JPH0677599B2 - アパタイトコーティング成形体 - Google Patents
アパタイトコーティング成形体Info
- Publication number
- JPH0677599B2 JPH0677599B2 JP63272814A JP27281488A JPH0677599B2 JP H0677599 B2 JPH0677599 B2 JP H0677599B2 JP 63272814 A JP63272814 A JP 63272814A JP 27281488 A JP27281488 A JP 27281488A JP H0677599 B2 JPH0677599 B2 JP H0677599B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- apatite
- layer
- sprayed
- coated
- flame spraying
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Description
【発明の詳細な説明】 「利用分野」 本発明は、歯や人工骨として好適なアパタイトコーティ
ング成形体に関する。
ング成形体に関する。
「従来技術及びその問題点」 ハイドロキシアパタイトは、歯や骨の無機成分と同質で
あり、優れた生体親和性を有するため、人工歯根、人工
骨、人工関節等の生体用セラミックスに利用されてい
る。しかし、ハイドロキシアパタイトは、機械的強度の
面で生体骨に比べて劣るので、高荷重のかかる部位に応
用することはできない。そこで、金属や高強度のセラミ
ックスとの複合化が現在、種々検討されている。殊に、
付着強度の均一性、生体との親和性等の点で非常に期待
されているのが溶射法である。
あり、優れた生体親和性を有するため、人工歯根、人工
骨、人工関節等の生体用セラミックスに利用されてい
る。しかし、ハイドロキシアパタイトは、機械的強度の
面で生体骨に比べて劣るので、高荷重のかかる部位に応
用することはできない。そこで、金属や高強度のセラミ
ックスとの複合化が現在、種々検討されている。殊に、
付着強度の均一性、生体との親和性等の点で非常に期待
されているのが溶射法である。
セラミックスの溶射法としては、熱源としてプラズマを
用いたものが一般的であり、アパタイトも従来はプラズ
マ法により溶射することが検討されてきた。しかしなが
ら、プラズマ法では、アパタイトを10000℃以上の高温
にさらすため、コーティング膜の組成中にはアパタイト
の他に、燐酸三カルシウムや酸化カルシウム等の分解生
成物も混在することがあり、また、アパタイト相を保持
する条件では充分な付着強度が得られなかった。
用いたものが一般的であり、アパタイトも従来はプラズ
マ法により溶射することが検討されてきた。しかしなが
ら、プラズマ法では、アパタイトを10000℃以上の高温
にさらすため、コーティング膜の組成中にはアパタイト
の他に、燐酸三カルシウムや酸化カルシウム等の分解生
成物も混在することがあり、また、アパタイト相を保持
する条件では充分な付着強度が得られなかった。
「発明の目的」 本発明は、コーティング工程における分解生成物を含ま
ず、金属や高強度セラミックスに対する密着性において
優れたアパタイト層を有する成形体を提供することを目
的とする。
ず、金属や高強度セラミックスに対する密着性において
優れたアパタイト層を有する成形体を提供することを目
的とする。
「発明の構成」 本発明の成形体は、表面にアパタイト粉体を、ガスジェ
ット速度がマッハ２以上の高速フレーム溶射によりコー
ティングしたアパタイト層を有することを特徴とする。
ット速度がマッハ２以上の高速フレーム溶射によりコー
ティングしたアパタイト層を有することを特徴とする。
本発明において使用するアパタイト粉体は、平均粒径10
〜30μｍのものが好ましい。粒径があまり小さい場合、
流動性が悪化し、粒径が大きいと溶射時に粉体が十分溶
けないためである。このようなアパタイトは、公知方法
で製造することができ、例えばハイドロキシアパタイト
は、リン酸水溶液と水酸化カルシウム懸濁液とを公知方
法により反応させる湿式法によって合成した後、ロ過、
遠心分離、噴霧乾燥等の手段によって粉末化し、上記範
囲の粒径の粉体を分級することによって得られる。
〜30μｍのものが好ましい。粒径があまり小さい場合、
流動性が悪化し、粒径が大きいと溶射時に粉体が十分溶
けないためである。このようなアパタイトは、公知方法
で製造することができ、例えばハイドロキシアパタイト
は、リン酸水溶液と水酸化カルシウム懸濁液とを公知方
法により反応させる湿式法によって合成した後、ロ過、
遠心分離、噴霧乾燥等の手段によって粉末化し、上記範
囲の粒径の粉体を分級することによって得られる。
アパタイト層は、ハイドロキシアパタイト層であるのが
好ましいが、これは必ずしも純粋なハイドロキシアパタ
イトである必要はなく、水酸基が弗素又は塩素で置換さ
れたものでもよく、また、アパタイトのカルシウム原子
が他の金属原子で置換されたものを含んでいてもよい。
この他、母材との熱膨張係数の調整、母材との密着性の
改善、膜の強化等の目的でAl2O3、TiO2等の他のセラミ
ックス粉体を含有してもよい。
好ましいが、これは必ずしも純粋なハイドロキシアパタ
イトである必要はなく、水酸基が弗素又は塩素で置換さ
れたものでもよく、また、アパタイトのカルシウム原子
が他の金属原子で置換されたものを含んでいてもよい。
