JPS61158841A - アパタイト結晶とジオプサイド結晶及び／又はウオラストナイト結晶を含む多孔質結晶化ガラスおよびその製造法 - Google Patents
アパタイト結晶とジオプサイド結晶及び／又はウオラストナイト結晶を含む多孔質結晶化ガラスおよびその製造法Info
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- JPS61158841A JPS61158841A JP59279681A JP27968184A JPS61158841A JP S61158841 A JPS61158841 A JP S61158841A JP 59279681 A JP59279681 A JP 59279681A JP 27968184 A JP27968184 A JP 27968184A JP S61158841 A JPS61158841 A JP S61158841A
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- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/0007—Compositions for glass with special properties for biologically-compatible glass
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、人工骨、特に骨補填材として有用なアパタイ
ト結晶とジオプサイド結晶及び／又はウオラストナイト
結晶を含む多孔質結晶化ガラスおよびその製造方法に関
するものである。
ト結晶とジオプサイド結晶及び／又はウオラストナイト
結晶を含む多孔質結晶化ガラスおよびその製造方法に関
するものである。
［従来の技術］
近年、骨に直接接着ができるというすぐれた機能を持つ
セラミックスが、水酸アパタイト結晶の焼結体をはじめ
として多数開発され、歯根や骨の代替材料として臨床応
用が進められている。これらの材料に要求される物性は
、その材料が用いられる生体の部位によって異なる。例
えば人工歯根や人工関節のように、大きな力のかかる場
所に用いられるものは、高強度であることが必要で、こ
れには緻密焼結体が用いられる。一方、悪性腫瘍で摘出
した骨の補填材料には、多孔質状のものや、顆粒状のも
のが用いられる。骨と化学的な結論をつくる多孔質セラ
ミックスを骨の欠損部分に挿入した場合、まず、生体側
からコラーゲンｍ維が、次いで新生骨が多孔質体中に侵
入してゆき、最終的には多孔質体中の気孔は完全に新生
骨で埋められ、充分な機械的強度を持つようになり、生
体内に固定されるため、この種の多孔質セラミックスに
あっては、手術後から生体内に完全に固定されるまでの
強度の不足が大ぎな問題となる。
セラミックスが、水酸アパタイト結晶の焼結体をはじめ
として多数開発され、歯根や骨の代替材料として臨床応
用が進められている。これらの材料に要求される物性は
、その材料が用いられる生体の部位によって異なる。例
えば人工歯根や人工関節のように、大きな力のかかる場
所に用いられるものは、高強度であることが必要で、こ
れには緻密焼結体が用いられる。一方、悪性腫瘍で摘出
した骨の補填材料には、多孔質状のものや、顆粒状のも
のが用いられる。骨と化学的な結論をつくる多孔質セラ
ミックスを骨の欠損部分に挿入した場合、まず、生体側
からコラーゲンｍ維が、次いで新生骨が多孔質体中に侵
入してゆき、最終的には多孔質体中の気孔は完全に新生
骨で埋められ、充分な機械的強度を持つようになり、生
体内に固定されるため、この種の多孔質セラミックスに
あっては、手術後から生体内に完全に固定されるまでの
強度の不足が大ぎな問題となる。
［発明の構成］
本発明は、骨の欠損部等の人工材料に適した高強度で、
かつ生体親和性の優れた多孔質結晶化ガラスとその製造
方法を提供することを目的としている。すなわち、本発
明によれば、熱処理により、アパタイト結晶とジオプサ
イド結晶及び／又はウオラストナイト結晶を析出する２
００メツシユ以下のガラス粉末と、２０〜１ｏｏｏμｍ
の径を持つ可燃性粒子を均一に混合したものを成形し、
次いでこれを加熱することにより、可燃性粒子を分解消
失させると共に、残ったガラス粉末の焼結および結晶化
を行なうことにより、均一に分布した連続気孔を有する
多孔質結晶化ガラスとその製造方法が提供される。
かつ生体親和性の優れた多孔質結晶化ガラスとその製造
方法を提供することを目的としている。すなわち、本発
