JPS6222655A - 歯・骨補填用アパタイト系焼結体およびその製法 - Google Patents
歯・骨補填用アパタイト系焼結体およびその製法Info
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- JPS6222655A JPS6222655A JP60161631A JP16163185A JPS6222655A JP S6222655 A JPS6222655 A JP S6222655A JP 60161631 A JP60161631 A JP 60161631A JP 16163185 A JP16163185 A JP 16163185A JP S6222655 A JPS6222655 A JP S6222655A
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- Japan
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- apatite
- pores
- sintered body
- porosity
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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、整形用および歯科用等の骨内インブラント部
材に関する。詳しくは、整形外科および歯科等の分野に
おいて骨欠損部に補填材として使用するのに適した。所
定範囲の連続気孔を有するアパタイト系焼結体に関する
。
材に関する。詳しくは、整形外科および歯科等の分野に
おいて骨欠損部に補填材として使用するのに適した。所
定範囲の連続気孔を有するアパタイト系焼結体に関する
。
従来の技術および問題点
従来、歯科用および骨内インブラント部材として、アパ
タイト焼結体を使用することが提案されている。一方、
生体骨組織との親和性を持たせるために、かかるインブ
ラント部材を多孔質化することも提案されている。とこ
ろで、生体骨組織と充分な親和性を有するためには、多
孔質インブラント部材は連続気孔を有するものであって
、実質的に独立気孔を含まないものでなければならない
。
タイト焼結体を使用することが提案されている。一方、
生体骨組織との親和性を持たせるために、かかるインブ
ラント部材を多孔質化することも提案されている。とこ
ろで、生体骨組織と充分な親和性を有するためには、多
孔質インブラント部材は連続気孔を有するものであって
、実質的に独立気孔を含まないものでなければならない
。
すなわち、該部材を骨内充填した場合、新生骨は連続気
孔には侵入するが独立気孔には侵入し得す。
孔には侵入するが独立気孔には侵入し得す。
従って独立気孔は欠陥として残存し、該部材の強度を低
下させる結果となるからである。現状としては、実質的
に連続気孔のみを有する所定範囲の気孔率および気孔径
のアパタイト系多孔質体およびその製法は、提案されて
いない。
下させる結果となるからである。現状としては、実質的
に連続気孔のみを有する所定範囲の気孔率および気孔径
のアパタイト系多孔質体およびその製法は、提案されて
いない。
従って本発明の目的は、所定範囲の気孔率および気孔径
の連続気孔を有するアパタイト系焼結体から成る歯・骨
補填用材料を提供することにある。
の連続気孔を有するアパタイト系焼結体から成る歯・骨
補填用材料を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記の補填用連続気孔性アパタイ
ト系焼結体の製法を提供することにある。
ト系焼結体の製法を提供することにある。
発明の要旨：
本発明により、平均気孔径的１０〜５００μ、気孔率約
５〜７０体積チであり、径が５０μ以上の気孔が該気孔
率の約１／３以上そして好ましくは約琴以上であり、所
望範囲の平均気孔径および気孔率を有し。
５〜７０体積チであり、径が５０μ以上の気孔が該気孔
