KR102508234B1 - Method For Preparing Whitlockite by Temporal Separation - Google Patents

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KR102508234B1
KR102508234B1 KR1020210034058A KR20210034058A KR102508234B1 KR 102508234 B1 KR102508234 B1 KR 102508234B1 KR 1020210034058 A KR1020210034058 A KR 1020210034058A KR 20210034058 A KR20210034058 A KR 20210034058A KR 102508234 B1 KR102508234 B1 KR 102508234B1
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Abstract

본 출원은 휘트록카이트를 제조하는 방법에 관한 것이다. This application relates to a method for producing witrockite.

Description

시간적 분리에 의한 휘트록카이트의 제조 방법{Method For Preparing Whitlockite by Temporal Separation}Method for preparing whitlockite by temporal separation {Method For Preparing Whitlockite by Temporal Separation}

본 출원(the present application)에 의하면, 칼슘 포스페이트 화합물을 제조하는 방법이 개시된다. 보다 구체적으로, 휘트록카이트를 제조하는 방법이 개시된다.According to the present application, a method for preparing a calcium phosphate compound is disclosed. More specifically, a method for producing witrockite is disclosed.

현재 생체 적합성 무기 재료로 칼슘 포스페이트 화합물이 널리 사용되고 있다. 상기 칼슘 포스페이트 화합물은 인체 조직의 재생 또는 치료를 위하여 체내에 삽입되는 인공 골, 치과용 수복재, 골 시멘트, 구강 조성물, 필러와 같은 제품의 원재료로 사용되고 있다.Currently, calcium phosphate compounds are widely used as biocompatible inorganic materials. The calcium phosphate compound is used as a raw material for products such as artificial bone, dental restorative materials, bone cement, oral compositions, and fillers inserted into the body for regeneration or treatment of human tissue.

대표적인 칼슘 포스페이트 화합물로 하이드록시아파타이트(hydroxy apatite, HAp (

Figure 112021030873110-pat00001
))와 β-트리칼슘 포스페이트(tricalcium phosphate, TCP: (
Figure 112021030873110-pat00002
))가 있다. As a representative calcium phosphate compound, hydroxyapatite (HAp (
Figure 112021030873110-pat00001
)) and β-tricalcium phosphate (TCP: (
Figure 112021030873110-pat00002
)).

인공적으로 합성되는 HAp는 생체 적합성이 우수하고, 골과 거의 동일한 화학적 특성을 갖지만, 결정성이 너무 커서 생체 내에서 분해되지 않아 자연 골을 대체할 수 없는 단점이 있다. Artificially synthesized HAp has excellent biocompatibility and has almost the same chemical properties as bone, but has a disadvantage in that it is not degraded in vivo and cannot replace natural bone because its crystallinity is too large.

β-TCP는 생체 내에서 분해되며, 자연 골이 자라도록 유도하기 때문에 단일상의 β-TCP 또는 β-TCP와 HAp를 혼합한 BCP(biphasic calcium phosphate)에 관한 연구가 많이 이루어지고 있다. 그러나, 종래 기술로는 나노 크기의 β-TCP를 대량으로 합성하는데 어려움이 있어 β-TCP를 다양한 분야에 응용하는데 한계가 있다.Since β-TCP is degraded in vivo and induces natural bone growth, many studies have been conducted on single-phase β-TCP or biphasic calcium phosphate (BCP) in which β-TCP and HAp are mixed. However, conventional techniques have difficulties in synthesizing nano-sized β-TCP in large quantities, and thus there is a limit to the application of β-TCP to various fields.

이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에 HAp 및 β-TCP와 유사한 칼슘 포스페이트 화합물이지만, 그 화학적 구조 및 성분, 결정 구조가 서로 상이한 다른 칼슘 포스페이트 물질인 휘트록카이트(whitlockite)가 연구되고 있다. In order to solve this problem, recently, whitlockite, which is a calcium phosphate compound similar to HAp and β-TCP, but whose chemical structure, components, and crystal structure are different from each other, has been studied.

경조직(hard tissue)의 가장 풍부한 생체물질 중 하나인 휘트록카이트(WH,

Figure 112021030873110-pat00003
)는 어린 나이의 몸과 생체미네랄화의 초기 단계에 높은 비율로 존재한다. 이는 휘트록카이트가 경조직의 발달에 중요한 역할을 수행함을 의미한다는 것은 간접적으로 나타낸다. 특히, 휘트록카이트에 포함된 마그네슘이 인체 내에서 주변 골 조직의 골 형성을 촉진하는 역할을 수행한다고 알려져 있다. 이러한 휘트록카이트가 경조직으로의 발달에 있어 중요한 역할을 한다는 점에 기초하여, 기존의 하이드록시아파타이트와 베타-트리칼슘포스페이트(β-tricalciumphosphate, β-TCP)를 대체하는 생체 적합성 무기 재료로서 휘트록카이트에 대한 관심이 증가되고 있는 실정이다. 다만, 하이드록시아파타이트와 베타 트리칼슘포스페이트에 대하여는 활발히 연구되어 왔으나, 휘트록카이트에 대하여는 연구가 많이 이루어지지 않아, 휘트록카이트의 역할, 합성 메커니즘을 규명하기 위한 연구에 대한 필요성이 증대되고 있고 있다.Whitrockite (WH,
Figure 112021030873110-pat00003
) is present in high proportions in the body at a young age and in the early stages of biomineralization. This indirectly indicates that whitrockite plays an important role in the development of hard tissue. In particular, it is known that magnesium contained in whitlockite plays a role in promoting bone formation of surrounding bone tissue in the human body. Based on the fact that whitrockite plays an important role in the development of hard tissue, whitrock as a biocompatible inorganic material that replaces existing hydroxyapatite and beta-tricalciumphosphate (β-TCP) Interest in kites is increasing. However, although hydroxyapatite and beta-tricalcium phosphate have been actively studied, not much research has been done on whitrockite, and the need for research to identify the role and synthesis mechanism of whitrockite is increasing. .

그러나, 휘트록카이트는 HAp 및 β-TCP에 비하여 생산하는 공정이 까다로워서, 학술적으로 많은 연구가 진행되지도 않았으며, 산업적으로도 응용된 예를 찾기가 힘든 문제가 있었다.However, compared to HAp and β-TCP, whitlockite has a more complicated production process, so much research has not been conducted academically, and it is difficult to find industrially applied examples.

이러한 휘트록카이트 합성이 어렵다는 문제를 해결하기 위하여 종래의 특허(한국 등록특허공보 제10-1423982호(2014.07.22.))에 의해 휘트록카이트 제조방법이 제시되었다. In order to solve the problem that it is difficult to synthesize whitrockite, a method for producing whitrockite has been proposed by a conventional patent (Korean Patent Registration No. 10-1423982 (July 22, 2014)).

그러나, 휘트록카이트를 제조하기 위한 종래의 방법은 제조 시간이 길어 제조 비용이 많이 소요되며, 중간과정에서 목표하는 중간생성물을 형성하고, 고순도의 휘트록카이트를 형성하기 위해 수용액의 pH를 정밀하게 제어해야 해서 제조방법이 복잡하다는 문제점이 있다.However, the conventional method for producing witlockite requires a lot of manufacturing cost due to a long manufacturing time, and in order to form a target intermediate product in the intermediate process and to form high-purity witlockite, the pH of the aqueous solution must be precisely adjusted. There is a problem that the manufacturing method is complicated because it needs to be controlled.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원은 칼슘 이온과 인산 이온을 반응시키는 공정과 휘트록카이트를 구성하는 칼슘 이온 이외의 다른 양이온을 인산 이온과 반응시키는 공정이 서로 독립적으로 진행될 수 있도록 하는 휘트록카이트의 제조방법을 제공한다. In order to solve the above problems, the present application is a wheat that allows the process of reacting calcium ions with phosphate ions and the process of reacting cations other than calcium ions constituting witlockite with phosphate ions to proceed independently of each other. A method for producing rockite is provided.

본 출원은 종래의 휘트록카이트 제조방법에 비하여 제조 시간을 줄이면서 공정 조건을 쉽게 제어할 수 있는 휘트록카이트의 제조방법을 제공한다.The present application provides a manufacturing method of witrockite that can easily control process conditions while reducing manufacturing time compared to the conventional manufacturing method of witrockite.

본 출원에 의해 제공되는 일 양태에 의하면, 공간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법이 개시된다. According to one aspect provided by the present application, a method for producing witrockite by spatial separation is disclosed.

본 출원에 의해 제공되는 다른 양태에 의하면, 시간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법이 개시된다. According to another aspect provided by the present application, a method for producing witrockite by temporal separation is disclosed.

