JPS63100005A - Preparation of alpha-type tertiary calcium phosphate - Google Patents

Preparation of alpha-type tertiary calcium phosphate

Info

Publication number
JPS63100005A
JPS63100005A JP24214286A JP24214286A JPS63100005A JP S63100005 A JPS63100005 A JP S63100005A JP 24214286 A JP24214286 A JP 24214286A JP 24214286 A JP24214286 A JP 24214286A JP S63100005 A JPS63100005 A JP S63100005A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
solvent
tcp
raw material
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24214286A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Senya Inoue
井上 千也
Mikio Kobayashi
幹夫 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanto Chemical Co Inc
Original Assignee
Kanto Chemical Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kanto Chemical Co Inc filed Critical Kanto Chemical Co Inc
Priority to JP24214286A priority Critical patent/JPS63100005A/en
Publication of JPS63100005A publication Critical patent/JPS63100005A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain alpha-type tertiary calcium phosphate having a thermodynamically stable phase by prepg. a raw material soln. by dissolving in water or an org. solvent compatible with water an inorg. compd. of Ca and an inorg. compd. of P soluble in water or in said org. solvent, and atomizing the raw material soln. into a hot zone to cause thermal decomposition reaction under a specified condition. CONSTITUTION:A raw material soln. is prepd. by dissolving a mixture of an inorg. Ca compd. and an inorg. P compd. adding, if necessary, an acid to the mixture in water alone or in an org. solvent compatible with water alone, or in a mixed solvent consisting of water and said org. solvent. Then, the raw material soln. is atomized into flame or a hot zone to cause thermal decomposition reaction. In this stage, such condition wherein the thermal decomposition reaction is caused at >=1,200 deg.C and the temp. of the powder material produced thereby is also >=1,200 deg.C is adopted.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、α型第三リン酸カルシウムの新規な製造法に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a novel method for producing α-type tricalcium phosphate.

α型第三リン酸カルシウム〔α−Cas(PO4)2;
以下α−TCPと略記する〕は、β型第三リン酸カルシ
ウム〔以下β−TCPと略記する〕よりも高い加水分解
性と水硬性を示すことから、この特性を利用して、α−
TCP粉体を用いて、バイオセラミックスとして重要な
非化学量論的水酸アパタイトの粉体あるいは多孔質硬化
体を製造できることが知られている。また、第三リン酸
カルシウムの緻密な焼結体を製造する場合に、出発原料
粉体として、β−TCP粉体を用いると、β−TCP 
d 1180℃以上の温度では早い速度でα−TCPに
相転移を生じ、その際、結晶密度の変化に伴って体積膨
張が起こり、焼結体を弱化するので、この現象を避ける
ためにはβ−TCPがα−TCPに相転移する温度より
も低い温度で焼成する必要があるが、その結果、焼成温
度が不充分なために緻密な焼結体を得るのが難かしいと
いう問題がある。これに対して、出発原料粉体として1
180℃以上で熱力学的に安定なα−TCPを用いると
、α−TCPからβ−TCPへの相転移速度は遅いので
、焼成条件を選択することによシ、全くあるいはほとん
ど、β−TCPへの相転移を生ずることなくβ−TCP
が熱力学的に安定に存在し得る温度域(室温〜1180
℃)を通過させることができ、α−TCPが熱力学的に
安定に存在し得る温度域である1180℃以上の高温度
で焼成することができるから、より緻密な焼結体が得ら
れることになる。
α-type tricalcium phosphate [α-Cas(PO4)2;
α-TCP] exhibits higher hydrolyzability and hydraulic properties than β-type tricalcium phosphate (hereinafter abbreviated as β-TCP).
It is known that non-stoichiometric hydroxyapatite powder or porous hardened body, which is important as bioceramics, can be produced using TCP powder. In addition, when producing a dense sintered body of tricalcium phosphate, if β-TCP powder is used as the starting material powder, β-TCP
d At temperatures above 1180°C, α-TCP undergoes a phase transition at a rapid rate, and at this time, volumetric expansion occurs due to changes in crystal density, weakening the sintered body. To avoid this phenomenon, β It is necessary to sinter at a temperature lower than the temperature at which -TCP undergoes a phase transition to α-TCP, but as a result, there is a problem that it is difficult to obtain a dense sintered body because the sintering temperature is insufficient. On the other hand, as the starting material powder, 1
When using α-TCP, which is thermodynamically stable at temperatures above 180°C, the phase transition rate from α-TCP to β-TCP is slow. β-TCP without phase transition to
can exist thermodynamically stably (room temperature to 1180°C)
°C) and can be fired at a high temperature of 1180 °C or higher, which is the temperature range in which α-TCP can exist thermodynamically stably, resulting in a more dense sintered body. become.

従って、簡単にα−TCP粉体を製造することが可能に
なれば上述の用途に充足し得ることは勿論、他の一般工
業用のセラミックス材料としての用途に対して貢献し得
ることとなる。
Therefore, if it were possible to easily produce α-TCP powder, it would not only be sufficient for the above-mentioned uses, but also contribute to other uses as ceramic materials for general industrial use.

