(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼結すべき粉体に、焼結後に気体及び／又は液体を取り込んで体積変化を起こす粉体を添加し、粉体混合物を焼結させた後、得られた焼結体を添加した粉体が体積変化を起こしやすい雰囲気に置き、体積変化させて焼結体を粒状に崩壊させることを特徴とする顆粒の製造方法。
【請求項２】
焼結後に気体及び／又は液体を取り込んで体積変化を起こす粉体の添加量を、焼結すべき粉体に対して０．３〜３０重量％とする請求項１記載の顆粒の製造方法。
【請求項３】
焼結すべき粉体がリン酸カルシウム系化合物の粉体である請求項１又は２記載の顆粒の製造方法。
【請求項４】
焼結後に気体及び／又は液体を取り込んで体積変化を起こす粉体が酸化カルシウム、炭酸カルシウム又は水酸化カルシウムである請求項１記載の顆粒の製造方法。
【請求項５】
取り込まれる気体が二酸化炭素である請求項１記載の顆粒の製造方法。
【請求項６】
取り込まれる液体が水又は炭酸水である請求項１記載の顆粒の製造方法。
【請求項７】
体積変化させて得られた顆粒粉体を液体で洗浄した後、乾燥する請求項１記載の顆粒の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼結体から顆粒を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、顆粒の製造方法としては、焼結ブロックを作り、それを粉砕機等で粉砕して顆粒とし、その後洗浄する方法が採られていた。しかしながら、この方法ではブロックの粉砕時に粉砕機の金属粉などが混入したり、一定の粒径のものを製造するには、熟練した技術が必要とされ、また、粒径の大きさをそろえるのが困難であるなどの問題があった。
さらに、近年、クロマトグラフィー用充填材としては、粒径が１００マイクロメーター以上のものが望まれるようになった。しかし、１００マイクロメーターを超える大きい顆粒を製造するには、設備の大きなスプレードライヤーが必要であった。そのため、大きな設備を必要とせずに、簡単に粒径の大きい顆粒を製造しうる方法の開発が望まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の従来技術の問題点を解消し、焼結体から顆粒を製造する際に粒径の大きい顆粒でも大きな設備を必要とせず、簡単な操作で質の良い（金属粉の混入のない）顆粒を安価に製造しうる方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、焼結すべき原料粉体に、焼結後に気体及び／又は液体を取り込んで体積変化を起こす粉体を混合し、焼結後の体積変化によって焼結体を粒状に崩壊させることによって上記課題を解決したものである。
すなわち、本発明の顆粒の製造方法は、焼結すべき粉体に、焼結後に気体及び／又は液体を取り込んで体積変化を起こす粉体を添加し、粉体混合物を焼結させた後、得られた焼結体を添加した粉体が体積変化を起こしやすい雰囲気に置き、体積変化させて焼結体を粒状に崩壊させることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の方法において、焼結すべき粉体としては、特に制限はないが、ハイドロキシアパタイト、フッ素アパタイト、リン酸三カルシウム、リン酸四カルシウム、リン酸水素カルシウム等のＣａ／Ｐ比が１．０〜２．０のリン酸カルシウム系化合物の粉体が挙げられる。
【０００６】
また、焼結後に気体及び／又は液体を取り込んで体積変化を起こす粉体としては、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウムなどが挙げられる。
これらの体積変化を起こす粉体の添加量を、焼結すべき粉体に対して０．３〜３０重量％とするのが好ましい。この添加量が０．３重量％未満であると、添加物が体積変化を起こしても焼結体内部で吸収されてしまい、崩壊が起きにくくなり、３０重量％を超えると、添加物が増えすぎ、崩壊顆粒が元の粉体と同程度の粉になってしまう。
体積変化を起こす粉体の添加量は、製造したい顆粒の粒径によって決定され、通常、添加量が多いと、粒径が小さくなる。すなわち、得られる顆粒の粒径は、体積変化を起こす粉体の添加量に反比例する。
【０００７】