본 출원에 개시 본 출원에 개시된 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예에 의하면, 칼슘 이온을 포함하는 제1 용액과 제1 양의 인산 이온을 포함하는 제2 용액을 제1 시간 동안 혼합하는 제1 공정- 제1 포스페이트 물질이 형성되도록 상기 제1 공정의 결과물이 제2 시간 동안 반응된 제1 혼합용액을 형성하는 제2 공정- 상기 제2 시간의 터미널 포인트는 상기 제1 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점에 위치됨; 칼슘 이온이 아닌 다른 양이온을 포함하는 제3 용액과 제2 양의 인산 이온을 포함하는 제4 용액을 상기 제1 혼합용액에 제3 시간 동안 혼합되는 제3 공정- 상기 제3 시간의 이니셜 포인트는 상기 제1 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점에 위치함; 제2 포스페이트 물질이 형성되도록 상기 제3 공정의 결과물이 제4 시간 동안 반응되어 제2 혼합용액이 형성되는 제4 공정- 상기 제4 시간의 터미널 포인트는 상기 제3 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점에 위치됨; 상기 제2 혼합용액에 제3 양의 인산 이온을 포함하는 제5 용액이 제5 시간 동안 혼합되는 제5 공정- 상기 제5 시간의 이니셜 포인트는 상기 제3 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점에 위치함; 및 상기 제5 공정의 결과물을 제6 시간 동안 숙성하는 제6 공정- 상기 제6 시간의 터미널 포인트는 상기 제5 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점에 위치됨; 을 포함하며, 상기 제1 양, 상기 제2 양 및 상기 제3 양의 비율이 0.44(±0.05): 0.26(±0.05): 0.30(±0.05) 일 수 있다. Disclosed in the present application According to an embodiment of the method for producing witrockite disclosed in the present application, a first solution containing calcium ions and a second solution containing a first amount of phosphate ions are mixed for a first time. Process-A second process of forming a first mixed solution in which the product of the first process is reacted for a second time to form a first phosphate material-The terminal point of the second time is later than the terminal point of the first time located at the point; A third process of mixing a third solution containing cations other than calcium ions and a fourth solution containing phosphate ions in a second amount with the first mixed solution for a third time—the initial point of the third time located later than the terminal point of the first time; A fourth process in which the product of the third process is reacted for a fourth time to form a second phosphate material to form a second mixed solution - the terminal point of the fourth time is later than the terminal point of the third time positioned; A fifth process in which a fifth solution containing a third amount of phosphate ions is mixed with the second mixed solution for a fifth time - the initial point of the fifth time is located later than the terminal point of the third time ; and a sixth process of aging the product of the fifth process for a sixth time - the terminal point of the sixth time is located later than the terminal point of the fifth time; Including, the ratio of the first amount, the second amount, and the third amount may be 0.44 (±0.05): 0.26 (±0.05): 0.30 (±0.05).

본 출원에 개시된 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예에 의하면, 상기 제1 시간의 적어도 일부와 상기 제2 시간의 적어도 일부는 중첩되며, 상기 제3 시간의 적어도 일부와 상기 제4 시간의 적어도 일부는 중첩되며, 상기 제5 시간의 적어도 일부와 상기 제6 시간의 적어도 일부는 중첩될 수 있다. According to an embodiment of the method for producing witrockite disclosed in the present application, at least a part of the first time and at least a part of the second time overlap, and at least a part of the third time and at least a part of the fourth time is overlapped, and at least a portion of the fifth time and at least a portion of the sixth time may overlap.

본 출원에 개시된 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예에 의하면, 상기 제2 용액 및 상기 제4 용액에 포함된 인산 이온의 양의 합에 대한 상기 제5 용액에 포함된 인산 이온의 양의 비율이 0.3 이상 0.55 이하의 범위일 수 있다. According to an embodiment of the method for producing witrockite disclosed in the present application, the ratio of the amount of phosphate ions contained in the fifth solution to the sum of the amounts of phosphate ions contained in the second solution and the fourth solution is It may be in the range of 0.3 or more and 0.55 or less.

본 출원에 개시된 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예에 의하면, 상기 인산 이온은 인산(phosphoric acid), 디암모늄 하이드로겐 포스페이트(diammonium hydrogen phosphate), 암모늄 포스페이트(ammonium phosphate) 및 인산염(phosphate) 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 인산 이온 공급물질에 의해 공급될 수 있다. According to an embodiment of the method for producing witrockite disclosed in the present application, the phosphate ion is selected from phosphoric acid, diammonium hydrogen phosphate, ammonium phosphate and phosphate. It may be supplied by a phosphate ion feed material comprising one or more.

본 출원에 개시된 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예에 의하면, 상기 칼슘 이온은, 수산화 칼슘(Calcium hydroxide), 칼슘 카보네이트(Calcium carbonate), 칼슘 니트레이트(Calcium nitrate) 및 칼슘 아세테이트(Calcium acetate) 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 칼슘 이온 공급 물질에 의해 공급될 수 있다. According to an embodiment of the method for producing witlockite disclosed in the present application, the calcium ion is selected from among calcium hydroxide, calcium carbonate, calcium nitrate and calcium acetate. It may be supplied by a calcium ion supplying material comprising one or more selected ones.

본 출원에 개시된 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예에 의하면, 상기 칼슘 이온이 아닌 다른 양이온은 마그네슘 이온이며, 상기 마그네슘 이온은, 수산화 마그네슘(Magnesium hydroxide), 마그네슘 카보네이트(Magnesium carbonate), 마그네슘 니트레이트(Magnesium nitrate) 및 마그네슘 아세테이트(Magnesium acetate) 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 마그네슘 이온 공급 물질에 의해 공급될 수 있다. According to an embodiment of the method for producing witrockite disclosed in the present application, the cation other than the calcium ion is a magnesium ion, and the magnesium ion is magnesium hydroxide, magnesium carbonate, magnesium nitrate It can be supplied by a magnesium ion supplying material containing at least one selected from (Magnesium nitrate) and Magnesium acetate.

본 출원에 개시된 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예에 의하면, 제7 시간 동안 산화제를 혼합하는 제7 공정을 더 포함하되, 상기 제7 시간의 이니셜 포인트는 상기 제1 시간의 이니셜 포인트보다 이전 시점에 위치되거나 상기 제1 시간 내지 상기 제6 시간의 적어도 일부와 중첩될 수 있다.According to an embodiment of the method for producing witrockite disclosed in the present application, a seventh process of mixing an oxidizing agent for a seventh time is further included, wherein the initial point of the seventh time is earlier than the initial point of the first time or may overlap with at least a part of the first to sixth times.

본 출원에 개시된 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예에 의하면, 상기 산화제는 과산화수소일 수 있다. According to an embodiment of the method for producing witrockite disclosed in the present application, the oxidizing agent may be hydrogen peroxide.

본 출원에 개시된 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예에 의하면, 상기 칼슘 이온이 아닌 다른 양이온은 마그네슘 이온이며, 상기 제1 공정의 상기 제1 용액에 포함된 칼슘 이온의 양에 대한 상기 제2 용액에 포함된 인산 이온의 양의 비율이 0.6 이상 1.4 이하의 범위이며, 상기 제3 공정에서의 상기 제3 용액에 포함된 마그네슘 이온의 양에 대한 상기 제4 용액에 포함된 인산 이온의 양의 비율이 0.6 이상 5 이하의 범위일 수 있다. According to an embodiment of the method for producing witrockite disclosed in the present application, the cation other than the calcium ion is a magnesium ion, and the second solution for the amount of calcium ions contained in the first solution in the first step The ratio of the amount of phosphate ions contained in is in the range of 0.6 or more and 1.4 or less, and the ratio of the amount of phosphate ions contained in the fourth solution to the amount of magnesium ions contained in the third solution in the third step may be in the range of 0.6 or more and 5 or less.

본 출원에 개시된 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예에 의하면, 상기 제1 혼합용액은 고상의 제1 포스페이트 물질을 포함하며, 상기 제2 혼합용액은 고상의 제1 포스페이트 물질 및 고상의 제2 포스페이트 물질을 모두 포함하되, 상기 제2 혼합용액은, 상기 제1 혼합용액이 형성된 이후, 상기 제3 용액 및 상기 제4 용액이 상기 제1 혼합용액에 추가로 첨가됨에 따라 형성될 수 있다.According to an embodiment of the method for producing witrockite disclosed in the present application, the first mixed solution includes a solid first phosphate material, and the second mixed solution includes a solid first phosphate material and a solid second phosphate material. Including all materials, the second mixed solution may be formed as the third solution and the fourth solution are additionally added to the first mixed solution after the first mixed solution is formed.

본 출원에 개시된 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예에 의하면, 상기 제1 포스페이트 물질은 하이드록시아파타이트(Hydroxyapatite), 브루사이트(Brushite) 및 디칼슘포스페이트 디하이드레이트(Dicalcium phosphate dehydrate, DCPD) 또는 이들의 조합을 포함하는 물질일 수 있다. According to an embodiment of the method for producing witlockite disclosed in the present application, the first phosphate material is hydroxyapatite, brushite, and dicalcium phosphate dehydrate (DCPD) or any of these It may be a substance containing a combination.

본 출원에 개시된 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예에 의하면, 상기 제2 포스페이트 물질은 모노마그네슘 포스페이트(Monomagnesium phosphate,

Figure 112021030873110-pat00004
), 디마그네슘 포스페이트(Dimagnesium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00005
), 뉴베리아이트(Newberyite), 트리마그네슘 포스페이트(Trimagnesium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00006
) 및이들의 조합을 포함하는 물질일 수 있다. According to one embodiment of the method for producing witrockite disclosed in the present application, the second phosphate material is monomagnesium phosphate (Monomagnesium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00004
), Dimagnesium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00005
), Newberyite, Trimagnesium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00006
) and combinations thereof.

본 출원에 개시된 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예에 의하면, 상기 제1 공정 내지 상기 제6 공정에서 적어도 하나 이상의 공정은 50℃ 이상 95℃ 이하에서 진행될 수 있다. According to an embodiment of the method for producing witrockite disclosed in the present application, at least one process in the first to sixth processes may be performed at a temperature of 50° C. or more and 95° C. or less.

본 출원에 따른 실시예에 의하면, 제조시간을 상당히 단축하는 휘트록카이트 제조방법이 제공될 수 있다.According to the embodiments according to the present application, a method for manufacturing witrockite that significantly reduces manufacturing time can be provided.

본 출원에 따른 실시예에 의하면, 공정을 운영하는 비용을 상당히 줄일 수 있는 휘트록카이트 제조방법이 제공될 수 있다. According to the embodiments according to the present application, a method for producing witrockite that can significantly reduce the cost of operating the process can be provided.

본 출원에 따른 실시예에 의하면, 간단하면서 직관적으로 휘트록카이트를 제조할 수 있는 제조방법이 제공될 수 있다. According to the embodiments according to the present application, a manufacturing method capable of manufacturing witrockite simply and intuitively can be provided.

본 출원에 따른 실시예에 의하면, 고순도의 휘트록카이트를 제조할 수 있는 제조방법이 제공될 수 있다.According to the embodiments according to the present application, a manufacturing method capable of manufacturing high-purity witrockite can be provided.