率の約１／３以上そして好ましくは約琴以上であり、所
望範囲の平均気孔径および気孔率を有し。
該気孔が本質的に連続気孔であるアパタイト系焼結体か
らなる歯・骨補填用材料が提供される。
らなる歯・骨補填用材料が提供される。
上記の補填用材料の製法は、過半重量がアパタイトから
成るアパタイト系粉末材料に熱分解性および／または溶
剤可溶性の微細物（繊維および／または粉末）を混合し
、そして得られた混合物の焼結前、焼結中又は焼結後に
該微細物を分解消失および／または溶解除去することを
特徴とする。
成るアパタイト系粉末材料に熱分解性および／または溶
剤可溶性の微細物（繊維および／または粉末）を混合し
、そして得られた混合物の焼結前、焼結中又は焼結後に
該微細物を分解消失および／または溶解除去することを
特徴とする。
発明の詳しい記述：
気孔径、気孔率：
本発明の人工歯・骨補填用材料の平均気孔径は約１０〜
５００μであるので、生体中のアパタイト系成分が該連
続気孔中に結合して同化されると共に。
５００μであるので、生体中のアパタイト系成分が該連
続気孔中に結合して同化されると共に。
強度が発現される。該気孔径が約５０μ以上そして望ま
しくは約ｉｏｏμ以上であると、該材料への新生骨の侵
入が可能となり、−そう好ましい。気孔率は約５〜７０
体積チであるが、生体親和性および強度劣化等を考慮す
ると好ましくは約５〜５５体積チである。通常は、気孔
率が約１０〜約４０体積係のものが使用される。すなわ
ち９本発明による連続気孔質インブラント材はそれ自体
の強度は比較的弱いものであるが、歯・骨の欠損部分に
充填して一時的に保護しておくことによって、生体中の
新生骨成分が上記の通り該連続気孔中に結合同化および
／または侵入する。従って、該連続気孔は青成分で充分
にみたされて歯・骨と結合し、満足な強度を発現する。
しくは約ｉｏｏμ以上であると、該材料への新生骨の侵
入が可能となり、−そう好ましい。気孔率は約５〜７０
体積チであるが、生体親和性および強度劣化等を考慮す
ると好ましくは約５〜５５体積チである。通常は、気孔
率が約１０〜約４０体積係のものが使用される。すなわ
ち９本発明による連続気孔質インブラント材はそれ自体
の強度は比較的弱いものであるが、歯・骨の欠損部分に
充填して一時的に保護しておくことによって、生体中の
新生骨成分が上記の通り該連続気孔中に結合同化および
／または侵入する。従って、該連続気孔は青成分で充分
にみたされて歯・骨と結合し、満足な強度を発現する。
なお１本発明の連続気孔性焼結体は、その所定範囲内に
ある平均気孔径および気孔率を利用して。
ある平均気孔径および気孔率を利用して。
例えば濾材、収着材、クロマトグラフ用基材、生体セン
サー基材、触媒用担体等としても有用である。
サー基材、触媒用担体等としても有用である。
アパタイト系材料：
アパタイト系材料とは、過半重量がアパタイトから成る
材料を言う。上記アパタイトとは、基本組成が一般式：
Ｃａ１ｏ （ＰＯ４）４２ｍ”（Ｉ） （ここに２
はＯＨ，ｃｏ３． Ｆ、 ＣＩから選ばれ、実質的には
ＯＨおよび／またはＣｏｇであり、そしてｍは原子価を
実質的に満す数（例えば１または２）である〕で表わさ
れるアパタイトが例示される。但し２式（Ｔ）中。
材料を言う。上記アパタイトとは、基本組成が一般式：
Ｃａ１ｏ （ＰＯ４）４２ｍ”（Ｉ） （ここに２
はＯＨ，ｃｏ３． Ｆ、 ＣＩから選ばれ、実質的には
ＯＨおよび／またはＣｏｇであり、そしてｍは原子価を
実質的に満す数（例えば１または２）である〕で表わさ
れるアパタイトが例示される。但し２式（Ｔ）中。
ｃａ／ｐ比は必ずしも化学量論的量（５／３）である必
要はなく、該Ｃａ／Ｐ比が通常は約１．３３〜約１．８
７ 。
要はなく、該Ｃａ／Ｐ比が通常は約１．３３〜約１．８
７ 。
好ましくは約１．４５〜約１．６７の範囲の非化学量論
的量であってもよい。一般的に、２の全部がＯＨ基であ
るか、または過半量がＯＨ基で残量がｃｏ３基でおるア
パタイト （以下に水酸アパタイトという）が好ましい
。
的量であってもよい。一般的に、２の全部がＯＨ基であ
