KR101819657B1 - Multilayer injection molding apparatus for manufacturing microstructure biomaterial and manufacturing method of microstructure biomaterial using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라스틱 사출 성형이 가능한 재료인 생분해성 고분자 재료를 사용하고, 플라스틱 사출 성형 공정을 도입하여 미세 형상의 골 충진재를 균일한 형상으로 대량으로 신속하게 제조할 수 있는 미세 형상의 골 충진재를 제조하기 위한 다층형 금형 장치 및 이를 이용하여 미세 형상의 골 충진재를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention uses a biodegradable polymeric material, which is a material capable of plastic injection molding, and introduces a plastic injection molding process to manufacture a fine-shaped bone filler capable of rapidly producing a fine-shaped bone filler in a uniform shape in a large amount The present invention relates to a multi-layer mold apparatus and a method for manufacturing a fine-shaped bone filler using the same.
Description
본 발명은 미세 형상의 생체 재료를 제조하기 위한 다층형 금형 장치 및 상기 다층형 금형 장치를 사용하여 미세 형상의 생체 재료를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공학적 제조 방법인 사출 성형 방법으로 생분해성 고분자를 사용하여 미세 형상의 생체 재료인 골 충진재를 제조하기 위한 다층형 금형 장치 및 상기 다층형 금형 장치를 사용하여 미세 형상의 생체 재료인 골 충진재를 제조하는 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-layer mold apparatus for manufacturing a micro-shaped biomaterial and a method for manufacturing a micro-shaped biomaterial using the multi-layer mold apparatus, and more particularly, The present invention relates to a multi-layer mold apparatus for producing a bone filler which is a biomaterial of fine shape by using a biodegradable polymer, and a method for producing a bone filler which is a biomaterial of fine shape by using the multi-layer mold apparatus.
생체 재료는 조직의 기능을 대체하기 위하여 체내에서 간헐적 또는 지속적으로 주위 조직과 직접 접촉하며 체액에 노출되는 인공적인 물질로서, 생체의 기능을 치환 대체하기 위하여 사용되는 물질 또는 골격계 손상을 회복하기 위하여 사용되는 물질을 의미한다.
Biomaterial is an artificial substance that is intermittently or continuously in contact with surrounding tissues in order to replace the function of tissues and is exposed to body fluids. It is used to replace the function of the living body or to restore the material used to replace the function of the body or the skeletal system damage Of the substance.
일반적으로, 골격계 손상에 대응하기 위해서는 골 이식이 가장 많이 사용되며, 그 중에서도 골 이식의 고전적이며 보편적인 방법은 자가 골 이식(autograft)이다. 자가 골은 골유합이 빠르고 확실하게 일어나며, 감염성 질환의 전염이나 면역 반응의 위험성이 없는 장점이 있다. 그러나, 때로는 충분한 양의 이식 골을 구하기가 어렵고, 공여 부위(donor site)에 합병증이 발생하는 문제점이 있다. 골 은행(bone bank)을 통한 동종 골 이식(allograft)이나 이종 골 이식(xenograft)은 이식 골을 구하기가 어렵거나, 감염성 질환의 전염 위험, 면역 반응과 함께 골유합의 지연 등의 문제 때문에 만족스럽지는 못하다.
Generally, bone grafting is the most commonly used method to respond to skeletal injury, and the classic and universal method of bone grafting is autografting. The autogenous bone has the advantage that the bony union occurs quickly and reliably, and there is no risk of infectious disease transmission or immune reaction. However, sometimes it is difficult to obtain a sufficient amount of grafted bone, and complications arise in the donor site. Allografts or xenografts through the bone bank are not satisfactory because of the difficulty in obtaining grafts, the risk of transmission of infectious diseases, delayed bone union as well as immune response .
이러한 문제점들을 해결하기 위해 최근 자가 골을 대체할 만한 성능을 가진 생체 재료로서 인공 골(artificial bone) 개발 연구가 활발하게 이루어지고 있다. In order to solve these problems, artificial bone has recently been actively developed as a biomaterial having performance capable of replacing bone.