도 1은 종래의 휘트록카이트 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 종래의 휘트록카이트 제조방법의 단계들을 시간 축 상에 개략적으로 나타낸 타임라인이다.
도 3은 본 출원에서 개시되는 공간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 4는 도 3의 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S10)을 세분화하여 나타낸 순서도이다.
도 5는 도 3의 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S20)을 세분화하여 나타낸 순서도이다.
도 6은 도 3의 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 숙성하는 공정(S40)을 세분화하여 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 출원에서 개시되는 공간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예를 시간 축 상에 개략적으로 나타낸 타임라인이다.
도 8은 도 7의 각 공정들이 진행되는 시간 및 시점들을 개략적으로 나타낸 타임라인이다.
도 9는 본 출원에서 개시되는 공간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예에 따라 형성된 결과물의 SEM DATA이다.
도 10은 본 출원에서 개시되는 공간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예에 따라 형성된 결과물의 XRD DATA의 결과를 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 출원에서 개시되는 시간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 12는 도 11의 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S100)을 세분화하여 나타낸 순서도이다.
도 13은 도 11의 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S200)을 세분화하여 나타낸 순서도이다.
도 14는 도 11의 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 숙성하는 공정(S300)을 세분화하여 나타낸 순서도이다.
도 15는 본 출원에서 개시되는 시간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예를 시간 축 상에 개략적으로 나타낸 타임라인이다.
도 16은 도 15의 각 공정들이 진행되는 시간 및 시점들을 개략적으로 나타낸 타임라인이다.
도 17은 본 출원에서 개시되는 시간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예에 따라 형성된 결과물의 SEM DATA이다.
도 18은 본 출원에서 개시되는 시간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예에 따라 형성된 결과물의 XRD DATA의 결과를 나타낸 그래프이다.
도 19는 본 출원에서 개시되는 시간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법의 제2 실험에 따라 형성된 결과물의 SEM DATA이다.
도 20은 본 출원에서 개시되는 시간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법의 제2 실험에 따라 형성된 결과물의 XRD DATA이다.
도 21은 본 출원에서 개시되는 시간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법의 제2 실험에 따라 형성된 결과물의 XRD DATA의 결과를 나타낸 그래프이다.
도 22는 본 출원에서 개시되는 시간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법의 제3 실험에 따라 형성된 결과물의 SEM DATA이다.
도 23은 본 출원에서 개시되는 시간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법의 제3 실험에 따라 형성된 결과물의 XRD DATA의 결과를 나타낸 그래프이다.
도 24는 본 출원에서 개시되는 시간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법의 제4 실험에 따라 형성된 결과물의 SEM DATA이다.
도 25는 본 출원에서 개시되는 시간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법의 제4 실험에 따라 형성된 결과물의 XRD DATA이다.
도 26은 본 출원에서 개시되는 시간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법의 제4 실험에 따라 형성된 결과물의 XRD DATA의 결과를 나타낸 그래프이다.
1 is a flowchart schematically showing a conventional method for producing witrockite.
2 is a timeline schematically showing steps of a conventional method for producing witrockite on a time axis.
3 is a flowchart schematically showing an embodiment of a method for producing witrockite by spatial separation disclosed in the present application.
FIG. 4 is a flow chart showing a step (S10) of forming a mixed solution including the first phosphate material of FIG. 3 in subdivided form.
FIG. 5 is a flow chart showing a step (S20) of forming a mixed solution including the second phosphate material of FIG. 3 in subdivided form.
FIG. 6 is a flowchart showing a process (S40) of aging a mixed solution including the first phosphate material and the second phosphate material of FIG. 3 in subdivided form.
7 is a timeline schematically showing an embodiment of a method for producing witrockite by spatial separation disclosed in the present application on the time axis.
FIG. 8 is a timeline schematically illustrating the time and timing of each process of FIG. 7 .
9 is SEM DATA of the resultant formed according to an embodiment of the method for manufacturing witrockite by spatial separation disclosed in the present application.
10 is a graph showing the results of XRD DATA of a product formed according to an embodiment of a method for producing witrockite by spatial separation disclosed in the present application.
11 is a flowchart schematically illustrating an embodiment of a method for producing witrockite by temporal separation disclosed in the present application.
FIG. 12 is a flow chart showing a step (S100) of forming a mixed solution including the first phosphate material of FIG. 11 in subdivided form.
FIG. 13 is a flow chart showing a process (S200) of forming a mixed solution including the second phosphate material of FIG. 11 in subdivided form.
FIG. 14 is a flowchart showing a process (S300) of aging a mixed solution including a first phosphate material and a second phosphate material of FIG. 11 in subdivided form.
15 is a timeline schematically showing an embodiment of a method for producing whitrockite by temporal separation disclosed in the present application on the time axis.
FIG. 16 is a timeline schematically illustrating the time and timing of each process of FIG. 15 .
17 is SEM DATA of the result formed according to an embodiment of the method for producing witrockite by temporal separation disclosed in the present application.
18 is a graph showing the results of XRD DATA of a product formed according to an embodiment of a method for producing witrockite by temporal separation disclosed in the present application.
19 is SEM DATA of the resultant formed according to the second experiment of the method for producing witrockite by temporal separation disclosed in the present application.
20 is XRD DATA of the resultant formed according to the second experiment of the method for producing witrockite by temporal separation disclosed in the present application.
21 is a graph showing the results of XRD DATA of the product formed according to the second experiment of the method for producing witrockite by temporal separation disclosed in the present application.
22 is SEM DATA of the resultant formed according to the third experiment of the method for producing witrockite by temporal separation disclosed in the present application.
23 is a graph showing the results of XRD DATA of the product formed according to the third experiment of the method for producing witrockite by temporal separation disclosed in the present application.
24 is SEM DATA of the result obtained according to the fourth experiment of the method for producing witrockite by temporal separation disclosed in the present application.
25 is XRD DATA of the resultant formed according to the fourth experiment of the method for producing witrockite by temporal separation disclosed in the present application.
26 is a graph showing the results of XRD DATA of the product formed according to the fourth experiment of the method for producing witrockite by temporal separation disclosed in the present application.

본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. The foregoing objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention can apply various changes and can have various embodiments. Hereinafter, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.Like reference numerals designate essentially like elements throughout the specification. In addition, components having the same function within the scope of the same idea appearing in the drawings of each embodiment are described using the same reference numerals.

본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.If it is determined that a detailed description of a known function or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, numbers (eg, first, second, etc.) used in the description process of this specification are only identifiers for distinguishing one component from another component.

1. 종래의 휘트록카이트의 제조 방법1. Conventional method for producing witrockite

도1 및 도2를 참고하면, 종래의 휘트록카이트 제조방법(한국 등록특허공보 제10-1423982호(2014.07.22.))은 물에 칼슘 이온 공급 물질과 양이온 공급 물질을 첨가하여 양이온 수용액을 형성하는 단계(S1), 상기 양이온 수용액에 인산 공급 물질을 첨가(Dropwise 방식)하여 숙성시키는 단계(S2) 및 상기 숙성된 수용액을 건조하여 휘트록카이트 분말을 형성하는 단계(S3)를 포함한다. Referring to FIGS. 1 and 2, in the conventional method for producing witrockite (Korean Patent Registration No. 10-1423982 (July 22, 2014)), an aqueous cation solution is prepared by adding a calcium ion supplying material and a cation supplying material to water. Forming (S1), adding a phosphoric acid feed material to the aqueous cation solution (dropwise method) and aging (S2), and drying the aged aqueous solution to form witrockite powder (S3).

종래의 휘트록카이트 제조방법은 제조 시간이 길다는 치명적인 단점이 존재한다. The conventional method for producing witrockite has a fatal disadvantage in that the production time is long.

그 이유는 첫 번째로, 물에 칼슘 이온 공급 물질과 양이온 공급 물질을 첨가하여 양이온 수용액을 형성하는 단계(S1)에서 물에 칼슘 이온 공급 물질과 칼슘 이외의 다른 양이온 공급 물질을 '동시'에 첨가함에 있다. 칼슘 이온이 인산 이온과 반응하는 데 필요한 제1 반응조건과 칼슘 이외의 다른 양이온이 인산 이온과 반응하는 데 필요한 제2 반응조건이 상이하나, 칼슘 이온 공급 물질과 칼슘 이외의 다른 양이온 공급 물질을 '동시'에 첨가함에 따라, 제1 반응조건과 제2 반응조건을 상이하게 제공할 수 없게 되어, 제조시간이 늘어나게 된다.The reason is firstly, in the step of forming an aqueous cation solution by adding a calcium ion supplying material and a cation supplying material to water (S1), a calcium ion supplying material and a cation supplying material other than calcium are added 'simultaneously' to water. is in Although the first reaction condition required for calcium ion to react with phosphate ion and the second reaction condition required for cation other than calcium to react with phosphate ion are different, the calcium ion supplying material and the other cation supplying material other than calcium are different. By adding 'at the same time', the first reaction condition and the second reaction condition cannot be provided differently, so the preparation time increases.

두 번째 이유로는, 인산 공급 물질을 천천히 적하 방식(Dropwise)으로 첨가하기 때문이다. 도 2를 참고하면, 숙성(S22)하기 전까지 적하 방식으로 인산 공급 물질이 첨가(S21)됨을 확인할 수 있다. 따라서, 휘트록카이트를 형성하는 데 필요한 인산 이온을 모두 첨가하는데 시간이 길어져 제조시간이 길어지게 되는 것이다.The second reason is that the phosphoric acid feed material is added slowly and dropwise. Referring to FIG. 2, it can be confirmed that the phosphoric acid supply material is added (S21) in a dropwise manner until aging (S22). Therefore, it takes a long time to add all of the phosphate ions required to form witlockite, which results in a long manufacturing time.

