(57)【要約】    【課題】  構成材料を焼結させるための熱を加えなくとも比較的簡便に複合体を製造できる複合体の製造方法を提供することを課題とする。    【解決手段】  連続孔が形成された多孔質材料を、前記連続孔に入る大きさの粒子状材料が液体に分散された分散液に浸漬した状態とする浸漬工程と、前記多孔質材料が前記分散液に浸漬された状態にて前記粒子状材料に重力加速度を超える加速度を与える加速度付与工程とを実施することにより、前記多孔質材料の連続孔中に前記粒子状材料を含んでなる複合体を製造することを特徴とする複合体の製造方法を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続孔が形成された多孔質材料を、前記連続孔に入る大きさの粒子状材料が液体に分散された分散液に浸漬した状態とする浸漬工程と、
前記多孔質材料が前記分散液に浸漬された状態にて前記粒子状材料に重力加速度を超える加速度を与える加速度付与工程とを実施することにより、
前記多孔質材料の連続孔中に前記粒子状材料を含んでなる複合体を製造する複合体の製造方法。
【請求項２】
前記多孔質材料として、前記粒子状材料の平均一次粒子径より大きい平均連続孔径を有する多孔質材料を用いる請求項１記載の複合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合体の製造方法に関するものであり、具体的には例えば、金属材料とカルシウム含有無機塩材料とを含み、生体骨の代替となり得る複合体を製造するための複合体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の複合体の製造方法としては、例えば、粉体状の金属材料と、カルシウム含有無機塩材料としての粉体状のハイドロキシアパタイトとを混合し、混合したものを焼結させることにより、金属材料とハイドロキシアパタイトとが混在した複合体を製造する方法が知られている（特許文献１）。
【０００３】
上記の方法により得られた複合体は、例えば、人工骨として生体内において使用され、金属材料が骨に必要とされる強度を有し、また、ハイドロキシアパタイトが骨組織の生成を誘導することから、生体骨の代替となり得る。
【０００４】
ところが、特許文献１に記載のごとく焼結を要する上記の複合体の製造方法においては、例えば、得られた複合体にひび割れ等が生じることによって複合体の強度が不十分なものになることを防ぎ、金属材料の力学的性質が意図したものとなるように、焼結における温度や時間を構成材料に合わせて厳密に制御しなければならない。従って、上記の複合体の製造方法は、焼結を要するため、必ずしも簡便に実施することができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２２２６３７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点等に鑑み、構成材料を焼結させるための熱を加えなくとも比較的簡便に複合体を製造できる複合体の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の複合体の製造方法は、連続孔が形成された多孔質材料を、前記連続孔に入る大きさの粒子状材料が液体に分散された分散液に浸漬した状態とする浸漬工程と、前記多孔質材料が前記分散液に浸漬された状態にて前記粒子状材料に重力加速度を超える加速度を与える加速度付与工程とを実施することにより、前記多孔質材料の連続孔中に前記粒子状材料を含んでなる複合体を製造することを特徴とする。
上記構成からなる複合体の製造方法によれば、前記分散液中の粒子状材料に対して、該分散液に前記多孔質材料が浸漬された状態で、重力加速度を超える加速度を与えることとなる。これにより、多孔質材料に形成された連続孔に、前記粒子状材料を入り込ませることができる。従って、構成材料を焼結させるための熱を加えなくとも、多孔質材料の連続孔中に粒子状材料を含んでなる複合体を比較的簡便に製造できる。
【０００８】
