(57)【要約】【課題】  発熱特性を向上させる。【解決手段】  生体１０ａ内に留置して交流磁場で発熱させ患部１０ｂを焼灼する生体加熱材料として用いられ、硝酸イットリウム及び硝酸第二鉄を原料として用いて前駆体粉末を作製し、該前駆体粉末を焼成の温度で焼成することによって得られるＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料、Ｙ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料（０＜ｘ≦２．５、Ｌｎはランタノイド系列の元素である）である。【選択図】図１
2011063455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体内に留置して交流磁場で発熱させ患部を焼灼する生体加熱材料として用いられるＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料の製造方法において、
硝酸イットリウム及び硝酸第二鉄を原料として用いて前駆体粉末を作製し、該前駆体粉末を１０００℃〜１２００℃の範囲で焼成することを特徴とするＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料の製造方法。
【請求項２】
上記請求項１の製造方法により製造されたことを特徴とするＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料。
【請求項３】
生体内に留置して交流磁場で発熱させ患部を焼灼する生体加熱材料として用いられるＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料（Ｌｎはランタノイド系列の元素である）の製造方法において、
硝酸イットリウム、Ｌｎの硝酸塩及び硝酸第二鉄を用いて前駆体粉末を作製し、該前駆体粉末を１０５０℃〜１３００℃の範囲で焼成することを特徴とするＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料の製造方法。
【請求項４】
上記Ｌｎは、Ｇｄ又はＳｍであることを特徴とする請求項３記載のＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料の製造方法。
【請求項５】
上記請求項３又は請求項４の製造方法により作製され、Ｘが０＜ｘ≦２．５であることを特徴とするＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料。
【請求項６】
生体内に留置して交流磁場で発熱させ患部を焼灼する生体加熱材料として用いられるＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料の製造方法において、
Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２をビーズミルを用いて粉砕し、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料を得ることを特徴とするＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料の製造方法。
【請求項７】
上記請求項６の製造方法により製造された結晶子径が３０ｎｍ以下或いは粒子径が５４ｎｍ以下であることを特徴とするＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流磁場で発熱させるフェライト材料のＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料（０≦ｘ≦２．５、Ｌｎはランタノイド系列の元素である）に関し、特に癌治療などの焼灼療法で用いることができ、発熱特性を向上させたＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料の製造方法及びこの製造方法により得られたＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、フェライト材料を生体内に留置し、留置した生体加熱材料のフェライト材料を交流磁場で加熱し、癌等を焼灼する治療方法が記載されている。この方法は、ラジオ波焼灼療法やマイクロ波凝固療法に比べ、広範な焼灼が可能であること、点在する癌等に対応できること、焼灼範囲を厳密に制御できること等の点で有利である。
【０００３】
ＭＦｅ２Ｏ４型フェライト（Ｍは２価の金属）は、様々な材料の中で優れた発熱を示す。ＭＦｅ２Ｏ４型フェライトとしては、例えば、ＦｅＦｅ２Ｏ４、ＭｇＦｅ２Ｏ４、Ｍｇ１−ＸＣａＸＦｅ２Ｏ４系がある。ＭＦｅ２Ｏ４型フェライトは、共沈法や高分子化法などの化学的手法によっても作製でき、これらが交流磁場中で良好な発熱を示すことを下記の非特許文献１〜４に記載されている。
【０００４】
しかしながら、ＭＦｅ２Ｏ４型フェライトにおいて、Ｆｅ、Ｍｇ以外の２価の金属としては、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕなどがあり、生体適合性の乏しいものである。また、生体適合性が良いと考えられる上記ＦｅＦｅ２Ｏ４、ＭｇＦｅ２Ｏ４、Ｍｇ１−ＸＣａＸＦｅ２Ｏ４系などについても、ＦｅＦｅ２Ｏ４は２価のＦｅを使用している点、ＭｇＦｅ２Ｏ４、Ｍｇ１−ＸＣａＸＦｅ２Ｏ４系はアルカリ土類金属を使用している点などが、将来の実用化の際の問題点となる可能性を含んでいる。
【０００５】
また、生体加熱材料は、生体内に留置する量が少量であることが好ましい。生体内に留置する量を少量にするには、単位質量当たりでの発熱特性がいっそう優れた生体加熱材料の製造方法を開発する必要がある。
【０００６】
ＭＦｅ２Ｏ４型フェライト以外の酸化物以外では、生体加熱材料の報告はほとんどないため、材料開発を行なう上で、ＭＦｅ２Ｏ４という組成に限定されてしまう。そこで、将来の実用化の際に問題がなく、単位質量当たりでの発熱特性に優れた生体加熱材料が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−０８９７０４号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Jpn.J.Appl.Phys., Vol.41(3), pp.1620-1620 (2002).