この他、母材との熱膨張係数の調整、母材との密着性の
改善、膜の強化等の目的でAl2O3、TiO2等の他のセラミ
ックス粉体を含有してもよい。
本発明のアパタイトコーティング成形体に用いる基材
は、金属、例えばチタン、タンタル、ステンレス鋼、チ
タン合金等又は高強度セラミックス、例えばZrO2、Al2O
3等であってよく、高い強度を有する限り材質に特別の
制限はない。
は、金属、例えばチタン、タンタル、ステンレス鋼、チ
タン合金等又は高強度セラミックス、例えばZrO2、Al2O
3等であってよく、高い強度を有する限り材質に特別の
制限はない。
本発明においては、義歯、人工歯根、人工骨、人工関節
等に成形した基材の表面にフレーム溶射法によりアパタ
イト層をコーティングする。
等に成形した基材の表面にフレーム溶射法によりアパタ
イト層をコーティングする。
フレーム溶射法は、熱源としてプロピレン若しくはアセ
チレン等の可燃性物質と酸素との混合ガスを使用するも
のであり、温度は一般に2000〜4000℃、好ましくは2500
℃〜3000℃程度である。このような温度では、アパタイ
トはプラズマ法に比べて分解が極めて少なく、ほぼ純粋
なアパタイト層が得られるので、コーティング層の形成
後にアパタイト相に戻す処理を行う必要はない。
チレン等の可燃性物質と酸素との混合ガスを使用するも
のであり、温度は一般に2000〜4000℃、好ましくは2500
℃〜3000℃程度である。このような温度では、アパタイ
トはプラズマ法に比べて分解が極めて少なく、ほぼ純粋
なアパタイト層が得られるので、コーティング層の形成
後にアパタイト相に戻す処理を行う必要はない。
フレーム溶射を実施するに当たっては、ガスジェット速
度がマッハ２以上、好ましくは３以上の高速フレーム溶
射を用いるのが好ましい。フレーム溶射装置のガス流速
をこのように高速にすることによってエネルギー密度の
高い炎を作ることができ、溶射膜の均一性、付着強度の
向上が達成される。
度がマッハ２以上、好ましくは３以上の高速フレーム溶
射を用いるのが好ましい。フレーム溶射装置のガス流速
をこのように高速にすることによってエネルギー密度の
高い炎を作ることができ、溶射膜の均一性、付着強度の
向上が達成される。
フレーム溶射法によりコーティングされたアパタイト層
は、金属、合金あるいは高強度セラミックスに対して高
い密着性を示し、一般には、ブラストした純チタンに溶
射したとき、250μｍ〜350μｍの膜厚でも100〜350kg/c
m2の密着力を有し、さらに膜厚を薄くすることでさらに
高い密着力となる。
は、金属、合金あるいは高強度セラミックスに対して高
い密着性を示し、一般には、ブラストした純チタンに溶
射したとき、250μｍ〜350μｍの膜厚でも100〜350kg/c
m2の密着力を有し、さらに膜厚を薄くすることでさらに
高い密着力となる。
「実施例」 次に、実施例に基づいて本発明を詳述するが、本発明は
これに限定されるものではない。
これに限定されるものではない。
実施例１ リン酸水溶液と水酸化カルシウム懸濁液とを混合し、公
知方法で反応させ、これを噴霧乾燥して得たハイドロキ
シアパタイト粉末を1200℃で処理し、粒径10〜44μｍに
分級した平均粒径20μｍの粉体をフレーム溶射装置Jet
Kote II（キャボット社製）を用いて、チタンから成る
歯科用スティックの表面に溶射厚200μｍにコーティン
グした。得られた溶射層のＸ線回折図を第１図に示す。
知方法で反応させ、これを噴霧乾燥して得たハイドロキ
シアパタイト粉末を1200℃で処理し、粒径10〜44μｍに
分級した平均粒径20μｍの粉体をフレーム溶射装置Jet
Kote II（キャボット社製）を用いて、チタンから成る
歯科用スティックの表面に溶射厚200μｍにコーティン
グした。得られた溶射層のＸ線回折図を第１図に示す。
こうして得られた歯科用スティックを第２図に示す。第
２図は得られた歯科用スティックの上半分を断面とした
正面図である。図示した歯科用スティック１は、植え込
まれて歯肉、歯根あるいは下顎骨と接触する部分に、ア
パタイト溶射層２を有する。
２図は得られた歯科用スティックの上半分を断面とした
正面図である。図示した歯科用スティック１は、植え込
まれて歯肉、歯根あるいは下顎骨と接触する部分に、ア
パタイト溶射層２を有する。
こうして設けられたアパタイト溶射層は、密着性に優れ
ており、生体適合性であるので、得られたスティックは
歯科において好適に利用される。
ており、生体適合性であるので、得られたスティックは
歯科において好適に利用される。
図面には、歯科用スティックを示したが、人工歯根、そ
の他、種々の形態の生体材料を上記実施例と全く同様に
して製造することができる。
の他、種々の形態の生体材料を上記実施例と全く同様に
して製造することができる。
実施例２ 直径25mm、高さ40mmの純チタン試験片の溶射面をブラス
ト処理した。粒径10〜44μｍに分級し、1200℃で処理し
たアパタイトの球状粒子を用いてプロピレン流量約4.9k
gf/cm2（70psi）、酸素流量約6.3kgf/cm2（90psi）の条
件で上記の試験片に溶射した。得られた溶射膜の密着力
をJIS-H8666に従って試験した。密着力測定時のクロス
ヘッドスピードは1mm/分であった。膜厚は330.13μｍで
あり、密着力は224.4kgf/cm2であった。
ト処理した。粒径10〜44μｍに分級し、1200℃で処理し
たアパタイトの球状粒子を用いてプロピレン流量約4.9k