本発明の方法では、前記のように、焼結すべき粉体と、気体及び／又は液体を取り込んで体積変化を起こす粉体とを混合し、ブロック状に成形し、焼結させる。
本発明の方法においては、焼結後に気体及び／又は液体を取り込ませるので、その取り込みを容易に進行させるためには、多孔質焼結体を製造するのが好ましい。多孔質焼結体は、公知の任意の方法で製造することができ、例えば、粉体混合物にバインダー水溶液を混合し、ブロック状に成形し、焼結させる方法、粉体混合物に固体の熱消失性物質を添加し、圧粉体を製造し、焼結させる方法などの方法で製造することができる。
焼結温度は、焼結すべき粉体の種類、製造する焼結顆粒の特性などを考慮して適宜選定することができる。
【０００８】
本発明の方法においては、次いで、得られた焼結体に気体及び／又は液体を取り込ませる。これは、得られた焼結体を添加した粉体が体積変化を起こしやすい雰囲気に置くことによって行われる。気体としては、二酸化炭素が挙げられ、液体としては、水、炭酸水などが挙げられる。
例えば、酸化カルシウムを含む焼結体は、空気中あるいは二酸化炭素に富む雰囲気中に放置すると、二酸化炭素を取り込み、炭酸カルシウムを生成し、体積変化を起こして崩壊して顆粒となる。また、水酸化カルシウムは、焼結の過程でほとんど酸化カルシウムに変化し、炭酸カルシウムも、焼結の過程で少なくとも一部分は酸化カルシウムに変化し、焼結後に空気中あるいは二酸化炭素に富む雰囲気中に放置すると、二酸化炭素を取り込み、同様に体積変化を起こし、崩壊し、顆粒を生じる。
また、焼結体に液体を取り込ませる場合、焼結体を、添加物が体積変化を起こす液体に浸漬させる。
【０００９】
体積変化させて得られた顆粒粉体を、ふるいなどで微粉を取り除いて分級することにより、顆粒を得ることができる。
その後、得られた顆粒を水、炭酸水などの液体で洗浄し、余分な炭酸カルシウムを除去し、次いで乾燥することもできる。
炭酸水で洗浄する場合、炭酸カルシウムが炭酸水と反応して炭酸水素カルシウムとなって溶出し、アルカリ水溶液となり、微生物を殺傷することができ、得られた顆粒を生体材料として使用する場合に好ましい。実際に生体材料として使用する場合には、乾燥後、滅菌処理を行ってから使用する。
【００１０】
【実施例】
次に、実施例に基づいて本発明を詳述するが、本発明はこれによって制限されるものではない。
【００１１】
実施例１
ハイドロキシアパタイト粉体に酸化カルシウム粉体を、ハイドロキシアパタイト粉体に対して１．３６重量％添加し、さらに１％メチルセルロース水溶液（以下、ＭＣ水溶液と記す）を、ＭＣ水溶液：粉体の重量比で２：１の割合で添加し、充分混合した後、ブロック状に成形し、電気炉中で１２００℃で４時間焼結させた。
得られた焼結体を空気（二酸化炭素の体積存在率０．０３％）中に放置したところ、約１ヶ月半で崩壊し、微粉をふるいで除去した後、粒径２〜４ｍｍの顆粒が得られた。
【００１２】
実施例２
酸化カルシウムの添加量をハイドロキシアパタイト粉体に対して２．２６重量％とした以外は、実施例１と同様に操作して焼結体を製造した。
得られた焼結体を二酸化炭素に富む雰囲気に放置したところ、数週間で崩壊した。微粉をふるいで除去して分級すると、平均粒径が約７００μｍの顆粒が得られた。
【００１３】
実施例３
酸化カルシウムの添加量をハイドロキシアパタイト粉体に対して３．１６重量％とした以外は、実施例１と同様に操作して焼結体を製造した。
得られた焼結体を二酸化炭素に富む雰囲気に放置したところ、数週間で崩壊した。微粉をふるいで除去して分級すると、平均粒径が約７０μｍの顆粒が得られた。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、焼結体から顆粒を製造する際に粒径の大きい顆粒でも大きな設備を必要とせず、簡単な操作で顆粒を安価に製造することができる。また、本発明の方法では、粉砕機を用いないため、金属粉などの混入のない、質の良い顆粒が得られ、さらに、体積変化を起こす粉体の添加量を調節することにより、容易に粒径のコントロールを行うことができる。
本発明において、焼結すべき粉体としてリン酸カルシウム系化合物を用いると、生体材料、例えば骨補填材として有用な顆粒を容易に製造することができ、また、クロマトグラフィー用充填材としても有用な、粒径１００マイクロメーター以上の顆粒を容易に製造することができる。