【非特許文献２】J. Mater. Sci., 40(1), pp.135-138 (2005).
【非特許文献３】Mat. Res. Bull., 40, pp.1126-1135 (2005).
【非特許文献４】J. Alloys and Compounds, 461, pp.467-473 (2008).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、ＭＦｅ２Ｏ４型フェライト以外の酸化物材料であり、単位質量当たりの発熱特性が優れたＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料（０≦ｘ≦２．５、Ｌｎはランタノイド系列の元素である）の製造方法及びこの製造方法よって得られたＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料（０≦ｘ≦２．５、Ｌｎはランタノイド系列の元素である）を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成する本発明に係るＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料の製造方法は、生体内に留置して交流磁場で発熱させ患部を焼灼する生体加熱材料として用いられるＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料の製造方法であり、硝酸イットリウム及び硝酸第二鉄を原料として用いて前駆体粉末を作製し、前駆体粉末を１０００℃〜１２００℃の範囲で焼成する。
【００１１】
上述した目的を達成する本発明に係るＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料は、上記Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料の製造方法により得ることができる。
【００１２】
上述した目的を達成する本発明に係るＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料の製造方法は、生体内に留置して交流磁場で発熱させ患部を焼灼する生体加熱材料として用いられるＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料（Ｌｎはランタノイド系列の元素である）の製造方法であり、硝酸イットリウム、上記Ｌｎの硝酸塩及び硝酸第二鉄を用いて前駆体粉末を作製し、該前駆体粉末を１０５０℃〜１３００℃の範囲で焼成する。
【００１３】
上述した目的を達成する本発明に係るＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料は、上記Ｙ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料の製造方法により作製され、Ｘが０＜ｘ≦２．５である。
【００１４】
上述した目的を達成する本発明に係るＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料の製造方法は、生体内に留置して交流磁場で発熱させ患部を焼灼する生体加熱材料として用いられるＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料の製造方法であり、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２をビーズミルを用いて粉砕し、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料を得る。
【００１５】
上述した目的を達成する本発明に係るＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料は、上記Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料の製造方法により得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、硝酸イットリウム及び硝酸第二鉄、又は更にＬｎ（ランタノイド系列）の硝酸塩を加えたものを原料として用いて前駆体粉末を作製し、この前駆体粉末を所定の温度で焼成することによって、単位質量当たりの交流磁場中での発熱量がきわめて大きいＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料、Ｙ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料（０＜ｘ≦２．５）を得ることができる。
【００１７】
また、本発明では、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２をビーズミルを用いて粉砕し、微粒子化することによって、単位質量当たりの交流磁場中での発熱量が極めて大きいＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料を得ることができる。
【００１８】
これにより、本発明では、生体内にＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料やＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料を留置して治療する場合に、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料やＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料の投与量を減ずることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料及びＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料の使用例を説明する図である。