현재 인공 골 재료로 가장 각광을 받고 있는 것은 인산칼슘계 화합물이다. 이 중 가장 보편적으로 사용되고 있는 HA(Hydroxyapatite)는 골 질량의 60∼70%를 차지하는 주요 무기질 성분으로, 생체 적합성(biocompatibility)과 생체친화성(bioaffinity)이 우수하여 주위 골의 골전도(osteoconduction)를 일으키므로 이를 인공 골 재료로 개발하여 실험 및 임상적으로 적용하려는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 그러나, HA는 기계적 강도가 우수한 반면 생체내 용해도가 매우 떨어져 체내에 장시간 잔존하여 자가 골로의 완전한 대체를 방해하는 단점이 있다. HA(Hydroxyapatite)외에 생물학적 이식체로 사용할 수 있는 인산칼슘계 화합물 중 대표적인 것으로, TCP(tricalcium phosphate; Ca3(PO4)2), 일인산칼슘(calcium pyrophosphate, CPP; Ca2P2O 7 )가 있다.
Currently, calcium phosphate-based compounds are the most popular artificial bone materials. HA (Hydroxyapatite) is the most commonly used HA (hydroxyapatite), which accounts for 60% to 70% of the bone mass. It has excellent biocompatibility and bioaffinity, so osteoconduction of surrounding bone Therefore, researches for development of artificial bone materials for experimental and clinical applications are being actively carried out. However, HA has a disadvantage in that it has excellent mechanical strength, but has a very low solubility in vivo and remains in the body for a long time to prevent complete substitution with autologous bone. As typical of the HA (Hydroxyapatite) in addition to the calcium phosphate-based compound that can be used sieve biological transplantation, TCP (tricalcium phosphate; Ca 3 (PO 4) 2), one of calcium phosphate (calcium pyrophosphate, CPP; Ca 2 P 2 O 7) is have.
종래 이러한 인산칼슘계 화합물은 바인더와 함께 혼합하여, 일반적으로 0.1㎛ 내지 100 ㎛ 크기를 갖도록 구형으로 성형하고, 소성 가공을 통해 인공 골 충진재로 제조되었다. 상기 성형 공정에서는 상기 인산칼슘계 화합물 분말과 바인더 혼합물을 몰드에 충진시킨 후 분말 압축 공정에 의하여 제조되었다. 그러나, 종래 이러한 분말 압축 공정에 의한 골 충진재의 재료 및 제조 방법에 의할 경우, 제조된 골 충진재가 일정 이상의 압축에서는 파쇄되는 등 강도가 미흡할 뿐만 아니라, 또한 원하는 형상으로 대량으로 제조가 불가능하다는 문제점이 있었다.
Conventionally, such a calcium phosphate-based compound is mixed with a binder and generally formed into a spherical shape having a size of 0.1 to 100 탆 and made into an artificial bone filler through plastic working. In the molding step, the calcium phosphate-based compound powder and the binder mixture were filled in a mold and then prepared by a powder compression process. However, in the case of using the material and the manufacturing method of the bone filler by such a powder compression process as described above, not only the strength of the produced bone filler is shattered at a certain compression or more, but also it is impossible to mass- There was a problem.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 생체 재료를 종래의 제조 방법과는 전혀 다른 공학적 방법으로 제조하기 위해서 공학적 제조 방법인 플라스틱 사출 성형 방법을 도입하고, 이러한 플라스틱 사출 성형이 가능한 재료인 생분해성 고분자 재료를 사용하여 미세 형상의 생체 재료를 구형 뿐만 아니라 다양한 형상으로 균일하게 대량으로 신속하게 제조할 수 있는 다층형 금형 장치 및 이를 이용하여 미세 형상의 골 충진재 생체 재료를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In order to solve the above problems, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems by introducing a plastic injection molding method, which is an engineering manufacturing method, in order to manufacture a biomaterial by an engineering method completely different from a conventional manufacturing method, The present invention provides a multi-layer mold apparatus capable of uniformly mass-producing a micro-shaped biomaterial in a variety of shapes as well as a sphere using a polymeric material, and a method of manufacturing a micro-shaped bone filler biomaterial using the same .
