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JPH11323570A - Method of forming hydroxyapatite film - Google Patents

Method of forming hydroxyapatite film

Info

Publication number
JPH11323570A
JPH11323570A JP10134042A JP13404298A JPH11323570A JP H11323570 A JPH11323570 A JP H11323570A JP 10134042 A JP10134042 A JP 10134042A JP 13404298 A JP13404298 A JP 13404298A JP H11323570 A JPH11323570 A JP H11323570A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydroxyapatite
mol
metal substrate
urea
aqueous solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10134042A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Aizawa
守 相澤
Seiji Itaya
清司 板谷
Hiroshi Suemasu
博志 末益
Akira Nozue
章 野末
Hiroyasu Takeuchi
啓泰 竹内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP10134042A priority Critical patent/JPH11323570A/en
Publication of JPH11323570A publication Critical patent/JPH11323570A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an easy method to form a hydroxyapatite film having excellent fixing property of the film on a metal base body to be used in a living body without decreasing the physical properties of the metal material. SOLUTION: When a hydroxyapatite film formed on a metal base material to be used in a living body, the metal base material is heated to 80 to 300 deg.C, then dipped in a first aq. soln. containing urea, calcium ion and phosphate ion, and then dipped in a second aq. soln. containing at least calcium ion and phosphate ion to form a hydroxyapatite film on the surface of the metal material.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、生体内で使用され
る金属基材の表面にハイドロキシアパタイト皮膜を形成
し、金属基材に生体適合性を付与する方法に関する。
[0001] The present invention relates to a method for forming a hydroxyapatite film on the surface of a metal substrate used in vivo and imparting biocompatibility to the metal substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】人工関節や人工歯根等、体内で使用され
る構造材としてチタンやCo−Cr−Ni等の金属材料
が用いられる。これらの金属材料は生体内で長期間使用
されるものであるから、物性的に強靱軽量であるばかり
でなく、人体組織と結合し得る生体適合性及び耐久性が
求められる。一方、ハイドロキシアパタイト(Ca
10(PO46(OH)2)は生体の骨の無機成分であり
生体組織との親和性及び結合性に富んでいるので、これ
を前記の金属基材に被覆する試みが種々行われている。
2. Description of the Related Art Metal materials such as titanium and Co-Cr-Ni are used as structural materials used in the body such as artificial joints and artificial roots. Since these metal materials are used in vivo for a long period of time, they are required to have not only toughness and light weight in physical properties, but also biocompatibility and durability capable of bonding to human body tissues. On the other hand, hydroxyapatite (Ca
Since 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ) is an inorganic component of the bone of a living body and has a high affinity and binding property with a living tissue, various attempts have been made to coat the metal substrate with the above. ing.