るか、または過半量がＯＨ基で残量がｃｏ３基でおるア
パタイト （以下に水酸アパタイトという）が好ましい
。
上記のアパタイトに重量比で半分未満の量で他の成分２
例えばリン酸カルシウム、特にリン酸三カルシウム（以
下、ＴＣＰと言う）、を混入してもよい。しかしながら
、実質的に全部がアパタイトから成るものが一般的に好
ましい。
例えばリン酸カルシウム、特にリン酸三カルシウム（以
下、ＴＣＰと言う）、を混入してもよい。しかしながら
、実質的に全部がアパタイトから成るものが一般的に好
ましい。
熱分解性および／または溶剤可溶性の微細物：上記のア
パタイト系材料の劣化温度未満の温度で分解し、好まし
くは溶剤により容易に除去し得る有機物の微細物、即ち
繊維又は粉末、好ましくは繊維、が使用できる。かかる
有機物の微細物としては、アクリル、ポリエステル、ポ
リビニルアルコール（ＰＴＡ）等の繊維又は粉末、パラ
フィンワックスの粉末等が例示される。粉末の場合は食
塩等の溶剤可溶性無機系粉末も使用可能である。
パタイト系材料の劣化温度未満の温度で分解し、好まし
くは溶剤により容易に除去し得る有機物の微細物、即ち
繊維又は粉末、好ましくは繊維、が使用できる。かかる
有機物の微細物としては、アクリル、ポリエステル、ポ
リビニルアルコール（ＰＴＡ）等の繊維又は粉末、パラ
フィンワックスの粉末等が例示される。粉末の場合は食
塩等の溶剤可溶性無機系粉末も使用可能である。
該繊維訃よび粉末の平均径は、一般的に約１０μ以上２
通常約３０μ以上、好ましくは約５０μ以上でめる０該
微細物はアパタイト系材料の約２〜７０体積チ、好まし
くは約５〜４０体種間の割合で混入される。過酸化水素
水（Ｉ（２０２）等の発泡剤を併用することも可能であ
る。上記過酸化水素は通常冷水溶液（例えば１ ％ Ｈ
２Ｏ２水溶液）の形で使用される。
通常約３０μ以上、好ましくは約５０μ以上でめる０該
微細物はアパタイト系材料の約２〜７０体積チ、好まし
くは約５〜４０体種間の割合で混入される。過酸化水素
水（Ｉ（２０２）等の発泡剤を併用することも可能であ
る。上記過酸化水素は通常冷水溶液（例えば１ ％ Ｈ
２Ｏ２水溶液）の形で使用される。
アパタイトの焼結および微細物の分解消失および／また
は溶解除去： アパタイト系粉末と上記の微細物の混合物、或いは該混
合物をＣＩＰ （コールドアイソスタチックプレス）
法等により成形した成形体を、以下の方法により焼結お
よび微細物の熱分解および／または溶解除去する。なお
、焼結前に該微細物を除去する場合は、成形が必要であ
る。
は溶解除去： アパタイト系粉末と上記の微細物の混合物、或いは該混
合物をＣＩＰ （コールドアイソスタチックプレス）
法等により成形した成形体を、以下の方法により焼結お
よび微細物の熱分解および／または溶解除去する。なお
、焼結前に該微細物を除去する場合は、成形が必要であ
る。
■上記の成形体を、アパタイトが実質的に焼結しない条
件下（例えば約２００〜４００℃の温度で、常圧下にて
短時間）加熱して、熱分解性の有機物微細物を分解消失
させる。或いは該成形体を溶剤で処理して、溶剤可溶性
の微細物を溶解除去する。その後、該成形体をオートク
レーブ中で水蒸気（一般に飽和水蒸気）の存在下にて加
圧焼結させる（以下、オートクレーブ処理と言うム或い
は、下記のＨＩＰ処理によって焼結させることもできる
。
件下（例えば約２００〜４００℃の温度で、常圧下にて
短時間）加熱して、熱分解性の有機物微細物を分解消失
させる。或いは該成形体を溶剤で処理して、溶剤可溶性
の微細物を溶解除去する。その後、該成形体をオートク
レーブ中で水蒸気（一般に飽和水蒸気）の存在下にて加
圧焼結させる（以下、オートクレーブ処理と言うム或い
は、下記のＨＩＰ処理によって焼結させることもできる
。
■上記の混合物又は成形体を９例えばＨＩＰ （等圧
圧縮焼成）法文はオートクレーブ処理等、好ましくはＨ
Ｉ Ｐ法により、比較的低温で加圧焼結させる。その後
、得られた焼結体を、有機物微細物の分解温度以上に加
熱して、残存する有機物を分解する。或いは該焼結体を