【図２】Ｃｕ−Ｋα線を用いて、サンプル１〜サンプル５のＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料のＸ線回析の測定結果を示す図である。
【図３】サンプル１〜サンプル５、サンプル１０〜サンプル１４の焼成温度と粒子径の関係を示す図である。
【図４】サンプル１〜サンプル５のＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料の１ｇを交流磁場（３７０ｋＨｚ、磁場強度１．７７ｋＡ／ｍ）に２０分間置いたときの上昇温度ΔＴと時間との関係を示す図である。
【図５】サンプル１〜サンプル５のＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料、サンプル１０〜サンプル１４のＹ１．５Ｇｄ１．５Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料１ｇを交流磁場（３７０ｋＨｚ、磁場強度１．７７ｋＡ／ｍ）に２０分間置いたときの上昇温度ΔＴと焼成温度との関係を示す図である。
【図６】Ｃｕ−Ｋα線を用いて、サンプル１０〜サンプル１４のＹ１．５Ｇｄ１．５Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料のＸ線回析の測定結果を示す図である。
【図７】サンプル１０〜サンプル１４のＹ１．５Ｇｄ１．５Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料の１ｇを交流磁場（３７０ｋＨｚ、磁場強度１．７７ｋＡ／ｍ）に２０分間置いたときの上昇温度ΔＴと時間との関係を示す図である。
【図８】サンプル１〜サンプル５、サンプル１０〜サンプル１４の粒子径と上昇温度ΔＴの関係を近似曲線で示した図である。
【図９】Ｙ３−ＸＧｄＸＦｅ５Ｏ１２粉末試料における、置換量ｘに対する、試料１ｇを交流磁場（３７０ｋＨｚ、磁場強度１．７７ｋＡ／ｍ）に２０分間置いたときの上昇温度ΔＴの関係を示す図である。
【図１０】Ｙ３−ＸＳｍＸＦｅ５Ｏ１２粉末試料における、置換量ｘに対する、試料１ｇを交流磁場（３７０ｋＨｚ、磁場強度１．７７ｋＡ／ｍ）に２０分間置いたときの上昇温度ΔＴの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料、Ｙ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料（０＜ｘ≦２．５、Ｌｎはランタノイド系列の元素である）、及びこれらの製造方法について図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
先ず、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１及びＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１の用法について図１を用いて説明する。Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１及びＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１は、生体１０ａ内に留置して交流磁場で発熱させ患部１０ｂを焼灼する生体加熱材料として用いられる。Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１及びＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１は、例えば粉体又は粒状体の状態のものであり、次のように使用することができる。Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１及びＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１の使用方法としては、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１及び／又はＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１を患部１０ｂ表面に付着させ、及び／又は、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１及び／又はＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１を患部１０ｂ内部に分散又は取り込ませる。また、患部１０ｂが癌細胞の塊であるときには、カテーテルを用いて血管を介してＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１及び／又はＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１を送り込み、患部１０ｂ内に取り込ませる。そして、生体１０ａを交流磁場内に配置してＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１及び／又はＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１を発熱させる。
【００２２】
図１は、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１及び／又はＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１を患部１０ｂ内に分散又は取り込ませた状態を示している。