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 형합시 생분해성 고분자 재료가 주입되어 원하는 형상을 만드는 캐비티를 형성하기 위한 캐비티면을 구비한 제1 금형층; 상기 제 1 금형의 외부를 둘러싸는 제2 금형층; 상기 제 2 금형의 외부를 둘러싸는 제 3 금형층; 및 상기 제1 금형과 제2 금형과의 접촉부에 단열부층을 포함하는 미세 형상의 생체 재료를 제조하기 위한 다층형 금형 장치를 제공한다. Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in view the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a mold for molding a biodegradable polymeric material, A second mold layer surrounding the outside of the first mold; A third mold layer surrounding the outside of the second mold; And a multi-layer mold apparatus for manufacturing a micro-shaped biomaterial including a heat insulating layer at a contact portion between the first mold and the second mold.
본 발명에 있어서, 상기 제 1 금형층과 상기 제 2 금형층은 각각 제 1 가열 수단과 제 2 가열 수단을 포함한다. In the present invention, the first mold layer and the second mold layer include a first heating means and a second heating means, respectively.
본 발명에 있어서, 상기 제 3 금형층은 냉각 유체를 수납하기 위한 냉각 라인을 포함한다. In the present invention, the third mold layer includes a cooling line for receiving a cooling fluid.
본 발명에 있어서, 상기 제 1 가열 수단과 제 2 가열수단은 저항 가열 요소 또는 고주파 가열 요소를 포함한다.In the present invention, the first heating means and the second heating means include a resistance heating element or a high frequency heating element.
본 발명에 있어서, 상기 생체 재료는 0.1 ㎛ 내지 100 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 골 충진재인 것을 특징으로 한다.
In the present invention, the biomaterial is characterized by being a bone filler having an average particle size of 0.1 mu m to 100 mu m.
본 발명은 또한, 제 1 금형층의 제 1 가열 수단과 제 2 금형층의 제 2 가열 수단을 작동시켜 상기 골 충진재 미세 형상을 만드는 캐비티를 형성하기 위한 캐비티면을 가열시키는 단계; 상기 가열된 캐비티로 용융된 생분해성 고분자 재료를 도입하는 단계; 상기 제 1 금형층의 제 1 가열 수단과 제 2 금형층의 제 2 가열 수단의 작동을 중지시키고, 상기 제 3 금형층의 냉각 라인으로 냉각 유체를 공급시켜 냉각시키는 단계로 구성되는 제1항의 미세 형상의 골 충진재를 제조하기 위한 다층형 금형 장치를 사용하여 미세 형상의 생체 재료를 제조하는 방법을 제공한다.
The present invention also relates to a method of manufacturing a mold for molding a mold, comprising the steps of: heating a cavity surface for forming a cavity for forming a fine borehole shape by operating a first heating means of a first mold layer and a second heating means of a second mold layer; Introducing a molten biodegradable polymeric material into the heated cavity; And stopping the operation of the first heating means of the first mold layer and the second heating means of the second mold layer and supplying the cooling fluid to the cooling line of the third mold layer, A method for manufacturing a biomaterial of a fine shape using a multi-layer mold apparatus for manufacturing a bone filler of a shape.
본 발명에 있어서, 상기 생분해성 고분자는 PLGA(poly(lactic-co-glycolic acid)), PCL(poly caprolactone), PLA (poly lactic acid) 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 한다.
In the present invention, the biodegradable polymer is selected from the group consisting of PLGA (poly (lactic-co-glycolic acid)), PCL (poly caprolactone), PLA (poly lactic acid) and combinations thereof.
본 발명에 있어서, 상기 제 1 금형층의 제 1 가열 수단과 제 2 금형층의 제 2 가열 수단을 작동시켜 상기 골 충진재의 미세 형상을 만드는 캐비티를 형성하기 위한 캐비티면을 가열시키는 단계에서 상기 캐비티면은 (생분해성 고분자 조성물 용융 온도 - 50℃ ) 내지 (생분해성 고분자 조성물 용융 온도 + 20℃ )의 범위가 되도록 가열하는 것을 특징으로 한다.