本発明の複合体の製造方法においては、前記多孔質材料として、前記粒子状材料の平均一次粒子径より大きい平均連続孔径を有する多孔質材料を用いることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の複合体の製造方法は、構成材料を焼結させるための熱を加えなくとも比較的簡便に複合体を製造できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】得られた複合体の断面をＳＥＭにより観察した写真。
【図２】加速度と加速度付与時間とを変化させることによる粒子状材料の充填率の変化を表すグラフ。
【図３】複合体における粒子状材料の充填率を表すグラフ。
【図４】複合体における粒子状材料の充填率を表すグラフ。
【図５】複合体における粒子状材料の充填率を表すグラフ。
【図６】複合体における粒子状材料の充填率を表すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る複合体の製造方法の一実施形態について詳しく説明する。
【００１２】
本実施形態の複合体の製造方法は、連続孔が形成された多孔質材料を、前記連続孔に入る大きさの粒子状材料が液体に分散された分散液に浸漬した状態とする浸漬工程と、前記多孔質材料が前記分散液に浸漬された状態にて前記粒子状材料に重力加速度を超える加速度を与える加速度付与工程とを実施することにより、前記多孔質材料の連続孔中に前記粒子状材料を含んでなる複合体を製造するものである。
【００１３】
即ち、本実施形態の複合体の製造方法は、粒子状材料が液体に分散された分散液に多孔質材料を浸漬した状態とする浸漬工程と、前記多孔質材料が前記分散液に浸漬された状態にて前記粒子状材料に重力加速度を超える加速度を与える加速度付与工程とを実施し、前記多孔質材料として連続孔が形成されたものを用い、且つ前記粒子状材料として前記連続孔に入る大きさのものを用いることにより、前記多孔質材料の連続孔中に前記粒子状材料を含んでなる複合体を製造するものである。
【００１４】
前記多孔質材料は、前記粒子状材料が入る大きさの連続孔が形成されているものである。即ち、前記多孔質材料は、前記粒子状材料のうち少なくとも一部が入る大きさの連続孔が形成されているものである。
詳しくは、前記多孔質材料は、連続孔によって外表面に開口が形成され、該開口から入った前記粒子状材料のうち少なくとも一部が連続孔に留まるように、連続孔が形成されているものである。
具体的には、前記多孔質材料は、例えば、連続孔が上記の開口から内側へ向けて曲折しながら延びるように形成されていることにより、開口から入った前記粒子状材料のうち少なくとも一部が連続孔の屈曲部分に留まるように構成されている。
なお、前記連続孔は、通常、多孔質材料の一端側から他端側まで連続するように形成されている。
【００１５】
前記連続孔の大きさ（前記開口の大きさも含む）は、Ｘ線ＣＴによる断層画像を用いて求めることができる。
具体的には、多孔質材料内の各部位における連続孔の大きさは、例えば、Ｘ線ＣＴによる断層画像において孔を形成する壁面の一端から他端までの長さによって求める。
【００１６】
前記多孔質材料の平均連続孔径は、通常、５０μｍ〜５００μｍである。具体的には例えば、空隙率６０％の多孔質材料であれば、連続孔は、通常、平均連続孔径が５０μｍ〜５００μｍとなるように形成されている。
前記平均連続孔径は、Ｘ線ＣＴによる断層画像において孔の輪郭をトレースし、その周囲長と孔の面積率とから計算することによって求めるものである。詳しくは、前記平均連続孔径は、以下のようにして求める。
即ち、多孔質材料の所定体積部分（直径６ｍｍ×高さ４．５５ｍｍの円柱状）に対してＸ線ＣＴによって１３μm／ピクセルの断層画像（円柱高さ方向に沿った３５０枚の円形画像）を得て、画像解析ソフトフェアによって２値化する。このとき、ボリュームレンダリングソフトウェア（製品名「VG-Studio」  日本ビジュアルサイエンス社製）によって画像を３Ｄ構築し、３Ｄ構築した画像において多孔質材料の外部とつながっていない孔を独立孔とし、該独立孔を平均連続孔径の対象から除外する。