従来、α−TCP t−製造するためには、原料粉体の
固相反応に基づく乾式合成法の場合であっても、あるい
は、湿式合成した非晶質リン酸カルシウムの加熱による
結晶化反応による場合であっても、α−TCPの安定な
存在温度域である1180℃以上の温度で長時間加熱す
る必要があった。湿式合成法による場合、条件によって
は500〜800℃程度の低い温度域でα−TCPが生
成することが知られているが、この相は準安定状態の相
であるため800〜1180℃に加熱すると容易にβ−
TCPに相転移を起こすので、この場合も、安定相のα
−TCPにするためには合成粉体を1180℃以上の温
度で加熱処理を行う必要がある。
Conventionally, in order to produce α-TCP t-, either a dry synthesis method based on a solid phase reaction of raw material powder or a crystallization reaction by heating amorphous calcium phosphate synthesized by a wet method has been used. Even if it were, it was necessary to heat for a long time at a temperature of 1180° C. or higher, which is the stable temperature range of α-TCP. When using the wet synthesis method, it is known that α-TCP is generated at a low temperature range of 500 to 800°C depending on the conditions, but since this phase is a metastable phase, it is necessary to heat it to 800 to 1180°C. Then β-
Since a phase transition occurs in TCP, in this case as well, the stable phase α
-To make TCP, it is necessary to heat-treat the synthetic powder at a temperature of 1180°C or higher.

本発明は、簡便な方法により、極めて短時間に、しかも
直接、熱力学的に安定なα−TCP粉体を製造する方法
を提供するものである。更に詳しくは、本発明は、水ま
たは水と相溶性の有機溶媒を各々単独で溶媒として用い
、あるいは水と相溶性の有機溶媒と水の混合溶媒を溶媒
として用い、この溶媒に可溶性のカルシウムの無機化合
物及びリンの無機化合物を溶解した溶液を原料溶液とし
、それを火炎中または加熱帯域中に噴霧して熱分解反応
を生ぜしめ、熱力学的に安定な相のα−TCP粉体を製
造する方法に関するものである。
The present invention provides a method for directly producing thermodynamically stable α-TCP powder in a very short time using a simple method. More specifically, the present invention uses water or a water-compatible organic solvent alone as a solvent, or a mixed solvent of a water-compatible organic solvent and water as a solvent, and the calcium soluble in this solvent is used as a solvent. A solution in which an inorganic compound and an inorganic phosphorus compound are dissolved is used as a raw material solution, and it is sprayed into a flame or heating zone to cause a thermal decomposition reaction to produce α-TCP powder with a thermodynamically stable phase. It's about how to do it.

特願昭60−88479号及び特願昭61−98349
号において、第三リン酸カルシウムの新規な製法として
噴霧熱分解反応法による製造方法が提案されている。し
かしながら、これらの製法においては、生成する第三リ
ン酸カルシウムは熱力学的に準安定相のα−TCPであ
るため、安定相のα−TCPを得るためには、生成粉体
を更に加熱して、およそ800〜1180℃におけるβ
−TCPへの相転移を経由した後、更に1180’c以
上の高温まで加熱する必要があった。
Japanese Patent Application No. 60-88479 and Japanese Patent Application No. 61-98349
In this issue, a new method for producing tricalcium phosphate using a spray pyrolysis reaction method is proposed. However, in these production methods, the tricalcium phosphate produced is α-TCP in a thermodynamically metastable phase, so in order to obtain α-TCP in a stable phase, the produced powder must be further heated. β at approximately 800-1180℃
After passing through the phase transition to -TCP, it was necessary to further heat to a high temperature of 1180'c or more.

本発明者らは、上述の噴霧熱分解反応法において、その
熱分解反応条件に関して種々検討した結果、噴霧熱分解
における条件を選択することにより、熱分解反応温度が
少なくとも1200℃以上で、かつ、その際の生成粉体
自体の温度も1200℃以上であるような噴霧熱分解条
件の下で、熱分解反応を行なわせることにより、熱力学
的安定相のα−TCPを直接製造することができること
を見い出した。
As a result of various studies regarding the thermal decomposition reaction conditions in the above-mentioned spray pyrolysis reaction method, the present inventors found that by selecting the conditions for spray pyrolysis, the pyrolysis reaction temperature is at least 1200°C or higher, and It is possible to directly produce α-TCP in a thermodynamically stable phase by carrying out a thermal decomposition reaction under spray pyrolysis conditions such that the temperature of the resulting powder itself is 1200°C or higher. I found out.