【００２３】
交流磁場を発生させる加熱装置１１は、患者等の生体１０ａの外部に配設され交流磁場を発生させる誘導コイル１２を有している。この誘導コイル１２は、電源装置に接続され、交流電流が供給されることによって、１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度の低周波数の交流磁場を発生させる。この加熱装置１１では、誘導コイル１２で低周波数の交流磁場を発生させ、患部１０ｂの表面又は内部にあるＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１及び／又はＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１を発熱させることによって患部１０ｂを焼灼する。
【００２４】
Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１及び／又はＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１は、交流磁場中のヒステリシス損失が熱に変わって発熱する。Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１及びＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１は、１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度の低周波数に対しても、発熱特性が優れている。したがって、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１及びＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１を発熱させる際には、低周波数の交流磁場を使用することができ、患部１０ｂ以外に対する誘導加熱による影響を小さくすることができる。
【００２５】
次に、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１及びＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１の製造方法及びこの製造方法によって得られたＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１及びＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１について説明する。Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１及びＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１は、フェリ磁性をもつ材料であり、交流磁場中のヒステリシス損失が熱に変わり発熱する材料である。発熱特性の優れた粉末材料を得るには、以下の２つの方法がある。発熱特性の優れた粉末材料を得るには、共沈法により得た前駆体粉末を焼成する焼成工程を有する方法と、前駆体粉末を粉砕する粉砕工程を有する方法の２通りの方法がある。
【００２６】
Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１及びＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１（０＜ｘ≦２．５、Ｌｎはランタノイド系列の元素であり、Ｇｄ又はＳｍである）の製造方法において、前駆体粉末を焼成する焼成工程を有するＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１及びＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１の製造方法について説明する。
【００２７】
先ず、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１の製造方法について説明する。Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１の製造方法は、硝酸イットリウム及び硝酸第二鉄を含む水溶液に、アルカリを添加して共沈処理を行った後、熟成し、得られた水酸化物の沈殿物を濾過し、純水で洗浄し、乾燥してＹ３Ｆｅ５Ｏ１２作製のための混合金属水酸化物の前駆体粉末を生成する。次に、得られた前駆体粉末を乳鉢で混合した後、前駆体粉末を電気炉で、所定時間、焼成することによって、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１を製造する。焼成温度は、１０００℃〜１２００℃の範囲である。
【００２８】
Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１の製造方法では、前駆体粉末の焼成温度を１０００℃〜１２００℃の範囲とすることによって、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１の粒子径が適切な大きさとなり、発熱特性の優れたＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１を得ることができる。
【００２９】