In the present invention, in the step of heating the cavity surface for forming the cavity for forming the micro-shape of the bone filler by operating the first heating means of the first mold layer and the second heating means of the second mold layer, And the surface is heated so as to be in the range of (melting temperature of the biodegradable polymer composition - 50 ° C) to (melting temperature of the biodegradable polymer composition + 20 ° C).
본 발명에 있어서, 상기 제 2 금형층의 제 2 가열 수단은 (상기 제 1 금형층의 제 1 가열 수단의 온도 - 50℃) 내지 (상기 제 1 가열 수단의 온도 - 30℃) 로 가열하는 것을 특징으로 한다.
In the present invention, it is preferable that the second heating means of the second mold layer is heated to a temperature of -50 캜 (the temperature of the first heating means of the first mold layer) to (a temperature of the first heating means - 30 캜) .
본 발명의 미세 형상의 생체 재료로서 골 충진재를 제조하기 위한 다층형 금형 장치 및 이를 이용하여 미세 형상의 골 충진재를 제조하는 방법에 의할 경우 금형의 형상에 따라 생체 재료를 종래 구형 뿐만 아니라 원하는 미세 형상으로 대량으로 제조할 수 있으며, 제조된 생체 재료 또한 치수적 안정성, 충분한 강도를 나타낸다.
According to the multi-layer mold apparatus for producing the bone filler as the micro-shaped biomaterial of the present invention and the method for producing the micro-shaped bone filler using the same, the biomaterial can be formed not only in the conventional spherical shape, And the produced biomaterial also exhibits dimensional stability and sufficient strength.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 가열 수단의 일 실시예로서 히터를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing an embodiment according to the present invention.
2 is a view showing a heater as one embodiment of the heating means according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 상술한 목적, 특징, 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The foregoing and other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: It will be possible. However, these examples are intended to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited by these examples.
제 1도에는 본 발명의 미세 형상을 갖는 생체 재료인 골 충진재를 제조하기 위한 다층형 금형 장치(10)가 도시되어 있다. FIG. 1 shows a
본 발명의 미세 형상을 갖는 생체 재료인 골 충진재를 제조하기 위한 다층형 금형 장치(100)는 서로 대향 관계로 배치된 두개의 제1 금형층(10)를 포함하며, 그 사이에는 캐비티(70)가 형성되어 있다. 도 1에서 보는 바와 같이 상기 제 1 금형층(10)의 외부는 제 2 금형층(20)이 둘러싸고 있고, 상기 제 2 금형층(20)의 외부를 다시 제 3 금형층(30)이 둘러싸고 있다. 상기 제 1 내지 제 3 금형층은 철, 강, 스테인레스강이나 알루미늄 합금 또는 황동과 같은 비교적 열전도율이 높은 물질로 제조된다.
A
상기 제1 금형층과 제2 금형층은 가열 수단을 각각 포함한다. 상기 제1 금형층과 제2 금형층에는 각각 복수의 홈(11, 21)이 형성되어 있고, 각각의 홈(11, 21)의 내부에는 각각 캐비티 내의 생분해성 고분자 및 제1 금형층을 가열하기 위한 가열 수단(12, 13)이 삽입되어 있다. 상기 가열 수단(12, 13)은 전열 수단 또는 고주파 가열 방식을 채택할 수 있다. 도 2에는 이러한 가열 수단으로서 가능한 일 실시예로 니크롬선과 같은 열선(33a)을 절연피복이 감싸도록 하여 구성된 전열 히타를 나타내었다. 도 2에 나타난 전열히터는 저항열을 발생시키는 니크롬선으로 구성된 발열부와 니크롬선에 흐르는 전류를 외부와 차단하기 위한 절연체(MgO:산화마그네슘), 발열된 열을 최종적으로 전달하는 외부 덮게(통상 스텐레스계열) 튜브로 구성된다.