또한 휘트록카이트를 제조하기 위한 종래의 방법은 그 제조방법이 복잡하다는 문제가 있다.In addition, the conventional method for producing witrockite has a problem that the manufacturing method is complicated.

종래의 휘트록카이트 제조방법은 제1 포스페이트 및 제2 포스페이트의 pH에 따른 열역학적 안정성에 의존하여 휘트록카이트를 형성하기 때문에 휘트록카이트를 형성하기 위해 pH를 세밀하게 제어하여야 한다. pH를 세밀하게 제어하기 위해 인산 공급 물질을 적하 방식(Dropwise)으로 첨가하였고, 적하 방식에 따른 인산 공급 물질의 첨가 속도 및 첨가 양을 정확하게 설정해야 하기 때문에 제조방법이 복잡하다는 문제가 존재하였다. Since the conventional method for producing witrockite depends on the thermodynamic stability of the first phosphate and the second phosphate according to the pH, the pH must be precisely controlled to form witrockite. In order to precisely control the pH, the phosphoric acid feed material was added dropwise, and the production method was complicated because the addition rate and amount of the phosphoric acid feed material according to the dropwise method had to be accurately set.

이와 같은 문제점들을 해결하기 위해서 보다 간단하고, 제조시간이 단축된 휘트록카이트를 제조하기 위한 방법에 대한 필요성이 증대되고 있는 실정이다. In order to solve these problems, there is an increasing need for a method for manufacturing witrockite that is simpler and has a shorter manufacturing time.

2. 공간적 분리에 의한 휘트록카이트의 제조방법(제1 실시예) 2. Manufacturing method of witrockite by spatial separation (first embodiment)

이하에서는, 도3 내지 도8을 참고하여, 본 출원의 일 실시예에 따른 휘트록카이트의 제조방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing witrockite according to an embodiment of the present application will be described with reference to FIGS. 3 to 8 .

도3을 참고하면, 본 출원의 일 실시예에 따른 휘트록카이트의 제조방법은 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S10), 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S20), 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 모두 포함하는 혼합용액을 만들기 위해 하나의 혼합용액으로 합치는 공정(S30), 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 모두 포함하는 혼합용액을 숙성하는 공정(S40)을 포함한다. 이때, 본 출원에 따른 휘트록카이트의 제조방법은 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S10)과 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S20)은 별개의 용기에서 진행될 수 있다. Referring to FIG. 3, the manufacturing method of witrockite according to an embodiment of the present application includes a process of preparing a mixed solution including a first phosphate material (S10) and a process of preparing a mixed solution including a second phosphate material (S10). S20), combining the first phosphate material and the second phosphate material into one mixed solution to make a mixed solution (S30), aging the mixed solution containing both the first phosphate material and the second phosphate material It includes a step (S40) of doing. At this time, in the method for producing witrockite according to the present application, the step of making a mixed solution containing the first phosphate material (S10) and the step of making a mixed solution containing the second phosphate material (S20) are carried out in separate containers. can

다시 말해, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액이 만들어지는 공정이 제1 용기에서 진행된다면, 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액이 만들어지는 공정은 제1 용기와는 별개의 제2 용기에서 진행될 수 있다. In other words, if the process of making a mixed solution containing the first phosphate material is performed in the first container, the process of making the mixed solution containing the second phosphate material is performed in a second container separate from the first container. can

본 출원에 의해 개시되는 휘트록카이트의 제조방법에 의하면, 바람직하게는 혼합과 반응은 동일한 용기에서 진행될 수 있으나, 혼합과 반응이 반드시 동일한 용기에서 진행되어야 하는 것은 아니다. According to the method for producing witrockite disclosed in the present application, mixing and reaction may preferably be performed in the same container, but mixing and reaction do not necessarily have to be performed in the same container.

다시 말해, 본 출원에 의하면, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액이 제1 용기에서 만들어지고, 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액은 제1 용기와는 별개의 제2 용기에서 만들어진다면 충분히 본 출원의 목적을 달성할 수 있게 된다.In other words, according to the present application, if the mixed solution containing the first phosphate material is made in the first container and the mixed solution containing the second phosphate material is made in a second container separate from the first container, this is sufficient. The purpose of the application can be achieved.

이러한 공간적 분리를 통하여 바람직하게는, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S10)과 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S20)은 시간축 상에서 일부 중첩되어 진행될 수 있다. 즉, 상기 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S10)이 진행되는 시간과 상기 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S20)이 진행되는 시간은 일부 중첩(partially overlapped)될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S10)과 상기 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S20)은 동시에 이루어질 수 있다. 공간적 분리를 통하여, 두 공정을 동시에 진행할 수 있어, 휘트록카이트를 만드는 총 제조시간을 상당히 단축시킬 수 있다. Preferably, through such spatial separation, the step of making a mixed solution including the first phosphate material (S10) and the process of making a mixed solution including the second phosphate material (S20) partially overlap on the time axis. Can proceed. That is, the time during which the process of preparing the mixed solution containing the first phosphate material (S10) proceeds and the time during which the process of preparing the mixed solution containing the second phosphate material (S20) proceeds partially overlapped. It can be. For example, the process of preparing a mixed solution including the first phosphate material (S10) and the process of preparing a mixed solution including the second phosphate material (S20) may be performed simultaneously. Through spatial separation, the two processes can be performed simultaneously, and thus the total manufacturing time for making whitrockite can be significantly reduced.

제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S10)과 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S20)은 별개의 용기에 진행되기 때문에, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 물질을 모두 포함하는 혼합용액을 만들기 위해서는, 각각의 용기에 포함된 제1 포스페이트 물질과 제2 포스페이트 물질을 하나의 혼합용액으로 합치는 공정(S30)을 포함할 수 있다. 제1 포스페이트 물질과 제2 포스페이트 물질을 하나의 혼합용액으로 합치는 공정(S30)을 통하여, 제1 포스페이트 물질과 제2 포스페이트 물질이 모두 포함된 혼합용액이 형성될 수 있다.Since the process of preparing a mixed solution including the first phosphate material (S10) and the process of preparing a mixed solution including the second phosphate material (S20) are carried out in separate containers, the first phosphate material and the second phosphate material are In order to make a mixed solution containing all of the substances, a step of combining the first phosphate material and the second phosphate material contained in each container into one mixed solution (S30) may be included. Through the step of combining the first phosphate material and the second phosphate material into one mixed solution (S30), a mixed solution including both the first phosphate material and the second phosphate material may be formed.

제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질이 모두 포함된 혼합용액이 형성된 이후, 숙성하는 공정(S40)이 진행된다. After the mixed solution containing both the first phosphate material and the second phosphate material is formed, an aging process (S40) is performed.

제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 용액을 숙성하는 공정(S40)에서는 인산 이온이 포함된 용액이 추가로 첨가될 수 있다. In step S40 of aging the solution including the first phosphate material and the second phosphate material, a solution containing phosphate ions may be additionally added.

전술한 바와 같이, 종래의 휘트록카이트 제조방법은 인산 이온을 적하 방식(Dropwise)으로 전 공정에 걸쳐 첨가하여 pH를 미세하게 조절하여 pH조건을 염기성 조건에서 점차적으로 산성조건으로 변화하게 하였다. 다만, 인산 이온을 적하 방식으로 첨가하기 때문에, 제조시간이 오래 걸린다는 치명적인 단점이 존재하였다. 예를 들어, 칼슘 이온과 인산 이온을 서로 반응시켜, 안정화된 칼슘 포스페이트를 제조하는 데에 필요한 제1 pH 조건과 마그네슘 이온과 인산 이온을 서로 반응시켜 안정화된 마그네슘 포스페이트를 제조하는 데에 필요한 제2 pH 조건은 서로 다를 수 있는데, 상기 적하 방식에 의하면, 상기 제1 pH 조건에서부터 상기 제2 pH 조건으로 변경되는 데에 필연적인 시간이 필요할 수 밖에 없다. 이러한 pH 조건 변경에 필요한 필연적인 시간이 휘트록카이트의 제조시간을 길게 만드는 하나의 원인으로 작용하게 된다.As described above, in the conventional method for producing witrockite, phosphate ions are added dropwise throughout the entire process to finely adjust the pH to gradually change the pH condition from a basic condition to an acidic condition. However, since the phosphate ion is added dropwise, there is a fatal disadvantage that the preparation time is long. For example, a first pH condition required for producing stabilized calcium phosphate by reacting calcium ions with phosphate ions and a second pH condition required for producing stabilized magnesium phosphate by reacting magnesium ions with phosphate ions. The pH conditions may be different from each other, but according to the dropping method, an inevitable time is required to change from the first pH condition to the second pH condition. The inevitable time required to change the pH conditions serves as one of the causes of lengthening the manufacturing time of witrockite.

또한, pH를 반응 초기부터 숙성하는 과정 내내 세밀하게 제어를 해야 하며, 적하 방식에 따른 인산 이온 공급 물질의 첨가 속도 및 첨가 양을 정확하게 설정해야 하기 때문에 휘트록카이트 제조방법이 복잡하다는 문제점이 존재하였다. In addition, the pH must be precisely controlled from the beginning of the reaction throughout the aging process, and the addition rate and amount of the phosphate ion supplying material must be accurately set according to the dropping method, so there is a problem that the manufacturing method of witlockite is complicated. .

