつた。こ
の間の反応溶液の…はほぼ６．０−１０．０の範囲にあ
つた。熟成後、傾斜洗浄を５回行ない、口過した。
の間の反応溶液の…はほぼ６．０−１０．０の範囲にあ
つた。熟成後、傾斜洗浄を５回行ない、口過した。
口過後、室温中約２週間風乾した。短時間で乾燥させる
場合には乾燥機を使用することもあつた。乾燥後、乳鉢
で粉砕し、１００〜２５０メッシュに粘度をそろえた。
これらの粉体を粉末Ｘ線回析法で調べると、２０℃と４
００Ｃの低温度の場合は、アパタイト物質に類似した微
結晶質体であつた。
場合には乾燥機を使用することもあつた。乾燥後、乳鉢
で粉砕し、１００〜２５０メッシュに粘度をそろえた。
これらの粉体を粉末Ｘ線回析法で調べると、２０℃と４
００Ｃの低温度の場合は、アパタイト物質に類似した微
結晶質体であつた。
６０℃の場合は回析図形は鋭くなり結晶質アパタイトの
回析図形と酷似することが認められた。
回析図形と酷似することが認められた。
カルシウムとリンのモル比Ｃａ／Ｐを調べると、２０℃
、４０℃、６０℃の場合、それぞれ１．５０，１．６０
，１．６５となり、化学量論的アパタイトの１．６７に
比べて、カルシウムが不足していることがわかつた。電
子顕微鏡でそれぞれの形態を観察すると、２０℃、４０
℃の場合は数百Ａ以下の微小な板状結晶であつた。
、４０℃、６０℃の場合、それぞれ１．５０，１．６０
，１．６５となり、化学量論的アパタイトの１．６７に
比べて、カルシウムが不足していることがわかつた。電
子顕微鏡でそれぞれの形態を観察すると、２０℃、４０
℃の場合は数百Ａ以下の微小な板状結晶であつた。
６０℃になると約１，０００Λ程度にまで成長していた
。
。
（Ｉｉ）上記（ｉ）に於て、反応温度６０℃で得たＣａ
／Ｐが１．６５のリン酸カルシウム１０ｇに対してＣａ
ＣＯ３，ＣａＯ，Ｃａ（０Ｈ）２，ＣａＣ１２，ＣａＦ
２，Ｃａ（ＮＯ３）２，Ｃａ（ＣＯＯ）２のうちの１種
を選んで、重量百分率で５０％の５ｇを蒸溜水５０ｍ１
とともに内容量１００ｍ１のステンレスオートクレーブ
を用いて、２００℃、約１５気圧と、３００℃、約８５
気圧の２種類の水熱条件下で２４時間反応させた。
／Ｐが１．６５のリン酸カルシウム１０ｇに対してＣａ
ＣＯ３，ＣａＯ，Ｃａ（０Ｈ）２，ＣａＣ１２，ＣａＦ
２，Ｃａ（ＮＯ３）２，Ｃａ（ＣＯＯ）２のうちの１種
を選んで、重量百分率で５０％の５ｇを蒸溜水５０ｍ１
とともに内容量１００ｍ１のステンレスオートクレーブ
を用いて、２００℃、約１５気圧と、３００℃、約８５
気圧の２種類の水熱条件下で２４時間反応させた。
これらの生成物を水洗、口過、乾燥したのち粉末Ｘ線回
析法で調べるといずれも結晶性のよいアパタイト物質で
あつた。これらを光学顕微鏡で観察すると、２０００゜
Ｃ、１５気圧の水熱反応の場合は、５０〜６０μの針状
結晶が生成し、３００℃、８５気圧の場合は肉眼でも観
察される数百μ程度の柱状結晶が得られた。化学分析に
よるとＣａ／Ｐはいずれも１．６７で化学量論的アパタ
イトに一致した。またＣａｃＯ３，ｃａｃｌ２，ＣａＦ
２を使用した場合は、ＣＯ３，−ーＣｌ−，Ｆ−，イオ
ンがアパタイト物質に取り込まれていた。実施例２ 実施例１の（：）に於て、反応温度６０℃で得たＣａ／
Ｐ ＝１．６５のリン酸カルシウム１０ｇに対して各モ
ル比がｌ：１の組み合せのＣａｃＯ３−ＣａＯ，Ｃａ（
０Ｈ）２−ＣａＣｌ２，Ｃａ（０Ｈ）２−ＣａＦ２の３
組のうち１組を選んでアパタイトに比べて不足のカルシ
ウム当量だけ（重量百分率で１０％の１ｇ）を蒸溜水５
０ｍｉとともに内容量１００ｍ１のステンレスオートク
レーブを用いて２００℃、約１５気圧と３００℃、約８
５気圧の２種類の水熱条件下で２４時間反応させた。