The first mold layer and the second mold layer each include a heating means. A plurality of grooves 11 and 21 are formed in the first mold layer and the second mold layer, respectively. The biodegradable polymer and the first mold layer in the cavity are heated in the grooves 11 and 21, The heating means 12, 13 are inserted. The heating means (12, 13) may adopt a heat transfer means or a high-frequency heating method. In FIG. 2, an example of such a heating means is a heat transfer heater in which an insulating coating is wrapped around a hot wire 33a such as a nichrome wire. The electrothermal heater shown in Fig. 2 is composed of a heat generating part composed of a nichrome wire for generating resistance heat, an insulator (MgO: magnesium oxide) for interrupting a current flowing in the nichrome wire from the outside, an outer covering Stainless steel) tube.
각각의 가열 수단은 각각의 발열량을 제어하기 위한 온도 제어 장치(90)에 연결되어 있다. 상기 온도 제어 장치(90)에 의하여 상기 제1 금형층 내의 전열 히타와 제 2 금형층 내의 전열 히타를 각각 제어하여 캐비티내의 생분해성 고분자의 온도가 균일하게 되도록 제어한다. 상기 제1 금형층, 제2 금형층에는 온도센서(미도시)가 설치되어 있을 수 있으며, 이러한 온도센서는 제1 금형층, 제2 금형층의 실시간으로 온도를 측정하여 온도 제어 장치(90)에서 전열히타의 발열량을 적절히 제어하도록 함으로써 캐비티 내의 생분해성 고분자의 온도를 일정한 범위에서 유지할 수 있도록 한다.
Each heating means is connected to a
본원 발명에 있어서, 제조되는 미세 형상의 생체 재료는 일반적으로 크기가 10 내지 1000 ㎛에 불과하기 때문에 사출 성형 공정을 도입하여 제조하기 위해서는 온도 조절이 중요하다. In the present invention, since the microfine biomaterial to be produced generally has a size of only 10 to 1000 mu m, temperature control is important to manufacture by introducing an injection molding process.
일 실시예에 있어서,용융 재료의 주입 시에는 금형의 온도가 가능하면 용융 재료의 온도와 동일한 것이 바람직하다. 주입된 재료의 유동과 캐비티 표면의 패턴의 전사성을 향상시키고 용융된 재료가 굳은 후 잔류응력에 의한 변형을 줄일 수 있기 때문이다. 구체적으로 상기 캐비티면은 (생분해성 고분자 조성물 용융 온도 - 50℃ ) 내지 (고분자 조성물 용융 온도 + 20℃ )의 범위가 되도록 상기 제 1 가열 수단을 가열하는 것이 바람직하다. 상기 온도 이하에서는 생분해성 고분자가 충분히 용융되지 않으며, 상기 온도 이상에서는 0.1 내지 100 ㎛ 크기의 생분해성 고분자가 타버리는 문제, 즉, 소결되어 버리는 문제점이 발생한다.In one embodiment, at the time of injection of the molten material, the temperature of the mold is preferably equal to the temperature of the molten material if possible. This is because the flow of the injected material and the transferability of the pattern of the surface of the cavity can be improved and the deformation due to the residual stress can be reduced after the molten material is solidified. Specifically, it is preferable that the first heating means is heated so that the cavity surface has a range of (melting temperature of the biodegradable polymer composition - 50 ° C) to (melting temperature of the polymer composition + 20 ° C). At below the temperature, the biodegradable polymer is not sufficiently melted, and when the temperature is higher than the above temperature, the biodegradable polymer having a size of 0.1 to 100 탆 is burnt out, that is, a problem of sintering is caused.
또한, 먼저 캐비티와 근접한 제1 금형층의 제 1 가열 수단에 전원을 투입하여 상기 캐비티면이 (생분해성 고분자 조성물 용융 온도 - 50℃ ) 내지 (고분자 조성물 용융 온도 + 20℃ )의 범위가 되도록 가열 후, 캐비티 내부 재료가 성형될 때까지 냉각되지 않도록 캐비티 온도를 유지하기 위하여 제 2 가열 수단을 (상기 제 1 금형층의 제 1 가열 수단의 온도 - 50℃) 내지 (상기 제 1 가열 수단의 온도 - 30℃) 온도까지 가열하고 이를 유지시킨다.First, power is applied to the first heating means of the first mold layer close to the cavity to heat the cavity surface so that the cavity surface is in a range of (melting temperature of the biodegradable polymer composition - 50 deg. C) to (melting temperature of the polymer composition + 20 deg. (The temperature of the first heating means of the first mold layer - 50 DEG C) to the temperature of the first heating means (the temperature of the first heating means, for example) so as not to be cooled until the cavity- - 30 ° C) and maintain it.