이에 반하여, 본 출원에 의해 개시되는 휘트록카이트 제조방법은 종래의 휘트록카이트 제조방법에 비하여 다음과 같은 장점을 가진다.In contrast, the method for producing witrockite disclosed in the present application has the following advantages over the conventional method for producing witrockite.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 휘트록카이트의 제조방법은 공간적 분리를 통해 칼슘 이온이 인산 이온과 반응하는 데 필요한 제1 반응조건과 칼슘 이외의 다른 양이온이 인산 이온과 반응하는 데 필요한 제2 반응조건을 상이하게 제공할 수 있으며, 인산 이온 공급 물질을 적하 방식(Dropwise)이 아니라 필요한 양만큼 '한 번'에 첨가하는 방식(Pouring 방식)을 채택하고 있기 때문에, 제조 시간을 단축시킬 수 있다. 반응조건은 pH 또는 인산의 양을 고려하여 제공할 수 있다. The method for producing whitlockite according to a preferred embodiment of the present invention includes a first reaction condition required for calcium ions to react with phosphate ions through spatial separation and a second reaction condition required for cations other than calcium to react with phosphate ions. Different reaction conditions can be provided, and the manufacturing time can be shortened because the phosphate ion supplying material is added in a 'one time' method (Pouring method) rather than a dropwise method. . Reaction conditions may be provided in consideration of pH or amount of phosphoric acid.

또한, pH를 복잡하게 조절할 필요 없이, 특정 양의 인산 이온을 첨가하면 되기 때문에, 간단하고, 직관적으로 휘트록카이트를 제조할 수 있다. In addition, since only a specific amount of phosphate ion needs to be added without the need to complexly adjust the pH, it is possible to produce whitrockite simply and intuitively.

이하에서는 도3 내지 도8을 참고하여, 각 공정에 대하여 좀 더 자세히 설명하도록 한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 3 to 8, each process will be described in more detail.

제1 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액을 만드는 공정(S10)은 제1 시간 동안 제1 용기에서 고상의 제1 포스페이트 물질이 형성되도록 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합시키고 반응시키는 것을 포함한다.In the process of preparing a mixed solution containing the first phosphate material (S10), a solution containing calcium ions and a solution containing phosphate ions are mixed and reacted to form a solid first phosphate material in a first container for a first time. includes doing

상기 제1 포스페이트 물질은 칼슘 이온을 포함하는 포스페이트 물질이다. 즉 칼슘 포스페이트 물질이다. 예를 들어, 칼슘 포스페이트 물질인 하이드록시아파타이트(Hydroxyapatite), 디칼슘포스페이트 디하이드레이트(Dicalcium phosphate dehydrate, DCPD), 브루사이트(Brushite), 모네타이트(Monetite) 또는 이들의 조합을 포함하는 물질이 될 수 있다. 다만, 예시된 물질로 제한되지 않으며, 칼슘 이온과 인산 이온이 결합된 물질이라면 칼슘 포스페이트 물질로 볼 수 있을 것이다. 바람직하게는, 상기 제1 포스페이트 물질은 하이드록시아파타이트일 수 있다. The first phosphate material is a phosphate material containing calcium ions. That is, it is a calcium phosphate substance. For example, it may be a material comprising hydroxyapatite, which is a calcium phosphate material, dicalcium phosphate dehydrate (DCPD), brushite, monetite, or a combination thereof. there is. However, it is not limited to the exemplified materials, and any material in which calcium ions and phosphate ions are combined can be regarded as a calcium phosphate material. Preferably, the first phosphate material may be hydroxyapatite.

상기 제1 시간은 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하기 시작하는 시점부터, 제1 포스페이트 물질이 형성되는 반응이 완료된 시점까지의 시간을 의미한다. 다만 하나의 혼합용액으로 합치는 공정(S30)이 시작되기 전까지 제1 포스페이트 물질이 형성되는 반응이 완전히 완료되지 않는다면, 상기 제1 시간은 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하기 시작하는 시점부터 후술할 하나의 혼합용액으로 합치는 공정(S30)이 시작되는 시점까지의 시간일 수 있다. The first time means a time from when the solution containing calcium ions and the solution containing phosphate ions start mixing to the time when the reaction of forming the first phosphate material is completed. However, if the reaction of forming the first phosphate material is not completely completed until the process of combining into one mixed solution (S30) begins, the first time is to mix the solution containing calcium ions and the solution containing phosphate ions. It may be the time from the start of the process to the start of the process of combining into one mixed solution (S30) to be described later.

칼슘 이온을 포함하는 용액은 칼슘원자를 포함하고 물에 녹였을 때 이온화가 잘되는 물질을 물에 용해시킴으로써 제조될 수 있다. 즉, 상기 칼슘 이온을 포함하는 용액은 칼슘 이온 제공물질(또는 칼슘 이온 공급물질)을 물에 용해시킴으로써 제조될 수 있다. 상기 칼슘 이온 제공물질은 수산화 칼슘(Calcium hydroxide), 칼슘 카보네이트(Calcium carbonate), 칼슘 나이트레이트(Calcium nitrate) 및 칼슘 아세테이트(Calcium acetate) 등 일 수 있다.A solution containing calcium ions can be prepared by dissolving in water a substance that contains calcium atoms and is easily ionized when dissolved in water. That is, the calcium ion-containing solution may be prepared by dissolving a calcium ion donor (or calcium ion donor) in water. The calcium ion donor material may include calcium hydroxide, calcium carbonate, calcium nitrate, and calcium acetate.

전술한 바에 의하면, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S10)은 인산 이온을 포함하는 용액과 칼슘이온을 포함하는 용액을 서로 혼합하는 것으로 기재하였으나, 인산 이온과 칼슘 이온이 용액 내에서 공존하는 용액을 제조할 수 있다면, 후술할 인산이온공급물질(또는 인산이온 제공물질)에 상기 칼슘이온 제공물질을 바로 혼합하거나, 혹은 물에 인산이온공급물질 및 상기 칼슘이온 제공물질을 한꺼번에 혼합하는 방식으로도 수행될 수 있을 것이다. As described above, the step of forming the mixed solution containing the first phosphate material (S10) has been described as mixing a solution containing phosphate ions and a solution containing calcium ions, but the phosphate ions and calcium ions are mixed with each other. If a solution coexisting in the solution can be prepared, the calcium ion donating material is directly mixed with the phosphate ion donating material (or phosphate ion donating material) described later, or the phosphate ion donating material and the calcium ion donating material are mixed together in water. Mixing may also be performed.

이 때, 인산 이온을 포함하는 용액과 칼슘이온을 포함하는 용액을 서로 혼합하는 것으로 기재하였으나, 물에 인산이온공급물질 및 상기 칼슘이온 제공물질을 한꺼번에 혼합하는 방식 등으로 인산 이온과 칼슘 이온이 용액 내에서 공존하는 용액을 제조하는 경우에는 상기 제1 시간은 칼슘 이온과 인산 이온이 공존하기 시작하는 시점부터, 칼슘이온 공급물질과 인산이온 공급물질의 혼합에 의해 수용액 내에 공존하게 되는 칼슘 이온과 인산 이온의 반응이 완료된 시점까지를 의미할 수 있다. At this time, although it has been described that a solution containing phosphate ions and a solution containing calcium ions are mixed with each other, the phosphate ions and calcium ions are mixed together in water, such as by mixing the phosphate ion supplying material and the calcium ion supplying material at once. In the case of preparing a solution coexisting in the first time, the calcium ion and phosphate ion coexist in the aqueous solution by mixing the calcium ion supply material and the phosphate ion supply material for the first time from the time when calcium ions and phosphate ions start to coexist. It may mean up to the point at which the reaction of ions is completed.

도3 및 도4를 참고하면, 본 공정(S10)에서는 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 제1 시간 동안 혼합 및 반응시킨다. 본 출원의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 공정(S10)에서는, 제2 시간 동안 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합(S11)하고, 제3 시간 동안 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 반응시켜 제1 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액을 형성(S12)한다. Referring to FIGS. 3 and 4 , in this process (S10), a solution containing calcium ions and a solution containing phosphate ions are mixed and reacted for a first time. According to a preferred embodiment of the present application, in the process (S10), a solution containing calcium ions and a solution containing phosphate ions are mixed (S11) for a second time, and a solution containing calcium ions is mixed for a third time. A mixed solution containing the first phosphate material is formed by reacting the solution with a solution containing phosphate ions (S12).

도7 및 도8를 참고하면, 상기 제2 시간은, 보다 더 구체적으로, 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액이 혼합되기 시작하는 시점부터 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액의 혼합이 완료되는 시점까지의 시간을 의미한다.Referring to FIGS. 7 and 8, the second time is, more specifically, from the point at which the solution containing calcium ions and the solution containing phosphate ions start to mix, the solution containing calcium ions and the phosphate ions It means the time until the mixing of the containing solution is completed.

상기 제3 시간은, 칼슘 이온과 인산 이온이 제1 포스페이트를 생성하는 반응을 하기 시작하는 시점부터, 반응이 완료되는 시점 또는 하나의 혼합용액으로 합치는 공정(S30)이 시작되는 시점 중 빠른 시점까지의 시간을 의미한다. The third time is the earlier of the time when calcium ions and phosphate ions start to react to generate the first phosphate, when the reaction is completed, or when the process of combining into one mixed solution (S30) starts. means the time until

상기 제1 시간은 제2 시간과 제3 시간의 총합이되, 중첩되는 시간을 제외한 시간을 의미한다. The first time is the sum of the second time and the third time, but means a time excluding the overlapping time.

제2 시간의 적어도 일부와 제3 시간의 적어도 일부는 시간 축 상에서 중첩될 수 있다. 즉 적어도 일부의 혼합공정(S11)과 적어도 일부의 반응(S12)이 동시에 일어날 수 있다. At least part of the second time period and at least part of the third time period may overlap on the time axis. That is, at least part of the mixing process (S11) and at least part of the reaction (S12) may occur simultaneously.

예를 들어, 칼슘 이온이 포함된 용액 및 인산 이온이 포함된 용액이 혼합이 이루어진 즉시, 제1 포스페이트 물질을 형성하는 반응이 이루어질 수 있다. 이때, 상기 제1 시간은 상기 제3 시간의 시간과 동일한 값을 갖게 될 수 있다. For example, as soon as a solution containing calcium ions and a solution containing phosphate ions are mixed, a reaction of forming a first phosphate material may occur. In this case, the first time may have the same value as the time of the third time.