【0003】ハイドロキシアパタイト皮膜を金属基材上
に形成する方法には物理的手法と化学的手法とがあり、
物理的手法としてはプラズマ溶射法(例えば特開平01
−52471号公報)等が知られている。また化学的手
法としては、金属基材表面に先ずガラス成分等ハイドロ
キシアパタイトの核形成物質を固着させ、その後にカル
シウムイオン及びリン酸イオンを含む擬似体液に浸漬し
てハイドロキシアパタイトを皮膜として生成させる方法
(例えば特開平6−293506号公報)や、金属基材
を予め600℃以上に加熱し表面に酸化皮膜を形成した
後にカルシウムイオン及びリン酸イオンを含む擬似体液
に浸漬し、前記の酸化皮膜上にハイドロキシアパタイト
層を形成する方法(例えば特開平5−176985号公
報)等が知られている。
A method for forming a hydroxyapatite film on a metal substrate includes a physical method and a chemical method.
As a physical method, a plasma spraying method (for example,
-52471) and the like. As a chemical method, a nucleating substance of hydroxyapatite such as a glass component is first fixed to the surface of a metal substrate, and then immersed in a simulated body fluid containing calcium ions and phosphate ions to form hydroxyapatite as a film. (For example, JP-A-6-293506) or a method in which a metal substrate is heated to 600 ° C. or more in advance to form an oxide film on the surface, and then immersed in a simulated body fluid containing calcium ions and phosphate ions. For example, a method of forming a hydroxyapatite layer (for example, JP-A-5-176985) is known.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、プラズマ溶射
法では、電極に使用する銅等の金属成分の混入があり、
かつハイドロキシアパタイトが短時間とはいえ例えば約
10000℃の高温に曝されるので、一部分解が起こり
生体適合性が低下する惧れがある。また化学的手法にお
いて、ガラス等を用いて予め金属表面にハイドロキシア
パタイトの核を生成させコーティングする方法は、得ら
れたハイドロキシアパタイト皮膜の金属基材に対する固
着強度が低く、剥離が生じ易い。また金属酸化皮膜を形
成する方法は、金属基材を600℃以上の高温に加熱す
るため、固着強度は向上するものの金属、特にチタンの
場合に物性の劣化が避けられない。本発明は、上記の課
題を解決するためになされたものであって、従ってその
目的は、生体内で使用される金属基材上にハイドロキシ
アパタイト皮膜を形成するに際して、この金属基材の物
性を低下させることなく、しかも金属基材に対する固着
強度が高いハイドロキシアパタイト皮膜の形成方法を提
供することにある。
However, in the plasma spraying method, metal components such as copper used for electrodes are mixed.
In addition, since hydroxyapatite is exposed to a high temperature of, for example, about 10000 ° C. for a short time, there is a fear that biodegradation is partially caused and biocompatibility is reduced. Also, in the chemical method, a method in which hydroxyapatite nuclei are formed on a metal surface in advance by using glass or the like and coating is performed has a low bonding strength of the obtained hydroxyapatite film to a metal substrate, and peeling is likely to occur. In the method of forming a metal oxide film, since the metal substrate is heated to a high temperature of 600 ° C. or higher, the fixing strength is improved, but the deterioration of the physical properties is inevitable in the case of a metal, particularly titanium. The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and accordingly, an object thereof is to form a hydroxyapatite film on a metal substrate used in vivo, and to improve the properties of the metal substrate. An object of the present invention is to provide a method for forming a hydroxyapatite film having a high fixing strength to a metal substrate without lowering the same.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに本発明は、80℃〜300℃の範囲内に加熱された
前記の金属基材を少なくとも尿素、カルシウムイオン及
びリン酸イオンを含む第一の水溶液に浸漬し、次いで少
なくともカルシウムイオン及びリン酸イオンを含む第二
の水溶液に浸漬して、前記金属基材の表面にハイドロキ
シアパタイト皮膜を生成させるハイドロキシアパタイト
皮膜の形成方法を提供する。前記の金属基材はチタン又
はチタン合金であることが好ましい。前記第一水溶液中
の尿素の濃度は、0.05mol/リットル〜2mol/リットルの範囲
内とすることが好ましい。また前記第二水溶液は、30
℃〜60℃の範囲内に保持することが好ましい。この第
二水溶液は、好ましくはカルシウムイオン及びリン酸イ
オンを含む擬似体液である。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides the above-mentioned metal substrate heated at a temperature of 80 ° C. to 300 ° C. containing at least urea, calcium ions and phosphate ions. A method for forming a hydroxyapatite film is provided, wherein the method is immersed in a first aqueous solution and then immersed in a second aqueous solution containing at least calcium ions and phosphate ions to form a hydroxyapatite film on the surface of the metal substrate. Preferably, the metal substrate is titanium or a titanium alloy. The concentration of urea in the first aqueous solution is preferably in the range of 0.05 mol / liter to 2 mol / liter. In addition, the second aqueous solution is 30
It is preferable to keep the temperature in the range of 60C to 60C. This second aqueous solution is preferably a simulated body fluid containing calcium ions and phosphate ions.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明を好ましい実施の形
態により詳しく説明する。この例では金属基材として、
生体適合性のチタン基材を用いる。このチタン基材を先
ず80℃〜300℃の範囲内、例えば200℃に加熱す
る。次にこの加熱されたチタン基材を下記組成の尿素、
カルシウムイオン及びリン酸イオンを含む第一水溶液
(以下「尿素含有水溶液」という)に、例えば10秒間
浸漬する。尿素含有水溶液の組成 (例) 尿素 0.5 mol/リットル Ca(NO32 0.167 mol/リットル (NH42HPO4 0.100 mol/リットル
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments. In this example, as a metal substrate,
A biocompatible titanium substrate is used. The titanium substrate is first heated to a temperature in the range of 80C to 300C, for example, 200C. Next, this heated titanium base material is urea having the following composition,
It is immersed in, for example, 10 seconds in a first aqueous solution containing calcium ions and phosphate ions (hereinafter, referred to as “urea-containing aqueous solution”). Composition of urea-containing aqueous solution (example) Urea 0.5 mol / liter Ca (NO 3 ) 2 0.167 mol / liter (NH 4 ) 2 HPO 4 0.100 mol / liter