상기 제 1 가열 수단과 상기 제 2 가열 수단을 이와 같은 온도 차이를 유지하면서 가열할 경우 상기 캐비티 내의 열이 최대한 천천히 외부로 빠져나가고 이로 인해 캐비비 내의 온도가 일정하게 유지될 수 있게 된다. 즉, 본 발명에 있어서는 가열부를 캐비티와 인접한 제1 금형층의 제 1 가열 수단와 캐비티와 일정 거리 떨어진 제 2 금형층의 제2 가열 수단으로 나누어 구성하고, 제 1 가열 수단와 제 2 가열 수단의 온도를 상호 일정 관계를 갖도록 조절함으로써, 생분해성 고분자 용융후 형태를 유지할 때까지 온도를 효율적으로 관리할 수 있다.When the first heating means and the second heating means are heated while maintaining such a temperature difference, the heat in the cavity slowly escapes to the outside as much as possible, so that the temperature in the cabin can be kept constant. That is, in the present invention, the heating unit is constituted by dividing the first heating unit of the first mold layer adjacent to the cavity and the second heating unit of the second mold layer, which are separated from the cavity by a distance from the cavity, and the temperature of the first heating unit and the second heating unit The temperature can be efficiently managed until the shape after the melting of the biodegradable polymer is maintained.
이후, 캐비티 내부 생체 재료가 미세 형상으로 성형 완료된 이후에는 급속 냉각을 위해 제 3 금형층의 냉각수를 공급하여 간접 냉각시키는 방식을 적용한다. 또한, 용융재료의 주입이 완료된 후에는 금형의 온도가 낮아서 주입이 완료된 재료가 빨리 냉각되도록 하여 사출 성형의 싸이클 타임을 짧게 하여 생산성을 높일 수 있는 것이 바람직하다. 상기 제 3 금형층은 내부에 삽입되어 냉각 매체가 흐르도록 설치된 냉각 수단(31)을 포함한다. 사출 성형시 용융된 생분해성 고분자의 주입이 완료된 후에 상기 제 1 금형층, 제 2 금형층의 가열 수단의 가열이 차단되고, 제 3 금형층 내부에 설치된 냉각 수단을 통해서 냉각 매체가 흐르게 되어 금형이 급속히 냉각된다.
Thereafter, after the inside biomaterial of the cavity is formed into a fine shape, a method of indirect cooling by supplying cooling water of the third mold layer for rapid cooling is applied. Further, after the injection of the molten material is completed, the temperature of the mold is low, so that the material to be injected is cooled quickly so that the cycle time of the injection molding can be shortened and the productivity can be increased. And the third mold layer includes a cooling means 31 inserted therein to allow the cooling medium to flow. The heating of the heating means of the first and second mold layers is interrupted after the injection of the biodegradable polymer melted in the injection molding is completed and the cooling medium flows through the cooling means provided in the third mold layer, Rapidly cooled.
상기 제 1 금형층과 제 2 금형층의 경계부에는 단열부층(50)이 형성되어 있다. 상기 단열부층은 상기 제 1, 제2 가열 수단을 통한 가열 후, 제 3 금형층 내의 냉각 파이프를 통한 냉각 유체를 흘려주는 냉각 과정에서 냉각 파이프를 통해 제3 내지 제 1 금형층이 냉각될 때, 캐비티내의 생분해성 고분자의 온도를 일정하게 유지하는 기능을 한다. 상기 단열부층(50)은 바람직하게는, 에틸 코포레이션 (Ethyl Corporation)에서 상품명 EYMYD로 시판하는 폴리이미드 수지 필름, 유리 AlSiO3, BaSO4, Al2O3 등과 같은 여러 미립형 충진제중 하나와 배합된 폴리이미드 EYMYD필름, 또는 충진되지 않은 EYMYD층으로 피복된 충진된 EYMYD층을 포함한다. 그러나, 단열층은 이에 한정되지 않고 고온 열가소성 수지, 열경화성 수지, 플라스틱 복합재, 다공성 금속, 세라믹 및 저 전도성 금속 합금과 같은 적합한 저 열전도성을 가진 모든 재료로 제조될 수 있다.