본 출원에 따른 일 실시예에 의하면, 칼슘 이온이 포함된 용액과 인산 이온이 포함된 용액의 '혼합' 공정(S11)이 완료된 시점, 즉 제2 시간의 터미널 포인트에서는 칼슘 이온과 인산 이온이 용액 내에 포함될 수 있다. 다만, 혼합 공정(S11)과 후술할 반응 공정(S12)은 일부 동시에 일어날 수 있기 때문에, 제2 시간의 터미널 포인트에서는 제1 포스페이트 물질인 칼슘 포스페이트 물질을 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present application, at the terminal point of the second time, when the 'mixing' process (S11) of the solution containing calcium ions and the solution containing phosphate ions is completed, calcium ions and phosphate ions are mixed with the solution. may be included in However, since the mixing process ( S11 ) and the reaction process ( S12 , which will be described later) may partly occur simultaneously, a calcium phosphate material, which is the first phosphate material, may be further included at the terminal point of the second time.

칼슘 이온이 포함된 용액과 인산 이온이 포함된 용액의 '반응' 공정(S12)에서는 칼슘 이온과 인산 이온이 반응하여 형성된 고상의 제1 포스페이트 물질인 칼슘 포스페이트 물질이 혼합 용액에 포함될 수 있다. 따라서 반응 공정(S12)이 완료된 시점, 즉 제3 시간의 터미널 포인트에서는 고상의 칼슘 포스페이트 물질이 혼합용액 내에 포함될 수 있다.In the step of 'reacting' the solution containing calcium ions and the solution containing phosphate ions (S12), calcium phosphate material, which is a solid first phosphate material formed by reacting calcium ions with phosphate ions, may be included in the mixed solution. Therefore, at the time when the reaction process (S12) is completed, that is, at the terminal point of the third time, the solid calcium phosphate material may be included in the mixed solution.

본 출원에 의한 일 실시예에 따르면, 적어도 상기 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 반응시키는 공정(S12)는 50℃ 이상 100℃ 이하에서 진행될 수 있다. 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하는 공정(S11) 또한 50℃ 이상 100℃ 이하에서 진행될 수 있으나, 제1 포스페이트를 형성하는 반응공정(S12)가 50℃ 이상 100℃ 이하에서 진행된다면 본 출원의 목적을 달성할 수 있다. According to one embodiment of the present application, the process of reacting the solution containing at least calcium ions with the solution containing phosphate ions (S12) may be performed at 50° C. or more and 100° C. or less. The process of mixing the solution containing calcium ions and the solution containing phosphate ions (S11) may also be carried out at 50 ° C or more and 100 ° C or less, but the reaction step (S12) to form the first phosphate is 50 ° C or more and 100 ° C or less. If proceeded in, the object of the present application can be achieved.

다시 도3을 참고하면, 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액을 만드는 공정(S20)은 제2 용기에서 제4 시간 동안 고상의 제2 포스페이트 물질이 형성되도록 제2 양이온(또는 칼슘 이온이 아닌 다른 양이온)을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합 및 반응시킨다. Referring back to FIG. 3, in the process of preparing a mixed solution containing the second phosphate material (S20), the second cation (or other than calcium ion) is formed in the second container for a fourth time to form a solid second phosphate material. cations) and a solution containing phosphate ions are mixed and reacted.

상기 제2 양이온은 칼슘 이온이 아닌 다른 양이온이며, 예를 들어 Mg, Co, Sb, Fe, Mn, Y, Eu, Cd, Nd, Na, La, Sr, Pb, Ba, 및 K 중 적어도 하나 이상의 이온형태일 수 있다. 바람직하게는 상기 제2 양이온은 마그네슘 이온일 수 있다.The second cation is a cation other than a calcium ion, and for example, at least one or more of Mg, Co, Sb, Fe, Mn, Y, Eu, Cd, Nd, Na, La, Sr, Pb, Ba, and K It may be in ionic form. Preferably, the second cation may be a magnesium ion.

상기 제4 시간은 칼슘 이온이 아닌 다른 양이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하기 시작하는 시점부터, 제2 포스페이트 물질이 형성되는 반응이 완료된 시점까지의 시간을 의미한다. 다만 하나의 혼합용액으로 합치는 공정(S30)이 시작되기 전까지 제2 포스페이트 물질이 형성되는 반응이 완전히 완료되지 않는다면, 상기 제4 시간은 칼슘 이온이 아닌 다른 양이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하기 시작하는 시점부터 후술할 하나의 혼합용액으로 합치는 공정(S30)이 시작되는 시점까지의 시간일 수 있다.The fourth time refers to a time from when the solution containing cations other than calcium ions starts mixing the solution containing phosphate ions to the time when the reaction of forming the second phosphate material is completed. However, if the reaction of forming the second phosphate material is not completely completed until the process of combining into one mixed solution (S30) begins, the fourth time includes a solution containing cations other than calcium ions and phosphate ions. It may be the time from the time of starting to mix the solution to the time of starting the step of combining into one mixed solution (S30) to be described later.

상기 제2 포스페이트 물질은 상기 제2 양이온을 포함하는 포스페이트 물질이다. 즉, 상기 제2 포스페이트 물질은 제2 양이온과 인산 이온이 결합된 물질로 볼 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 양이온이 마그네슘 이온이라면, 상기 제2 포스페이트 물질은 마그네슘 포스페이트 물질이고, 모노마그네슘 포스페이트(Monomagnesium phosphate,

Figure 112021030873110-pat00007
), 디마그네슘 포스페이트(Dimagnesium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00008
), 뉴베리아이트(Newberyite), 트리마그네슘 포스페이트(Trimagnesium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00009
) 또는 이들의 조합을 포함하는 물질일 수 있다. 다만, 예시된 물질로 제한되지 않으며, 마그네슘 이온과 인산 이온이 결합된 물질이라면 마그네슘 포스페이트 물질로 볼 수 있을 것이다. The second phosphate material is a phosphate material containing the second cation. That is, the second phosphate material may be regarded as a material in which a second cation and a phosphate ion are combined. For example, if the second cation is a magnesium ion, the second phosphate material is a magnesium phosphate material, and monomagnesium phosphate (Monomagnesium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00007
), Dimagnesium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00008
), Newberyite, Trimagnesium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00009
) or a material comprising a combination thereof. However, it is not limited to the exemplified materials, and any material in which magnesium ions and phosphate ions are combined can be regarded as a magnesium phosphate material.

또한, 상기 제2 양이온이 코발트 이온이라면, 상기 제2 포스페이트 물질은 코발트(II) 포스페이트 하이드레이트(Cobalt(II) phosphate hydrate,

Figure 112021030873110-pat00010
)일 수 있다.In addition, if the second cation is a cobalt ion, the second phosphate material is cobalt (II) phosphate hydrate (Cobalt (II) phosphate hydrate,
Figure 112021030873110-pat00010
) can be.

또한, 상기 제2 양이온이 철 이온이라면, 상기 제2 포스페이트 물질은 아이언(III) 포스페이트 디하이드레이트(Iron(III) phosphate dihydrate,

Figure 112021030873110-pat00011
), 아이언(III) 포스페이트 테트라하이드레이트(Iron(III) phosphate tetrahydrate,
Figure 112021030873110-pat00012
) 또는 이들의 조합을 포함하는 물질일 수 있다.In addition, if the second cation is iron ion, the second phosphate material is iron (III) phosphate dihydrate (Iron (III) phosphate dihydrate,
Figure 112021030873110-pat00011
), iron (III) phosphate tetrahydrate,
Figure 112021030873110-pat00012
) or a material comprising a combination thereof.

또한, 상기 제2 양이온이 나트륨 이온이라면, 상기 제2 포스페이트 물질은 소듐 포스페이트(Sodium phosphate,

Figure 112021030873110-pat00013
)일 수 있다.In addition, if the second cation is sodium ion, the second phosphate material is sodium phosphate (Sodium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00013
) can be.

또한, 상기 제2 양이온이 칼륨 이온이라면, 상기 제2 포스페이트 물질은 칼륨 포스페이트 트리베이직(Potassium phosphate tribasic,

Figure 112021030873110-pat00014
)일 수 있다.In addition, if the second cation is a potassium ion, the second phosphate material is potassium phosphate tribasic (Potassium phosphate tribasic,
Figure 112021030873110-pat00014
) can be.

또한, 상기 제2 양이온이 스트론튬 이온이라면, 상기 제2 포스페이트 물질은 스트론튬 포스페이트(Strontium phosphate,

Figure 112021030873110-pat00015
)일 수 있다.In addition, if the second cation is a strontium ion, the second phosphate material is strontium phosphate (Strontium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00015
) can be.

또한, 상기 제2 양이온이 바륨 이온이라면, 상기 제2 포스페이트 물질은 바륨 포스페이트(Barium phosphate,

Figure 112021030873110-pat00016
)일 수 있다.In addition, if the second cation is a barium ion, the second phosphate material is barium phosphate (Barium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00016
) can be.

다만, 제2 포스페이트 물질은 예시된 물질로 제한되지 않으며, 전술한 예시된 제2 양이온과 인산 이온이 결합하여 수용액 상에서 존재할 수 있는 물질이면 상기 제2 포스페이트 물질로 볼 수 있을 것이다.However, the second phosphate material is not limited to the exemplified material, and any material that can exist in an aqueous solution by combining the above-described second cation and phosphate ion will be regarded as the second phosphate material.

상기 제2 양이온을 포함하는 용액은 제2 양이온의 원자형태(X)를 포함하고 물에 녹였을 때 이온화가 잘되는 물질을 물에 용해시킴으로써 제조될 수 있다. 즉, 상기 제2 양이온을 포함하는 용액은 제2 양이온 제공 물질(또는 제2 양이온 공급물질)을 물에 용해시킴으로써 제조될 수 있다. 상기 제2 양이온 제공 물질은 수산화 X(X hydroxide), X 카보네이트(X carbonate), X 나이트레이트(X nitrate) 및 X 아세테이트(X acetate) 등 일 수 있다.The solution containing the second cation may be prepared by dissolving in water a material that has the atomic form (X) of the second cation and is easily ionized when dissolved in water. That is, the solution containing the second cation may be prepared by dissolving the second cation-providing material (or the second cation-providing material) in water. The second cation-providing material may be X hydroxide, X carbonate, X nitrate, X acetate, and the like.

예를 들어, 상기 제2 양이온이 마그네슘 이온이라면, 상기 제2 양이온을 포함하는 용액은 마그네슘 이온 공급물질인 마그네슘 원자형태를 포함하는 수산화 마그네슘 또는 마그네슘 카보네이트, 마그네슘 나이트레이트, 마그네슘 아세테이트 등을 물에 용해시킴으로써 제조될 수 있다. For example, if the second cation is magnesium ion, the solution containing the second cation dissolves magnesium hydroxide or magnesium carbonate, magnesium nitrate, magnesium acetate, etc. containing magnesium atom form, which is a magnesium ion supply material, in water It can be produced by

다만, 전술한 바에 의하면, 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S20)은 인산 이온을 포함하는 용액과 제2 양이온을 포함하는 용액을 서로 혼합하는 것으로 기재하였으나, 인산 이온과 제2 양이온이 용액 내에서 공존하는 용액을 제조할 수 있다면, 인산이온 제공물질에 상기 제2 양이온 제공물질을 바로 혼합하거나, 혹은 물에 인산이온제공물질 및 상기 제2 양이온 제공물질을 한꺼번에 혼합하는 방식으로도 수행될 수 있을 것이다.However, according to the foregoing, the step of forming the mixed solution containing the second phosphate material (S20) has been described as mixing the solution containing the phosphate ion and the solution containing the second cation, but the phosphate ion and the second cation If a solution in which two cations coexist in a solution can be prepared, a method of directly mixing the phosphate ion donor material with the second cation donor material or mixing the phosphate ion donor material and the second cation donor material with water at once. may also be performed.

예를 들어, 상기 제2 양이온이 마그네슘 이온이라면, 상기 제2 양이온을 포함하는 용액은 고체 상태의 수산화 마그네슘을 물에 용해시킴으로써 제조될 수 있으며, 이를 인산 이온이 포함된 용액과 혼합할 수 있다. 또한 인산 이온이 포함된 용액에 고체 상태의 수산화 마그네슘 물질을 바로 혼합하거나, 혹은 물에 인산 제공 물질 및 수산화 마그네슘을 한꺼번에 혼합하는 방식으로도 수행될 수 있을 것이다.For example, if the second cation is a magnesium ion, a solution containing the second cation may be prepared by dissolving magnesium hydroxide in a solid state in water, and may be mixed with a solution containing phosphate ion. In addition, it may be performed by directly mixing the magnesium hydroxide material in a solid state with a solution containing phosphate ions, or by simultaneously mixing the phosphate providing material and magnesium hydroxide with water.

이 때, 인산 이온을 포함하는 용액과 제2 양이온을 포함하는 용액을 서로 혼합하는 것으로 기재하였으나, 물에 인산이온공급물질 및 상기 제2 양이온 제공물질을 한꺼번에 혼합하는 방식 등으로 인산 이온과 제2 양이온이 용액 내에서 공존하는 용액을 제조하는 경우에는 상기 제4 시간은 제2 양이온과 인산 이온이 공존하기 시작하는 시점부터, 제2 양이온 공급물질과 인산이온 공급물질의 혼합에 의해 수용액 내에 공존하게 되는 제2 양이온 및 인산 이온 간의 반응이 완료된 시점까지를 의미할 수 있다. At this time, although it has been described that the solution containing phosphate ions and the solution containing the second cation are mixed with each other, the phosphate ion and the second cation providing material are mixed together in water, such as mixing the phosphate ion donor material and the second cation donor material together. In the case of preparing a solution in which cations coexist in the solution, the fourth time is to coexist in the aqueous solution by mixing the second cation supply material and the phosphate ion supply material from the time point at which the second cation and phosphate ion start to coexist. It may mean up to the time when the reaction between the second cation and the phosphate ion is completed.

도3 및 도5를 참고하면, 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S20)에서는 칼슘 이온 이외의 다른 양이온인 제2 양이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 제4 시간 동안 혼합 및 반응시킨다. 본 출원의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S20)은 제5 시간 동안 제2 양이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합(S21)하는 공정과 제6 시간 동안 제2 양이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 반응시켜 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액을 형성(S22)하는 공정을 포함할 수 있다. 3 and 5, in the process of forming a mixed solution containing a second phosphate material (S20), a solution containing a second cation other than calcium ions and a solution containing phosphate ions are prepared in a fourth step. Mix and react for an hour. According to a preferred embodiment of the present application, in the process of forming a mixed solution containing the second phosphate material (S20), the solution containing the second cation and the solution containing the phosphate ion are mixed for a fifth time (S21) and a step of reacting the solution containing the second cation with the solution containing the phosphate ion for a sixth time to form a mixed solution containing the second phosphate material (S22).

도7 및 도8을 참고하면, 상기 제5 시간은, 보다 더 구체적으로, 상기 제2 양이온을 포함하는 용액과 상기 인산 이온을 포함한 용액이 혼합되기 시작하는 시점부터 상기 제2 양이온을 포함하는 용액과 상기 인산 이온을 포함한 용액의 혼합이 완료되는 시점까지의 시간을 의미한다.7 and 8, the fifth time is, more specifically, the solution containing the second cation from the point at which the solution containing the second cation and the solution containing the phosphate ion start to mix. and the time until mixing of the solution containing the phosphate ion is completed.

상기 제6 시간은, 제2 양이온과 인산 이온이 제2 포스페이트를 생성하는 반응을 하기 시작하는 시점부터, 반응이 완료되는 시점 또는 하나의 혼합용액으로 합치는 공정(S30)이 시작되는 시점 중 빠른 시점까지의 시간을 의미한다. The sixth time is the earliest of the time from when the second cation and phosphate ion start to react to generate the second phosphate, when the reaction is completed, or when the process of combining into one mixed solution (S30) starts. refers to the time to the point in time.

상기 제4 시간은 제5 시간과 제6 시간의 총합이되, 중첩되는 시간을 제외한 시간을 의미한다.The fourth time is the sum of the fifth time and the sixth time, but means a time excluding the overlapping time.

상기 제5 시간의 적어도 일부와 상기 제6 시간의 적어도 일부는 시간 축 상에서 중첩될 수 있다. 즉 적어도 일부의 혼합공정 (S21)과 적어도 일부의 반응공정(S22)이 동시에 일어날 수 있다. At least a part of the fifth time period and at least a part of the sixth time period may overlap on a time axis. That is, at least part of the mixing process (S21) and at least part of the reaction process (S22) may occur simultaneously.

예를 들어, 마그네슘 이온이 포함된 용액 및 인산 이온이 포함된 용액이 혼합이 진행되는 즉시, 제2 포스페이트 물질을 형성하는 반응이 진행될 수 있다. 이때, 상기 제4 시간은 상기 제6 시간의 값과 실질적으로 동일할 수 있다.For example, as soon as a solution containing magnesium ions and a solution containing phosphate ions are mixed, a reaction of forming a second phosphate material may proceed. In this case, the fourth time period may be substantially equal to the value of the sixth time period.

또한 본 출원에 따른 일 실시예에 의하면, 제2 양이온인 칼슘 이온이 아닌 다른 양이온이 포함된 용액과 인산 이온이 포함된 용액의 ‘혼합’ 공정(S21)이 완료된 시점, 즉 제5 시간의 터미널 포인트에서는 제2 양이온과 인산 이온이 수용액 내에 포함될 수 있다. 다만, 혼합 공정(S21)과 후술할 반응 공정(S22)은 일부 동시에 일어날 수 있기 때문에, 상기 제5 시간의 터미널 포인트에서는 제2 포스페이트 물질, 예를 들어, 마그네슘 포스페이트 물질을 더 포함할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present application, the time when the 'mixing' process (S21) of the solution containing a cation other than the second cation, calcium ion, and the solution containing phosphate ion is completed, that is, the terminal of the fifth time. At a point, the second cation and phosphate ion may be included in the aqueous solution. However, since the mixing process (S21) and the reaction process (S22, which will be described later) may partly occur simultaneously, a second phosphate material, for example, a magnesium phosphate material may be further included at the terminal point of the fifth time.

다만, 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액을 만드는 공정(S20)은 제1 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액을 만드는 공정(S10)과 별개의 용기에서 이루어지는 바, 제5 시간의 터미널 포인트에서의 혼합용액에서는 고상의 칼슘 포스페이트 물질을 포함하지 않을 수 있다.However, since the step of making the mixed solution containing the second phosphate material (S20) is performed in a separate container from the process of making the mixed solution containing the first phosphate material (S10), mixing at the terminal point of the fifth time The solution may not contain a solid calcium phosphate material.

제2 양이온이 포함된 용액과 인산 이온이 포함된 용액의 '반응' 공정(S22)에서는 제2 양이온과 인산 이온이 반응하여 형성된 고상의 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합 용액이 형성될 수 있다. 따라서 반응 공정(S22)이 완료된 시점, 즉 제6 시간의 터미널 포인트에서는 고상의 제2 포스페이트 물질이 혼합용액 내에 포함될 수 있다. In the step of 'reacting' the solution containing the second cation with the solution containing the phosphate ion (S22), a mixed solution containing the solid second phosphate material formed by reacting the second cation with the phosphate ion may be formed. Therefore, at the time when the reaction process (S22) is completed, that is, at the terminal point of the sixth time, the solid second phosphate material may be included in the mixed solution.