析法で調べるといずれも結晶性のよいアパタイト物質で
あつた。これらを光学顕微鏡で観察すると、２０００゜
Ｃ、１５気圧の水熱反応の場合は、５０〜６０μの針状
結晶が生成し、３００℃、８５気圧の場合は肉眼でも観
察される数百μ程度の柱状結晶が得られた。化学分析に
よるとＣａ／Ｐはいずれも１．６７で化学量論的アパタ
イトに一致した。またＣａｃＯ３，ｃａｃｌ２，ＣａＦ
２を使用した場合は、ＣＯ３，−ーＣｌ−，Ｆ−，イオ
ンがアパタイト物質に取り込まれていた。実施例２ 実施例１の（：）に於て、反応温度６０℃で得たＣａ／
Ｐ ＝１．６５のリン酸カルシウム１０ｇに対して各モ
ル比がｌ：１の組み合せのＣａｃＯ３−ＣａＯ，Ｃａ（
０Ｈ）２−ＣａＣｌ２，Ｃａ（０Ｈ）２−ＣａＦ２の３
組のうち１組を選んでアパタイトに比べて不足のカルシ
ウム当量だけ（重量百分率で１０％の１ｇ）を蒸溜水５
０ｍｉとともに内容量１００ｍ１のステンレスオートク
レーブを用いて２００℃、約１５気圧と３００℃、約８
５気圧の２種類の水熱条件下で２４時間反応させた。
これらを水洗、口過、乾燥した後、・粉末Ｘ線回析法で
調べると、いずれも結晶性のよいアパタイト物質である
ことがわかつた。化学分析によると、Ｃａ／Ｐはいずれ
も１．６７で化学量論的アパタイトに一致した。またＣ
ａｃＯ３，ＣａＦ２，ＣａＣｌ２が含まれる系ではＣＯ
３−，Ｆ−，Ｃｌ−イオンがアパタイト物質に取り込ま
れていることがわかつた。乾式法： 従来公知の乾式法については、１９７４年Ｂ．ＯＦＯｗ
ｌｅｒが〔ＩｎＯｒｇ．Ｃｈｅｍ，ｌ３（１９７４）１
９４〕，ピロリン酸カルシウムＣａ２ｐ２Ｏ７を出発原
料として過剰のＣａＯを加えて、水蒸気流中、９００℃
〜１，１００℃２４時間固相反応させて、純粋なハイド
ロキシアパタイトを合成したと報告している。
調べると、いずれも結晶性のよいアパタイト物質である
ことがわかつた。化学分析によると、Ｃａ／Ｐはいずれ
も１．６７で化学量論的アパタイトに一致した。またＣ
ａｃＯ３，ＣａＦ２，ＣａＣｌ２が含まれる系ではＣＯ
３−，Ｆ−，Ｃｌ−イオンがアパタイト物質に取り込ま
れていることがわかつた。乾式法： 従来公知の乾式法については、１９７４年Ｂ．ＯＦＯｗ
ｌｅｒが〔ＩｎＯｒｇ．Ｃｈｅｍ，ｌ３（１９７４）１
９４〕，ピロリン酸カルシウムＣａ２ｐ２Ｏ７を出発原
料として過剰のＣａＯを加えて、水蒸気流中、９００℃
〜１，１００℃２４時間固相反応させて、純粋なハイド
ロキシアパタイトを合成したと報告している。
この方法は、Ｃａ／Ｐ＝１．０のピロリン酸カルシウム
を出発原料としているため、アパタイトのＣａ／Ｐ ＝
１．６７に比べて多量のカルシウムが不足している。従
つて、添加するＣａＯの量も多くなり、より高い温度が
必要となり、かつ水蒸気流中のバッチシステムであるの
で反応が遅く、効率よく、量産する方法としては不適当
である。すなわち本発明の乾式法の特徴はアパタイト結
晶製造のための出発原料として、カルシウムとリンのモ
ル比Ｃａ／Ｐが１．６５の間にあるアパタイト組成に類
似した微結晶質のリン酸カルシウムとし、さらにこれに
、ＣａＣＯ３，ＣａＯ，Ｃａ（０Ｈ）２，ＣａＣ１２，
ＣａＦ２，Ｃａ（ＮＯ）２，Ｃａ（ＣＯＯ）２のうちか
ら選ばれた１種もしくは２種以上を化学量論的アパタイ
トのＣａ／Ｐ＝１．６７に比べて不足したカルシウム量
の当量かまたはそれ以上で過度に多くない割合で加え、
よく混合し、この混合物を５００℃〜１，５００℃、至
適には８００℃〜１，２００℃の温度範囲で固相反応さ
せて結晶質アパタイトを製造することにある。
を出発原料としているため、アパタイトのＣａ／Ｐ ＝
１．６７に比べて多量のカルシウムが不足している。従