【0007】次いでこのチタン基材を前記の尿素含有水
溶液から引き上げ、下記組成のカルシウムイオンとリン
酸イオンとを含む第二水溶液に浸漬し、例えば50℃に
保持して14日間静置する。この第二水溶液はいわゆる
擬似体液の組成を有するものであるので、以下これを
「擬似体液」という。擬似体液の組成 (例) Na+ 142.0 ×10-3mol/リットル K+ 5.0 ×10-3mol/リットル Ca2+ 2.5 ×10-3mol/リットル Mg2+ 1.5 ×10-3mol/リットル Cl- 147.8 ×10-3mol/リットル HCO3 - 4.2 ×10-3mol/リットル HPO4 2- 1.0 ×10-3mol/リットル SO4 2- 0.5 ×10-3mol/リットルトリス (ヒト゛ロキシメチル)アミノメタン 100 ×10-3mol/リットル これによってチタン基材の表面に強固に固着したハイド
ロキシアパタイト皮膜が形成される。
Next, the titanium substrate is pulled up from the urea-containing aqueous solution, immersed in a second aqueous solution containing calcium ions and phosphate ions having the following composition, and kept at, for example, 50 ° C. for 14 days. Since this second aqueous solution has a so-called simulated body fluid composition, it is hereinafter referred to as a "simulated body fluid". Composition of simulated body fluid (example) Na + 142.0 × 10 −3 mol / l K + 5.0 × 10 −3 mol / l Ca 2+ 2.5 × 10 −3 mol / l Mg 2+ 1.5 × 10 -3 mol / liter Cl - 147.8 × 10 -3 mol / l HCO 3 - 4.2 × 10 -3 mol / l HPO 4 2-1.0 × 10 -3 mol / l SO 4 2- 0.5 × 10 −3 mol / l Tris (human peroxymethyl) aminomethane 100 × 10 −3 mol / l As a result, a hydroxyapatite film firmly adhered to the surface of the titanium base material is formed.

【0008】得られたハイドロキシアパタイト被覆チタ
ン基材をX線回折により検査すると、特に(100)
(200)面が発達した平板状ハイドロキシアパタイト
結晶の生成が顕著に認められた。また、テープ法剥離試
験の結果、ハイドロキシアパタイト皮膜のチタン基材に
対する固着強度は極めて高いことがわかった。
When the obtained hydroxyapatite-coated titanium substrate is examined by X-ray diffraction, it is particularly found that (100)
The generation of tabular hydroxyapatite crystals with developed (200) planes was remarkably observed. In addition, as a result of a tape method peel test, it was found that the hydroxyapatite film had extremely high bonding strength to the titanium substrate.