さらに、断層画像における孔以外の部分の領域を１ピクセル拡張させる。これにより、２６μｍ未満の大きさの孔をなくす。また、これにより、独立孔となった孔を平均連続孔径の対象から除外する。
上記の操作を実施した後、０．２８ｃｍ2の面積における円形の平面画像において、孔の周囲長と孔の面積率とを画像ソフトウェアによって測定し、下記のようにして平均連続孔径を算出する。
０．２８ｃｍ2の面積（Ａ）における孔の面積率をＢ（％）、孔の周囲長をＣとし、面積Ａにおいて直径Ｒのｎ個の円形の孔が、互いに外周で接するように並んで連続孔を形成していると仮定する。そして、面積Ａにおける連続孔の面積をπ（Ｒ／２）2×ｎ、及び、Ａ×（Ｂ／１００）によって表し、両方を等号で結ぶ。一方、孔の周囲長ＣをＣ＝πＲ×ｎで表す。２式から、それぞれｎを求め、それぞれのｎを等号で結んで式を変形することによって、Ｒを算出する。そして、各円形の平面画像において算出したＲを平均することにより、前記平均連続孔径を求める。
【００１７】
前記多孔質材料の空隙率は、通常、５０〜７０％である。該空隙率は、多孔質材料の体積と、多孔積材料を構成する材料の比重とから計算によって求める。
【００１８】
前記連続孔の平均連続孔径は、粒子状材料がより確実に連続孔内に入り込むことができるという点で、後述する粒子状材料の平均粒子径より大きいことが好ましい。即ち、前記多孔質材料として、前記粒子状材料の平均一次粒子径より大きい平均連続孔径を有する多孔質材料を用いることが好ましい。なお、粒子状材料の平均粒子径については、後述する。
【００１９】
また、前記多孔質材料の前記連続孔は、通常、孔径分布が５０μｍ〜５００μｍとなるように形成されている。
前記孔径分布は、Ｘ線ＣＴによる断層画像を画像解析することによって求めるものである。
【００２０】
前記多孔質材料の形状は、特に限定されず、該形状としては、例えば、棒状、板状、球状等が挙げられる。
【００２１】
前記多孔質材料の材質は、特に限定されないが、前記粒子状材料の材質とは異なる。
前記多孔質材料としては、具体的には例えば、無機物を含む無機多孔質材料、又は、有機物を含む有機多孔質材料を用いることができる。
【００２２】
前記無機物としては、金属、又は、非金属を採用することができる。
【００２３】
前記金属としては、特に限定されず、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、周期律表における第３〜１５族の金属などを採用することができる。
【００２４】
具体的には、前記アルカリ金属としては、例えばＮａ、Ｋなどを採用でき、前記アルカリ土類金属としては、例えばＢｅ、Ｍｇ、Ｃａなどを採用でき、周期律表における第３〜１５族の金属としては、例えばＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｐｂなどを採用できる。
【００２５】
前記非金属としては、例えば、二酸化ケイ素などのケイ素含有物を採用することができる。
【００２６】
前記有機物としては、例えば、高分子化合物を採用することができる。
【００２７】
前記高分子化合物としては、特に限定されず、例えば、セルロースなどの天然高分子化合物、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリアルキレン、ポリエステルなどの合成高分子化合物を採用することができる。
【００２８】
具体的には、前記多孔質材料としては、例えば、無機物としての純金属、合金、金属塩、又は、金属酸化物などを含むものを採用することができる。
前記純金属としては、例えば、純金属チタン等を採用することができ、前記合金としては、例えば、マグネシウム含有合金やチタン含有合金等を採用することができ、前記金属塩としては、例えば、カルシウム塩等を採用することができる。
【００２９】
前記多孔質材料としては、製造された複合体を生体内材料の用途で使用したときに生体適合性に優れるという点で、純金属チタンを含むもの、又はチタン含有合金を含むものが好ましい。