熱電対などの温度センサーにより測定される、ある一定
の熱分解反応温度に対して、生成粉体自体の温度は必ず
しも一義的に定まるものではなく、それは、原料化合物
の種類、原料溶液の濃度、溶液中の水分や有機溶媒の含
有率、有機溶媒の種類、噴霧のための原料溶液の供給速
度、噴霧圧力など、多くの噴霧熱分解条件によって種々
に変化する。即ち、熱分解反応温度が一定であっても、
噴霧された液滴が固化し、熱分解して生成する粉体自体
の温度は、液滴が熱分解反応を受ける領域即ち火炎中又
は加熱帯域中に滞留する時間の長短や、液滴が固化する
際に必要とする気化熱の大小及び液滴の固化・熱分解速
度等によって変化し、これらは、上述の種々な噴霧熱分
解条件によって影響される。例えば、同じ原料溶液を用
いても、その溶液の噴霧速度や液滴を運ぶキャリアガス
の流速を小さくしたり、あるいは液滴の流れ方向の加熱
領域の長さを長くすることにより、反応領域に滞留する
時間を長くできるから、生成粉体自体の温度は高くなり
、熱分解反応温度に近づけることができる。また、原料
溶液中の溶媒が有機溶媒と水との混合溶媒である場合に
、有機溶媒の含有率を高く、含水率を低くすることによ
り、噴霧された液滴が固化する際に有機溶媒及び水の蒸
発のために必要とする熱量を少なくすることができ、加
えて蒸発した有機溶媒の燃焼による熱量を多くすること
ができるから、生成粉体自体の温度も高くすることがで
きる。このように、上述の種々な噴霧熱分解条件の選択
の仕方により、熱分解反応温度が1200℃以上、例え
ば1300℃であっても、その時の生成粉体自体の温度
は1200℃以下であったり、あるいは1200℃以上
であったりするような条件を設定することができる。
The temperature of the produced powder itself is not necessarily uniquely determined with respect to a certain pyrolysis reaction temperature measured by a temperature sensor such as a thermocouple, and it depends on the type of raw material compound, the concentration of the raw material solution, It varies depending on many spray pyrolysis conditions, such as the content of water and organic solvent in the solution, the type of organic solvent, the feed rate of the raw material solution for spraying, and the spray pressure. That is, even if the thermal decomposition reaction temperature is constant,
The temperature of the powder itself, which is generated by the solidification and thermal decomposition of the sprayed droplets, is determined by the length of time the droplets remain in the region undergoing the thermal decomposition reaction, that is, in the flame or heating zone, and by the solidification of the droplets. It changes depending on the magnitude of the heat of vaporization required and the solidification/thermal decomposition rate of the droplets, etc., and these are influenced by the various spray pyrolysis conditions mentioned above. For example, even if the same raw material solution is used, the reaction region can be adjusted by reducing the spraying speed of the solution or the flow rate of the carrier gas that carries the droplets, or by increasing the length of the heating region in the direction of flow of the droplets. Since the residence time can be extended, the temperature of the produced powder itself can be increased, approaching the thermal decomposition reaction temperature. In addition, when the solvent in the raw material solution is a mixed solvent of an organic solvent and water, by increasing the organic solvent content and lowering the water content, when the sprayed droplets solidify, the organic solvent and water Since the amount of heat required for evaporation of water can be reduced, and in addition, the amount of heat required for combustion of the evaporated organic solvent can be increased, the temperature of the produced powder itself can also be increased. In this way, depending on the selection of the various spray pyrolysis conditions mentioned above, even if the pyrolysis reaction temperature is 1200°C or higher, for example 1300°C, the temperature of the resulting powder itself may be 1200°C or lower. , or 1200° C. or higher.

本発明者らは、種々な実験の結果、少なくとも1200
℃以上の熱分解反応温度であって、かつ、その時の生成
粉体自体の温度も1200℃以上となるように噴霧熱分
解条件を選ぶことにより、熱力学的安定相のα−TCP
を、直接に製造することができることを見い出した。
As a result of various experiments, the present inventors found that at least 1200
By selecting spray pyrolysis conditions such that the pyrolysis reaction temperature is 1200°C or higher, and the temperature of the powder itself at that time is 1200°C or higher, α-TCP in a thermodynamically stable phase can be produced.
We have discovered that it is possible to directly produce

本発明の方法により製造されるα−TCPが準安定相の
α−TCPではなくて、安定相のα−TCPであること
は、下記の点から明らかである。即ち、準安定相のα−
TCPの場合は加熱によるβ−TC’Pへの相転移速度
が早く、例えば5℃/min程度で加熱するとおよそ9
00℃位で容易にβ−TCPに変化してしまうことが知
られており、また、本発明者らの実験でも確認されてい
る。しかるに、本発明の方法により製造されるα−TC
Pは、例えば、4℃/mxnのゆっくりした昇温速度で
室温から加熱しても、β−TCPに相転移することなく
α−TCP相のまま1200℃以上の高温まで加熱する
ことができることから、このα−TCPが安定相のα−
TCPであることが明らかである。
It is clear from the following points that the α-TCP produced by the method of the present invention is not a metastable α-TCP but a stable phase α-TCP. That is, the metastable phase α−
In the case of TCP, the rate of phase transition to β-TC'P upon heating is fast; for example, when heated at approximately 5°C/min, the phase transition rate to β-TC'P is approximately 9
It is known that it easily changes to β-TCP at around 00°C, and this has also been confirmed in experiments conducted by the present inventors. However, α-TC produced by the method of the present invention
For example, even if P is heated from room temperature at a slow heating rate of 4°C/mxn, it can be heated to a high temperature of 1200°C or higher while maintaining the α-TCP phase without undergoing a phase transition to β-TCP. , this α-TCP is the stable phase α-
It is clear that it is TCP.

本発明の方法によれば、湿式合成法における非晶質リン
酸カルシウムの沈殿物の濾過、洗浄、乾燥、加熱による
結晶化、粉砕などの多くの工程や、乾式合成法における
高温下での長時間の固相反応工程等を必要とせず、簡単
な操作により、通常は数秒以下の極めて短かい時間の反
応によって直接に熱力学的に安定なα相から成る第三リ
ン酸カルシウム粉体(α−TCP )を合成することが
できる。
According to the method of the present invention, many steps such as filtration of the amorphous calcium phosphate precipitate, washing, drying, crystallization by heating, and pulverization in the wet synthesis method, and long-time under high temperature in the dry synthesis method, can be performed. A thermodynamically stable α-phase tricalcium phosphate powder (α-TCP) can be produced directly by a simple operation and an extremely short reaction time, usually a few seconds or less, without the need for a solid-phase reaction process. Can be synthesized.