【0009】本発明のハイドロキシアパタイト皮膜の形
成方法においては、80℃〜300℃の範囲内に加熱さ
れた前記金属基材を水溶液中で尿素の存在下にカルシウ
ムイオン及びリン酸イオンと接触させる前処理工程を経
ることによって金属基材上に強固なハイドロキシアパタ
イト皮膜が形成される。このとき、金属基材の予熱温度
が80℃未満ではハイドロキシアパタイト皮膜が十分に
形成されないことがわかった。また予熱温度が300℃
を越えると、皮膜形成には問題ないが金属基材が酸化等
により劣化して強度が低下する可能性がある。
In the method of forming a hydroxyapatite film according to the present invention, the metal substrate heated in the range of 80 ° C. to 300 ° C. is contacted with calcium ions and phosphate ions in an aqueous solution in the presence of urea. Through the treatment step, a strong hydroxyapatite film is formed on the metal substrate. At this time, it was found that if the preheating temperature of the metal substrate was lower than 80 ° C., the hydroxyapatite film was not formed sufficiently. Preheating temperature is 300 ℃
If it exceeds, there is no problem in film formation, but the metal substrate may be deteriorated by oxidation or the like, and the strength may be reduced.

【0010】尿素含有水溶液中の尿素濃度は、0.05
mol/リットル〜2mol/リットルの範囲内とすることが好ましい。
0.05mol/リットル未満では金属基材上にハイドロキシア
パタイト皮膜が十分に形成されない。2mol/リットルを越え
る尿素濃度は、皮膜形成を増進しないばかりでなく、皮
膜内に尿素が残留する可能性があり好ましくない。
The urea concentration in the urea-containing aqueous solution is 0.05
It is preferable to be within the range of mol / liter to 2 mol / liter.
If it is less than 0.05 mol / liter, a hydroxyapatite film is not sufficiently formed on the metal substrate. A urea concentration exceeding 2 mol / liter is not preferable because not only does the film formation not increase, but urea may remain in the film.

【0011】加熱した金属基材を尿素含有水溶液中に浸
漬することで良好なハイドロキシアパタイト皮膜が形成
される理由については明確でなく、また理論によって本
発明が制限されるものでもないが、加熱された金属基材
を尿素含有水溶液に浸漬すると、熱せられた金属表面に
接触した尿素がアンモニアと炭酸に分解し、生成したア
ンモニアが接触界面のpHを調整して金属表面における
ハイドロキシアパタイト核の生成を促進する作用を有す
るものと考えられる。
The reason why a good hydroxyapatite film is formed by immersing a heated metal base material in an aqueous urea-containing solution is not clear, and the present invention is not limited by theory. When the metal substrate is immersed in a urea-containing aqueous solution, the urea in contact with the heated metal surface is decomposed into ammonia and carbonic acid, and the generated ammonia adjusts the pH of the contact interface to form hydroxyapatite nuclei on the metal surface. It is considered to have a promoting effect.

【0012】前記の本発明の好ましい実施形態におい
て、加熱された金属基材を尿素含有水溶液と接触させる
時間は1秒〜数分間程度の短時間でよい。この間に金属
表面に結晶核が生成する。次に、これを擬似体液に浸漬
して穏和な条件で比較的長時間を要してハイドロキシア
パタイトの結晶を成長させる。この場合、擬似体液を好
ましくは30℃〜60℃の範囲内に保持し、数時間ない
し数日の比較的長時間を要して結晶を成長させることに
よって、ハイドロキシアパタイト結晶は平板状に成長
し、金属表面上で互いに絡み合って強靱な皮膜を形成す
る。
In the preferred embodiment of the present invention, the time for contacting the heated metal substrate with the aqueous urea-containing solution may be as short as about one second to several minutes. During this time, crystal nuclei are generated on the metal surface. Next, this is immersed in a simulated body fluid to grow hydroxyapatite crystals under mild conditions for a relatively long time. In this case, the simulated body fluid is preferably kept in the range of 30 ° C. to 60 ° C., and the crystal is grown for a relatively long time of several hours to several days, whereby the hydroxyapatite crystal grows in a plate shape. Entangled with each other on the metal surface to form a tough film.