溶剤処理して、該焼結体中の溶剤可溶性微細物を溶解除
去する。
圧縮焼成）法文はオートクレーブ処理等、好ましくはＨ
Ｉ Ｐ法により、比較的低温で加圧焼結させる。その後
、得られた焼結体を、有機物微細物の分解温度以上に加
熱して、残存する有機物を分解する。或いは該焼結体を
溶剤処理して、該焼結体中の溶剤可溶性微細物を溶解除
去する。
■上記の成形体を比較的高温にて焼成して、焼結と同時
に熱分解性微細物の分解を行う。この場合もＨＩＰ法ま
たはオートクレーブ処理が望ましいが１通常の焼結法も
採用できる。
に熱分解性微細物の分解を行う。この場合もＨＩＰ法ま
たはオートクレーブ処理が望ましいが１通常の焼結法も
採用できる。
上記■〜■の方法により得られた多孔質焼結体に有機物
等の分解生成物が残存する場合は、溶剤により溶出する
ことができる。
等の分解生成物が残存する場合は、溶剤により溶出する
ことができる。
上記のオートクレーブ処理は２通常、上記の成形体を約
１００〜約２ｏｏｏＫｙＱの圧力下にて、水蒸気中の存
在下で約１５０〜約６００℃にて約０．５〜約２０時間
養生することにより行われる。オートクレーブ処理によ
って成形体の収縮は起らず、従って■の方法で有機物の
分解等により生じた気孔は収縮しない。
１００〜約２ｏｏｏＫｙＱの圧力下にて、水蒸気中の存
在下で約１５０〜約６００℃にて約０．５〜約２０時間
養生することにより行われる。オートクレーブ処理によ
って成形体の収縮は起らず、従って■の方法で有機物の
分解等により生じた気孔は収縮しない。
ＨＩＰ法による焼結は、上記の混合物の粉末又は予備成
形体を実質的に不活性な加圧変形性容器（例えば白金、
−金、銀、アルミニウム等のチューブ）に封入して行う
。ＨＩＰ法における通常の焼結条件は、圧力が約５００
〜約４００ ｏＫｒ平方ｍ２温度が約１０００℃以下、
好ましくは約８００℃以下、特に約６００℃以下、そし
て焼成時間は通常約０．５時間以上である。
形体を実質的に不活性な加圧変形性容器（例えば白金、
−金、銀、アルミニウム等のチューブ）に封入して行う
。ＨＩＰ法における通常の焼結条件は、圧力が約５００
〜約４００ ｏＫｒ平方ｍ２温度が約１０００℃以下、
好ましくは約８００℃以下、特に約６００℃以下、そし
て焼成時間は通常約０．５時間以上である。
具体的態様
何重： 水酸アパタイト（Ｃａ／Ｐ ＝ １．５０ ）
の粉末８５体積チに平均直径１００μのＰＶＡ繊維を１
５体積チ混合し、 ２５００ＫｐＶｃｒＩでＣＩＰ成形
した。これを３５０℃で加熱し、ＰＶＡ繊維を分解消失
させた。その後、この成形体をオートクレーブ中で、温
度５００℃、蒸気圧１ｏｏｏ ＫＰＶｉで３時間養生す
ると、水酸アパタイト成形体は硬化した。こうして、平
均直径１００μの連続気孔を有する気孔体が得られた。
の粉末８５体積チに平均直径１００μのＰＶＡ繊維を１
５体積チ混合し、 ２５００ＫｐＶｃｒＩでＣＩＰ成形
した。これを３５０℃で加熱し、ＰＶＡ繊維を分解消失
させた。その後、この成形体をオートクレーブ中で、温
度５００℃、蒸気圧１ｏｏｏ ＫＰＶｉで３時間養生す
ると、水酸アパタイト成形体は硬化した。こうして、平
均直径１００μの連続気孔を有する気孔体が得られた。
気孔率：約４５％、圧縮強度：約４ｏｏＫ９＆であった
。
。
例２： 水酸アパタイト （Ｃａ ／ Ｐ ＝ １．５
０ ）の粉末９０体積種間平均直径１５０μのアクリル
繊維１０体積％を混合し、 ２５００ＫＦ’／７でａ
ｒｐ成形した後、これを金のカプセルに封入し、１（Ｉ
Ｐ法により４００’Ｃｌ６００に５Ｊｆ／ＣＩ＋！で３
時間焼成した。こうして得られたアクリル繊維を含む焼
結体を４５０’Ｃに加熱して該アクリル繊維を分解消失
させた。得られた多孔質焼結体は平均直径約１５０μの
連続気孔を有していた。気孔率：約１８チ、圧縮強度：
約１９０ＯＫ２ｆ／ｃＩＩでおった。
０ ）の粉末９０体積種間平均直径１５０μのアクリル
繊維１０体積％を混合し、 ２５００ＫＦ’／７でａ
ｒｐ成形した後、これを金のカプセルに封入し、１（Ｉ
