JPH0333670B2 - - Google Patents
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- JPH0333670B2 JPH0333670B2 JP62193482A JP19348287A JPH0333670B2 JP H0333670 B2 JPH0333670 B2 JP H0333670B2 JP 62193482 A JP62193482 A JP 62193482A JP 19348287 A JP19348287 A JP 19348287A JP H0333670 B2 JPH0333670 B2 JP H0333670B2
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Landscapes
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- Dental Preparations (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明はリン酸カルシウム水硬性セメント組成
物に関する。 リン酸カルシウム水硬性セメント組成物は凝結
硬化によつて生体内の歯、骨の主成分に近似した
化合物に転化するゆえに、歯、骨修復材料とし
て、また生体高分子や生体有害機物または無機質
イオンの吸着剤として有用なものである。 従来技術 従来のリン酸カルシウム水硬性セメント組成物
には、(1)第３リン酸カルシウム−硬化液剤系（門
間、上野、特許第1103653号；門間、後藤、特許
第1343300号；楠ら、特開昭62−83348）、(2)第４
リン酸カルシウム−第２リン酸カルシウム−リン
酸水溶液系（土井ら、歯科材料・器機、６、53
（1987））、(3)第２リン酸カルシウム−炭酸カルシ
ウム−水系（門間、窯業協会誌、95、284（1987））
が知られている。 しかし、これらの水硬性セメント組成物は、(1)
においてはセメント基材の硬化を有効に発現させ
るために各種の硬化液剤が使用され、その選択に
よつて硬化体の物性が変動するので、安定した性
状のものが得られにくい、(2)では硬化速度および
物性は良いが、基材の第４リン酸カルシウムは非
常に高価であり、また緩和液に水ではなく希リン
酸を使用する必要があり高価となる。(3)では原料
基材は安価であるが、炭酸カルシウムを使用する
必要があり、凝結時間も比較的長い、などの欠点
があつた。 発明の目的 本発明は従来法のような高価な原料、繁雑な硬
化剤の選択などをすることなく、単に水と練和す
るだけで容易に安定した物性を与える安価なリン
酸カルシウム水硬性セメント組成物を提供するに
ある。 発明の構成 本発明者は、前記目的を達成すべく鋭意研究の
結果、α型第３リン酸カルシウムと第２リン酸カ
ルシウム２水和物のそれぞれ単体では凝結性の低
いあるいは無い両物質を混合した組成物が、単に
水と練和するだけで、容易にアパタイト（Ca10-z
（HPO4）z（PO4）6-z（OH）2・nH2O）あるいはそ
の類似化合物であるオクタルカルシウムホスフエ
ート（Ca8H2（PO4）6・5H2O、以下はOCPと略記
する）を生じながら凝結硬化する新しい知見を得
た。この知見に基づいて本発明を完成した。 本発明の要旨は、α型第３リン酸カルシウムに
第２リン酸カルシウム２水和物をCa／Ｐモル比
で1.20〜1.47になる割合で混合した粉末から成る
ことを特徴とするリン酸カルシウム水硬性セメン
ト組成物にある。α型第３リン酸カルシウム
（Ca3（PO4）2は次のように水中でアパタイトおよ
びOCPへ変化させることができる。 （Ca3（PO4）2→Ca10-z（HPO4）z（PO4）6-z （OH）2・nH2O＋２（１−ｚ）／3H3PO4 →Ca8H2（PO4）6・5H2O＋Ca（OH）2 これらの反応は弱酸性の範囲（５＜PH＜８）で
よく進行する。従つて、塩基性物質である（Ca3
（PO4）2によつて上昇した反応系のPH値（９−10）
を引き下げなければ、反応は進行しにくい。その
ために、これまではPH調整能のある各種の無機系
および有機系の塩の中から硬化液剤を選択すると
いう繁雑な作業をしなければならなかつた。 一方、第２リン酸カルシウム２水和物
（CaHPO4・2H2O）は、次のような反応でアパタ