【0013】[0013]

【実施例】(実施例1)水1リットルに硝酸カルシウム0.
167mol及びリン酸一水素アンモニウム0.1molを溶
解し、得られた水溶液(原液)に尿素を0.5mol添加
して尿素含有水溶液を調製した。直径14mm、厚さ1.
6mmのチタン基材の表面を鏡面研磨し、200℃に加熱
し、直ちに前記の尿素含有水溶液に2分間浸漬し、その
後擬似体液に50℃で3日間保持した後取り出し、水洗
乾燥後に表面の状態をX線回折により検査した。検査の
結果は、図1に示すように、チタンの表面にハイドロキ
シアパタイト結晶の生成が認められた。
EXAMPLES (Example 1) Calcium nitrate 0.1 ml in 1 liter of water.
167 mol and 0.1 mol of ammonium monohydrogen phosphate were dissolved, and 0.5 mol of urea was added to the obtained aqueous solution (stock solution) to prepare a urea-containing aqueous solution. Diameter 14mm, thickness 1.
The surface of a 6 mm titanium base material is mirror-polished, heated to 200 ° C., immediately immersed in the above-mentioned urea-containing aqueous solution for 2 minutes, then kept in a simulated body fluid at 50 ° C. for 3 days, taken out, rinsed and dried, and the surface state is obtained. Was examined by X-ray diffraction. As a result of the inspection, as shown in FIG. 1, generation of hydroxyapatite crystals on the surface of titanium was recognized.

【0014】比較例として、尿素を含まない前記の原液
を用いた以外は実施例1と同様に処理して得られた比較
例のチタン基材についてX線回折検査を行ったところ、
チタン基材の表面にハイドロキシアパタイト結晶の生成
はほとんど認められなかった。この結果から、本発明の
方法において、加熱された金属基材を尿素の存在下にカ
ルシウムイオン及びリン酸イオンと接触させることによ
って、金属基材表面にハイドロキシアパタイト皮膜の形
成が促進されたことは明かである。
As a comparative example, an X-ray diffraction test was performed on a titanium base material of a comparative example obtained by treating in the same manner as in Example 1 except that the stock solution containing no urea was used.
Almost no hydroxyapatite crystals were formed on the surface of the titanium substrate. From these results, it was found that in the method of the present invention, the formation of the hydroxyapatite film on the surface of the metal substrate was promoted by bringing the heated metal substrate into contact with calcium ions and phosphate ions in the presence of urea. It is clear.

【0015】(実施例2)前記実施例1と同様のチタン
基材をそれぞれ80℃、200℃、300℃に加熱し、
実施例1と同様の尿素含有水溶液に5秒間浸漬し、その
後擬似体液中に50℃で3日間保持して得られた試料に
ついて、形成された皮膜の固着強度をテープ剥離法(1
0分割)により測定した。また、チタン基材の浸漬時の
温度を30℃及び400℃とした比較例についても同様
に析出皮膜の固着強度を測定した。結果を表1に示す。
測定結果は、100分割中の剥離コマ数で表した。
Example 2 The same titanium substrate as in Example 1 was heated to 80 ° C., 200 ° C., and 300 ° C., respectively.
For a sample obtained by immersing in a urea-containing aqueous solution for 5 seconds in the same manner as in Example 1 and then holding in a simulated body fluid at 50 ° C. for 3 days, the adhesion strength of the formed film was measured by a tape peeling method (1).
(0 division). In addition, the fixing strength of the deposited film was measured in the same manner in Comparative Examples in which the temperature at the time of immersing the titanium base material was 30 ° C. and 400 ° C. Table 1 shows the results.
The measurement result was represented by the number of peeled frames in 100 divisions.