A
이후, 상기 가열된 캐비티로 용융된 생분해성 고분자 재료를 도입한다. 본 발명에 있어서 상기 생분해성 고분자 재료는 고분자는 PLGA(poly(lactic-co-glycolic acid)), PCL(poly caprolactone), PLA (poly lactic acid) 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 한다. 용융된 고온의 생분해성 고분자는 일 공급원(도시되지 않음)으로부터 스크류의 압력에 의해 실린더(80)를 거쳐 제 1 금형층으로 형성되는 캐비티 공동(70)내로 주입된다.
Thereafter, the molten biodegradable polymer material is introduced into the heated cavity. The biodegradable polymer material of the present invention is characterized in that the polymer is selected from the group consisting of PLGA (poly (lactic-co-glycolic acid)), PCL (poly caprolactone), PLA (poly lactic acid) do. The molten high temperature biodegradable polymer is injected from the source (not shown) into the
상기 용융된 생분해성 고분자 재료가 도입된 후에는 상기 제 1 금형층의 제 1 가열 수단과 제 2 금형층의 제 2 가열 수단의 작동을 중지시켜, 생체 재료를 미세 형상으로 성형하고, 이후 상기 제 3 금형층의 냉각 라인으로 냉각 유체를 공급시켜 간접 냉각 방식으로 급속히 냉각시키는 방식을 적용한다. After the molten biodegradable polymer material is introduced, the operation of the first heating means of the first mold layer and the second heating means of the second mold layer is stopped to form the biomaterial into a fine shape, 3 The cooling fluid is supplied to the cooling line of the mold layer, and the cooling is rapidly performed by the indirect cooling method.
Claims (10)
상기 제 1 금형의 외부를 둘러싸는 제2 금형층;
상기 제 2 금형의 외부를 둘러싸는 제 3 금형층; 및
상기 제 1 금형과 제 2 금형과의 경계부에 단열부층을 포함하고 상기 제 1 금형층과 상기 제 2 금형층은 각각 제 1 가열 수단과 제 2 가열 수단을 포함하는 것인 미세 형상의 생체 재료를 제조하기 위한 다층형 금형 장치A first mold layer having a cavity surface for forming a cavity in which a molten biodegradable polymer material is injected to form a fine shape of a desired biomaterial;
A second mold layer surrounding the outside of the first mold;
A third mold layer surrounding the outside of the second mold; And
Wherein the first mold layer and the second mold layer each include a first heating means and a second heating means, wherein the first mold layer and the second mold layer each include a heat insulating layer at a boundary portion between the first mold and the second mold, Multilayer mold device for manufacturing
상기 제 3 금형층은 냉각 유체를 수납하기 위한 냉각 라인을 포함하는 것인 미세 형상의 생체 재료를 제조하기 위한 다층형 금형 장치.The method according to claim 1,
Wherein the third mold layer comprises a cooling line for receiving a cooling fluid.
상기 제 1 가열 수단과 제 2 가열 수단은 저항 가열 요소를 포함하는 것인 미세 형상의 생체 재료를 제조하기 위한 다층형 금형 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first heating means and the second heating means comprise a resistive heating element.
상기 생체 재료는 0.1 ㎛ 내지 100 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 골 충진재인 것을 특징으로 하는 미세 형상의 생체 재료를 제조하기 위한 다층형 금형 장치.The method according to claim 1,
Wherein the biomaterial is a bone filler having an average particle size of 0.1 mu m to 100 mu m.