Ｐ法により４００’Ｃｌ６００に５Ｊｆ／ＣＩ＋！で３
時間焼成した。こうして得られたアクリル繊維を含む焼
結体を４５０’Ｃに加熱して該アクリル繊維を分解消失
させた。得られた多孔質焼結体は平均直径約１５０μの
連続気孔を有していた。気孔率：約１８チ、圧縮強度：
約１９０ＯＫ２ｆ／ｃＩＩでおった。
作用および効果
アパタイト系粉末と前記微細物との成形体を。
焼結前に該微細物″を除去しその後焼結させる方法（■
の方法）においては、該微細物が焼結前の該成形体の内
部から表面に逃散する際に連続気孔を生じさせる。その
後のオートクレーブ処理等の水蒸気の存在下の焼成によ
っては成形体に収縮が実質的に生じないため、該連続気
孔は成形体の焼結後も維持される。更に、一般に連続気
孔の生成は。
の方法）においては、該微細物が焼結前の該成形体の内
部から表面に逃散する際に連続気孔を生じさせる。その
後のオートクレーブ処理等の水蒸気の存在下の焼成によ
っては成形体に収縮が実質的に生じないため、該連続気
孔は成形体の焼結後も維持される。更に、一般に連続気
孔の生成は。
水蒸気の存在によって更に助長される。
一方、上記の成形体又はアパタイト系粉末と微細物との
混合物をＨＩＰ法等により焼結させ、その後該微細物を
除去する方法（■の方法）においては、ＨＩＰ処理等の
際に水分の存在によって微細気孔が生成し、そして混入
した微細物に達する内部連続気孔となる。従って、該微
細物が繊維である場合には該繊維の除去により有利に連
続気孔が生じる。該微細物が粉末である場合も、その除
去により該微細気孔により連結された連続気孔を形成す
る。
混合物をＨＩＰ法等により焼結させ、その後該微細物を
除去する方法（■の方法）においては、ＨＩＰ処理等の
際に水分の存在によって微細気孔が生成し、そして混入
した微細物に達する内部連続気孔となる。従って、該微
細物が繊維である場合には該繊維の除去により有利に連
続気孔が生じる。該微細物が粉末である場合も、その除
去により該微細気孔により連結された連続気孔を形成す
る。
このようにして、熱分解性および／または溶剤可溶性の
微細物の寸法および混入量の選定ならびにオートクレー
ブ条件またはＨＩＰ焼結における水分および条件または
発泡剤を併用する際にはその種類および量を選定するこ
とによって、所定範囲の気孔径および気孔率を有する連
続気孔アパタイト系焼結体が得られる。
微細物の寸法および混入量の選定ならびにオートクレー
ブ条件またはＨＩＰ焼結における水分および条件または
発泡剤を併用する際にはその種類および量を選定するこ
とによって、所定範囲の気孔径および気孔率を有する連
続気孔アパタイト系焼結体が得られる。
本発明による多孔質体は連続気孔を有するため。
骨欠損部に充填した場合、生体骨組織が該連続気孔に侵
入して生体骨と一体化する。しかも該多孔質体には独立
気孔が実質的に存在しないため、骨欠損部への充填後に
生体骨組織が侵入しないまま気孔が残存することが少な
いので９強度的な欠陥が解消される。
入して生体骨と一体化する。しかも該多孔質体には独立
気孔が実質的に存在しないため、骨欠損部への充填後に
生体骨組織が侵入しないまま気孔が残存することが少な
いので９強度的な欠陥が解消される。
Claims (2)
- （１）少くも過半量がアパタイトであるアパタイト系焼
結性材料の焼結体であり、平均気孔径が１０〜５００ミ
クロンそして気孔率が５〜７０体積％の範囲内にあり、
径が５０ミクロン以上の気孔が該気孔率の１／３以上で
あり、そして該気孔が本質的に連続気孔であることを特
徴とする、歯・骨補填用アパタイト系焼結体。 - （２）少くも過半量がアパタイトであるアパタイト系材
料の焼結体の製法において；該アパタイト系焼結性材料
に該材料に対して２〜７０体積％の量の熱分解性および
／または溶剤可溶性の微細物を混合し、そして該アパタ
イト系材料の焼結前から焼結後の過程の任意の時点で該
微細物を除去することを特徴とする、平均気孔径が１０
〜５００ミクロンそして気孔率が５〜７０体積％の範囲
内であり、径が５０ミクロン以上の気孔が該気孔率の１