gf/cm2（70psi）、酸素流量約6.3kgf/cm2（90psi）の条
件で上記の試験片に溶射した。得られた溶射膜の密着力
をJIS-H8666に従って試験した。密着力測定時のクロス
ヘッドスピードは1mm/分であった。膜厚は330.13μｍで
あり、密着力は224.4kgf/cm2であった。
「発明の効果」 本発明のアパタイトコーティング成形体は、フレーム溶
射法によりアパタイト層を設けたものであるから、比較
的に低い温度でコーティングされており、コーティング
工程における分解生成物が極めて少ない。
射法によりアパタイト層を設けたものであるから、比較
的に低い温度でコーティングされており、コーティング
工程における分解生成物が極めて少ない。
従って、本発明によれば、金属、合金及び高強度セラミ
ックス等の基材に対する密着性及び生体親和性において
優れ、かつ、均一性及び強度の高いアパタイト層を有す
る生体用成形体が得られ、優れた人工歯根、歯科用ステ
ィック、人工骨、人工関節等を提供することができる。
ックス等の基材に対する密着性及び生体親和性において
優れ、かつ、均一性及び強度の高いアパタイト層を有す
る生体用成形体が得られ、優れた人工歯根、歯科用ステ
ィック、人工骨、人工関節等を提供することができる。
第１図は実施例１でコーティングしたアパタイト溶射層
のＸ線回折図、第２図は実施例１で製造した歯科用ステ
ィックの半分を断面とした正面図である。 符号の説明 １……歯科用スティック ２……アパタイト溶射層
のＸ線回折図、第２図は実施例１で製造した歯科用ステ
ィックの半分を断面とした正面図である。 符号の説明 １……歯科用スティック ２……アパタイト溶射層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−297284（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−75209（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−28997（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】表面にアパタイト粉体を、ガスジェット速
度がマッハ２以上の高速フレーム溶射によりコーティン
グしたアパタイト層を有することを特徴とするアパタイ
トコーティング成形体。 - 【請求項２】アパタイト粉体が平均粒径10〜30μｍのも
のである請求項１記載のアパタイトコーティング形成
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63272814A JPH0677599B2 (ja) | 1987-12-21 | 1988-10-28 | アパタイトコーティング成形体 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-323504 | 1987-12-21 | ||
| JP32350487 | 1987-12-21 | ||
| JP8952888 | 1988-04-12 | ||
| JP63-89528 | 1988-04-12 | ||
| JP63272814A JPH0677599B2 (ja) | 1987-12-21 | 1988-10-28 | アパタイトコーティング成形体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02140171A JPH02140171A (ja) | 1990-05-29 |
| JPH0677599B2 true JPH0677599B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=27306138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63272814A Expired - Fee Related JPH0677599B2 (ja) | 1987-12-21 | 1988-10-28 | アパタイトコーティング成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677599B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6522271B1 (ja) | 2017-12-08 | 2019-05-29 | 富田製薬株式会社 | プラズマ溶射用材料 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5850737B2 (ja) * | 1976-08-27 | 1983-11-12 | 住友化学工業株式会社 | インプラント |
| JPS5946911B2 (ja) * | 1976-12-16 | 1984-11-15 | 住友化学工業株式会社 | インプラント |
| 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 |
-
1988
- 1988-10-28 JP JP63272814A patent/JPH0677599B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02140171A (ja) | 1990-05-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |