JPS5945976A - アパタイト‐チタン系複合材料およびその製造法 - Google Patents
アパタイト‐チタン系複合材料およびその製造法Info
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- JPS5945976A JPS5945976A JP57154035A JP15403582A JPS5945976A JP S5945976 A JPS5945976 A JP S5945976A JP 57154035 A JP57154035 A JP 57154035A JP 15403582 A JP15403582 A JP 15403582A JP S5945976 A JPS5945976 A JP S5945976A
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- Japan
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- apatite
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- avatai
- sintering
- titanium
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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】
本発明は、医用インブラン１〜月どし’Ｃ３８りるアパ
タイト−チタン系複合月利Ｊ５よびその製造法に関Ｊる
。
タイト−チタン系複合月利Ｊ５よびその製造法に関Ｊる
。
従来、例えば南ＩＩ用＜Ｋどに用いるインブラン］・材
としては、生体に２４ ？Ｊる親和性の而からアパタイ
ト系セラミックが優れていることが明らかにされている
が、強位Ｆ」η性７１＜劣る点て・実用面でｔｌ１点が
ある。一方、金属は強度面では（縁れているｂのの中に
はａｊ性のあるものもあり、市１１１のへい金属ても牛
イホに対りる親和性のＩｊ、！（゛は待に期待できるｂ
の【、Ｌない。
としては、生体に２４ ？Ｊる親和性の而からアパタイ
ト系セラミックが優れていることが明らかにされている
が、強位Ｆ」η性７１＜劣る点て・実用面でｔｌ１点が
ある。一方、金属は強度面では（縁れているｂのの中に
はａｊ性のあるものもあり、市１１１のへい金属ても牛
イホに対りる親和性のＩｊ、！（゛は待に期待できるｂ
の【、Ｌない。
アルミリ系ＪｒＡ利は１′！クミツクどしくは強目的に
優れており、生体に対１８毒性もない安定な材料どして
最近ン１目されでいるが、靭性の点では前記アパタイト
系１ごラミックとｌ１ｊ１様にヒラミックの域を出るは
どの物１１Ｉを示してい（’Ｌい。
優れており、生体に対１８毒性もない安定な材料どして
最近ン１目されでいるが、靭性の点では前記アパタイト
系１ごラミックとｌ１ｊ１様にヒラミックの域を出るは
どの物１１Ｉを示してい（’Ｌい。
そこで、本発明では、アパタイト系〔ビラミックの牛体
に対り゛る親和１！［／！ｒ利用し、これに金属′ｖｉ
利のもつ靭性をト１加して、その欠点をカバーし、イン
ブラン１〜月として有用な口利を提供ぜんどするもので
ある。
に対り゛る親和１！［／！ｒ利用し、これに金属′ｖｉ
利のもつ靭性をト１加して、その欠点をカバーし、イン
ブラン１〜月として有用な口利を提供ぜんどするもので
ある。
すなわち、本発明第１項の発明はアパタイトあるいはざ
らに石英を加えた二すのをバイ副ガラス系フリッ）・ど
ともに焼結してなる焼結セラミック体に、チタンあるい
はさらにアバタイ１〜を添加１ノで焼結してなる焼結金
属月別を複合一体化してなることを特徴どりるアパタイ
ト−チタン系複合材料を要旨どづるものである。
らに石英を加えた二すのをバイ副ガラス系フリッ）・ど
ともに焼結してなる焼結セラミック体に、チタンあるい
はさらにアバタイ１〜を添加１ノで焼結してなる焼結金
属月別を複合一体化してなることを特徴どりるアパタイ
ト−チタン系複合材料を要旨どづるものである。
十−記焼結ヒラミック体におＧプるアバターｒ１・（ま
、前述のように焼結体としてインブラン１〜月に適した
ものであるが、これに石英粉末を加えるど、膨張と焼成
収縮の調節効果がある。又、焼結金属４．Ｊ ｉｌｌに
お（〕るチタンは軽量で靭１１１に冨み、かつ毒性もな
く、焼結セラミック体と複合一体化Ｉ！シめることにＪ
、す、焼結セラミック体の前記欠点を補完しインブラン
ト材どしく優れたものとなる、。
、前述のように焼結体としてインブラン１〜月に適した
ものであるが、これに石英粉末を加えるど、膨張と焼成
収縮の調節効果がある。又、焼結金属４．Ｊ ｉｌｌに
お（〕るチタンは軽量で靭１１１に冨み、かつ毒性もな
く、焼結セラミック体と複合一体化Ｉ！シめることにＪ
、す、焼結セラミック体の前記欠点を補完しインブラン
ト材どしく優れたものとなる、。
第２項の発明は、アバタイ１−粉末！ｉ（＞−１００％
、石英粉末０・〜・５０％にバー（Ａガラス系フリッ１
〜粉末を外削で１〜１５％添加してなるセラミック月利
と、”ｒ ｔ Ｉｆ ＜ ＄５）末５０ ヘ−７５％、
Ｔｉ金属粉末２５・〜・５０％にアバタイ１〜粉末を外
削で０〜５％添加しくなる金属口利とを複合せしめ、不
活ｉ’ＪＩ Ｍ ｔｒｉ真空雰囲気（−１２００・〜、
１３００°Ｃで焼結覆ることを特徴とりるアバターｒ＋
・−チタン系複合＋４１１の製造法を背旨とザるもので
ある。
、石英粉末０・〜・５０％にバー（Ａガラス系フリッ１
〜粉末を外削で１〜１５％添加してなるセラミック月利
と、”ｒ ｔ Ｉｆ ＜ ＄５）末５０ ヘ−７５％、
Ｔｉ金属粉末２５・〜・５０％にアバタイ１〜粉末を外
削で０〜５％添加しくなる金属口利とを複合せしめ、不
活ｉ’ＪＩ Ｍ ｔｒｉ真空雰囲気（−１２００・〜、
１３００°Ｃで焼結覆ることを特徴とりるアバターｒ＋
・−チタン系複合＋４１１の製造法を背旨とザるもので
ある。
この第２項の発明（こお（］るｌ′！ラミック月利に用
いるアパタイトどｈ矢わ）末の／１１東覧ま前述のとお
りＣあるが、石英粉末の５０％以１．の添加はアバタイ
１〜の効果を減殺りるので好ましクイ【い。
いるアパタイトどｈ矢わ）末の／１１東覧ま前述のとお
りＣあるが、石英粉末の５０％以１．の添加はアバタイ
１〜の効果を減殺りるので好ましクイ【い。
まｌご、セラミック月利の焼結助剤どして、バイオガラ
ス系フリットをハ１いるが、これは１２００〜１３００
Ｔ；’で・焼結さけるための助剤ど【ノ（の効果があり
、か゛つ、゛ｊ′バタイＩ・どｆ−１矢□どの焼結１１
、ケに（１月〕る親１１目りと接合手Δ判の生体に対Ｊ
−る親和性の白土効果を秦Ｊるものである。
ス系フリットをハ１いるが、これは１２００〜１３００
Ｔ；’で・焼結さけるための助剤ど【ノ（の効果があり
、か゛つ、゛ｊ′バタイＩ・どｆ−１矢□どの焼結１１
、ケに（１月〕る親１１目りと接合手Δ判の生体に対Ｊ
−る親和性の白土効果を秦Ｊるものである。
バイオガラスとは、生１本親和１１．１の良好なガラス
で本弁明に用いるにりＴ適なものを例示りるど、Ｓ！０
２２０．Ｏ〜４０．０％、八λ２０３０ 〜５．０％、
Ｂ２０ｊ ３５．（ｌへ、 ４５．０％、ｌ” ２０
ｈ４．０〜２０．０％、Ｃ，ａ Ｑ １．０ 〜９．０
％、Ｎａ ２ （）ＩＯ・〜１５．０％ ４する絹成例
の−６のがある。かかるバイオガラスは１０００〜１４
００℃で溶融し、フリッ］・化して用いる。
で本弁明に用いるにりＴ適なものを例示りるど、Ｓ！０
２２０．Ｏ〜４０．０％、八λ２０３０ 〜５．０％、
Ｂ２０ｊ ３５．（ｌへ、 ４５．０％、ｌ” ２０
