酸化物ーリン酸塩一フッ化物ー水系におけるフロオロアパタイト生成条件の検討

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歯科用途に応用するフルオロアパタイト系セメントの開発を目的とし,スラリ-状多相系混合物から,より有効にかつ結晶学的に良好で,しかも可溶性塩等の來雑物を含まないフルオロアパタイト(以下、FAp)の生成条件を見出すため、酸化カルシウム,リン酸カルシウム,フッ化カルシウム,正リン酸水溶液等の混合組成と粉末混合物の焼成条件を変えたときの反応生成物の分析を行った。なお混合物は,いずれもほゞFApの化学量論比に配合した。反応生成物中には,いずれの組成物からもFApの生成が認められた。ただし,組成物により,未反応塩および中間反応物である第二リン酸カルシウム(以下,DCPD)やその他のリン酸塩が含まれていた。このうち,DCPDの配合比を高くした系では,FApの生成量が少なく,DCPDがかなり残存していた。また、第一リン酸カルシウムを含む系においても,中間反応物が多量残存しており,FApの生成量が少なかった。これに対し,酸化カルシウム,フッ化カルシウムおよび正リン酸から成る系では,FApがかなり多く生成するこしが認められた。また,系のリン酸濃度が高いものほど,FAp生成反応がより進行することが明らかになった。さらに,この系の粉末にフッ化ナトリウムを微量添加し、1000℃で1時間焼結を行うと,FApの生成量が著しく増大するとともに,その結晶性が向上することが判明した。以上のことから,スラリ-状混合物を用いて,迅速かつ有効にFApを生成させる条件として,DCPD等の比較的安定な中間体を生成する反応経路を避けるべく,リン酸カルシウムの配合を少なくし,しかも,粉末成分をより均一な状態で反応させ,かつリン酸とフッ化カリシウムとの副反応(フッ化水素の生成等)を抑制するために,粉末混合物の焼結体を用いることが有効であると考えられる。