前記チタン含有合金としては、例えば、チタン（Ｔｉ）−クロム（Ｃｒ）−アルミニウム（Ａｌ）合金、チタン（Ｔｉ）−クロム（Ｃｒ）−スズ（Ｓｎ）合金、チタン（Ｔｉ）−ニオブ（Ｎｂ）−タンタル（Ｔａ）−ジルコニウム（Ｚｒ）合金等を採用することができる。
【００３０】
また、前記多孔質材料としては、製造された複合体を生体内材料の用途で使用したときに生体適合性に優れるという点で、カルシウム塩としての炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）又はカルシウムシリケート（ＣａＳｉＯ3）を含むものが好ましい。また、同様の理由により、合金としてのマグネシウム含有合金が好ましい。
なお、製造した複合体を各種フィルター用途において用いる場合には、前記多孔質材料としては、酸化チタン（ＴｉＯ2）を含むものが好ましい。また、製造した複合体を衝撃吸収用途において用いる場合には、前記多孔質材料としては、熱可塑性エラストマー等の弾性材料が好ましい。
【００３１】
前記多孔質材料としては、市販されているものを用いることができる。
【００３２】
前記粒子状材料は、粒子状に形成され、且つ少なくとも一部が前記多孔質材料の連続孔に入る大きさに形成されたものである。
【００３３】
前記粒子状材料の各粒子の大きさは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察によって各粒子を観察することによって求める。具体的には、ＳＥＭ観察像における各粒子の一端から他端まで直線線分を引いたときの最長長さにより求める。
【００３４】
前記粒子状材料の形状としては、例えば、真球状や扁球状などの球状、針状、板状、立方体状などを採用することができる。該形状は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察によって確認することができる。
【００３５】
前記粒子状材料は、通常、複数の粒子状材料の大きさを平均した平均一次粒子径が、０．０３μｍ〜４０μｍとなるように形成されている。
該平均一次粒子径は、形状が球状の粒子においては、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像の画像解析により、少なくとも２００個の粒子の直径を平均する方法によって求める。一方、形状が針状など異方的な粒子においては、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像の画像において無作為に引いた直線において１粒子内の交点間長さを少なくとも２００粒子について平均する切片法によって求める。
【００３６】
前記平均一次粒子径に対して、上述した前記多孔質材料の平均連続孔径は、１．２〜２００００倍であることが好ましく、１０〜１００倍であることがより好ましい。これにより、前記粒子状材料が、より確実に多孔質材料の連続孔に入ることができるという利点がある。
【００３７】
前記粒子状材料は、材質が特に限定されず、該粒子状材料としては、例えば、上述した無機物を含む粒子状無機材料、又は、上述した有機物を含む粒子状有機材料を用いることができる。
【００３８】
具体的には、前記粒子状無機材料としては、例えば、無機物としての金属を含む粒子状金属材料、又は、無機物として金属以外のものを含む粒子状非金属材料などを用いることができる。
【００３９】
前記粒子状金属材料に含まれる金属としては、上述したものと同様、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、周期律表における第３〜１５族の金属などを採用することができる。
【００４０】
より具体的には、前記粒子状金属材料としては、無機金属塩を含むものを用いることができる。該無機金属塩としては、製造された複合体を人工骨用途で使用したときに骨組織の生成を促進できるという点で、Ｃａを含む無機金属塩が好ましく、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ3）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）、ハイドロキシアパタイト（Ｃａ10（ＰＯ4）6（ＯＨ）2）、第三リン酸カルシウム（Ｃａ3（ＰＯ4）2）、オクタカルシウムフォスフェート（Ｃａ8Ｈ2（ＰＯ4）6・５Ｈ2Ｏ）などがより好ましい。