상기 캐비티로 용융된 생분해성 고분자 재료를 도입하는 단계; 및
상기 제 1 금형층의 제 1 가열 수단과 제 2 금형층의 제 2 가열 수단의 작동을 중지시키고, 상기 제 3 금형층의 냉각 라인으로 냉각 유체를 공급시켜 냉각시키는 단계로 구성되는
제1항의 다층형 금형 장치를 사용하여 미세 형상의 생체 재료를 제조하는 방법.Heating the first heating means of the first mold layer and the second heating means of the second mold layer so as to heat the cavity surface to form a cavity for forming the fine filler material;
Introducing a molten biodegradable polymeric material into the cavity; And
Stopping the operation of the first heating means of the first mold layer and the second heating means of the second mold layer and cooling the cooling fluid to supply the cooling fluid to the cooling line of the third mold layer
A method for manufacturing a micro-shaped biomaterial using the multi-layer mold apparatus according to claim 1.
상기 생분해성 고분자는 PLGA(poly(lactic-co-glycolic acid)), PCL(poly caprolactone) PLA (poly lactic acid) 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 다층형 금형 장치를 사용하여 미세 형상의 생체 재료를 제조하는 방법.The method according to claim 6,
Wherein the biodegradable polymer is selected from the group consisting of PLGA (poly (lactic-co-glycolic acid)), PCL (poly caprolactone) PLA (poly lactic acid), and combinations thereof. A method of manufacturing a biomaterial of fine shape.
상기 제 1 금형층의 제 1 가열 수단과 제 2 금형층의 제 2 가열 수단을 작동시켜 골 충진재의 미세 형상을 만드는 캐비티를 형성하기 위한 캐비티면을 가열시키는 단계에서는 상기 캐비티면이 (생분해성 고분자 조성물 용융 온도 - 50℃ ) 내지 (고분자 조성물 용융 온도 + 20℃ )의 범위가 되도록 상기 제 1 금형층의 제 1 가열 수단을 가열하는 것을 특징으로 하는 다층형 금형 장치를 사용하여 미세 형상의 생체 재료를 제조하는 방법.The method according to claim 6,
In the step of heating the cavity surface for forming the cavity for forming the micro-shape of the bone filler by operating the first heating means of the first mold layer and the second heating means of the second mold layer, the cavity surface (the biodegradable polymer Wherein the first heating means of the first mold layer is heated so that the melting temperature of the composition is from 50 deg. C to 50 deg. C (melt temperature of the polymer composition + 20 deg. C) ≪ / RTI >
상기 제 1 금형층의 제 1 가열 수단과 제 2 금형층의 제 2 가열 수단을 작동시켜 골 충진재의 미세 형상을 만드는 캐비티를 형성하기 위한 캐비티면을 가열시키는 단계에서는 상기 제 2 금형층의 제 2 가열 수단을 (상기 제 1 금형층의 제 1 가열 수단의 온도 - 50℃) 내지 (상기 제 1 가열 수단의 온도 - 30℃) 로 가열하는 것인 다층형 금형 장치를 사용하여 미세 형상의 생체 재료를 제조하는 방법.The method according to claim 6,
In the step of heating the cavity surface for forming the cavity for forming the fine shape of the core filler by operating the first heating means of the first mold layer and the second heating means of the second mold layer, Wherein the heating means is heated to a temperature of -50 占 폚 of the first heating means of the first mold layer to a temperature of -30 占 폚 of the first heating means. ≪ / RTI >
상기 생체 재료는 0.1 ㎛ 내지 100 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 골 충진재 인 것을 특징으로 하는 다층형 금형 장치를 사용하여 미세 형상의 생체 재료를 제조하는 방법.The method according to claim 6,
Wherein the biomaterial is a bone filler having an average particle size of 0.1 mu m to 100 mu m.
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|---|---|---|---|---|
| JP2008265014A (en) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Nippon Tokushu Toryo Co Ltd | Structure of molding mold |
| JP4259284B2 (en) | 2003-11-11 | 2009-04-30 | 豊田合成株式会社 | Manufacturing method of molded products |
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2011
- 2011-01-21 KR KR1020110006269A patent/KR101819657B1/en active IP Right Grant
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