ｈ４．０〜２０．０％、Ｃ，ａ Ｑ １．０ 〜９．０
％、Ｎａ ２ （）ＩＯ・〜１５．０％ ４する絹成例
の−６のがある。かかるバイオガラスは１０００〜１４
００℃で溶融し、フリッ］・化して用いる。
このバイＡ万うス系フリツ１−は １％末）口１ではそ
の効果がなく、１５％を越える添加はアパタイトの効果
を減殺するとともに、１２００〜− １３００°Ｃでの
焼結時に軟化、変形、発泡りるので好ましくない。
の効果がなく、１５％を越える添加はアパタイトの効果
を減殺するとともに、１２００〜− １３００°Ｃでの
焼結時に軟化、変形、発泡りるので好ましくない。
一１記ヒラミック（Ａ料は上記組成の範囲内で第１図に
示１如ぎ膨張率と第２図に示１”如き収縮率並びに曲げ
強電を示ず。
示１如ぎ膨張率と第２図に示１”如き収縮率並びに曲げ
強電を示ず。
本発明の金属材料におけるＴｉＨ４粉末は焼成時に収縮
して焼成収縮率を調ｉｎｌ する効果があり、又、アパ
タイト粉末は焼結体の膨１１１率を調１Ｍｌす°る効果
がある。−１−ｉｌｌ４は！）（）％未満では焼結金属
月利が焼結セラミック体よりも収縮率が人きく ／にり
過さ゛てθｆましくｌｒ＜、７ｈ％を越えると、収縮率
が焼結セラミック（Ａ利Ｊ：りも小さく／、１り過ぎで
′りＹましくない１．１パタイト粉末は５％を越えると
、金属材わ１の１１！ｊ Ｉ’ｌ 、狛１Ｊ靭竹を到１
害し−Ｃり「１１ノクイ多゛い。
して焼成収縮率を調ｉｎｌ する効果があり、又、アパ
タイト粉末は焼結体の膨１１１率を調１Ｍｌす°る効果
がある。−１−ｉｌｌ４は！）（）％未満では焼結金属
月利が焼結セラミック体よりも収縮率が人きく ／にり
過さ゛てθｆましくｌｒ＜、７ｈ％を越えると、収縮率
が焼結セラミック（Ａ利Ｊ：りも小さく／、１り過ぎで
′りＹましくない１．１パタイト粉末は５％を越えると
、金属材わ１の１１！ｊ Ｉ’ｌ 、狛１Ｊ靭竹を到１
害し−Ｃり「１１ノクイ多゛い。
かかる金属＋Ａ Ｆｌの焼結体（ｊ、１−記絹成の範囲
内で第３図に示Ｊ如ン＼；慮服ヰと第４図（Ｊ示Ｃ」如
ぎ収縮率並びに曲げ強電を小り、。
内で第３図に示Ｊ如ン＼；慮服ヰと第４図（Ｊ示Ｃ」如
ぎ収縮率並びに曲げ強電を小り、。
１−記しラミック月ａ：ｑど金属（Ａ利どは、例えば第
５図に示したように、ブ１ノス成形などにより金属月利
１を二１アどし、しラミック＋Ａ ＄３１２を外殻層と
する複合汁粉成形体とする。両材料は前記第１〜４図に
シｉζした１１６月１１ｖ・収縮率に阜づいで、それぞ
れの伯がなるべく一致Ｊるように組成を選定づる。
５図に示したように、ブ１ノス成形などにより金属月利
１を二１アどし、しラミック＋Ａ ＄３１２を外殻層と
する複合汁粉成形体とする。両材料は前記第１〜４図に
シｉζした１１６月１１ｖ・収縮率に阜づいで、それぞ
れの伯がなるべく一致Ｊるように組成を選定づる。
ｎ粉成形体は不？１Ｉｉ１！ｌ ：ｌｉ（は貞空Ｊり囲
気中で焼結する。すなわら、不活性雰囲気の場合は）フ
ルボンガス気流中で、又、内空雰囲気の揚台（よ１０
’ １−ｏｒｒ以下で、１２００−．１３００’ＣＦ焼
結号−る。このｉｆｂ＋ Ｉαα四囲、ブタンの焼結）
品１αが１２００−・１４０ （１℃、一方、）′バク
イトの焼結渦電が１１００〜１３００°Ｃであることか
ら、両者の焼結編１α範囲である１２００〜１３００℃
を採ったものである。不活性又は真空雰囲気でｌｆ ＜
、例えば酸素弁１’Ｅの存在ド（・はチタンが酸化づ
°るので好ましくない。
気中で焼結する。すなわら、不活性雰囲気の場合は）フ
ルボンガス気流中で、又、内空雰囲気の揚台（よ１０
’ １−ｏｒｒ以下で、１２００−．１３００’ＣＦ焼
結号−る。このｉｆｂ＋ Ｉαα四囲、ブタンの焼結）
品１αが１２００−・１４０ （１℃、一方、）′バク
イトの焼結渦電が１１００〜１３００°Ｃであることか
ら、両者の焼結編１α範囲である１２００〜１３００℃