【００４１】
また、前記粒子状有機材料としては、例えば、有機物としての高分子化合物を含む粒子状高分子材料を用いることができる。
【００４２】
前記粒子状高分子材料に含まれる高分子化合物としては、特に限定されず、例えば、上述したものと同様のものなどを採用することができる。
【００４３】
前記粒子状高分子材料に含まれる高分子化合物としては、製造された複合体を生体内材料の用途で使用したときに生体内において分解し得るという点で、Ｌ−乳酸が重合したポリＬ−乳酸、ポリグリコール酸、又は、ポリカプロラクトンが好ましい。
【００４４】
なお、前記粒子状材料としては、市販されているものを用いることができる。
【００４５】
前記浸漬工程において用いる液体は、前記粒子状材料を分散させることができるものであれば、特に限定されない。
【００４６】
前記液体としては、水、有機溶媒などを用いることができる。
【００４７】
前記有機溶媒としては、ｎ−ヘキサンなどの鎖状炭化水素類、シクロヘキサンなどの環状炭化水素類、ベンゼンなどの芳香族炭化水素類、メタノールやエタノールなどの１価アルコール類、エチレングリコールなどの多価アルコール類、アセトンなどのケトン類、酢酸エチルなどのエステル類、ジエチルエーテルなどのエーテル類、クロロホルムなどの塩素含有溶媒、ジメチルホルムアミドなどの窒素含有溶媒などを用いることができる。
【００４８】
なお、前記液体としては、１種の単独物、又は、２種以上の混合物を用いることができる。２種以上の混合物としては、例えば、水と有機溶媒との混合物などを用いることができる。
【００４９】
前記浸漬工程においては、一般的な方法によって、前記粒子状材料を液体に分散させた分散液に前記多孔質材料を浸漬した状態とすることができる。
具体的には、浸漬工程においては、例えば、液体と粒子状材料とを混合し、撹拌棒を用いた手撹拌又は撹拌子を用いたマグネチックスターラーによる撹拌などによって粒子状材料を分散させて分散液を調製し、該分散液に多孔質材料を入れて、多孔質材料が分散液に浸漬された状態にすることができる。また、例えば、液体中と粒子状材料とを混合した後に、超音波発生装置からの超音波を与えることにより粒子状材料を分散させて分散液を調製し、同様にして、多孔質材料が分散液に浸漬された状態にすることができる。
前記浸漬工程においては、分散液における粒子状材料の濃度が、通常、０．５〜２．５ｇ／ｍＬである。即ち、前記浸漬工程においては、０．５〜２．５ｇ／ｍＬ濃度となるように液体に粒子状材料が分散されてなる分散液を用いる。
【００５０】
前記浸漬工程においては、前記多孔質材料の存在下にて粒子状材料を液体に分散させてもよく、前記多孔質材料の非存在下にて粒子状材料を液体に分散させてもよい。
【００５１】
前記浸漬工程は、通常、室温において実施するが、前記液体の粘度を低下させ、粒子状材料の分散を良好にする目的等のために、加温条件下において実施することもできる。
【００５２】
前記加速度付与工程においては、分散液に多孔質材料を浸漬した状態にて、多孔質材料及び分散液中の粒子状材料に対して、重力加速度を超える加速度を与える。
前記加速度付与工程を実施することにより、重力加速度を超える加速度を、液体に分散した粒子状材料に与えることができるため、多孔質材料の連続孔に、粒子状材料のうちの少なくとも一部を入り込ませることができる。
前記加速度付与工程においては、分散液中で粒子状材料が凝集していたとしても、重力加速度を超える加速度によって、凝集した粒子状材料が多孔質材料に当接して分散しつつ、例えば粒子状材料が一次粒子となって多孔質材料の連続孔に入り込むことができる。
【００５３】