以上のように、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１の製造方法では、共沈法により前駆体粉末を作製し、この前駆体粉末を焼成温度１０００℃〜１２００℃の範囲で焼成することによって、発熱特性が著しく向上し、低周波数の交流磁場による発熱が良好となる。これにより、生体内に留置して治療する場合には、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１の投与量を減ずることができる。また、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１は、低周波数であっても発熱が良いため、患部１０ｂ以外に対する誘導加熱による影響を小さくすることができる。
【００３０】
また、Ｙ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１の製造方法（０＜ｘ≦２．５、ＬｎはＧｄ又はＳｍである）は、水溶液にＬｎの硝酸塩を加え、Ｙ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２作製のための混合金属水酸化物の前駆体粉末を製造すること以外は、上述のＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１の製造方法と同様にして、Ｙ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１を製造する。焼成温度は、１０５０℃〜１３００℃の範囲である。
【００３１】
Ｙ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１（０＜ｘ≦２．５、ＬｎはＧｄ又はＳｍである）の製造方法では、前駆体粉末の焼成温度を１０５０℃〜１３００℃の範囲とすることによって、Ｙ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１（０＜ｘ≦２．５）の粒子径が適切な大きさとなり、発熱特性の優れたＹ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１（０＜ｘ≦２．５）を得ることができる。
【００３２】
以上のように、Ｙ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１（０＜ｘ≦２．５、ＬｎはＧｄ又はＳｍである）の製造方法では、共沈法により前駆体粉末を作製し、この前駆体粉末を焼成温度１０５０℃〜１３００℃の範囲で焼成することによって、発熱特性が著しく向上し、低周波数の交流磁場による発熱が良好となる。これにより、生体内に留置して治療する場合には、Ｙ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１（０＜ｘ≦２．５）の投与量を減ずることができる。また、Ｙ３−ＸＬｎｘＦｅ５Ｏ１２粉末材料１（０＜ｘ≦２．５）は、低周波数であっても発熱が良いため、患部１０ｂ以外に対する誘導加熱による影響を小さくすることができる。
【００３３】
次に、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１の製造方法において、前駆体粉末を粉砕する粉砕工程を有するＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１の製造方法について説明する。
【００３４】
上述したように、共沈法により製造したＹ３Ｆｅ５Ｏ１２作製のための混合金属水酸化物の前駆体粉末を水やエチルアルコールなどを分散液として、セラミックスビーズを用いたビーズミルで所定時間粉砕を行い、前駆体粉末の結晶子径、粒子径を減少させ、微粒子化した、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１を得ることができる。得られたＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１は、結晶子径及び粒子径が共に数十ｎｍ程度である。このようにして得られたＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１は、交流磁場中における発熱特性及び液中の分散性が優れている。
【００３５】
ビーズミルは、前駆体粉末を粉砕媒体によって、微粉砕するものであり、例えば、シリカサンド、ガラスビーズ、セラミック媒体、鋼球を粉砕媒体として使用する粉砕機である。ビーズミルでは、ミル本体内に、前駆体粉末とセラミックビーズなどの粉砕媒体とを入れ、所定の回転周速度、ビーズ充填率で、所定時間運転して前駆体粉末を粉砕する。
【００３６】
以上のように、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１は、前駆体粉末をビーズミルで所定時間、物理的に粉砕して、微粒子化することによって得られたものであり、ヒステリシス損失が大きくなるため、発熱特性が著しく向上する共に、液中の分散性が向上する。Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１は、低周波数の交流磁場による発熱が良好であり、生体内に留置して治療する場合に、投与量を減ずることができる。また、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１は、低周波数であっても発熱が良いため、患部１０ｂ以外に対する誘導加熱による影響を小さくすることができる。Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料１は、ビーズミルで粉砕しているため、液中の分散性を向上させることができ、血流中への投与を可能にできる。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明を適用した具体的な実施例について、実験結果をもとに詳細に説明する。
【００３８】