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】テープ剥離試験の結果は、基材加熱温度が
30℃の比較例において剥離が著しかった以外は良好な
固着強度を示した。ただし、別に行った曲げ強度試験に
おいて、基材を400℃に加熱した比較例には強度低下
が認められた。従って実施例2に示すように、浸漬時の
基材温度を80℃〜300℃の範囲内とすることによっ
て、皮膜の固着強度においても金属基材の物性において
も優れた特性のハイドロキシアパタイト被覆金属基材が
得られることがわかる。
The results of the tape peeling test showed that the comparative example in which the substrate heating temperature was 30 ° C. showed good adhesion strength except that the peeling was remarkable. However, in a bending strength test performed separately, a decrease in strength was observed in the comparative example in which the substrate was heated to 400 ° C. Therefore, as shown in Example 2, by setting the substrate temperature at the time of immersion in the range of 80 ° C. to 300 ° C., the hydroxyapatite-coated metal having excellent characteristics in both the film fixing strength and the physical properties of the metal substrate. It can be seen that a substrate is obtained.

【0018】(実施例3)前記実施例1と同様のチタン
基材を200℃に加熱し、実施例1と同様の尿素含有水
溶液に10秒間浸漬した後に、直ちに下記組成の擬似体
液に浸漬し、50℃に保温して14日間保持した。擬似体液組成 Na+ 142.0 ×10-3mol/リットル K+ 5.0 ×10-3mol/リットル Ca2+ 2.5 ×10-3mol/リットル Mg2+ 1.5 ×10-3mol/リットル Cl- 147.8 ×10-3mol/リットル HCO3 - 4.2 ×10-3mol/リットル HPO4 2- 1.0 ×10-3mol/リットル SO4 2- 0.5 ×10-3mol/リットルトリス (ヒト゛ロキシメチル)アミノメタン 100 ×10-3mol/リットル 得られた試料についてX線回折を行うとともに、走査型
電子顕微鏡により表面状態を観察した。X線回折図を図
2に、また走査型電子顕微鏡写真を図3に示す。
Example 3 The same titanium substrate as in Example 1 was heated to 200 ° C., immersed in the same urea-containing aqueous solution as in Example 1 for 10 seconds, and immediately immersed in a simulated body fluid having the following composition. And kept at 50 ° C. for 14 days. Simulated body fluid composition Na + 142.0 × 10 −3 mol / l K + 5.0 × 10 −3 mol / l Ca 2+ 2.5 × 10 −3 mol / l Mg 2+ 1.5 × 10 −3 mol / liter Cl - 147.8 × 10 -3 mol / l HCO 3 - 4.2 × 10 -3 mol / l HPO 4 2- 1.0 × 10 -3 mol / liter SO 4 2- 0.5 × 10 −3 mol / l tris (human peroxymethyl) aminomethane 100 × 10 −3 mol / l The obtained sample was subjected to X-ray diffraction, and the surface state was observed with a scanning electron microscope. An X-ray diffraction pattern is shown in FIG. 2 and a scanning electron micrograph is shown in FIG.