更に、本発明の方法は、上述の如く、従来技術の難点を
解消するα−TCPの新規な製造方法であるばかりでな
く、生成するα−TCPの性状そのものも従来技術によ
るα−TCPとは異なるという特徴を有する。即ち、従
来技術により得られるα−TCPは乾式合成法による場
合は、通常は、塊状の焼結体として得られるものである
から、各種の用途に用いるための原料粉体とするために
は、それらの塊状物を粉砕しなければならない。しかも
粉砕された粉体の形状は不定形で粒度分布の幅も広いも
のとなるために目的に合った粒径や粒度分布を有する粉
体を得るためには、更に分級操作などの工程を必要とす
ることが多い。と九に対して、本発明の方法によれば、
生成するα−TCPは、初めから微細な粉体として得ら
れ、通常、サブミクロン〜数lOミクロンの球状の粉体
である。そして七〇粒径は、原料溶液の調整に用いる原
料の種類や溶液の濃度、噴霧熱分解条件などを選択する
ことにより変えることができる。従って、粉砕工程によ
る時間の消費とそれに伴う不純物の混入などの恐れが無
いという利点を有する。
Furthermore, as mentioned above, the method of the present invention is not only a new method for producing α-TCP that overcomes the drawbacks of the prior art, but also the properties of the produced α-TCP are different from those of the prior art α-TCP. It has the characteristic of being different. That is, when α-TCP obtained by the conventional technique is obtained by a dry synthesis method, it is usually obtained as a lumpy sintered body, so in order to make it into a raw material powder for various uses, Those lumps must be crushed. Moreover, the shape of the pulverized powder is amorphous and the particle size distribution is wide, so further steps such as classification operations are required to obtain a powder with a particle size and particle size distribution suitable for the purpose. This is often the case. and 9, according to the method of the present invention,
The α-TCP produced is obtained as a fine powder from the beginning, and is usually a spherical powder of submicron to several 10 microns. The particle size can be changed by selecting the type of raw material used for preparing the raw material solution, the concentration of the solution, the spray pyrolysis conditions, etc. Therefore, it has the advantage that there is no risk of time consumption due to the pulverization process and contamination of impurities.

次に本発明の方法につき具体的に説明する。Next, the method of the present invention will be specifically explained.

まず、出発原料として、水または水と相溶性の有機溶媒
を各々単独で溶媒として用い、あるいはまた、水と相溶
性の有機溶媒と水との混合溶媒2!i−溶媒として用い
、それらの各溶媒に対し、可溶性のカルシウムの無機化
合物及びリンの無機化合物を加えて溶解して原料溶液を
調整する。
First, as a starting material, water or a water-compatible organic solvent is used alone as a solvent, or a mixed solvent of a water-compatible organic solvent and water is used. A raw material solution is prepared by adding and dissolving a soluble calcium inorganic compound and phosphorus inorganic compound to each of the i-solvents.

その際、カルシウム化合物やリン化合物及び溶媒の組み
合わせや濃度によっては、均一な溶液を調整するのが困
建であったり、あるいは−変調整した溶液が、時間の経
過と共に濁りを生じたりする場合があるが、場合により
、酸を加えることによりこれらの問題点は解決される。
At this time, depending on the combination and concentration of the calcium compound, phosphorus compound, and solvent, it may be difficult to prepare a uniform solution, or the adjusted solution may become cloudy over time. However, in some cases, these problems can be overcome by adding an acid.

また、この際の溶液aiJ製のための原料の混合の順序
は、必ずしも上述の順序に特定されるものではなく、沈
殿を生じないような順序で相互に混合しさえすればよい
。混合のための時間は、選択した原料によって異なるが
、全原料が溶解し、均一な組成の溶液になるまで充分に
攪拌を行なうのが好ましい。
Further, the order of mixing the raw materials for preparing the solution aiJ at this time is not necessarily limited to the above-mentioned order, and it is sufficient that they are mixed together in an order that does not cause precipitation. The time for mixing varies depending on the raw materials selected, but it is preferable to stir sufficiently until all the raw materials are dissolved and a solution of uniform composition is obtained.

次いで、このようにして調整して得られた溶液を、加圧
ノズルや回転円板などによる公知の噴霧方法によりガス
バーナーなどの火炎中に噴霧し、あるいはガス炉、電気
炉、高温のガスなどにより所望の温度に予め加熱された
加熱帯域中に噴霧する。その際、熱分解反応を生ぜしめ
るのに必要な熱源として、ガスバ−ナー等による火炎の
熱、または溶媒として、水に対して相溶性である可燃性
有機溶媒または、水に対して相溶性の可燃性有機溶媒と
水との混合溶媒を溶媒として用いる場合には、可燃性有
機溶媒自体の燃焼による燃焼熱、また、水に対して相溶
性の有機溶媒と水との混合溶媒中の有機溶媒を燃焼させ
ずに混合溶媒の蒸発を促進させるために用いる場合や、
水を単独で溶媒として用いる場合には、上述の如きガス
炉などの熱の供給源、あるいは、これらの熱源を併用す
ることにより、熱分解反応温度が1200℃以上になる
ようにする。
Next, the solution prepared in this manner is sprayed into a flame of a gas burner or the like using a known spraying method using a pressurized nozzle or a rotating disk, or is sprayed into a flame of a gas furnace, electric furnace, high-temperature gas, etc. spray into a heating zone that has been preheated to the desired temperature. At that time, the heat source necessary to cause the thermal decomposition reaction is the heat of a flame from a gas burner, etc., or the solvent is a flammable organic solvent that is compatible with water, or a combustible organic solvent that is compatible with water. When a mixed solvent of a flammable organic solvent and water is used as a solvent, the combustion heat due to combustion of the flammable organic solvent itself, and the organic solvent in the mixed solvent of water and an organic solvent that is compatible with water. When used to accelerate the evaporation of a mixed solvent without burning it,
When water is used alone as a solvent, the thermal decomposition reaction temperature is made to be 1200° C. or higher by using a heat source such as the above-mentioned gas furnace or a combination of these heat sources.