／３以上であり、そして該気孔が本質的に連続気孔であ
る歯・骨補填用アパタイト系焼結体の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60161631A JPS6222655A (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | 歯・骨補填用アパタイト系焼結体およびその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60161631A JPS6222655A (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | 歯・骨補填用アパタイト系焼結体およびその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6222655A true JPS6222655A (ja) | 1987-01-30 |
Family
ID=15738855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60161631A Pending JPS6222655A (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | 歯・骨補填用アパタイト系焼結体およびその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6222655A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01158965A (ja) * | 1987-12-16 | 1989-06-22 | Tokuyama Soda Co Ltd | 硬化性組成物 |
| JPH03191963A (ja) * | 1989-12-22 | 1991-08-21 | Mitsubishi Materials Corp | リン酸カルシウム質多孔体骨補填材 |
| JPH04164456A (ja) * | 1990-05-10 | 1992-06-10 | Torao Otsuka | 水酸化アパタイト多孔質生体充填剤並びにその製造方法 |
| JP2008541958A (ja) * | 2005-06-09 | 2008-11-27 | ドクトル ハー ツェー ロベルト マティス シュティフツング | 造形品 |
-
1985
- 1985-07-22 JP JP60161631A patent/JPS6222655A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01158965A (ja) * | 1987-12-16 | 1989-06-22 | Tokuyama Soda Co Ltd | 硬化性組成物 |
| JPH0588623B2 (ja) * | 1987-12-16 | 1993-12-22 | Tokuyama Soda Kk | |
| JPH03191963A (ja) * | 1989-12-22 | 1991-08-21 | Mitsubishi Materials Corp | リン酸カルシウム質多孔体骨補填材 |
| JPH0534020B2 (ja) * | 1989-12-22 | 1993-05-21 | Mitsubishi Materials Corp | |
| JPH04164456A (ja) * | 1990-05-10 | 1992-06-10 | Torao Otsuka | 水酸化アパタイト多孔質生体充填剤並びにその製造方法 |
| JP2008541958A (ja) * | 2005-06-09 | 2008-11-27 | ドクトル ハー ツェー ロベルト マティス シュティフツング | 造形品 |
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