つて、添加するＣａＯの量も多くなり、より高い温度が
必要となり、かつ水蒸気流中のバッチシステムであるの
で反応が遅く、効率よく、量産する方法としては不適当
である。すなわち本発明の乾式法の特徴はアパタイト結
晶製造のための出発原料として、カルシウムとリンのモ
ル比Ｃａ／Ｐが１．６５の間にあるアパタイト組成に類
似した微結晶質のリン酸カルシウムとし、さらにこれに
、ＣａＣＯ３，ＣａＯ，Ｃａ（０Ｈ）２，ＣａＣ１２，
ＣａＦ２，Ｃａ（ＮＯ）２，Ｃａ（ＣＯＯ）２のうちか
ら選ばれた１種もしくは２種以上を化学量論的アパタイ
トのＣａ／Ｐ＝１．６７に比べて不足したカルシウム量
の当量かまたはそれ以上で過度に多くない割合で加え、
よく混合し、この混合物を５００℃〜１，５００℃、至
適には８００℃〜１，２００℃の温度範囲で固相反応さ
せて結晶質アパタイトを製造することにある。
この製法で出来たアパタイト結晶は熱に安定で、１，４
００℃付近まで加熱されても分解せず（それ以上になる
と分解が行われる）、一方では焼結性が極めてよいもの
である。
００℃付近まで加熱されても分解せず（それ以上になる
と分解が行われる）、一方では焼結性が極めてよいもの
である。
従つてアパタイト焼結体や各種金属やセラミックスとの
複合材料の原料としては最適である。次に本発明の乾式
法の詳細を下記の実施例３及び４にもとづいて説明する
。
複合材料の原料としては最適である。次に本発明の乾式
法の詳細を下記の実施例３及び４にもとづいて説明する
。
実施例３
実施例１の（１）に於て６０℃で得たＣａ／Ｐが１．６
５の微結晶質リン酸カルシウム５０ｇに対してＣａＣＯ
３，ＣａＯ，Ｃａ（０Ｈ）２，ＣａＣ１２，ＣａＦ２，
Ｃａ（ＮＯ３）２，Ｃａ（ＣＯＯ）２のうちの１種を選
んで重量百分率で５０％、すなわち２５ｇを加えて混合
し、５００℃〜１，２００℃の温度範囲で大気中、３時
間ロータリーキルン法’により、連続的に回転させなが
ら固相反応させた。
５の微結晶質リン酸カルシウム５０ｇに対してＣａＣＯ
３，ＣａＯ，Ｃａ（０Ｈ）２，ＣａＣ１２，ＣａＦ２，
Ｃａ（ＮＯ３）２，Ｃａ（ＣＯＯ）２のうちの１種を選
んで重量百分率で５０％、すなわち２５ｇを加えて混合
し、５００℃〜１，２００℃の温度範囲で大気中、３時
間ロータリーキルン法’により、連続的に回転させなが
ら固相反応させた。
反応後、過剰のＣａＯを洗浄、除去した。生成物を粉末
Ｘ線回析法と赤外吸収スペクトルで調べると、８００℃
〜１，２００℃の温度範囲で固相反応させた場合の生成
物はいずれも純粋な結晶性の極めてよいアパタイト結晶
が製造された。
Ｘ線回析法と赤外吸収スペクトルで調べると、８００℃
〜１，２００℃の温度範囲で固相反応させた場合の生成
物はいずれも純粋な結晶性の極めてよいアパタイト結晶
が製造された。
これらの精密な格子定数を計算するとａ軸には相互に余
り変化が認められなかつたがいずれも水熱法により製造
されたアパタイトに比べて極めて短かく、Ｃ軸は高温に
なると短かくなることがわかつた。５００℃〜７００℃
の温度範囲で固相反応させた場合には、Ｃａ（０Ｈ）２
，ＣａＣ１２，Ｃａ（ＮＯ３）２，Ｃａ（ＣＯＯ）２な
どを用いた場合にアパタイトが生成し、ＣａｃＯ３，ｃ
ａＯ，ｃａＦ２の場合には反応が遅く、未反応の出発物
質が多く残存し、アパタイトの生成は余り認められなか
つた。
り変化が認められなかつたがいずれも水熱法により製造
されたアパタイトに比べて極めて短かく、Ｃ軸は高温に
なると短かくなることがわかつた。５００℃〜７００℃
の温度範囲で固相反応させた場合には、Ｃａ（０Ｈ）２
，ＣａＣ１２，Ｃａ（ＮＯ３）２，Ｃａ（ＣＯＯ）２な
どを用いた場合にアパタイトが生成し、ＣａｃＯ３，ｃ