その際、既述した如き種々な噴霧熱分解条件を決定する
ためには、例えば溶液中に水が含まれる場合の系では水
の蒸発のために、固化する粉体の温度が低くなることな
どを考慮して、熱分解反応時の生成粉体自体の温度が1
200℃以上となるようにする。
At that time, in order to determine the various spray pyrolysis conditions as mentioned above, for example, in systems where water is included in the solution, the temperature of the solidified powder will be lower due to evaporation of water. Considering that, the temperature of the powder itself during the pyrolysis reaction is 1
The temperature should be 200℃ or higher.

かくして、本発明の方法によれば、数秒以下の極めて短
い時間の間に、通常数10ミクロン以下の微細な液滴と
なった溶液中の解媒の蒸発や燃焼と、溶質の固化・熱分
解反応によってα−TCPが生成する。熱分解反応によ
り生成した粉体は、サイクロンなどによって捕集する。
Thus, according to the method of the present invention, in an extremely short period of time of several seconds or less, the decomposer in the solution, which has become fine droplets of usually several tens of microns or less, is evaporated and burned, and the solute is solidified and thermally decomposed. α-TCP is produced by the reaction. The powder generated by the thermal decomposition reaction is collected using a cyclone or the like.

本発明の方法において使用されるカルシウムの無機化合
物及びリンの無機化合物としては、Ca(NOs)a 
・4 HaOlca(cH3coo)2− H2O、C
a(HCOO)2、CaHPOm + 2 H2O、N
H,H,PO,、NH4H,PO3、Bpo4、H3P
O3などが挙げられ、また有機溶媒としては、メタノー
ル、エタノール、 2−−10ノqノール、l−ブタノ
ールなどのアルコール類、2−メトキシエタノール、ア
セトンなどを使用するのが好適であるが、とれらに特に
限定されるものではなく、混合によって、沈殿を生じな
い均一な溶液を調整し得る原料の組合せであればいずれ
でもよい。また、そのために、必要に応じて加える酸と
しては、硝酸や酢酸が好適である。更に、本発明方法に
おいて使用される溶媒としては熱分解の方法や原料の組
合せ、目的とするα−TCPの粉体特性などに応じて、
水を単独で溶媒として用い、あるいは上述の如き水に対
して相溶性の有機溶媒を単独で溶媒として用い、あるい
は水に対して相溶性の有機溶媒と水との混合溶媒を溶媒
として用いることができる。なお、水に対して相溶性の
有機溶媒を単独で溶媒として用いる場合でも、原料化合
物の組合せによっては、原料化合物中の残留水分や結晶
水などのために、結果として反応系が水と有機溶媒との
混合溶媒を用いた系になることもあるが、これらのいず
れの場合であっても、沈殿を生じないで原料溶液が調整
できるものであれば、本発明の方法における溶媒として
使用することができる。
The calcium inorganic compound and phosphorus inorganic compound used in the method of the present invention include Ca(NOs)a
・4 HaOlca(cH3coo)2- H2O,C
a(HCOO)2, CaHPOm + 2 H2O, N
H, H, PO, NH4H, PO3, Bpo4, H3P
As the organic solvent, it is preferable to use alcohols such as methanol, ethanol, 2--10 q-nol, l-butanol, 2-methoxyethanol, acetone, etc. There are no particular limitations, and any combination of raw materials may be used as long as a uniform solution that does not cause precipitation can be prepared by mixing. Further, for this purpose, nitric acid or acetic acid is suitable as the acid to be added as necessary. Furthermore, the solvent used in the method of the present invention may vary depending on the pyrolysis method, the combination of raw materials, the desired powder properties of α-TCP, etc.
Water can be used alone as a solvent, or a water-compatible organic solvent as mentioned above can be used alone, or a mixed solvent of a water-compatible organic solvent and water can be used as a solvent. can. Note that even when an organic solvent that is compatible with water is used alone as a solvent, depending on the combination of raw material compounds, the reaction system may be mixed with water and organic solvent due to residual moisture or crystal water in the raw material compounds. However, in any of these cases, as long as the raw material solution can be prepared without precipitation, it can be used as a solvent in the method of the present invention. Can be done.