前記加速度付与工程においては、多孔質材料を溶融させるための加熱、又は、粒子状材料を溶融若しくは互いに焼結させるための加熱がなくても、多孔質材料の連続孔に粒子状材料を入り込ませることができる。従って、上記の複合体の製造方法によれば、上述のごとき加熱がなくても、複合体を製造することができる。
【００５４】
上記の複合体の製造方法においては、上述のごとき加熱を必ずしも必要としないため、複合体を構成する各材料の材質を比較的広い範囲から選択することができる。具体的には例えば、多孔質材料の材質及び粒子状材料の材質の両方を、一般的な無機化合物より融点の低い高分子化合物にしたとしても、前記浸漬工程及び前記加速度付与工程を実施することにより、上述のごとき加熱がなくても、複合体を製造することができる。従って、製造された複合体は、構成材料の制限を受けにくく、様々な材料で構成されたものとなり得る。
【００５５】
前記加速度付与工程においては、遠心力を利用して、重力加速度を超える加速度を与えることが好ましい。即ち、回転により生じる遠心加速度を与えることが好ましい。遠心力によって重力加速度を超える加速度を与えることにより、簡便に加速度付与工程を実施できるという利点がある。
【００５６】
具体的には例えば、前記加速度付与工程は、遠心分離器を用いて実施することができる。より具体的には例えば、前記加速度付与工程は、前記浸漬工程によって調製した分散液と、前記多孔質材料とを遠心分離器に備えられた遠心用チューブ内に入れ、所定の回転数で所定時間回転させることにより実施することができる。
【００５７】
前記加速度付与工程においては、重力加速度を超える加速度が１０ｍ／ｓ2以上の加速度であることが好ましく、１００ｍ／ｓ2以上の加速度であることがより好ましい。１０ｍ／ｓ2以上の加速度であることにより、粒子状材料がより確実に多孔質材料の連続孔に入ることができ、粒子状材料の充填率がより優れたものになるという利点がある。また、重力加速度を超える加速度が１０００００ｍ／ｓ2以下の加速度であることが好ましく、４００００ｍ／ｓ2以下の加速度であることがより好ましい。１０００００ｍ／ｓ2以下の加速度であることにより、与えられた加速度によって多孔質材料の一部が破壊することをより確実に抑制し、できあがった複合体における強度をより確実に十分なものにすることができるという利点がある。
【００５８】
前記加速度付与工程においては、重力加速度を超える加速度を１分間以上与えることが好ましく、２分間以上与えることがより好ましい。重力加速度を超える加速度を１分間以上与えることにより、粒子状材料がより確実に多孔質材料の連続孔に入ることができるという利点がある。また、重力加速度を超える加速度を１０分間以下与えることが好ましく、８分間以下与えることがより好ましい。重力加速度を超える加速度を１０分間以下与えることにより、与えられた加速度によって多孔質材料の一部が破壊することをより確実に抑制し、孔内に充填した粒子状材料が脱落することをより確実に防ぐことができ、できあがった複合体における強度をより確実に十分なものにすることができるという利点がある。
【００５９】
前記加速度付与工程は、複数回実施することができる。具体的には、１回目の加速度付与工程を実施した後の複合体を、加速度を与えた方向が２回目以降の加速度付与工程において変わるように配置して、２回目以降の加速度付与工程を実施することができる。
前記加速度付与工程を複数回実施することにより、前記粒子状材料が、より確実に多孔質材料の連続孔に入ることができるという利点がある。
【００６０】
なお、上記の複合体の製造方法における多孔質材料と液体との組み合わせとしては、液体中において多孔質材料の連続孔が保たれるのであれば、特に限定されるものではない。また、粒子状材料と液体との組み合わせとしては、液体中において粒子状材料が粒子状の形状を保てるのであれば、特に限定されるものではない。
【００６１】
上記の複合体の製造方法においては、前記加速度付与工程を実施した後に、複合体に含まれる前記液体を除去する液体除去工程を実施することが好ましい。
前記液体除去工程においては、例えば、前記液体が揮発する温度にて複合体を加熱すること、又は、前記液体が揮発する気圧下にて複合体を静置することなどにより、複合体に含まれる液体を除去することができる。