ａＯ，ｃａＦ２の場合には反応が遅く、未反応の出発物
質が多く残存し、アパタイトの生成は余り認められなか
つた。
実施例４
実施例１の（１）に於て６０℃で得たＣａ／Ｐ＝１．６
５のリン酸カルシウム５０ｇに対して、各モル比がｌ対
１の組み合せのＣａＣＯ３−ＣａＯ，Ｃａ（０Ｈ）２−
ＣａＣｌ２，Ｃａ（０Ｈ）２−ＣａＦ２の３つの組み合
せのうちの１組を選んで、アパタイトに比べて不足のカ
ルシウム当量だけ（重量百分率で１０％の５ｇ）を加え
て混合Ｌ／．−５００℃〜１，２００℃の温度範囲で、
大気中３時間ロータリーキルン法により固相反応させた
。
５のリン酸カルシウム５０ｇに対して、各モル比がｌ対
１の組み合せのＣａＣＯ３−ＣａＯ，Ｃａ（０Ｈ）２−
ＣａＣｌ２，Ｃａ（０Ｈ）２−ＣａＦ２の３つの組み合
せのうちの１組を選んで、アパタイトに比べて不足のカ
ルシウム当量だけ（重量百分率で１０％の５ｇ）を加え
て混合Ｌ／．−５００℃〜１，２００℃の温度範囲で、
大気中３時間ロータリーキルン法により固相反応させた
。
反応後、生成物を水洗、口過、乾燥した。これらを粉末
Ｘ線回析法と赤外吸収スペクトルで調べると、８００℃
〜１，２００℃の温度範囲の場合はいずれも純粋で結晶
性が極めてよく、密度が大きい結晶であつた。５００℃
〜７００℃の温度範囲の場合は、Ｃａ（０Ｈ）２−Ｃａ
Ｃｌ２系のみが反応が完了しアパタイトを生成したが、
ＣａｃＯ３−ＣａＯとＣａ（０Ｈ）２−ＣａＦ２系のと
きは反応が遅く出発物質の大部分が残存していた。
Ｘ線回析法と赤外吸収スペクトルで調べると、８００℃
〜１，２００℃の温度範囲の場合はいずれも純粋で結晶
性が極めてよく、密度が大きい結晶であつた。５００℃
〜７００℃の温度範囲の場合は、Ｃａ（０Ｈ）２−Ｃａ
Ｃｌ２系のみが反応が完了しアパタイトを生成したが、
ＣａｃＯ３−ＣａＯとＣａ（０Ｈ）２−ＣａＦ２系のと
きは反応が遅く出発物質の大部分が残存していた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ リン酸塩水溶液とカルシウム塩水溶液を６０℃の温
度で徐々に混合しながら、ｐＨ６．０〜１０．０の範囲
内で反応せしめ、一定時間熟成後、水洗−ロ過−乾燥さ
せて、カルシウムとリンのモル比Ｃａ／Ｐが１．６５の
微結晶質のリン酸カルシウムとし、さらにこれにＣａＣ
Ｏ＿３、ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）＿２、ＣａＣｌ＿２、Ｃ
ａＦ＿２、Ｃａ（ＮＯ＿３）＿２、Ｃａ（ＣＯＯ）＿２
のうちから選ばれた１種もしくは２種以上を、化学量論
的アパタイトのＣａ／Ｐ＝１．６７に比べて不足したカ
ルシウム量の当量かまたはそれ以上の割合で加え、よく
混合し、これらの混合物を水中あるいは水蒸気雰囲気中
、２００℃〜３００℃で１５〜８５気圧の条件下で反応
させることを特徴とする密度の大なる結晶質アパタイト
の製造法。 ２ リン酸塩水溶液とカルシウム塩水溶液を６０℃の温
度で徐々に混合しながら、ｐＨ６．０〜１０．０の範囲
内で反応せしめ、一定時間熟成後、水洗−ロ過−乾燥さ
せて、カルシウムとリンのモル比Ｃａ／Ｐが１．６５の
微結晶質のリン酸カルシウムとし、さらにこれにＣａＣ
Ｏ＿３、ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）＿２、ＣａＣｌ＿２、Ｃ
ａＦ＿２、Ｃａ（ＮＯ＿３）＿２、Ｃａ（ＣＯＯ）＿２
のうちから選ばれた１種もしくは２種以上を化学量論的
アパタイトのＣａ／Ｐ＝１．６７に比べて不足したカル
シウム量の当量かまたはそれ以上の割合で加え、よく混
合し、これらの混合物を８００℃〜１，２００℃の温度
