トリプル・カチオンアパタイト粒子を用いた布の高機能UVカット加工法の開発

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太陽から地球に届く光のうち，波長400 nm以下が紫外線（UV）であるが，波長によりUVC（-280 nm）, UVB（280-320 nm），UVA（320-400 nm）に分類される。UVCは我々のDNAに影響を与え極めて有害だが，オゾン層に吸収されて地表にはほぼ到達しない。UVBは，UVCほどではないにせよ，皮膚ガン，白内障など与える害は重大だが，地表に到達するUVの数%であり，我々が浴びるUVのほとんどはUVAであると言える。しかし，UVAも比較的軽微ながら皮膚の老化や日焼け等の影響がある。したがって我々は，浴びる量は少ないが影響が重大なUVBと，影響は比較的軽いが浴びる量の多いUVAを防御する必要があると言える。環境や生体に安全でイオン交換性の高いカルシウムヒドロキシアパタイト（CaHap）を基本とし，Caの一部を他の陽イオンと交換した固溶体粒子の合成において，UV吸収能を持つ陽イオンを用いることにより，UVカット性を持つ粒子を作ることができると考えた。これまでの研究から，UVBをよく吸収する物質としてチタン（Ti）を，UVAをよく吸収する物質としてセリウム（Ce）を見出した。TiやCeを含有するヒドロキシアパタイト固溶体，TiCaHap，CeCaHapならびにTiCeCaHap粒子を合成し，UV吸収能を比較してきた。このうち，Ceはレアアースの一種であり，電子部品の研磨剤，蛍光体，触媒など他の用途があるので，ベースメタルでUVAを吸収するものはないかと考え，本研究では亜鉛（Zn）を取り上げることにした。1年目は陽イオンサイトにおけるZnとCaの比率がZn/(Zn+Ca)=0-1の種々のZn含有アパタイト粒子（ZnCaHap）を合成し，純粋なHap結晶相が得られる条件と得られた粒子のUV吸収能を調べ，粒子中のZn含有量の最適条件を調べた。