以下に、実施例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが
本発明は、これに限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例1 Ca(NO3)z ・4 H2O28,34fを約15
0mA’のエタノールに溶解し、更に硝酸IQ rrr
lを加えた溶液に、リン酸(H3P0.含量85.6%
) 9.169を約100m/のエタノールに溶解した
溶液を加えて混合し、更にそれにエタノールを加えて全
量が400m1の原料溶液を調整した。
Example 1 Ca(NO3)z ・4 H2O28,34f about 15
Dissolve in 0 mA' ethanol and add nitric acid IQ rrr
Phosphoric acid (H3P0. content 85.6%
) A solution of 9.169 dissolved in about 100 ml of ethanol was added and mixed, and ethanol was further added thereto to prepare a raw material solution with a total volume of 400 ml.

次いでこの原料溶液を毎分8mlの割合並びに圧縮空気
を毎分101の割合で、二流体噴霧ノズルの液供給側及
びガス供給側に供給して、火力を調整したガスバーナー
の火炎中に噴霧した。
Next, this raw material solution was supplied at a rate of 8 ml per minute and compressed air at a rate of 101 per minute to the liquid supply side and gas supply side of the two-fluid spray nozzle, and sprayed into the flame of a gas burner whose thermal power was adjusted. .

微細な液滴となった原料溶液は、火炎中で溶媒の蒸発・
燃焼によって瞬間的に加熱され熱分解反応が起った。熱
分解反応温度は、1470〜1490℃であった。この
ようにして生成した粉体をサイクロン方式によって捕集
した。この生成粉体は、X線回折測定によりα−TCP
結晶から成る粉体であることが分った。また、この生成
粉体を空気雰囲気中で、4℃/minの昇温速度で加熱
し、800.900.1000.1ioo1及び120
0℃に達した時点で炉から取り出し、放冷してX線回折
測定を行ったが、いずれの場合もα−TCP結晶相のみ
の回折図形が得られた。また、これとは別に、生成粉体
を空気雰囲気中で5℃/ minで1000℃まで加熱
し、1000℃で2時間保持した後炉から取り出して放
冷した場合及び1000℃で4時間保持した後、炉内で
5℃/mlnで徐冷した場合のX線回折図形もα−TC
P結晶相によるもののみであった。
The raw material solution, which has become fine droplets, undergoes evaporation and evaporation of the solvent in a flame.
The combustion caused instantaneous heating and a thermal decomposition reaction. The thermal decomposition reaction temperature was 1470-1490°C. The powder thus produced was collected using a cyclone method. This produced powder was found to be α-TCP by X-ray diffraction measurement.
It turned out to be a powder consisting of crystals. In addition, this produced powder was heated in an air atmosphere at a temperature increase rate of 4°C/min, and 800.900.1000.1ioo1 and 120
When the temperature reached 0° C., the sample was taken out from the furnace, left to cool, and subjected to X-ray diffraction measurement. In each case, a diffraction pattern of only the α-TCP crystal phase was obtained. Separately, the resulting powder was heated to 1000°C at 5°C/min in an air atmosphere, held at 1000°C for 2 hours, then taken out of the furnace and allowed to cool, and when held at 1000°C for 4 hours. After that, the X-ray diffraction pattern when slowly cooled in the furnace at 5℃/ml is also α-TC.
It was only due to the P crystal phase.

以上の実験から、本実施例1により生成するα−TCP
は、熱力学的に安定な相のα−TCPであり、室温から
加熱した場合のβ−TCPへの相転移が遅く、そのため
4℃/min以上の昇温速度で加熱することにより、α
−TCP相のまま1200℃以上の温度(α−TCPが
熱力学的に安定に存在する温度)まで加熱することがで
きることが分る。
From the above experiments, it was found that α-TCP produced by this Example 1
α-TCP is a thermodynamically stable phase, and the phase transition to β-TCP is slow when heated from room temperature. Therefore, by heating at a temperature increase rate of 4°C/min or more, α
It can be seen that the -TCP phase can be heated to a temperature of 1200° C. or higher (a temperature at which α-TCP exists thermodynamically stably).

実施例2 Ca(NO3)z ・4H207,09f!を約400
 mlのエタノールに溶解し、更に硝酸25m1を加え
た溶液に、リン酸(83P04含量85.6%)2.3
05’を約200 mlのエタノールに溶解した溶液を
加えて混合し、更にそれにエタノールを加えて、全量が
llの原料溶液を調整した。次いでこの原料溶液を実施
例1と同様の方法により火炎中に噴霧して熱分解を行っ
た。バーナーの火力は熱分解反応温度が1210〜12
60℃で安定するように調節した。
Example 2 Ca(NO3)z ・4H207,09f! about 400
Phosphoric acid (83P04 content 85.6%) was dissolved in 2.3 ml of ethanol and added with 25 ml of nitric acid.
A solution of 05' dissolved in about 200 ml of ethanol was added and mixed, and ethanol was further added thereto to prepare a raw material solution having a total volume of 1 liter. Next, this raw material solution was sprayed into a flame in the same manner as in Example 1 to perform thermal decomposition. The thermal power of the burner has a thermal decomposition reaction temperature of 1210 to 12
It was adjusted to be stable at 60°C.

この方法により得られた粉体及びこの粉体を実施例1と
同様に4℃/minで加熱した場合、及び1000℃で
1時間保持した後の粉体は、いずれもα−TCP結晶相
のみから成る粉体であった。
The powder obtained by this method, when this powder was heated at 4°C/min as in Example 1, and after being held at 1000°C for 1 hour, both contained only α-TCP crystal phase. It was a powder consisting of.