明によれば、熱処理により、アパタイト結晶とジオプサ
イド結晶及び／又はウオラストナイト結晶を析出する２
００メツシユ以下のガラス粉末と、２０〜１ｏｏｏμｍ
の径を持つ可燃性粒子を均一に混合したものを成形し、
次いでこれを加熱することにより、可燃性粒子を分解消
失させると共に、残ったガラス粉末の焼結および結晶化
を行なうことにより、均一に分布した連続気孔を有する
多孔質結晶化ガラスとその製造方法が提供される。
本発明においては、熱処理することにより、アパタイト
結晶［Ｃａ （ＰＯ４）ｓｏ］と、ウオラストナイト
結晶［ＣａＯ−８ｉＯ２］及び／又はジオプサイド結晶
［ＭｇＯ−ＣａＯ・２Ｓｉ０２）などのアルカリ土類ケ
イ酸塩結晶が析出するガラス粉末を用いて多孔質結晶化
ガラスが製造される。これらの結晶のうち、アパタイト
結晶は、骨と化学的に結合するのに有効な成分である。
結晶［Ｃａ （ＰＯ４）ｓｏ］と、ウオラストナイト
結晶［ＣａＯ−８ｉＯ２］及び／又はジオプサイド結晶
［ＭｇＯ−ＣａＯ・２Ｓｉ０２）などのアルカリ土類ケ
イ酸塩結晶が析出するガラス粉末を用いて多孔質結晶化
ガラスが製造される。これらの結晶のうち、アパタイト
結晶は、骨と化学的に結合するのに有効な成分である。
そ゛して、ウオラストナイト結晶やジオプサイド結晶な
どのアルカリ土類ケイ酸塩結晶は、結晶化ガラス自体の
機械的強度を増大させるのに有効な成分である。本発明
に適したガラス組成は重量％で、ＣａＯを１２〜５３％
、Ｐ２０３を１０〜２５％、５１０２を２５〜４５％、
ＭａＯを０〜３４％、Ｓｒｏを０〜１０％、ＬｉｚＯを
０〜１０％、Ｋ２Ｏを０〜１０％、Ｂ２Ｏ３を０〜１０
％、Ｔ ！ ０２を０〜１０％、ｚｒｏ２を０〜１０％
、Ａｌ２Ｏ３を０〜１０％、Ｎｂ２Ｏ５を０〜１０％、
Ｔａ２０５を０〜１０％、Ｆ２を０〜５％の範囲で含有
し、ＭｑＯ１ＣａＯ、Ｐ２Ｏ５及びＳｉＯ２０Ｓ及びＳ
ｉＯ２の含有量の合計が９０％以上であることである。
どのアルカリ土類ケイ酸塩結晶は、結晶化ガラス自体の
機械的強度を増大させるのに有効な成分である。本発明
に適したガラス組成は重量％で、ＣａＯを１２〜５３％
、Ｐ２０３を１０〜２５％、５１０２を２５〜４５％、
ＭａＯを０〜３４％、Ｓｒｏを０〜１０％、ＬｉｚＯを
０〜１０％、Ｋ２Ｏを０〜１０％、Ｂ２Ｏ３を０〜１０
％、Ｔ ！ ０２を０〜１０％、ｚｒｏ２を０〜１０％
、Ａｌ２Ｏ３を０〜１０％、Ｎｂ２Ｏ５を０〜１０％、
Ｔａ２０５を０〜１０％、Ｆ２を０〜５％の範囲で含有
し、ＭｑＯ１ＣａＯ、Ｐ２Ｏ５及びＳｉＯ２０Ｓ及びＳ
ｉＯ２の含有量の合計が９０％以上であることである。
次に組成が上記の範囲に限定される理由を説明する。
ＣａＯが１２％以下では、アパタイト結晶の生成量が少
ないので好ましくない。また、５３％以上では、ガラス
の失透傾向が著しくなる。よってＣａＯの含有量は１２
〜５３％に限定される。Ｐ２Ｏ５が１０％以下では、ア
パタイト結晶の生成量が少なく、また２５％以上では、
相分離のため、均一なガラスが得られない。よってＰ２
０Ｓの含＃はは１０〜２５％に限定される。５ｉ０２が
２５％以下では、ガラスが失透しやすく、またカルシウ
ムおよびマグネシウムのケイ酸塩結晶の生成量も少なく
なるため、高強度のものを得にくい。また、４５％以上
ではガラスが相分離するため、均一なガラスが得られな
い。よってＳｉＯ２の含有量は２５〜４５％に限定され
る。ＭＱＯは本発明のガラス系においてはガラスを安定
化する働きがあるが、ＭＱＯの含有量が３３４％以Ｆで
は、アパタイト結晶の生成量が少なくなるため好ましく
ない。よってＭｇＯの含有量は０〜３４％に限定される
。この発明の結晶化ガラスは、上記成分以外に人体に有
害でないＳｒＯ，Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｂ２０
ｙ ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ａ Ｉ２０３ 、ＮｂｚＯｓ
、Ｔａ２０５ 、Ｆ２などの成分の１種または２種以
上を１０％以内で含有することができる。これらの成分
合計含有ｍが１０％を越えると、アパタイト結晶および
アルカリ土類ケイ酸塩結晶の生成ａが減少ｔ ル（７）
テ、ＭｑＯ，Ｃａｂ、Ｓ ｉ ０２、Ｆ２０Ｓの合計
含有量は９０％以上に限定される。
ないので好ましくない。また、５３％以上では、ガラス
の失透傾向が著しくなる。よってＣａＯの含有量は１２
〜５３％に限定される。Ｐ２Ｏ５が１０％以下では、ア
パタイト結晶の生成量が少なく、また２５％以上では、
相分離のため、均一なガラスが得られない。よってＰ２