イトおよびOCPへ変化させることができる。 CaHPO4・2H2O →Ca10-z（HPO4）z（PO4）6-z （OH）2・nH2O＋（４−ｚ）H3PO4 →Ca8H2（PO4）6・5H2O ＋2Ca（H2PO4）2・H2O これらの反応は弱酸性から塩基性の範囲（６＜
PH＜９）でよく進行する。従つて、酸性物質であ
るCaHPO4・2H2Oによつて降下する反応系のPH
値（50℃で約5.0）を引き上げなければ、反応は
進行しない。そのために、これまでは、炭酸カル
シウムを添加してPHを上げていたが、凝結に時間
がかかつた。 本発明のように、α型第３リン酸カルシウムと
第２リン酸カルシウム２水和物を混合しておく
と、各々の水和反応の進行に必要とされるPH条件
が相補し合つて、両方とも継続的に水和反応して
硬化していく。第１図にこのPH効果を示した。 α型第３リン酸カルシウムと第２リン酸カルシ
ウムとの混合割合はCa／モル比で1.20〜1.47であ
る。例えば、Ca／Ｐ＝1.33の混合物に水を加えて
ペースト化してから生体温度である37℃に放置す
るとOCPを生じて凝結硬化する。その反応を示
すと次の通りである。 2Ca3（PO4）2＋2CaHPO4・2H2O →Ca8H2（PO4）6・5H2O このように、OCP以外の副生成物はなく、非
常に優れた水硬性セメント組成物である。 本発明の水硬性セメント組成物におけるCa／
Ｐモル比が1.20〜1.47の範囲であり、第３リン酸
カルシウムはα型であることが必要である。
Ca／Ｐモル比（α型第３リン酸カルシウムの
Ca／Ｐは1.50、第２リン酸カルシウムのCa／Ｐ
は1.00）が1.20未満、1.47を越えると、凝固硬化
時間が160分以上と長くなり、また、β型第３リ
ン酸カルシウムを使用すると凝固硬化時間は120
分と長くなる。またCa／Ｐモル比が1.33未満の場
合は未反応のCaHPO4・2H2Oが残留する。なお、
本発明の水硬性セメント組成物は、これに、アル
ミナ、アパタイト、ジルコニア、窒化けい素、炭
化けい素などの骨材を１種または２種以上混合す
ることは任意である。これら骨材を混合すると、
硬化物の機械的性質を向上させることができる。 実施例 １ α−Ca3（PO4）2（3.10ｇ）にCaHPO4・2H2O
（1.72ｇ）を混合してCa／Ｐモル比を1.33とした。
この混合物を適量の水と練和してペーストを作製
し、37℃に保持した。凝固時間は約９分であつ
た。硬化物中にOCPの生成が確認された。 実施例 ２−５ 実施例１の操作手順で、第１表に示した混合割
合で実験を行つた。その結果は第１表に示す通り
であつた。
物に関する。 リン酸カルシウム水硬性セメント組成物は凝結
硬化によつて生体内の歯、骨の主成分に近似した
化合物に転化するゆえに、歯、骨修復材料とし
て、また生体高分子や生体有害機物または無機質
イオンの吸着剤として有用なものである。 従来技術 従来のリン酸カルシウム水硬性セメント組成物
には、(1)第３リン酸カルシウム−硬化液剤系（門
間、上野、特許第1103653号；門間、後藤、特許
第1343300号；楠ら、特開昭62−83348）、(2)第４
リン酸カルシウム−第２リン酸カルシウム−リン
酸水溶液系（土井ら、歯科材料・器機、６、53
（1987））、(3)第２リン酸カルシウム−炭酸カルシ
ウム−水系（門間、窯業協会誌、95、284（1987））
が知られている。 しかし、これらの水硬性セメント組成物は、(1)
においてはセメント基材の硬化を有効に発現させ
るために各種の硬化液剤が使用され、その選択に
よつて硬化体の物性が変動するので、安定した性
状のものが得られにくい、(2)では硬化速度および
物性は良いが、基材の第４リン酸カルシウムは非
常に高価であり、また緩和液に水ではなく希リン
酸を使用する必要があり高価となる。(3)では原料
基材は安価であるが、炭酸カルシウムを使用する
必要があり、凝結時間も比較的長い、などの欠点
があつた。 発明の目的 本発明は従来法のような高価な原料、繁雑な硬
化剤の選択などをすることなく、単に水と練和す
るだけで容易に安定した物性を与える安価なリン
酸カルシウム水硬性セメント組成物を提供するに
ある。 発明の構成 本発明者は、前記目的を達成すべく鋭意研究の
結果、α型第３リン酸カルシウムと第２リン酸カ
ルシウム２水和物のそれぞれ単体では凝結性の低
いあるいは無い両物質を混合した組成物が、単に
水と練和するだけで、容易にアパタイト（Ca10-z
（HPO4）z（PO4）6-z（OH）2・nH2O）あるいはそ
の類似化合物であるオクタルカルシウムホスフエ