実施例3 Ca(NO3)2・4 H2O28,34S’を約15
01111の1−ブタノールに溶解し、更に硝酸10 
mlを加えた溶液に、亜リン酸6.599を約1001
+1/17)l−ブタノールに溶解した溶液を加えて混
合し、更にそれに1−ブタノールを加えて全量が400
mjの原料溶液を調整した。
Example 3 Ca(NO3)2.4 H2O28,34S' about 15
Dissolve 01111 in 1-butanol and add nitric acid 10
Add 6.599 ml of phosphorous acid to the solution of about 1001 ml
+1/17) Add the solution dissolved in l-butanol and mix, then add 1-butanol to it until the total volume is 400.
A raw material solution of mj was prepared.

次いでこの原料溶液を実施例1と同様の方法により火炎
中に噴霧して熱分解を行った。熱分解反応温度は145
5〜1470℃であった。この方法により得られた粉体
及び実施例2と同じ方法で加熱処理した後の粉体は、X
線回折測定の結果、いずれもα−TCP結晶相の粉体で
あった。
Next, this raw material solution was sprayed into a flame in the same manner as in Example 1 to perform thermal decomposition. The thermal decomposition reaction temperature is 145
The temperature was 5 to 1470°C. The powder obtained by this method and the powder after heat treatment in the same manner as in Example 2 were
As a result of line diffraction measurement, all of the powders were found to be α-TCP crystal phase powders.

実施例4 水10m1と硝酸10 rxlを混合した溶液にCa 
(NO3)24H2028,34fを加えて溶解した溶
液に、水5 rnlと硝酸5 mlを混合した溶液にN
H4H2PO49,29S’を加えて溶解した溶液を加
え、更にこれにアセトンを加えて混合し、全量が400
 atの原料溶液を調整した。次いで、この原料溶液を
実施例1と同様の方法により、火炎中に噴霧して熱分解
を行った。熱分解反応温度は1490−1510℃とな
るように調節した。
Example 4 Add Ca to a solution of 10ml of water and 10ml of nitric acid.
(NO3) 24H2028,34f was added and dissolved in a solution, and a solution of 5 rnl of water and 5 ml of nitric acid was mixed with N.
Add H4H2PO49,29S' and add the dissolved solution, then add acetone to this and mix, until the total amount is 400
A raw material solution of at was prepared. Next, this raw material solution was sprayed into a flame to perform thermal decomposition in the same manner as in Example 1. The thermal decomposition reaction temperature was adjusted to 1490-1510°C.

この方法により得られた粉体、及びその粉体を空気雰囲
気中で4℃/minで加熱して800゜900.100
0.1100及び1200℃に達した時点で炉から取り
出して放冷した粉体のX線回折図形はいずれもα−TC
P結晶相によるものであった。
The powder obtained by this method and the powder were heated at 4°C/min in an air atmosphere to 800°900.100
The X-ray diffraction pattern of the powder taken out from the furnace and left to cool when it reached 0.1100 and 1200°C is α-TC.
This was due to the P crystal phase.

実施例5 実施例1における溶媒のエタノールの代りに、それぞれ
、メタノール、2−プロ、eノール及び2−メトキシエ
タノールを用いて実施例1と同様の方法により原料溶液
1&:調整して噴霧熱分解反応を行った。熱分解反応温
度は、それぞれ1420〜1435℃、1460〜14
85℃、1420〜1445℃であった。
Example 5 Raw material solution 1&: was prepared in the same manner as in Example 1 using methanol, 2-pro, e-ethanol, and 2-methoxyethanol instead of ethanol as the solvent in Example 1, and spray pyrolysis was performed. The reaction was carried out. The thermal decomposition reaction temperature is 1420-1435°C and 1460-14°C, respectively.
The temperature was 85°C and 1420-1445°C.

これらの方法により得られた粉体及びその粉体を実施例
4と同じ方法で加熱処理した後の粉体は、X線回折測定
の結果、いずれもα−TCP結晶相の粉体であった。
As a result of X-ray diffraction measurement, the powders obtained by these methods and the powders obtained after heat-treating the powders in the same manner as in Example 4 were found to be α-TCP crystal phase powders. .

実施例6 Ca(No:s)2+ 4H2056,68fを水3Q
 mlに溶解し、更に硝酸10 mlを加えた溶液に、
NH4H2PO418,40tを水70 mlに溶解し
た溶液を加えて混合し、原料溶液を調整した。次いで、
予め1500℃に加熱された電気炉の反応管(30φx
 1000 mrx )の一端から、上記原料溶液をQ
、3 ml!/ mxnの割合で反応管内に噴霧した。
Example 6 Ca(No:s)2+ 4H2056,68f in water 3Q
ml and further added 10 ml of nitric acid,
A solution prepared by dissolving 18.40 tons of NH4H2PO4 in 70 ml of water was added and mixed to prepare a raw material solution. Then,
Electric furnace reaction tube (30φx) preheated to 1500℃
1000 mrx) from one end, the above raw material solution is
, 3 ml! /mxn into the reaction tube.