を採ったものである。不活性又は真空雰囲気でｌｆ ＜
、例えば酸素弁１’Ｅの存在ド（・はチタンが酸化づ
°るので好ましくない。
本発明にＪ、れば、コアは金属化し、外殻は焼結ヒラミ
ック化した二層構造をなした複合体が得られる。そして
、ヒラミックと金１＋Ａどは膨ＩＩＩ係数がほぼ等しく
その界面には２０〜３０７１ｍのチタン酸化物にりなる
中間層が形成され、両層の結合が強固になっている。
ック化した二層構造をなした複合体が得られる。そして
、ヒラミックと金１＋Ａどは膨ＩＩＩ係数がほぼ等しく
その界面には２０〜３０７１ｍのチタン酸化物にりなる
中間層が形成され、両層の結合が強固になっている。
外殻にアパタイト系セラミックを使うことで生体親和性
に優れ、又、コアにチタンを用いることにＪ、り軽ｔｌ
！で高強度な物Ｙ′ｉが１シＩられ、医用インブランＩ
−材どじて有用な材わ１どなる。
に優れ、又、コアにチタンを用いることにＪ、り軽ｔｌ
！で高強度な物Ｙ′ｉが１シＩられ、医用インブランＩ
−材どじて有用な材わ１どなる。
又、粉末焼結法によるので形状は自由にＪることができ
る利点知ある。
る利点知ある。
つぎに実施例についで説明りる。
下記表に示した組成に、に Ｖ）Ａ、１３２種の８利を
用意した。、表中の中位は重ｆｉ１％である。
用意した。、表中の中位は重ｆｉ１％である。
表
△ ［３
二ｌ Ｔ ！ ｌ−１４＄５）末
！−＋ ０ ６ （
１ア Ｔｉ１Ｉｌ屈粉末 ５０ ４０月 アバ
タイ１〜粉 末（外削）１０ 例 アバタＩ’ｌ−粉末 ７０ ６０イー１ 英
わ）未 ３ ０
４ ０殻 フリッＩ・（外削）５３ 外殻に用いるフリットは Ｎａ ｃｏ ３：Ｓｔ ’０
２ ： （Ｅａ ＩＩＩ〕ｏ４ ＠ ２１１２０
：Ｃａ ＣＯ３： Ｎａ ２ （）・ｌ”３２０５１
０ｔ１２０−２ ： ３： ２： １： ２（
中ω比）の乾式）１７合物を１ （ｌ Ｏ０℃で溶融フ
リット化しＩ、：ものである。
！−＋ ０ ６ （
１ア Ｔｉ１Ｉｌ屈粉末 ５０ ４０月 アバ
タイ１〜粉 末（外削）１０ 例 アバタＩ’ｌ−粉末 ７０ ６０イー１ 英
わ）未 ３ ０
４ ０殻 フリッＩ・（外削）５３ 外殻に用いるフリットは Ｎａ ｃｏ ３：Ｓｔ ’０
２ ： （Ｅａ ＩＩＩ〕ｏ４ ＠ ２１１２０
：Ｃａ ＣＯ３： Ｎａ ２ （）・ｌ”３２０５１
０ｔ１２０−２ ： ３： ２： １： ２（
中ω比）の乾式）１７合物を１ （ｌ Ｏ０℃で溶融フ
リット化しＩ、：ものである。
Ａ、１３とｔ）にアクリル系バイングを用い−（造粒し
、乾式）゛レスで第５）図に示す如き二層構造体の圧！
５）体を成形し２だ１．つい（゛、これらを１２ ！＋
（１°（’、 ’Ｃ：］′ルｆンカス中（・焼成しｌ
こ。
、乾式）゛レスで第５）図に示す如き二層構造体の圧！
５）体を成形し２だ１．つい（゛、これらを１２ ！＋
（１°（’、 ’Ｃ：］′ルｆンカス中（・焼成しｌ
こ。
その結果、］アは金属化し、外殻は焼結セラミック化（
）Ｉこ一ニ層）ｆ／＞ ３Ｋｊの複合体が１！ノられた
。］アと外殻どの界面は２０〜３０ Ｉｌｍのチタン酸
化物層を中間層どしく強固／ｒ結合と＜’Ｌ・）（いＩ
こ。
）Ｉこ一ニ層）ｆ／＞ ３Ｋｊの複合体が１！ノられた
。］アと外殻どの界面は２０〜３０ Ｉｌｍのチタン酸
化物層を中間層どしく強固／ｒ結合と＜’Ｌ・）（いＩ
こ。
上記は不活性雰囲気−Ｃ焼結しｌご例を示したが、真空
中で焼結しても同様の１）のが得られた。
中で焼結しても同様の１）のが得られた。
第１図は本発明に用いる【ヒ′）ミック＋４利の膨ｎ艮
率を示づグラフ、第２図は同収縮率と強度を示タグラフ
、Ｗｌ ３図は本発明１、“用いる金属Ｈ料の膨張率を
示Ｊグラノ、第４図は同収縮率ど強電を示り゛グラフ、
第５図は実施例の成形体の一例を示Ｊ斜視図で゛ある。 １・・・・・・＝１１ ２・・・・・・外殻１ηｈ′［