０Ｓの含＃はは１０〜２５％に限定される。５ｉ０２が
２５％以下では、ガラスが失透しやすく、またカルシウ
ムおよびマグネシウムのケイ酸塩結晶の生成量も少なく
なるため、高強度のものを得にくい。また、４５％以上
ではガラスが相分離するため、均一なガラスが得られな
い。よってＳｉＯ２の含有量は２５〜４５％に限定され
る。ＭＱＯは本発明のガラス系においてはガラスを安定
化する働きがあるが、ＭＱＯの含有量が３３４％以Ｆで
は、アパタイト結晶の生成量が少なくなるため好ましく
ない。よってＭｇＯの含有量は０〜３４％に限定される
。この発明の結晶化ガラスは、上記成分以外に人体に有
害でないＳｒＯ，Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｂ２０
ｙ ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ａ Ｉ２０３ 、ＮｂｚＯｓ
、Ｔａ２０５ 、Ｆ２などの成分の１種または２種以
上を１０％以内で含有することができる。これらの成分
合計含有ｍが１０％を越えると、アパタイト結晶および
アルカリ土類ケイ酸塩結晶の生成ａが減少ｔ ル（７）
テ、ＭｑＯ，Ｃａｂ、Ｓ ｉ ０２、Ｆ２０Ｓの合計
含有量は９０％以上に限定される。
上記の組成範囲の中でも、特に
ＭＱＯを８〜３４％、ＣａＯを１２〜４３％、３ｉ０２
を２５〜４５％、Ｆ２０Ｓを１０〜２５％、ＳｒＯを０
〜１０％、Ａｌ２Ｏ３を０〜１０％、ＺｒＯ２を０〜１
０％、Ｔ！Ｏｚを０〜１０％、Ｔａ２０５をＯ〜１０％
ＮｂｚＯｓを０〜１０％、Ｂ２０３を０〜１０％、Ｌｉ
２Ｏを０〜１０％、Ｎａ２Ｏを０〜５％、Ｋ２Ｏを０〜
１０％、Ｆ２を０〜３％の範囲で含有し、かつＭＱＯ，
Ｃａｂ、Ｓ ｉｏ２、Ｆ２０ｇの含有量の合計が９０％
以上である組成のガラスにおいては、アパタイト結晶と
ウオラストナイト結晶以外に、ジオプサイド結晶などが
析出し、機械的強度の大きい結晶化ガラスを得ることが
できる。
を２５〜４５％、Ｆ２０Ｓを１０〜２５％、ＳｒＯを０
〜１０％、Ａｌ２Ｏ３を０〜１０％、ＺｒＯ２を０〜１
０％、Ｔ！Ｏｚを０〜１０％、Ｔａ２０５をＯ〜１０％
ＮｂｚＯｓを０〜１０％、Ｂ２０３を０〜１０％、Ｌｉ
２Ｏを０〜１０％、Ｎａ２Ｏを０〜５％、Ｋ２Ｏを０〜
１０％、Ｆ２を０〜３％の範囲で含有し、かつＭＱＯ，
Ｃａｂ、Ｓ ｉｏ２、Ｆ２０ｇの含有量の合計が９０％
以上である組成のガラスにおいては、アパタイト結晶と
ウオラストナイト結晶以外に、ジオプサイド結晶などが
析出し、機械的強度の大きい結晶化ガラスを得ることが
できる。
また、本発明に用いる組成のガラスにおいては、一般に
１０５０℃以上の熱処理で７パタイト結晶の一部がベー
タ・リン酸三カルシウム結晶に変化する。
１０５０℃以上の熱処理で７パタイト結晶の一部がベー
タ・リン酸三カルシウム結晶に変化する。
ベータ・リン酸三カルシウム結晶は、生体内において溶
解吸収され、新生骨と置換する効果があるといわれてい
るので、アパタイト結晶以外にベータ・リン酸三九ルシ
ウム結晶を析出させたものも本発明の目的とする骨置換
用の多孔質結晶化ガラスとしては有用である。
解吸収され、新生骨と置換する効果があるといわれてい
るので、アパタイト結晶以外にベータ・リン酸三九ルシ
ウム結晶を析出させたものも本発明の目的とする骨置換
用の多孔質結晶化ガラスとしては有用である。
また、本発明において２００メツシユ以下のガラス粉末
を用いるのは、次の理由による。すなわち、ガラス粉末
の粒径が２００メツシユ以トであると、熱処理によって
得られる多孔質結晶化ガラスの骨格に、大きな気孔が残
りやすく、また結晶が均一に分散しにくくなるため、ｔ
ｉ機械的強度大きな結晶化ガラスは１ｑられない。よっ
て、ガラス粉末の粒径は２００メツシユ以下に限定され
る。
を用いるのは、次の理由による。すなわち、ガラス粉末
の粒径が２００メツシユ以トであると、熱処理によって
得られる多孔質結晶化ガラスの骨格に、大きな気孔が残
りやすく、また結晶が均一に分散しにくくなるため、ｔ
ｉ機械的強度大きな結晶化ガラスは１ｑられない。よっ
て、ガラス粉末の粒径は２００メツシユ以下に限定され
る。
本発明に用いる可燃性物質は、ガラス粉末の焼結温度よ
り低い温度で燃焼、分解又は気化して消、失することが
望ましい。このようなものの例としては、ナフタリンや
樟脳などの昇華性物質やポリエチレン、ポリメチルメタ
クリレート等の有機高分子がある。可燃性物質の形状は
、多孔質ガラス中のボアの形状に強い影響を与える。例
えば、鋭角的な形状の可燃性粒子を用いた場合、多孔質