先ず、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料についての評価を行った。
【００３９】
＜サンプル１〜サンプル５、サンプル６〜サンプル９＞
サンプル１〜サンプル５では、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２が０．０３ｍｌになるように、硝酸イットリウム（Ｙ（ＮＯ３）３６Ｈ２Ｏ）及び硝酸第二鉄（Ｆｅ（ＮＯ３）３９Ｈ２Ｏ）を純水２００ｍｌに溶解した均一溶液を６Ｍ水酸化ナトリウム溶液（１４０ｍｌ）中に滴下して水酸化物を共沈法により作製する。得られた沈殿物を濾過し、純水で充分洗浄した後、１００℃で２〜３日乾燥させて前駆体粉末を得た。その前駆体粉末を１０００℃（サンプル１）、１０５０℃（サンプル２）、１１００℃（サンプル３）、１１５０℃（サンプル４）、１２００℃（サンプル５）の各温度で１時間焼成し、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料を得た。
【００４０】
得られたサンプル１〜サンプル５の各Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料を十分乳鉢で混合した後、Ｃｕ−Ｋα線を用いたＸ線回折による結晶の同定を行った。Ｘ線回折の結果を図２に示す。Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料の粒子径については、窒素吸着によるＢＥＴ法による表面積測定を行ない、その表面積値から、粒子が球状であると仮定して算出した。Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料の粒子径と焼成温度の関係を図３に示す。
【００４１】
図２に示すＸ線回析結果から、１０００℃で焼成したサンプル１では立方晶型と斜方晶型の混合相となっているが、焼成温度が増すに従い、斜方晶型相のピークが小さくなり、１１５０℃で焼成したサンプル４及び１２００℃で焼成したサンプル５ではほぼ完全に消失していることがわかる。
【００４２】
図３に示す結果から、前駆体粉末を焼成温度１１００℃以下で焼成したサンプル１〜サンプル３のＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料と比べ、焼成温度１１５０℃で焼成したサンプル４、１２００℃で焼成したサンプル５では著しく粒子が成長していることがわかる。これは、サンプル３のＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料は、図２に示すように、斜方晶型相が残っており、粒子成長を阻害され、粒子の成長が小さいが、焼成温度１１５０℃のサンプル４では、斜方晶型相の影響がなくなることにより粒子が成長した。
【００４３】
次に、得られたサンプル１〜サンプル５の各Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料の上昇温度ΔＴについて評価した。この評価は、各Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料１ｇを、交流磁場（３７０ｋＨｚ、磁場強度１．７７ｋＡ／ｍ）中で２０分間保持して、上昇温度ΔＴを調べた。なお、上昇温度ΔＴは、交流磁場中に２０分間置いたときのＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料の温度から、実験を開始したときのＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料の温度を差し引いたものである。図４に、温昇温度ΔＴの時間的変化を示し、表１及び図５に焼成温度と上昇温度ΔＴとの関係を示す。
【００４４】
なお、図５中、サンプル６、サンプル７、サンプル８、サンプル９は、比較例に相当するものであり、焼成温度を８００℃、９００℃、１２５０℃、１３００℃としたこと以外は、サンプル１〜サンプル５と同様にしてＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料を作製したものである。なお、サンプル６〜サンプル９の粒子径は、未測定である。
【００４５】
【表１】
2011063455.tif 000003
【００４６】
図４、図５及び表１に示す結果から、焼成温度１１００℃で焼成したサンプル３のＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料が最も高い温度まで発熱し、優れた発熱性を示している。焼成温度１１００℃より低い温度のサンプル１、サンプル２及び高い温度のサンプル４、サンプル５では、焼成温度１１００℃のサンプル３の場合よりも上昇温度ΔＴはあまり大きくないが、発熱性を示している。これについては、焼成温度１１００℃は、図３に示すように、粒子成長が起こる１１５０℃の手前の温度であり、立方晶型相の粒子成長が斜方晶型相の存在により阻害されたことにより結晶のＢ−Ｈヒステリシス損失が増大し、交流磁場中の発熱能力を増大させたということが考えられる。
【００４７】
また、図５に示すように、焼成温度が１０００℃よりも低い場合及び焼成温度が１２００℃よりも高い場合には、上昇温度ΔＴが小さくなる傾向にある。このことから、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料では、前駆体粉末の焼成温度を１０００℃〜１２００℃とすることによって、発熱特性の優れたものにできることがわかる。
【００４８】
次に、Ｙ１．５Ｇｄ１．５Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料についての評価を行った。
【００４９】
＜サンプル１０〜サンプル１６＞
