JPH0660069B2 - アパタイトコーテイング複合材料及びその製造法 - Google Patents
アパタイトコーテイング複合材料及びその製造法Info
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- JPH0660069B2 JPH0660069B2 JP2265718A JP26571890A JPH0660069B2 JP H0660069 B2 JPH0660069 B2 JP H0660069B2 JP 2265718 A JP2265718 A JP 2265718A JP 26571890 A JP26571890 A JP 26571890A JP H0660069 B2 JPH0660069 B2 JP H0660069B2
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Landscapes
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- Dental Preparations (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ３．１産業上の利用分野 この発明は、アパタイトセラミックスのコーティングに
関するものである。
関するものである。
アパタイトは、人骨の無機成分と同質のもので体内にイ
ンプラントされる人工骨、人工歯根等の材料として有用
なものであり、人骨との生体親和性が高い。しかし、こ
の種の焼結体は、強度、靱性、耐摩耗性等の点で劣ると
いわれている。一方、強度の点では優れているアルミ
ナ、ジルコニア等は生体適合性が劣っている。そのため
アルミナ、ジルコニアの基材の上にアパタイトをコーテ
ィングすることで、生体適合性に優れた高強度材料を開
発することが期待されるものである。またコーティング
層のアパタイト中にリン酸三カルシウムを析出させるこ
とにより、生体内ではリン酸三カルシウムが溶出し周辺
の増骨作用が促進される。またアパタイト中のリン酸三
カルシウムは焼成時のアパタイトの粒成長を抑制するの
で緻密なコーティング層が生成する。
ンプラントされる人工骨、人工歯根等の材料として有用
なものであり、人骨との生体親和性が高い。しかし、こ
の種の焼結体は、強度、靱性、耐摩耗性等の点で劣ると
いわれている。一方、強度の点では優れているアルミ
ナ、ジルコニア等は生体適合性が劣っている。そのため
アルミナ、ジルコニアの基材の上にアパタイトをコーテ
ィングすることで、生体適合性に優れた高強度材料を開
発することが期待されるものである。またコーティング
層のアパタイト中にリン酸三カルシウムを析出させるこ
とにより、生体内ではリン酸三カルシウムが溶出し周辺
の増骨作用が促進される。またアパタイト中のリン酸三
カルシウムは焼成時のアパタイトの粒成長を抑制するの
で緻密なコーティング層が生成する。
この明細書において、「アパタイト」なる用語は、リン
酸水素カルシウムあるいは酸化カルシウム、炭酸カルシ
ウム、リン酸アンモニウム等の所要割合での反応の結果
として生成せられる化合物であり、Ca10(OH)2(PO4)6す
なわちカルシウムハイドロキシアパタイト（以下、ＨＡ
ｐと記述する）を意味する。また「リン酸三カルシウ
ム」は、上記と同様の反応の結果として生成せられる化
合物であり、β−Ca3(PO4)2すなわちベータトリカルシ
ウムホスフェイト（以下、ＴＣＰと記述する）を意味す
る。
酸水素カルシウムあるいは酸化カルシウム、炭酸カルシ
ウム、リン酸アンモニウム等の所要割合での反応の結果
として生成せられる化合物であり、Ca10(OH)2(PO4)6す
なわちカルシウムハイドロキシアパタイト（以下、ＨＡ
ｐと記述する）を意味する。また「リン酸三カルシウ
ム」は、上記と同様の反応の結果として生成せられる化
合物であり、β−Ca3(PO4)2すなわちベータトリカルシ
ウムホスフェイト（以下、ＴＣＰと記述する）を意味す
る。
またこの明細書において割合を表わす％はすべて重量に
基づいて計算した値である。
基づいて計算した値である。
３．２従来技術及びその問題点 ＨＡｐ焼結体は高い生体適合性を示すが機械的強度の点
では劣るため、ジルコニア等の高強度材料にアパタイト
を配合することで複合化したり、あるいは結晶化ガラス
のように一方向に結晶配向化させることで強度の向上が
図られてきた。しかしながら、未だ十分な機械的強度が
得られていない。
では劣るため、ジルコニア等の高強度材料にアパタイト
を配合することで複合化したり、あるいは結晶化ガラス
のように一方向に結晶配向化させることで強度の向上が
図られてきた。しかしながら、未だ十分な機械的強度が
得られていない。
そのため高強度材料にＨＡｐをコーティングすることが
期待されている。ところが、ＨＡｐは直接セラミックス
基材と結合しにくい。また、セラミックスの表面のコー
ティングの方法としてプラズマ溶射、ＣＶＤ等があり高
い接合強度が得られることが知られているが、膜厚を厚
くするには時間がかかり、高価な専用の機械を必要とす
る。
期待されている。ところが、ＨＡｐは直接セラミックス
基材と結合しにくい。また、セラミックスの表面のコー
ティングの方法としてプラズマ溶射、ＣＶＤ等があり高
い接合強度が得られることが知られているが、膜厚を厚
くするには時間がかかり、高価な専用の機械を必要とす
る。
この発明は、上記のような実状からなされたものであっ
て、高強度材料上に緻密なＨＡｐ膜を生成させる新規コ
ーティング技術を提供することを目的とする。
て、高強度材料上に緻密なＨＡｐ膜を生成させる新規コ
ーティング技術を提供することを目的とする。
３．３問題の解決手段 この発明によるセラミックスコーティングの方法は、上
記目的の達成のために、メタリン酸カルシウムとリン酸