体の中に鋭角的な形状の気孔を作りやすいため、その部
分に応力が集中し、結渠として高強度な多孔質体は得ら
れない。よって、可燃性物質の粒子形状は球形であるこ
とが望ましい。その他、使用する可燃性粒子の粒径を変
化させることにより、多孔質体中の穴径やその分布を自
由に変化させることができる。気孔率が大きく、しかも
高強度な多孔質結晶化ガラスを得るためには、使用する
ガラス粉末の焼結性を厳密に制御することが必要である
。例えば、焼結性の悪いガラス粉末を用いて多孔質結晶
化ガラスを作製した場合、焼結時の軟化および収縮が不
充分なため、気孔率の大きなものは得られるが、多孔質
結晶化ガラスの骨格部分が緻密とならないため高強度な
ものは得られない。
り低い温度で燃焼、分解又は気化して消、失することが
望ましい。このようなものの例としては、ナフタリンや
樟脳などの昇華性物質やポリエチレン、ポリメチルメタ
クリレート等の有機高分子がある。可燃性物質の形状は
、多孔質ガラス中のボアの形状に強い影響を与える。例
えば、鋭角的な形状の可燃性粒子を用いた場合、多孔質
体の中に鋭角的な形状の気孔を作りやすいため、その部
分に応力が集中し、結渠として高強度な多孔質体は得ら
れない。よって、可燃性物質の粒子形状は球形であるこ
とが望ましい。その他、使用する可燃性粒子の粒径を変
化させることにより、多孔質体中の穴径やその分布を自
由に変化させることができる。気孔率が大きく、しかも
高強度な多孔質結晶化ガラスを得るためには、使用する
ガラス粉末の焼結性を厳密に制御することが必要である
。例えば、焼結性の悪いガラス粉末を用いて多孔質結晶
化ガラスを作製した場合、焼結時の軟化および収縮が不
充分なため、気孔率の大きなものは得られるが、多孔質
結晶化ガラスの骨格部分が緻密とならないため高強度な
ものは得られない。
また、焼結性の良いガラス粉末を使用した場合、焼結時
の軟化および収縮が大きいため、気孔率の大きなものが
得られにくく、しかも孤立した気孔になりやずい。よっ
て、気孔率が大きく高強度な多孔質結晶化ガラスを得る
には、使用するガラス粉末の焼結性を厳密に制御する必
要がある。焼結性の制御はガラス粉末の粒度をυｊ御す
るか又は適当な組成を選ぶことにより行なうことができ
る。
の軟化および収縮が大きいため、気孔率の大きなものが
得られにくく、しかも孤立した気孔になりやずい。よっ
て、気孔率が大きく高強度な多孔質結晶化ガラスを得る
には、使用するガラス粉末の焼結性を厳密に制御する必
要がある。焼結性の制御はガラス粉末の粒度をυｊ御す
るか又は適当な組成を選ぶことにより行なうことができ
る。
本発明の可燃性物質粒子の大きさは２０〜１０００μｍ
が望ましく、またその混合酢は容積％で４θ〜８０％が
望ましい。これは次の理由による。生体活性を有する多
孔質体の中に新生骨が侵入するには２０μｍ以上の穴径
が必要とされている。また、１０００μｍ以上の気孔を
含んだ多孔質結晶化ガラスは、機械的強度の大きなもの
とならない。よって、使用する可燃性粒子の大きさは、
２０〜１０００μｍに限定される。また可燃性物質のガ
ラス粉末に対する容積％が４０％以下では多孔質結晶化
ガラスに含まれる気孔が孤立したものになりやすい。ま
た、８０％以上では、ガラス粉末の量が、少なすぎるた
め、焼成中に成形品の形状がくずれやすくく、しがも機
械的強度も小さくなってしまう。よって可燃性物質のガ
ラス粉末に対する容積％は４０−８０％に限定される。
が望ましく、またその混合酢は容積％で４θ〜８０％が
望ましい。これは次の理由による。生体活性を有する多
孔質体の中に新生骨が侵入するには２０μｍ以上の穴径
が必要とされている。また、１０００μｍ以上の気孔を
含んだ多孔質結晶化ガラスは、機械的強度の大きなもの
とならない。よって、使用する可燃性粒子の大きさは、
２０〜１０００μｍに限定される。また可燃性物質のガ
ラス粉末に対する容積％が４０％以下では多孔質結晶化
ガラスに含まれる気孔が孤立したものになりやすい。ま
た、８０％以上では、ガラス粉末の量が、少なすぎるた
め、焼成中に成形品の形状がくずれやすくく、しがも機
械的強度も小さくなってしまう。よって可燃性物質のガ
ラス粉末に対する容積％は４０−８０％に限定される。
また、この発明の多孔質結晶化ガラスを製造するために
は、可燃性物質が燃焼除去される温度域、ガラス粉末の
焼結温度域、アパタイト結晶およびジオプサイドやウオ
ラストナイト結晶等のアルカリ土類ケイ酸塩結晶の生成
温度域で熱処理することが必要である。可燃性物質の燃
焼消失温度域は次の方法により求められる。すなわち、