サンプル１０〜サンプル１４では、硝酸イットリウム（Ｙ（ＮＯ３）３６Ｈ２Ｏ）、硝酸第二鉄（Ｆｅ（ＮＯ３）３９Ｈ２Ｏ）及びＧｄ硝酸塩（Ｇｄ（ＮＯ３）３６Ｈ２Ｏ）を純水２００ｍｌに溶解した均一溶液を用いて前駆体粉末を作製したこと以外は、サンプル１と同様にして、Ｙ１．５Ｇｄ１．５Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料を作製した。サンプル１０は、焼成温度が１０００℃であり、サンプル１１は、１０５０℃であり、サンプル１２は、１１００℃であり、サンプル１３は、１１５０℃であり、サンプル１４は、１２００℃である。
【００５０】
得られたサンプル１０〜サンプル１４の各Ｙ１．５Ｇｄ１．５Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料について、サンプル１と同様に、Ｘ線回折、粒子径及び上昇温度ΔＴの評価を行った。Ｘ線回折の結果を図６に示し、Ｙ１．５Ｇｄ１．５Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料の焼成温度と粒子径との関係を図３に示し、上昇温度ΔＴの時間的変化を図７に示し、焼成温度と上昇温度ΔＴとの関係を表２及び図５示す。
【００５１】
なお、図５中、サンプル１５及びサンプル１６は、焼成温度が９００℃、１３００℃としたこと以外は、サンプル１０〜サンプル１４と同様にしてＹ１．５Ｇｄ１．５Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料を作製したものである。なお、サンプル１５及びサンプル１６の粒子径は、未測定である。
【００５２】
【表２】
2011063455.tif 000004
【００５３】
図６に示すＸ線回析結果から、サンプル１〜サンプル５と同様に、１０００℃で焼成したサンプル１０では立方晶型と斜方晶型の混合相となっているが、焼成温度が増すに従い、斜方晶型相のピークが小さくなり、１１５０℃で焼成したサンプル１３ではほぼ完全に消失していることがわかる。
【００５４】
図３に示す結果から、前駆体粉末を焼成温度１１００℃以下で焼成したサンプル１０〜サンプル１２のＹ１．５Ｇｄ１．５Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料と比べ、焼成温度１１５０℃で焼成したサンプル１３、１２００℃で焼成したサンプル１４では著しく粒子が成長していることがわかる。これは、サンプル１２のＹ１．５Ｇｄ１．５Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料は、図６に示すように、斜方晶型相が残っており、粒子成長を阻害され、粒子の成長が小さいが、焼成温度１１５０℃で焼成したサンプル１３は、斜方晶型相の影響がなくなることにより粒子が成長した。
【００５５】
図５、図７及び表１に示す結果から、１１００℃で焼成したサンプル１２のＹ１．５Ｇｄ１．５Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料が最も優れた発熱性を示している。焼成温度１１００℃より低い温度のサンプル１１及び高い温度のサンプル１３、サンプル１４、サンプル１６では、焼成温度１１００℃のサンプル１２の場合よりも上昇温度ΔＴはあまり大きくないが、発熱性を示している。これについては、焼成温度１１００℃は、図３に示すように、粒子成長が起こる１１５０℃の手前の温度であり、立方晶相の粒子成長が斜方晶型相の存在により阻害されたことにより結晶のＢ−Ｈヒステリシス損失が増大し、交流磁場中の発熱能力を増大させたということが考えられる。
【００５６】
一方、１０５０℃よりも低い温度で焼成したサンプル１０、サンプル１５では、上昇温度ΔＴが小さく、発熱性が低下している。
【００５７】
したがって、Ｙ１．５Ｇｄ１．５Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料では、焼成温度を１０５０℃〜１３００℃とすることによって、発熱特性の優れたものにできることがわかる。
【００５８】
次に、上記サンプル１〜サンプル５のＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料及びサンプル１０〜サンプル１４のＹ１．５Ｇｄ１．５Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料について、粒子径と上昇温度ΔＴとの関係を評価した。粒子径と上昇温度ΔＴとの関係を図８に示す。図８に示す結果から、粒子径約１〜２μｍ付近で最大の上昇温度ΔＴをとることがわかる。また、図８に示す結果から、粒子成長と上昇温度ΔＴ（発熱能力）は密接に関係していることがわかり、結晶相による粒子成長の制御により発熱能力の高いＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料及びＹ１．５Ｇｄ１．５Ｆｅ５Ｏ１２粉末材料を得ることが可能であることがわかる。
【００５９】
次に、Ｙ３−ＸＧｄｘＦｅ５Ｏ１２粉末試料において、ｘ値の変化による上昇温度ΔＴについて評価を行った。
【００６０】
＜サンプル１７〜サンプル２１＞
サンプル１７〜サンプル２１は、Ｙ３−ＸＧｄｘＦｅ５Ｏ１２粉末試料において、ｘ＝０．５（サンプル１７）、ｘ＝１．０（サンプル１８）、ｘ＝２．０（サンプル１９）、ｘ＝２．５（サンプル２０）、ｘ＝３．０（サンプル２１）となるように、硝酸イットリウム（Ｙ（ＮＯ３）３６Ｈ２Ｏ）、硝酸第二鉄（Ｆｅ（ＮＯ３）３９Ｈ２Ｏ）及びＧｄ硝酸塩（Ｇｄ（ＮＯ３）３６Ｈ２Ｏ）の含有量を調整し、サンプル１２と同様に、Ｙ３−ＸＧｄｘＦｅ５Ｏ１２粉末試料を作製した。サンプル１７〜サンプル２１の焼成温度は、１１００℃である。