【0019】図2のX線回折図は、ハイドロキシアパタ
イト結晶の特に(100)(200)面が著しく発達し
ていることを示し、また図3は、前記X線回折図に対応
して、金属基材表面に平板状ハイドロキシアパタイト結
晶が発達成長している様相を示している。
The X-ray diffraction diagram of FIG. 2 shows that the (100) and (200) planes of the hydroxyapatite crystal are particularly remarkably developed, and FIG. This shows a state in which flat hydroxyapatite crystals are developed and grown on the substrate surface.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明のハイドロキシアパタイト皮膜の
形成方法は、80℃〜300℃の範囲内の温度に加熱さ
れた金属基材を第一水溶液中で尿素の存在下にカルシウ
ムイオン及びリン酸イオンと接触させ、次いで少なくと
もカルシウムイオン及びリン酸イオンを含む第二水溶液
に浸漬して、前記金属基材の表面にハイドロキシアパタ
イトを析出させるものであるので、簡単な方法でありな
がら金属基材の物性を低下させることなく、しかも金属
基材に対する固着強度が高いハイドロキシアパタイト皮
膜を形成することができる。
According to the method for forming a hydroxyapatite film of the present invention, a metal substrate heated to a temperature in the range of 80 ° C. to 300 ° C. is treated with calcium ions and phosphate ions in a first aqueous solution in the presence of urea. And then immersed in a second aqueous solution containing at least calcium ions and phosphate ions to precipitate hydroxyapatite on the surface of the metal substrate. , And a hydroxyapatite film having a high bonding strength to a metal substrate can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施例により得られた試料表面の
X線回折図
FIG. 1 is an X-ray diffraction diagram of a sample surface obtained according to one embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の他の一実施例により得られた試料表
面のX線回折図
FIG. 2 is an X-ray diffraction diagram of a sample surface obtained according to another embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の一実施例により得られた試料の表面
及び断面の微細構造を示す走査型電子顕微鏡写真
FIG. 3 is a scanning electron micrograph showing the fine structure of the surface and cross section of a sample obtained according to one embodiment of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野末 章 東京都千代田区紀尾井町7−1 上智大学 理工学部内 (72)発明者 竹内 啓泰 埼玉県大宮市北袋町1−297 三菱マテリ アル株式会社総合研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Akira Nozue 7-1 Kioicho, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Sophia University Faculty of Science and Technology (72) Inventor Hiroyasu Takeuchi 1-297 Kitabukurocho, Omiya City, Saitama Prefecture Mitsubishi Materials Corporation Within the Research Institute

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 生体内で使用される金属基材上にハイド
ロキシアパタイト皮膜を形成するに際して、80℃〜3
00℃の範囲内に加熱された前記の金属基材を少なくと
も尿素、カルシウムイオン及びリン酸イオンを含む第一
の水溶液に浸漬し、次いで少なくともカルシウムイオン
及びリン酸イオンを含む第二の水溶液に浸漬して、前記
金属基材の表面にハイドロキシアパタイト皮膜を生成さ
せることを特徴とするハイドロキシアパタイト皮膜の形
成方法。
1. A method for forming a hydroxyapatite film on a metal substrate used in a living body, comprising the steps of:
The metal substrate heated in the range of 00 ° C. is immersed in a first aqueous solution containing at least urea, calcium ions and phosphate ions, and then immersed in a second aqueous solution containing at least calcium ions and phosphate ions. And forming a hydroxyapatite film on the surface of the metal substrate.
【請求項2】 前記金属基材がチタン又はチタン合金で
あることを特徴とする請求項1に記載のハイドロキシア
パタイト皮膜の形成方法。
2. The method for forming a hydroxyapatite film according to claim 1, wherein the metal substrate is titanium or a titanium alloy.
【請求項3】 前記第一水溶液中の尿素の濃度を0.0
5mol/リットル〜2mol/リットルの範囲内とすることを特徴とす
る請求項1又は請求項2に記載のハイドロキシアパタイ
ト皮膜の形成方法。
3. The concentration of urea in the first aqueous solution is set to 0.0
3. The method for forming a hydroxyapatite film according to claim 1, wherein the amount is in a range of 5 mol / liter to 2 mol / liter.
【請求項4】 前記の第二水溶液を30℃〜60℃の範
囲内に保持することを特徴とする請求項1〜請求項3の
何れかに記載のハイドロキシアパタイト皮膜の形成方
法。
4. The method for forming a hydroxyapatite film according to claim 1, wherein the second aqueous solution is kept within a range of 30 ° C. to 60 ° C.
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