四カルシウムを適当量、混合したスラリーを塗布し、水
蒸気雰囲気下で加熱、反応させて、対象のセラミックス
表面にＨＡｐと共にリン酸三カルシウムを生成すること
を目的とする。
記目的の達成のために、メタリン酸カルシウムとリン酸
四カルシウムを適当量、混合したスラリーを塗布し、水
蒸気雰囲気下で加熱、反応させて、対象のセラミックス
表面にＨＡｐと共にリン酸三カルシウムを生成すること
を目的とする。
基板セラミックス表面に、メタリン酸カルシウムとリン
酸四カルシウムの混合したスラリーを塗布し、加熱処理
を行うが、加熱処理前に水蒸気を対象セラミックス表面
に十分に通しておき、また処理温度は好ましくは、1200
〜1350℃である。メタリン酸カルシウムとリン酸四カル
シウムの混合比を原子比(Ca/P)に換算すると1.4〜1.75
となされる。ただし上記の原子比(Ca/P)範囲は限定的な
ものではない。
酸四カルシウムの混合したスラリーを塗布し、加熱処理
を行うが、加熱処理前に水蒸気を対象セラミックス表面
に十分に通しておき、また処理温度は好ましくは、1200
〜1350℃である。メタリン酸カルシウムとリン酸四カル
シウムの混合比を原子比(Ca/P)に換算すると1.4〜1.75
となされる。ただし上記の原子比(Ca/P)範囲は限定的な
ものではない。
これらの熱処理により、セラミックス表面に塗布したメ
タリン酸カルシウムとリン酸四カルシウムは、反応が進
行し、ＨＡｐと共にＴＣＰが生成する（Ｘ線回折スペク
トルと赤外吸収スペクトルで確認）。
タリン酸カルシウムとリン酸四カルシウムは、反応が進
行し、ＨＡｐと共にＴＣＰが生成する（Ｘ線回折スペク
トルと赤外吸収スペクトルで確認）。
ＨＡｐ中に析出するＴＣＰは1200℃より高い温度で長時
間、熱処理するとα相に転移し、それに伴い著しい体積
変化が生じ、コーティング膜にと基板セラミックスの間
などに亀裂が生じる原因となるので、熱処理時間は好ま
しくは一時間以内が望ましい。
間、熱処理するとα相に転移し、それに伴い著しい体積
変化が生じ、コーティング膜にと基板セラミックスの間
などに亀裂が生じる原因となるので、熱処理時間は好ま
しくは一時間以内が望ましい。
３．４作用 コーティング対象セラミックス表面にメタリン酸カルシ
ウムとリン酸四カルシウムを適当量、混合したスラリー
を塗布し、水蒸気下で加熱、反応させると、対象にセラ
ミックス表面にＨＡｐが生成し、その中にＴＣＰが析出
する。ＴＣＰは焼成時アパタイトの粒成長を抑制するの
で緻密なコーティング層が形成される。また、水蒸気が
存在しない条件下では、表面より比較的基板に近いコー
ティング層でピロリン酸カルシウムが主として生成し、
ピロリン酸カルシウムはＨＡｐをＴＣＰと酸化カルシウ
ムに分解せしめるので、加熱前から水蒸気を対象セラミ
ックス表面に十分に通す必要がある。
ウムとリン酸四カルシウムを適当量、混合したスラリー
を塗布し、水蒸気下で加熱、反応させると、対象にセラ
ミックス表面にＨＡｐが生成し、その中にＴＣＰが析出
する。ＴＣＰは焼成時アパタイトの粒成長を抑制するの
で緻密なコーティング層が形成される。また、水蒸気が
存在しない条件下では、表面より比較的基板に近いコー
ティング層でピロリン酸カルシウムが主として生成し、
ピロリン酸カルシウムはＨＡｐをＴＣＰと酸化カルシウ
ムに分解せしめるので、加熱前から水蒸気を対象セラミ
ックス表面に十分に通す必要がある。
３．５発明の効果 以上の次第で、この発明によるアパタイトセラミックス
のコーティング技術は、コーティング対象セラミックス
表面にメタリン酸カルシウムとリン酸四カルシウムを適
当量、混合したスラリーを塗布し、水蒸気下で加熱、反
応させるもので、対象のセラミックス表面にＨＡｐが生
成し、同時にＴＣＰが析出する。ＴＣＰが析出すること
により、焼成時のＨＡｐの粒成長を妨げ緻密にコーティ
ングし、生体内では周辺の造骨作用を促進する製品を得
ることができる。
のコーティング技術は、コーティング対象セラミックス
表面にメタリン酸カルシウムとリン酸四カルシウムを適
当量、混合したスラリーを塗布し、水蒸気下で加熱、反
応させるもので、対象のセラミックス表面にＨＡｐが生
成し、同時にＴＣＰが析出する。ＴＣＰが析出すること
により、焼成時のＨＡｐの粒成長を妨げ緻密にコーティ
ングし、生体内では周辺の造骨作用を促進する製品を得
ることができる。
またこの発明によれば、冒頭で説明したように、高価な
専用機械を必要としないので製品の製造においてランニ
ングコストダウンを果たすことができる。
専用機械を必要としないので製品の製造においてランニ
ングコストダウンを果たすことができる。
３．６実施例 次にこの発明の効果を実証するために実施例を示す。
実施例 １ 部分安定化ジルコニアの表面にメタリン酸カルシウムと
リン酸四カルシウムを原子比(Ca/P)で1.67に混合したス
ラリーを塗布し、水蒸気下1200℃で40分間加熱処理を行
つた。こうして得られたジルコニア表面は緻密な膜状の
形態を示しており、Ｘ線回折スペクトルによるとメタリ
ン酸カルシウムやリン酸四カルシウムは見られずＨＡｐ
とＴＣＰが生成している。
リン酸四カルシウムを原子比(Ca/P)で1.67に混合したス
ラリーを塗布し、水蒸気下1200℃で40分間加熱処理を行
つた。こうして得られたジルコニア表面は緻密な膜状の
形態を示しており、Ｘ線回折スペクトルによるとメタリ
ン酸カルシウムやリン酸四カルシウムは見られずＨＡｐ
とＴＣＰが生成している。
実施例 ２ アルミナの表面にメタリン酸カルシウムとリン酸四カル
シウムを原子比(Ca/P)で1.67に混合したスラリーを塗布
し、水蒸気下1200℃で40分間加熱処理を行った。こうし
て得られたジルコニア表面は緻密な膜状の形態を示して
おり、Ｘ線回折スペクトルによるとメタリン酸カルシウ