【００６２】
上記の複合体の製造方法においては、必要であれば、さらに、前記粒子状材料の融点を超える温度で複合体を加熱することにより、多孔質材料の連続孔内にある粒子状材料を溶融させることができる。
【００６３】
本実施形態の複合体の製造方法は、上記例示の通りであるが、本発明は、上記例示の複合体の製造方法に限定されるものではない。また、本発明では、一般の複合体の製造方法において採用される種々の形態を、本発明の効果を損ねない範囲で採用することができる。
【実施例】
【００６４】
以下に、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００６５】
（実施例１）
下記のものを用意した。
「多孔質材料」
大きさ２．５ｍｍ×２．５ｍｍ×５．０ｍｍの直方体  純チタン製
空隙率６０％
連続孔の大きさ：５０〜５００μｍの範囲、平均連続孔径：２００μｍ
「粒子状材料」
平均一次粒子径：５．２μｍ、  炭酸カルシウム  球状（試薬購入品）
次に、下記の工程を実施した。
［浸漬工程］
粒子状材料の濃度が２ｇ／ｍＬとなるように上記の粒子状材料を水に入れ、超音波照射により粒子状材料を分散させ、２．０ｇ／ｍＬ濃度の分散液を得た。なお、該分散液は、容量１０ｍＬの遠心分離用チューブ内で調製した。また、この分散液に上記の多孔質材料を浸漬した。
［加速度付与工程］
回転半径  ９．４ｃｍの遠心分離器を用いて、上記の分散液に多孔質材料を浸漬した状態のものに対して、２９４００ｍ／ｓ2の加速度を３分間与えた。
［液体除去工程］
加速度付与工程後の多孔質材料を１００℃の環境下で１時間静置し、水を揮発させた。
以上のようにして、複合体を製造した。
【００６６】
（実施例２）
平均一次粒子径５．２μｍの粒子状材料に代えて、平均一次粒子径３０ｎｍの粒子状材料を用いた点以外は、実施例１と同様にして複合体を製造した。
【００６７】
（実施例３〜６）
加速度付与工程において、４９０ｍ／ｓ2の加速度をそれぞれ１分間、３分間、５分間、７分間、１０分間与えた点以外は、実施例１と同様にしてそれぞれの複合体を製造した。
【００６８】
（実施例７〜１１）
加速度付与工程において、４９００ｍ／ｓ2の加速度をそれぞれ２分間、４分間、６分間、８分間、１０分間与えた点以外は、実施例１と同様にしてそれぞれの複合体を製造した。
【００６９】
（実施例１２〜１６）
加速度付与工程において、９８００ｍ／ｓ2の加速度をそれぞれ１分間、３分間、５分間、７分間、１０分間与えた点以外は、実施例１と同様にしてそれぞれの複合体を製造した。
【００７０】
（実施例１７〜２１）
加速度付与工程において、３６，３００ｍ／ｓ2の加速度をそれぞれ２分間、４分間、６分間、８分間、１０分間与えた点以外は、実施例１と同様にしてそれぞれの複合体を製造した。
【００７１】
（実施例２２〜２６）
浸漬工程においてそれぞれ０．５ｇ／ｍＬ濃度、１．０ｇ／ｍＬ濃度、１．５ｇ／ｍＬ濃度、２．０ｇ／ｍＬ濃度、２．５ｇ／ｍＬ濃度の炭酸カルシウム分散液を用いた点、また、加速度付与工程において９８００ｍ／ｓ2の加速度を５分間与えた点以外は、実施例１と同様にしてそれぞれの複合体を製造した。
【００７２】
（実施例２７〜２９）
粒子状材料を平均一次粒子径３０ｎｍのもの（炭酸カルシウム）に変えた点、また、浸漬工程においてそれぞれ０．５ｇ／ｍＬ濃度、１．０ｇ／ｍＬ濃度、１．５ｇ／ｍＬ濃度の炭酸カルシウム分散液を用いた点、また、加速度付与工程において９８００ｍ／ｓ2の加速度を５分間与えた点以外は、実施例１と同様にしてそれぞれの複合体を製造した。
【００７３】
（実施例３０〜３５）
浸漬工程においてそれぞれ０．２ｇ／ｍＬ濃度、０．４ｇ／ｍＬ濃度、０．６ｇ／ｍＬ濃度、１．０ｇ／ｍＬ濃度、１．３ｇ／ｍＬ濃度、２．０ｇ／ｍＬ濃度の炭酸カルシウム／エタノール分散液を用いた点、また、加速度付与工程において９８００ｍ／ｓ2の加速度を５分間与えた点以外は、実施例１と同様にしてそれぞれの複合体を製造した。