ガラス粉末と可燃性粒子の混合物を一定の昇温速度で加
熱して、可燃性粒子の燃焼に伴う重量減少を測定するこ
とにより求められる。重量減少の開始温度から、重量減
少の終了温度までが可燃性物質の燃焼消失温度域である
。ガラス粉末の焼結温度域は、ガラス粉末の成形体を一
定の昇温速度で加熱℃て成形体の焼結による熱収縮を測
定することにより求められる。熱収縮の開始温度から、
熱収縮の終了温度までが焼結温度域である。アパタイト
結晶、ジオブザイド結晶、ウオラストナイト結晶などの
生成温度域は次の方法により求められる。すなわち、ガ
ラス粉末の示差熱分析を行ない、示差熱分析曲線におけ
る発熱ピークの温度で熱処理したガラス粉末のＸ線解析
データを解析することにより、それぞれの発熱ピークに
対応する析出結晶を同定し、その発熱開始温度から発熱
終了温度までが、それぞれの結晶の生成温度域である。
は、可燃性物質が燃焼除去される温度域、ガラス粉末の
焼結温度域、アパタイト結晶およびジオプサイドやウオ
ラストナイト結晶等のアルカリ土類ケイ酸塩結晶の生成
温度域で熱処理することが必要である。可燃性物質の燃
焼消失温度域は次の方法により求められる。すなわち、
ガラス粉末と可燃性粒子の混合物を一定の昇温速度で加
熱して、可燃性粒子の燃焼に伴う重量減少を測定するこ
とにより求められる。重量減少の開始温度から、重量減
少の終了温度までが可燃性物質の燃焼消失温度域である
。ガラス粉末の焼結温度域は、ガラス粉末の成形体を一
定の昇温速度で加熱℃て成形体の焼結による熱収縮を測
定することにより求められる。熱収縮の開始温度から、
熱収縮の終了温度までが焼結温度域である。アパタイト
結晶、ジオブザイド結晶、ウオラストナイト結晶などの
生成温度域は次の方法により求められる。すなわち、ガ
ラス粉末の示差熱分析を行ない、示差熱分析曲線におけ
る発熱ピークの温度で熱処理したガラス粉末のＸ線解析
データを解析することにより、それぞれの発熱ピークに
対応する析出結晶を同定し、その発熱開始温度から発熱
終了温度までが、それぞれの結晶の生成温度域である。
し実施例］
次に本発明の実施例について説明する。表−１に示した
組成（重量％）に相当するガラスのバッチを酸化物、炭
酸塩、リン酸塩、フッ化物などを原料に用いて調合し、
これを白金るつぼに入れて１４００〜１５００℃で２時
間溶融した。溶融状態のガラスを水中に投入して急冷し
、乾燥後にボットミルに入れて３００メツシユ以下に粉
砕した。可燃性粒子として粒径１００μｍ程度のＰＭＭ
Ａ （ポリメチルメタクリレ−１・）ビーズを用い、こ
れに少量のパラフィンを混合し、加熱してビーズ表面を
パラフィンで被覆した。次いで、このビーズと上記ガラ
ス粉末を表に示した割合で加熱混合し、ビーズ表面をガ
ラス粉末でうすく被覆した。これを金型に入れ、６００
にｇ／ｃｌ！の圧力を加えて成形した。成形体を電気炉
に入れ、室温から３℃／ｎ＋ｉｎの一定速度で昇温し、
１０５０〜１１５０℃の範囲内における一定温度まで加
熱し、この温度で２時間保持後炉内で室温まで冷却した
。
組成（重量％）に相当するガラスのバッチを酸化物、炭
酸塩、リン酸塩、フッ化物などを原料に用いて調合し、
これを白金るつぼに入れて１４００〜１５００℃で２時
間溶融した。溶融状態のガラスを水中に投入して急冷し
、乾燥後にボットミルに入れて３００メツシユ以下に粉
砕した。可燃性粒子として粒径１００μｍ程度のＰＭＭ
Ａ （ポリメチルメタクリレ−１・）ビーズを用い、こ
れに少量のパラフィンを混合し、加熱してビーズ表面を
パラフィンで被覆した。次いで、このビーズと上記ガラ
ス粉末を表に示した割合で加熱混合し、ビーズ表面をガ
ラス粉末でうすく被覆した。これを金型に入れ、６００
にｇ／ｃｌ！の圧力を加えて成形した。成形体を電気炉
に入れ、室温から３℃／ｎ＋ｉｎの一定速度で昇温し、
１０５０〜１１５０℃の範囲内における一定温度まで加
熱し、この温度で２時間保持後炉内で室温まで冷却した
。
こうして得られた多孔質結晶化ガラスの破面をＳＥＭに
より観察した結果、いずれも７０〜３００μｍの気孔が
均一に分布した多孔質体であった。
より観察した結果、いずれも７０〜３００μｍの気孔が
均一に分布した多孔質体であった。
また、この多孔質結晶化ガラスを粉砕し、Ｘ線回折によ
り析出結晶を同定した結果、いずれもアパタイト結晶、
β−リン酸三カルシウム結晶のどちらか一方又は両方の
存在が認められた。表中にそれぞれの試料に析出してい
た結晶の種類をあわせて示した。また、一部の試料につ
いては、気孔率と５ Ｘ ５ Ｘ ２５ｎｕａに加工し