ムやリン酸四カルシウムは見られずＨＡｐとＴＣＰが生
成している。
シウムを原子比(Ca/P)で1.67に混合したスラリーを塗布
し、水蒸気下1200℃で40分間加熱処理を行った。こうし
て得られたジルコニア表面は緻密な膜状の形態を示して
おり、Ｘ線回折スペクトルによるとメタリン酸カルシウ
ムやリン酸四カルシウムは見られずＨＡｐとＴＣＰが生
成している。
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 高広 愛知県名古屋市北区名城３丁目１番４― 510 (56)参考文献 特開 平２−153886（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−134672（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−297284（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−116781（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−112908（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】セラミックス表面に、メタリン酸カルシウ
ム（CaP2O6）およびリン酸四カルシウム（Ca4(PO4)2O）
を混合してカルシウムとリンの原子比（Ca/P）が1.4〜
1.75となるように調製した混合スラリーを塗布し、水蒸
気下において900〜1350℃で焼成することによってアパ
タイトとリン酸三カルシウムの混合物からなるリン酸カ
ルシウム化合物をセラミックス表面にコーティングする
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2265718A JPH0660069B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | アパタイトコーテイング複合材料及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2265718A JPH0660069B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | アパタイトコーテイング複合材料及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04144984A JPH04144984A (ja) | 1992-05-19 |
| JPH0660069B2 true JPH0660069B2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=17421047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2265718A Expired - Lifetime JPH0660069B2 (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | アパタイトコーテイング複合材料及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0660069B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07289886A (ja) * | 1992-11-25 | 1995-11-07 | Hokkaido Sogo Gijutsu Kenkyusho:Kk | アパタイト高分散複合セラミックスおよびその製造方法 |
| CN1299778C (zh) * | 2004-11-30 | 2007-02-14 | 华南理工大学 | 医用表面生物活性陶瓷材料的制备方法 |
| CN109987969B (zh) * | 2019-04-29 | 2021-07-06 | 成都贝施美生物科技有限公司 | 一种快速浸泡氧化锆义齿染色液 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59112908A (ja) * | 1983-12-08 | 1984-06-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 高強度生体用部材の製造法 |
| JPS62116781A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-28 | Agency Of Ind Science & Technol | リン酸カルシウム系被覆形成用組成物及びそれを用いた表面被覆方法 |
| JPS62297284A (ja) * | 1986-06-17 | 1987-12-24 | 永井 教之 | セラミツクス複合材の製造方法 |
| JPH0763503B2 (ja) * | 1986-11-25 | 1995-07-12 | オリンパス光学工業株式会社 | リン酸カルシウム被膜形成方法及び生体埋入部材 |
| JP2623315B2 (ja) * | 1988-10-19 | 1997-06-25 | 工業技術院長 | リン酸カルシウム被覆セラミックス及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-10-03 JP JP2265718A patent/JPH0660069B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04144984A (ja) | 1992-05-19 |
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