範囲で固相反応させることを特徴とする密度の大なる結
晶質アパタイトの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51157406A JPS5913443B2 (ja) | 1976-12-28 | 1976-12-28 | ＣａＯ−Ｐ↓２Ｏ↓５系アパタイトの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51157406A JPS5913443B2 (ja) | 1976-12-28 | 1976-12-28 | ＣａＯ−Ｐ↓２Ｏ↓５系アパタイトの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5381499A JPS5381499A (en) | 1978-07-18 |
| JPS5913443B2 true JPS5913443B2 (ja) | 1984-03-29 |
Family
ID=15648922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51157406A Expired JPS5913443B2 (ja) | 1976-12-28 | 1976-12-28 | ＣａＯ−Ｐ↓２Ｏ↓５系アパタイトの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5913443B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53110999A (en) * | 1977-03-11 | 1978-09-28 | Tokyo Ika Shika Daigakuchiyou | Method of making caoop205 base apatite |
| JPS6092768A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-24 | 株式会社アドバンス | 生体端子 |
| JPS62182146A (ja) * | 1985-10-11 | 1987-08-10 | 三井東圧化学株式会社 | 硬化性材料 |
| JP2785245B2 (ja) * | 1989-01-17 | 1998-08-13 | 東洋電化工業株式会社 | 天然ヒドロキシアパタイト等及びその製造方法 |
| JPH0624963B2 (ja) * | 1989-08-01 | 1994-04-06 | 東亞合成化学工業株式会社 | ヒドロキシアパタイトの製造方法 |
| JP2788721B2 (ja) * | 1995-12-07 | 1998-08-20 | 日揮株式会社 | 人工骨材の製造方法 |
| JP4595081B2 (ja) * | 2002-02-26 | 2010-12-08 | オステム インプラント コ．リミテッド | リン酸カルシウムコロイド、ドット、アイランド、薄膜または、グラニュール、およびその調製 |
| JP5936083B2 (ja) * | 2014-03-07 | 2016-06-15 | 学校法人昭和大学 | 水酸アパタイト結晶の製造方法 |
-
1976
- 1976-12-28 JP JP51157406A patent/JPS5913443B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5381499A (en) | 1978-07-18 |
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