出願人 鳴ｊｌｔｉ製陶株式会社代理人弁理ト 小 松
秀 畠
率を示づグラフ、第２図は同収縮率と強度を示タグラフ
、Ｗｌ ３図は本発明１、“用いる金属Ｈ料の膨張率を
示Ｊグラノ、第４図は同収縮率ど強電を示り゛グラフ、
第５図は実施例の成形体の一例を示Ｊ斜視図で゛ある。 １・・・・・・＝１１ ２・・・・・・外殻１ηｈ′［
出願人 鳴ｊｌｔｉ製陶株式会社代理人弁理ト 小 松
秀 畠
Claims (2)
- （１） アバタイ］・あるいはざらに石英を加えたも
のをバイ副ガラス系フリッ１−どどもに焼結してなる焼
結セラミック体に、チタンあるいはさらにアパタイトを
添加して焼結してなる焼結金属材料を複合一体化してな
ることを特徴どりるアバタイ！〜−ヂタン系枚合＋Ａ
＄Ａ 。 - （２） アバタイ１〜粉末５０〜１００％（１！、以
下同じ）、６英粉末０〜５０％にパイΔカラス系フリッ
１〜粉末を外削で１〜１５％添加してなるセラミック＋
Ｊ ｌ’３１ど、−ｒ ｆ Ｌｌ ４粉末５０〜７５％
、−［１金属粉末２５〜５０％にアバタイ１〜粉末を外
削′ｃθ〜５％添加してなる金属材料とを複合せしめ、
不活性又は貞空雰囲気で１２００〜１３００℃で焼ｌ１
ｌｌｃＪ−ることを特徴とＪるアパタイト−チタン系複
合材料の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57154035A JPS5945976A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | アパタイト‐チタン系複合材料およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57154035A JPS5945976A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | アパタイト‐チタン系複合材料およびその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5945976A true JPS5945976A (ja) | 1984-03-15 |
| JPS6140623B2 JPS6140623B2 (ja) | 1986-09-10 |
Family
ID=15575481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57154035A Granted JPS5945976A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | アパタイト‐チタン系複合材料およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5945976A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62132756A (ja) * | 1985-12-04 | 1987-06-16 | 株式会社アドバンス | 高強度リン酸カルシウム系セラミツク材 |
-
1982
- 1982-09-06 JP JP57154035A patent/JPS5945976A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62132756A (ja) * | 1985-12-04 | 1987-06-16 | 株式会社アドバンス | 高強度リン酸カルシウム系セラミツク材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6140623B2 (ja) | 1986-09-10 |
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