ート（Ca8H2（PO4）6・5H2O、以下はOCPと略記
する）を生じながら凝結硬化する新しい知見を得
た。この知見に基づいて本発明を完成した。 本発明の要旨は、α型第３リン酸カルシウムに
第２リン酸カルシウム２水和物をCa／Ｐモル比
で1.20〜1.47になる割合で混合した粉末から成る
ことを特徴とするリン酸カルシウム水硬性セメン
ト組成物にある。α型第３リン酸カルシウム
（Ca3（PO4）2は次のように水中でアパタイトおよ
びOCPへ変化させることができる。 （Ca3（PO4）2→Ca10-z（HPO4）z（PO4）6-z （OH）2・nH2O＋２（１−ｚ）／3H3PO4 →Ca8H2（PO4）6・5H2O＋Ca（OH）2 これらの反応は弱酸性の範囲（５＜PH＜８）で
よく進行する。従つて、塩基性物質である（Ca3
（PO4）2によつて上昇した反応系のPH値（９−10）
を引き下げなければ、反応は進行しにくい。その
ために、これまではPH調整能のある各種の無機系
および有機系の塩の中から硬化液剤を選択すると
いう繁雑な作業をしなければならなかつた。 一方、第２リン酸カルシウム２水和物
（CaHPO4・2H2O）は、次のような反応でアパタ
イトおよびOCPへ変化させることができる。 CaHPO4・2H2O →Ca10-z（HPO4）z（PO4）6-z （OH）2・nH2O＋（４−ｚ）H3PO4 →Ca8H2（PO4）6・5H2O ＋2Ca（H2PO4）2・H2O これらの反応は弱酸性から塩基性の範囲（６＜
PH＜９）でよく進行する。従つて、酸性物質であ
るCaHPO4・2H2Oによつて降下する反応系のPH
値（50℃で約5.0）を引き上げなければ、反応は
進行しない。そのために、これまでは、炭酸カル
シウムを添加してPHを上げていたが、凝結に時間
がかかつた。 本発明のように、α型第３リン酸カルシウムと
第２リン酸カルシウム２水和物を混合しておく
と、各々の水和反応の進行に必要とされるPH条件
が相補し合つて、両方とも継続的に水和反応して
硬化していく。第１図にこのPH効果を示した。 α型第３リン酸カルシウムと第２リン酸カルシ
ウムとの混合割合はCa／モル比で1.20〜1.47であ
る。例えば、Ca／Ｐ＝1.33の混合物に水を加えて
ペースト化してから生体温度である37℃に放置す
るとOCPを生じて凝結硬化する。その反応を示
すと次の通りである。 2Ca3（PO4）2＋2CaHPO4・2H2O →Ca8H2（PO4）6・5H2O このように、OCP以外の副生成物はなく、非
常に優れた水硬性セメント組成物である。 本発明の水硬性セメント組成物におけるCa／
Ｐモル比が1.20〜1.47の範囲であり、第３リン酸
カルシウムはα型であることが必要である。
Ca／Ｐモル比（α型第３リン酸カルシウムの
Ca／Ｐは1.50、第２リン酸カルシウムのCa／Ｐ
は1.00）が1.20未満、1.47を越えると、凝固硬化
時間が160分以上と長くなり、また、β型第３リ
ン酸カルシウムを使用すると凝固硬化時間は120
分と長くなる。またCa／Ｐモル比が1.33未満の場
合は未反応のCaHPO4・2H2Oが残留する。なお、
本発明の水硬性セメント組成物は、これに、アル
ミナ、アパタイト、ジルコニア、窒化けい素、炭
化けい素などの骨材を１種または２種以上混合す
ることは任意である。これら骨材を混合すると、
硬化物の機械的性質を向上させることができる。 実施例 １ α−Ca3（PO4）2（3.10ｇ）にCaHPO4・2H2O
（1.72ｇ）を混合してCa／Ｐモル比を1.33とした。
この混合物を適量の水と練和してペーストを作製
し、37℃に保持した。凝固時間は約９分であつ
た。硬化物中にOCPの生成が確認された。 実施例 ２−５ 実施例１の操作手順で、第１表に示した混合割
合で実験を行つた。その結果は第１表に示す通り
であつた。
【表】
【表】
発明の効果
本発明の組成物は、従来のような高価な第４リ
ン酸カルシウムを使用することなく、単体では凝
結性の遅いα型第３リン酸カルシウムと単体では
凝結性の無い第２リン酸カルシウムの両物質を組
み合わせるだけで、凝結硬化性の良いリン酸カル
シウム水硬性セメント組成物が得られる優れた硬
化を奏し得られる。
ン酸カルシウムを使用することなく、単体では凝
結性の遅いα型第３リン酸カルシウムと単体では
凝結性の無い第２リン酸カルシウムの両物質を組
み合わせるだけで、凝結硬化性の良いリン酸カル
シウム水硬性セメント組成物が得られる優れた硬
化を奏し得られる。