【００７４】
（実施例３６〜３８）
粒子状材料を平均一次粒子径３０ｎｍのもの（炭酸カルシウム）に変えた点、また、浸漬工程においてそれぞれ０．６ｇ／ｍＬ濃度、０．７ｇ／ｍＬ濃度、１．０ｇ／ｍＬ濃度の炭酸カルシウム／エタノール分散液を用いた点、また、加速度付与工程において９８００ｍ／ｓ2の加速度を５分間与えた点以外は、実施例１と同様にしてそれぞれの複合体を製造した。
【００７５】
（実施例３９〜４１）
加速度付与工程において３６３００ｍ／ｓ2の加速度を４分間与えた点、加速度付与工程をそれぞれ１回、３回、５回実施した点以外は、実施例１と同様にしてそれぞれの複合体を製造した。
【００７６】
（実施例４２）
上述した平均一次粒子径１２μｍの粒子状材料（炭酸カルシウム）［粒子状材料Ａ］と、上述した平均一次粒子径３０ｎｍの粒子状材料（炭酸カルシウム）［粒子状材料Ｂ］とを用いて、下記のようにして複合体を製造した。
即ち、２ｇ／ｍＬ濃度となるように実施例１と同様に粒子状材料Ａを水に分散させて浸漬工程を実施し、その後、３６３００ｍ／ｓ2の加速度を４分間与えて１回目の加速度付与工程を実施した。さらに、１ｇ／ｍＬ濃度となるように粒子状材料Ｂを水に分散させた分散液を用いて３６３００ｍ／ｓ2の加速度を４分間与えて２回目の加速度付与工程を実施した。
【００７７】
（実施例４３）
１ｇ／ｍＬ濃度となるように実施例１と同様に粒子状材料Ｂを水に分散させて浸漬工程を実施し、その後、３６３００ｍ／ｓ2の加速度を４分間与えて１回目の加速度付与工程を実施した。さらに、２ｇ／ｍＬ濃度となるように粒子状材料Ａを水に分散させた分散液を用いて３６３００ｍ／ｓ2の加速度を４分間与えて２回目の加速度付与工程を実施した。
【００７８】
（実施例４４）
粒子状材料Ａ及び粒子状材料Ｂをそれぞれ１５重量部及び７．５重量部の割合で混合した粒子状材料を１．５ｇ／ｍＬ濃度となるように水に分散させて浸漬工程を実施し、その後、３６３００ｍ／ｓ2の加速度を４分間与えて加速度付与工程を実施した。
【００７９】
＜複合体の観察＞
製造した複合体の内部における様子を走査型電子顕微鏡により観察した。即ち、製造した複合体をペンチで長手方向に引き裂き、破断面中央部を観察した。
実施例１及び実施例２の複合体における観察像をそれぞれ図１（ａ）及び（ｂ）に示す。図１（ａ）、（ｂ）の各観察像において、略右半分が多孔質材料を表し、略左半分が多孔質材料に充填された粒子状材料を表している。
【００８０】
＜複合体における粒子状材料の充填率＞
実施例３〜２１の複合体における粒子状材料の充填率、即ち、多孔質材料の連続孔の体積に占める粒子状材料の体積の百分率を図２に示す。なお、多孔質材料における連続孔の体積は、多孔質材料の重量及び体積と金属チタンの密度とから計算によって求めた。
同様に、実施例２２〜２９の複合体における粒子状材料の充填率を図３に示す。
また、実施例３０〜３８の複合体における粒子状材料の充填率を図４に示す。
さらに、実施例３９〜４１の複合体における粒子状材料の充填率を図５に示す。
また、実施例４２〜４４の複合体における粒子状材料の充填率を図６に示す。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の複合体の製造方法は、例えば、多孔質材料としてチタン含有材料を用い、粒子状材料としてカルシウム含有無機塩を用いて、チタン含有多孔質材料の連続孔中にカルシウム含有無機塩が充填された複合体を製造するために好適に用いられる。このようにして製造した複合体は、例えば、骨との結合が必要な硬組織代替材料などの生体材料用に用いられ、より具体的には、例えば、大腿骨ステム、人工歯根などに好適に用いられ得る。
また、本発明の複合体の製造方法は、例えば、各種フィルター用の複合体、又は、衝撃吸収用の複合体を製造するためにも好適に用いられる。
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図１】
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