微細な液滴となった原料溶液は、反応管を通過する間に
加熱され熱分解反応が起った。生成物は反応管の他の端
に接続した受器に捕集し、熱分解によって生じたガスや
水蒸気はアスピレータで吸引し、系外に排気した。この
方法により得られた粉体及び実施例4と同じ方法で加熱
処理した後の粉体は、X線回折測定の結果、いずれもα
−TCP結晶相の粉体であった。
The raw material solution, which had become fine droplets, was heated while passing through the reaction tube, causing a thermal decomposition reaction. The products were collected in a receiver connected to the other end of the reaction tube, and the gas and steam generated by thermal decomposition were sucked in with an aspirator and exhausted outside the system. As a result of X-ray diffraction measurement, the powder obtained by this method and the powder heat-treated in the same manner as in Example 4 showed that α
- It was a powder of TCP crystal phase.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 水または水と相溶性の有機溶媒を、それぞれ、単独で溶
媒として用い、あるいは水に対して相溶性の有機溶媒と
水との混合溶媒を溶媒として用い、その溶媒に対し可溶
性のカルシウムの無機化合物及びリンの無機化合物と、
更に必要に応じて酸とを加えて混合し、溶解して原料溶
液を調整し、その原料溶液を火炎中または加熱帯域中に
噴霧して熱分解反応させることによるα型第三リン酸カ
ルシウムの製造方法であつて、その熱分解反応を熱分解
反応温度が少なくとも1200℃以上で、かつ、その時
の生成粉体自体の温度も1200℃以上であるような噴
霧熱分解条件の下に行うことを特徴とするα型第三リン
酸カルシウムの製造法。
An inorganic compound of calcium that is soluble in the solvent, using water or a water-compatible organic solvent alone as a solvent, or a mixed solvent of a water-compatible organic solvent and water as a solvent. and an inorganic compound of phosphorus,
A method for producing α-type tribasic calcium phosphate by further adding an acid as necessary, mixing and dissolving to prepare a raw material solution, and spraying the raw material solution into a flame or a heating zone to cause a thermal decomposition reaction. The pyrolysis reaction is carried out under spray pyrolysis conditions such that the pyrolysis reaction temperature is at least 1200°C or higher and the temperature of the resulting powder itself is also 1200°C or higher. A method for producing α-type tricalcium phosphate.
JP24214286A 1986-10-14 1986-10-14 Preparation of alpha-type tertiary calcium phosphate Pending JPS63100005A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24214286A JPS63100005A (en) 1986-10-14 1986-10-14 Preparation of alpha-type tertiary calcium phosphate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24214286A JPS63100005A (en) 1986-10-14 1986-10-14 Preparation of alpha-type tertiary calcium phosphate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63100005A true JPS63100005A (en) 1988-05-02

Family

ID=17084938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24214286A Pending JPS63100005A (en) 1986-10-14 1986-10-14 Preparation of alpha-type tertiary calcium phosphate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63100005A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996014265A1 (en) * 1994-11-04 1996-05-17 Norian Corporation Reactive tricalcium phosphate compositions and uses

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996014265A1 (en) * 1994-11-04 1996-05-17 Norian Corporation Reactive tricalcium phosphate compositions and uses
US5569442A (en) * 1994-11-04 1996-10-29 Norian Corporation Reactive tricalcium phosphate compositions and uses
US5683667A (en) * 1994-11-04 1997-11-04 Norian Corporation Reactive tricalcium phosphate compositions
US5709742A (en) * 1994-11-04 1998-01-20 Norian Corporation Reactive tricalcium phosphate compositions
US5885540A (en) * 1994-11-04 1999-03-23 Norian Corporation Reactive tricalcium phosphate compositions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4711769A (en) Calcium-phosphorus-apatite having novel properties and process for preparing the same
Safronova et al. Amorphous calcium phosphate powder synthesized from calcium acetate and polyphosphoric acid for bioceramics application
Salma et al. Calcium phosphate bioceramics prepared from wet chemically precipitated powders
Kakade et al. Yttrium aluminum garnet powders by nitrate decomposition and nitrate–urea solution combustion reactions—a comparative study
JPS6287406A (en) Production of beta-tricalcium phosphate
US20030235622A1 (en) Method of preparing alpha-and-beta-tricalcium phosphate powders
Huang et al. Low-temperature synthesis of nanocrystalline β-dicalcium silicate with high specific surface area
JPH0415166B2 (en)
JPS63100005A (en) Preparation of alpha-type tertiary calcium phosphate
Cho et al. Effect of grain size and density of spray-pyrolyzed hydroxyapatite particles on the sinterability of hydroxyapatite disk
JPS61286207A (en) Production of boron nitride
CA1262029A (en) Process for the preparation of asbestiform crystalline calcium sodium metaphosphate fibers
CN115784734A (en) High-purity beta-TCP powder and preparation method thereof
Pati et al. Preparation of nanocrystalline calcium aluminate powders
Ghosh et al. Solution combustion synthesis of calcium hydroxyapatite nanoparticles
JPH0316906A (en) Spherical apatite and production thereof and porous structural formed article
JPH01172221A (en) Synthesis of starting material comprising fine oxide particle
JPS62256707A (en) Production of calcium tertiary phosphate
JPH0458406B2 (en)
JPS61146704A (en) Production of calcium-phosphorus type apatite
JPH10114522A (en) Production of powdery zirconium dioxide
JPH0425232B2 (en)
RU2180890C1 (en) Method for production of high-condensed ammonium polyphosphate
Safronova et al. Ceramic Materials with a Prescribed Phase Composition Based on Hydroxyapatite Powder Processed in Dihydrogen Phosphate Solutions of Ammonium, Sodium, and Potassium
JPH01226724A (en) Method for synthesizing fine oxide particles as starting material