第１図はα−Ca3（PO4）2または（CaHPO4・
2H2O、もしくはその混合物（Ca／Ｐモル比＝
1.25−1.45）の1.0ｇを37℃の水50ml中に分散させ
たときのPHの時間変化を示す。
2H2O、もしくはその混合物（Ca／Ｐモル比＝
1.25−1.45）の1.0ｇを37℃の水50ml中に分散させ
たときのPHの時間変化を示す。
Claims (1)
- １ α型第３リン酸カルシウムと第２リン酸カル
シウム２水和物をCa／Ｐモル比で1.20〜1.47の割
合で混合した粉末から成ることを特徴とするリン
酸カルシウム水硬性セメント組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62193482A JPS6437445A (en) | 1987-07-31 | 1987-07-31 | Calcium phosphate hydraulic cement composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62193482A JPS6437445A (en) | 1987-07-31 | 1987-07-31 | Calcium phosphate hydraulic cement composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6437445A JPS6437445A (en) | 1989-02-08 |
| JPH0333670B2 true JPH0333670B2 (ja) | 1991-05-17 |
Family
ID=16308763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62193482A Granted JPS6437445A (en) | 1987-07-31 | 1987-07-31 | Calcium phosphate hydraulic cement composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6437445A (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0345266A (ja) * | 1989-07-12 | 1991-02-26 | Mitsubishi Materials Corp | 骨欠損部及び骨空隙部充てん材 |
| JPH0360451A (ja) * | 1989-07-25 | 1991-03-15 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | リン酸カルシウム水硬性セメント組成物 |
| JPH03112843A (ja) * | 1989-09-25 | 1991-05-14 | Mitsubishi Materials Corp | 水硬性リン酸カルシウムセメント組成物 |
| JPH03122855A (ja) * | 1989-10-06 | 1991-05-24 | Fuji Xerox Co Ltd | 光磁気記録型記録装置の浮動ヘッド |
| JPH03128063A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-05-31 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | 水硬性リン酸カルシウムセメント組成物 |
| JPH03128061A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-05-31 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | 水硬性リン酸カルシウムセメント組成物 |
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-
1987
- 1987-07-31 JP JP62193482A patent/JPS6437445A/ja active Granted
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| Publication number | Publication date |
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