たサンプルの曲げ強度および４ ｘ ４ ｘ ３ ＋ｎ
ｍに加工したサンプルの圧縮強度の測定値も併記した。
り析出結晶を同定した結果、いずれもアパタイト結晶、
β−リン酸三カルシウム結晶のどちらか一方又は両方の
存在が認められた。表中にそれぞれの試料に析出してい
た結晶の種類をあわせて示した。また、一部の試料につ
いては、気孔率と５ Ｘ ５ Ｘ ２５ｎｕａに加工し
たサンプルの曲げ強度および４ ｘ ４ ｘ ３ ＋ｎ
ｍに加工したサンプルの圧縮強度の測定値も併記した。
さらに表−２に示した組成（重量％）のガラス粉末につ
いて、前記の方法によりＰＭＭＡビーズを容積百分率で
４０〜８０％混合し、これを６００にｇ／ｄの圧力で加
圧成形した。これを室温から３℃／分の速度で加熱し、
１０５０〜１１５０℃の範囲内の一定温度に保った後に
炉内で室温まで冷部した。この方法により、いずれのガ
ラスにおいても気孔率が１０〜６５％の多孔質結晶化ガ
ラスが得られた。
いて、前記の方法によりＰＭＭＡビーズを容積百分率で
４０〜８０％混合し、これを６００にｇ／ｄの圧力で加
圧成形した。これを室温から３℃／分の速度で加熱し、
１０５０〜１１５０℃の範囲内の一定温度に保った後に
炉内で室温まで冷部した。この方法により、いずれのガ
ラスにおいても気孔率が１０〜６５％の多孔質結晶化ガ
ラスが得られた。
なお、本発明の多孔質結晶化ガラスの製造方法は実施例
に記載した方法に限定されない。例えば溶融ガラスを急
冷する方法として、溶融ガラスを金型上に流す方法、あ
るいは冷却した金属製ロールの間を通す方法などが適用
できる。また、ガラスの粉砕方法としてはセラミック原
料の粉砕方法、例えばジェットミル、振動ミルを用いる
こともできる。ガラス粉末と耐燃性粒子の混合物を成形
する方法としては、金型を用いた加圧成形法以外にセラ
ミックの成形に用いられる一般的な方法、例えば泥しょ
う鋳込成形法、押し出し成形法、静水圧加圧成形法など
も用いることができる。
に記載した方法に限定されない。例えば溶融ガラスを急
冷する方法として、溶融ガラスを金型上に流す方法、あ
るいは冷却した金属製ロールの間を通す方法などが適用
できる。また、ガラスの粉砕方法としてはセラミック原
料の粉砕方法、例えばジェットミル、振動ミルを用いる
こともできる。ガラス粉末と耐燃性粒子の混合物を成形
する方法としては、金型を用いた加圧成形法以外にセラ
ミックの成形に用いられる一般的な方法、例えば泥しょ
う鋳込成形法、押し出し成形法、静水圧加圧成形法など
も用いることができる。
（以下余白）
［発明の効果］
本発明による多孔質結晶化ガラスは、骨と化学的に強固
に結合するアパタイト結晶および機械的強度の増大に有
効なジオプサイド結晶及び／又はウオラストナイト結晶
を含んでおり、その組織中に２０〜１０００μｌの連通
した気孔を１０〜６５％含んでいる。そして機械的強度
も骨補填用の多孔質体として十分な実用強度（曲げ強度
２００〜９００にｇｒ ／−１圧縮強度３００〜１００
０ＫＯｆ ／ ｃｄ ）を持っており、骨補填材料とし
て挿めて有用である。
に結合するアパタイト結晶および機械的強度の増大に有
効なジオプサイド結晶及び／又はウオラストナイト結晶
を含んでおり、その組織中に２０〜１０００μｌの連通
した気孔を１０〜６５％含んでいる。そして機械的強度
も骨補填用の多孔質体として十分な実用強度（曲げ強度
２００〜９００にｇｒ ／−１圧縮強度３００〜１００
０ＫＯｆ ／ ｃｄ ）を持っており、骨補填材料とし
て挿めて有用である。
出 願 人 ホーヤ株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アパタイト結晶とジオプサイド結晶及び／又はウオ
ラストナイト結晶を含む結晶化ガラスにおいて、直径が
２０〜１０００μｍの気孔を容積比として１０〜６５％
含むことを特徴とする多孔質結晶化ガラス。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の多孔質結晶化ガラスに
おいて、結晶化ガラスの組成が重量％で、ＣａＯ１２〜
５３％ Ｐ＿２Ｏ＿５１０〜２５％ ＳｉＯ＿２２５〜
４５％ ＭｇＯ０〜３４％ ＳｒＯ０〜１０％ Ｌｉ＿
２Ｏ０〜１０％ Ｎａ＿２Ｏ０〜１０％ Ｋ＿２Ｏ０〜
１０％ Ｂ＿２Ｏ＿３０〜１０％ ＴｉＯ＿２０〜１０
％ ＺｒＯ＿２０〜１０％ Ａｌ＿２Ｏ＿３０〜１０％
Ｎｂ＿２Ｏ＿５０〜１０％ Ｔａ＿２Ｏ＿５０〜１０
％ Ｆ＿２０〜５％であり、かつＭｇＯ、ＣａＯ、Ｐ＿
２Ｏ＿５及びＳｉＯ＿２の含有量の合計が９０％以上で