【００６１】
サンプル３及びサンプル１２を含み、サンプル１７〜サンプル２１について、上昇温度ΔＴを表３に示し、ｘ値に対する上昇温度ΔＴとの関係を図９に示す。図９に示す結果から、ｘ値の増大により上昇温度ΔＴが上昇する点もみられ、ｘ＝１．０のサンプル１８では上昇温度ΔＴ＝６３℃であった。ｘ＝２．５のサンプル２０では、上昇温度ΔＴがやや低下するが、３０℃程度であり、発熱している。Ｇｄ３Ｆｅ５Ｏ１２に匹敵するＸ＝３．０のサンプル２１では全く温度は変化しなかった。この評価結果から、Ｙ３−ＸＧｄｘＦｅ５Ｏ１２粉末試料において優れた発熱特性を得るには、ｘが０≦ｘ≦２．５であり、最も発熱特性が優れているのはＹ２Ｇｄ１Ｆｅ５Ｏ１２粉末であることがわかる。
【００６２】
【表３】
2011063455.tif 000005
【００６３】
次に、Ｙ３−ＸＳｍＸＦｅ５Ｏ１２粉末試料についてのｘ値と上昇温度ΔＴとの関係を評価した。
【００６４】
＜サンプル２２〜サンプル２６＞
サンプル２２〜サンプル２６は、硝酸イットリウム（Ｙ（ＮＯ３）３６Ｈ２Ｏ）、硝酸第二鉄（Ｆｅ（ＮＯ３）３９Ｈ２Ｏ）及びＳｍ硝酸塩（Ｓｍ（ＮＯ３）３６Ｈ２Ｏ）の含有量を調整して均一溶液を作製すること以外は、サンプル１２と同様にして、Ｙ３−ＸＳｍＸＦｅ５Ｏ１２粉末試料を作製した。Ｙ３−ＸＳｍＸＦｅ５Ｏ１２粉末試料において、ｘ＝０．５（サンプル２２）、ｘ＝１．０（サンプル２３）、ｘ＝１．５（サンプル２４）、ｘ＝２．０（サンプル２５）、ｘ＝２．５（サンプル２６）の試料を作製した。サンプル２２〜サンプル２６の焼成温度は１１００℃である。
【００６５】
サンプル２２〜サンプル２６に対して、サンプル３と同様に、上昇温度ΔＴについて評価した。表４に、上昇温度ΔＴを示し、図１０に、ｘ値と上昇温度ΔＴとの関係を示す。図１０に示す結果から、Ｙ３−ＸＳｍＸＦｅ５Ｏ１２粉末試料においても、Ｙ３−ＸＧｄｘＦｅ５Ｏ１２粉末試料と同様の結果が得られた。
【００６６】
【表４】
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【００６７】
図１０に示す結果から、ｘ値の増大により上昇温度ΔＴが上昇する点もみられ、ｘ＝１．０のサンプル２３では上昇温度ΔＴ＝６６℃であった。ｘ＝２．５のサンプル２６では、上昇温度ΔＴがやや低下するが、３１℃程度であり、発熱している。この評価結果から、Ｙ３−ＸＳｍｘＦｅ５Ｏ１２粉末試料において優れた発熱特性を得るには、ｘが０≦ｘ≦２．５であり、最も発熱特性が優れているのはＹ２Ｓｍ１Ｆｅ５Ｏ１２粉末であることがわかる。
【００６８】
次に、前駆体粉末をビーズミルによる粉砕を行った場合の発熱特性について評価する。
【００６９】
＜サンプル２７＞
サンプル２７は、粉砕処理を一切行っていない高純度化学研究所製（純度９９．９％、製品番号ＹＹＦ０３ＰＢ）のＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末を用いた。
【００７０】
＜サンプル２８〜サンプル３２＞
サンプル２８〜サンプル３２では、エチルアルコールを分散液として、サンプル１をビーズミル（スターミル・ナノゲッターＤＭ６５（アシザワファインテック株式会社製））を用い、０．３０ｍｍのジルコニア製ビーズを回転周速度３５００ｒｐｍ、ビーズ充填率３５％で最大１０時間粉砕を行い、微粒子化したＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料を作製した。
【００７１】
＜サンプル３３〜サンプル３７＞
サンプル３３〜サンプル３７では、より小さい結晶粒を得るために、サンプル１を０．３ｍｍビーズで、回転周速度３５００ｒｐｍ、ビーズ充填率３５％で２時間粉砕した試料を０．１ｍｍビーズにて、回転周速度３５００ｒｐｍ、ビーズ充填率３５％で最大１０時間の粉砕を行ない、微粒子化したＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料を作製した。
【００７２】
サンプル２８〜サンプル３７で得られたＹ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料について、十分乳鉢で混合した後、Ｘ線回折（リートベルト法）による結晶の同定を行ない、その測定結果からシェラー法により（６４２）面のピークの半値幅により結晶子径を決定した。また、粒子径については、ＢＥＴ法による表面積測定から計算により求めた。サンプル１９〜サンプル２３の粉砕条件や時間に対する結晶子径、粒子径及び上昇温度ΔＴを表５に示す。
【００７３】
【表５】
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【００７４】
表５に示す結果から、市販の粉末そのままであるサンプル２７では、全く発熱せず、上昇温度ΔＴが０℃であるが、ビーズミルにより粉砕を行ったサンプル２８〜サンプル３７では、粉砕時間の増大と共に上昇温度ΔＴが増大し、粉砕していない市販の粉末（サンプル２７）よりも高い発熱を示すことがわかる。これにより、Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２粉末試料をビーズミルで粉砕して、微粒子化することによって、優れた発熱特性が得られることわかる。
【符号の説明】
【００７５】
１  ＦｅＦｅ２Ｏ４粉末材料、１０ａ  生体、１０ｂ  患部、１１  加熱装置、１２  誘導コイル
【図１】
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【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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