あることを特徴とする多孔質結晶化ガラス。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の多孔質結晶化ガラスに
おいて、結晶化ガラスの組成が重量％で、ＭｇＯ８〜３
４％ ＣａＯ１２〜４％ ＳｉＯ＿２２５〜４５％ Ｐ＿２Ｏ＿５１０〜２５％
ＳｒＯ０〜１０％ Ａｌ＿２Ｏ＿３０〜１０％ ＺｒＯ
＿２０〜１０％ ＴｉＯ＿２０〜１０％ Ｔａ＿２Ｏ＿
５０〜１０％ Ｎｂ＿２Ｏ＿５０〜１０％ Ｂ＿２Ｏ＿
３０〜１０％ Ｌｉ＿２Ｏ０〜１０％ Ｎａ＿２Ｏ０〜
５％ Ｋ＿２Ｏ０〜１０％ Ｆ＿２０〜３％であり、か
つＭｇＯ、 ＣａＯ、Ｐ＿２Ｏ＿５及びＳｉＯの含有量の合計が９０
％以上であることを特徴とする多孔質結晶化ガラス。 ４ 加熱処理によりアパタイト結晶とジオプサイド結晶
及びまたは、ウオラストナイト結晶が均一に析出する２
００メッシュ以下のガラス粉末に、粒径が２０〜１００
０μｍの可燃性物質の粒子を容積％で４０〜８０％均一
に混合し、この混合物を所定の形に成形した後に、これ
を加熱して可燃性物質が燃焼除去され、ガラス粉末が焼
結し、ガラスからアパタイト結晶とジオプサイド結晶及
び／又はウオラストナイト結晶が析出する温度域で熱処
理することを特徴とするアパタイト結晶とジオプサイド
結晶及び／又はウオラストナイト結晶を含む多孔質結晶
化ガラスの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59279681A JPS61158841A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | アパタイト結晶とジオプサイド結晶及び／又はウオラストナイト結晶を含む多孔質結晶化ガラスおよびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59279681A JPS61158841A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | アパタイト結晶とジオプサイド結晶及び／又はウオラストナイト結晶を含む多孔質結晶化ガラスおよびその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61158841A true JPS61158841A (ja) | 1986-07-18 |
| JPH0249260B2 JPH0249260B2 (ja) | 1990-10-29 |
Family
ID=17614383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59279681A Granted JPS61158841A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | アパタイト結晶とジオプサイド結晶及び／又はウオラストナイト結晶を含む多孔質結晶化ガラスおよびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61158841A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4783429A (en) * | 1985-09-26 | 1988-11-08 | Nippon Electric Glass Company, Limited | No alkali containing biocompatible glass ceramic with apatite, wollastonite and diopside crystals mixed |
| US4820660A (en) * | 1986-12-26 | 1989-04-11 | Central Glass Company, Limited | Light transmitting calcium phosphate glass-ceramics |
| JPH02164370A (ja) * | 1988-12-20 | 1990-06-25 | Nakamichi Yamazaki | アパタイト固結体及び装置 |
| JP2006075581A (ja) * | 2004-08-11 | 2006-03-23 | Olympus Corp | 生体組織補填材および生体組織補填体 |
| WO2014146831A1 (de) * | 2013-03-21 | 2014-09-25 | Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, dieses vertreten durch den Präsidenten der BAM, Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung | Sinter- und/oder schmelzfähige keramische masse, deren herstellung und verwendung |
| JP2020158318A (ja) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | 太平洋セメント株式会社 | 歯科用ケイ酸塩−リン酸塩系ガラス材料 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0296453A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-09 | Nec Home Electron Ltd | 住宅内機器コントロールシステム |
-
1984
- 1984-12-29 JP JP59279681A patent/JPS61158841A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4783429A (en) * | 1985-09-26 | 1988-11-08 | Nippon Electric Glass Company, Limited | No alkali containing biocompatible glass ceramic with apatite, wollastonite and diopside crystals mixed |
| US4820660A (en) * | 1986-12-26 | 1989-04-11 | Central Glass Company, Limited | Light transmitting calcium phosphate glass-ceramics |
| JPH02164370A (ja) * | 1988-12-20 | 1990-06-25 | Nakamichi Yamazaki | アパタイト固結体及び装置 |
| JP2006075581A (ja) * | 2004-08-11 | 2006-03-23 | Olympus Corp | 生体組織補填材および生体組織補填体 |
| WO2014146831A1 (de) * | 2013-03-21 | 2014-09-25 | Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, dieses vertreten durch den Präsidenten der BAM, Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung | Sinter- und/oder schmelzfähige keramische masse, deren herstellung und verwendung |
| CN105121385A (zh) * | 2013-03-21 | 2015-12-02 | Bam联邦材料研究及测试中心主席代表联邦经济及科技部代表联邦德国 | 可烧结和/或可熔融的陶瓷物料及其制备和用途 |
| US9662215B2 (en) | 2013-03-21 | 2017-05-30 | Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium fuer Wirtschaft und Technologie, dieses vertreten durch den Praesidenten der BAM, Bundesanstalt fuer Materialforschung und—pruefung | Sinterable and/or fusible ceramic mass, production and use thereof |
| JP2020158318A (ja) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | 太平洋セメント株式会社 | 歯科用ケイ酸塩−リン酸塩系ガラス材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0249260B2 (ja) | 1990-10-29 |
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