본 출원에 의한 일 실시예에 따르면, 적어도 상기 칼슘 이온이 아닌 다른 양이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 반응시키는 공정(S22)는 50℃ 이상 100℃ 이하에서 진행될 수 있다. 칼슘 이온이 아닌 다른 양이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하는 공정(S21) 또한 50℃ 이상 100℃ 이하에서 진행될 수 있으나, 제2 포스페이트를 형성하는 반응공정(S22)가 50℃ 이상 100℃ 이하에서 진행된다면 본 출원의 목적을 달성할 수 있다. According to one embodiment of the present application, the step (S22) of reacting a solution containing cations other than calcium ions with a solution containing phosphate ions may be performed at a temperature of 50° C. or more and 100° C. or less. The process of mixing a solution containing cations other than calcium ions and a solution containing phosphate ions (S21) may also be performed at 50 ° C or more and 100 ° C or less, but the reaction step (S22) to form the second phosphate is 50 ° C. The object of the present application can be achieved if it is carried out at 100 ° C or less.

도7 및 도8를 참고하면, 제1 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액을 만드는 공정(S10)과 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액을 만드는 공정(S20)은 별개의 용기에서 진행될 수 있기 때문에, 제1 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액을 만드는 공정(S10)과 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액을 만드는 공정(S20)이 동시에 진행될 수 있다. 즉 상기 제1 시간의 적어도 일부와 상기 제4 시간의 적어도 일부가 시간 축 상에서 중첩될 수 있다. 7 and 8, since the process of making a mixed solution containing the first phosphate material (S10) and the process of making a mixed solution containing the second phosphate material (S20) can be performed in separate containers, The process of preparing a mixed solution containing the first phosphate material (S10) and the process of preparing a mixed solution containing the second phosphate material (S20) may be performed simultaneously. That is, at least a part of the first time and at least a part of the fourth time may overlap on the time axis.

또한, 제2 시간의 이니셜 포인트는 및 터미널 포인트는 제4, 5 시간의 이니셜 포인트 및 터미널 포인트와 무관하게 독립적으로 위치될 수 있다. Also, the initial point and terminal point of the second time may be independently located independently of the initial point and terminal point of the fourth and fifth time.

또한 제3 시간의 이니셜 포인트 및 터미널 포인트는 제4, 5 시간의 이니셜 포인트 및 터미널 포인트와 무관하게 독립적으로 위치될 수 있다. Also, the initial point and terminal point of the third time may be independently located independently of the initial point and terminal point of the fourth and fifth time.

다시 말해, 공간적으로 분리되기 때문에, 제1 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액을 만드는 공정(S10)과 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액을 만드는 공정(S20)이 독립적으로 진행될 수 있는 것이다. In other words, since they are spatially separated, the process of preparing a mixed solution containing the first phosphate material (S10) and the process of preparing a mixed solution containing the second phosphate material (S20) can proceed independently.

종래의 휘트록카이트 제조방법의 경우에는, 하나의 용기에서 칼슘 이온 및 제2 양이온이 모두 포함된 용액에 인산 이온이 포함된 용액을 적하 방식(Dropwise)으로 첨가하여, 제1 포스페이트 물질을 만든 이후 순차적으로 제2 포스페이트의 물질을 형성한다. 이후 점차적으로 pH를 낮추어 산성 조건을 형성하여 제1 포스페이트 물질의 일부 원자를 제2 포스페이트 물질의 일부의 원자 또는 수용액에 포함된 이온으로 치환하여 결정 구조를 변화시켜 휘트록카이트를 형성한다. 이처럼, 종래의 휘트록카이트 제조방법은 제1 포스페이트 물질을 형성한 ‘이후’ 제2 포스페이트 물질을 형성하며, 인산 이온이 적하 방식(Dropwise)을 통해 첨가된다는 점에서 제조시간이 길다는 문제가 있었다. In the case of the conventional Whitlockite manufacturing method, a solution containing phosphate ions is added dropwise to a solution containing both calcium ions and second cations in one container to form the first phosphate material, and then It sequentially forms a substance of the second phosphate. Thereafter, by gradually lowering the pH to form an acidic condition, some atoms of the first phosphate material are replaced with some atoms of the second phosphate material or ions included in the aqueous solution, thereby changing the crystal structure to form witlockite. As such, the conventional witrockite manufacturing method forms a second phosphate material 'after' the first phosphate material, and the manufacturing time is long in that phosphate ions are added through a dropwise method. .

본 출원에 따른 휘트록카이트 제조방법은, 공간적 분리를 통해 제1 포스페이트 물질과 제2 포스페이트 물질이 동시에 형성될 수 있고, 처음부터 목표하는 중간생성물을 형성하도록 각 용기에 반응 조건, 예를 들면 인산의 양 및 pH를 적절하게 제공할 수 있으며, 각 용기에 상이한 반응 환경을 조성하기 위해, 첨가되는 인산 이온의 양 및 pH가 상이하게 제공될 수 있다. 다시 말해, 제1 포스페이트 물질이 형성되는 데에 필요한 제1 반응 조건과 제2 포스페이트 물질이 형성되는 데에 필요한 제2 반응 조건은 서로 상이할 수 있다.In the method for producing witrockite according to the present application, the first phosphate material and the second phosphate material can be simultaneously formed through spatial separation, and the reaction conditions in each container to form a target intermediate product from the beginning, for example, phosphoric acid The amount and pH of may be appropriately provided, and in order to create different reaction environments in each container, the amount and pH of added phosphate ions may be provided differently. In other words, the first reaction conditions required to form the first phosphate material and the second reaction conditions required to form the second phosphate material may be different from each other.

이때, 종래의 휘트록카이트의 제조방법에 의하면, 제1 반응 조건과 상기 제2 반응 조건은 동시에 제공될 수 없고, 제1 시점에는 제1 반응 조건이 반응용기에 주어졌다가, 반응이 진행됨에 따라 제2 시점에는 제2 반응 조건이 반응용기에 주어질 수 있도록 설계되어 있었기 때문에, 공정시간을 단축할 수 없었다.At this time, according to the conventional method for producing witrockite, the first reaction condition and the second reaction condition cannot be provided at the same time, and at the first time, the first reaction condition is given to the reaction vessel, and as the reaction proceeds, Accordingly, at the second time point, the process time could not be shortened because the second reaction condition was designed to be given to the reaction vessel.

그러나, 본 출원에 따른 휘트록카이트 제조방법은 상기 제1 반응조건은 제1 용기에 바로 인가하면서, 동시에 상기 제2 반응 조건은 제2 용기에 바로 인가할 수 있게 됨으로써, 상기 제1 용기에서는 상기 제1 포스페이트 물질이 바로 생성될 수 있도록 하면서, 동시에 상기 제2 용기에서는 상기 제2 포스페이트 물질이 생성될 수 있도록 할 수 있게 되었다. 다시 말해, 공간적 분리를 통하여 제1 용기 및 제2 용기에서 진행되는 반응이 동시에 진행되도록 처음부터 각 용기의 반응 조건을 상이하게 조성할 수 있어 휘트록카이트를 합성하는 데 종래의 제조 방법보다 제조 시간을 상당히 단축시킬 수 있다. However, in the method for producing witrockite according to the present application, the first reaction condition can be directly applied to the first container and the second reaction condition can be directly applied to the second container at the same time. While the first phosphate material can be produced immediately, it is possible to simultaneously produce the second phosphate material in the second container. In other words, it is possible to set the reaction conditions in each container differently from the beginning so that the reactions in the first container and the second container proceed simultaneously through spatial separation, so that the manufacturing time is longer than that of the conventional manufacturing method in synthesizing witrockite. can be significantly shortened.

또한 인산 이온을 적하 방식(Dropwise)이 아닌 Pouring 방식으로도 첨가할 수 있다는 점 또한 휘트록카이트의 제조 시간을 상당히 단축시킬 수 있다는 데 기여한다. Pouring 방식에 대해서는 자세히 후술한다. 제조 시간이 단축됨에 따라 공정을 운영비용을 감축할 수 있다는 효과 또한 존재한다.In addition, the fact that phosphate ions can be added by pouring rather than dropwise also contributes to significantly shortening the manufacturing time of witrockite. The pouring method will be described later in detail. As the manufacturing time is shortened, there is also an effect that the operating cost of the process can be reduced.

또 다시 도3을 참고하면, 제1 포스페이트 물질과 제2 포스페이트 물질을 모두 포함하는 혼합 용액을 만들기 위해서는, 제1 용기에 포함된 제1 포스페이트 물질과 제2 용기에 포함된 제2 포스페이트 물질을 하나의 혼합 용액으로 합치는 공정(S30)을 포함할 수 있다. 하나의 혼합 용액으로 합칠 때, 혼합 용액은 제1 용기 또는 제2 용기 중 하나에 합쳐질 수도 있으며, 제3 용기에 합쳐질 수도 있다. Referring again to FIG. 3, in order to make a mixed solution containing both the first phosphate material and the second phosphate material, the first phosphate material contained in the first container and the second phosphate material contained in the second container are combined into one It may include a step (S30) of combining with a mixed solution of. When combining into one mixed solution, the mixed solution may be combined into either the first container or the second container, or may be combined into a third container.

본 출원의 바람직한 실시예에 따르면, 제1 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액과 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액을 하나의 혼합용액으로 합치는 공정(S30)에 의해, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질이 모두 포함된 혼합용액이 형성되게 된다. 예를 들어, 본 공정(S30)의 결과물은 하이드록시아파타이트(Hydroxyapatite)와 디마그네슘 포스페이트를 모두 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present application, the first phosphate material and the second phosphate material are formed by combining the mixed solution containing the first phosphate material and the mixed solution containing the second phosphate material into one mixed solution (S30). A mixed solution containing all of the phosphate materials is formed. For example, the product of this process (S30) may include both hydroxyapatite and dimagnesium phosphate.

또 다시 도7 및 도8을 참고하면, 제1 포스페이트 물질이 포함된 제1 용기의 혼합용액과 제2 포스페이트 물질이 포함된 제2 용기의 혼합용액을 하나의 혼합용액을 합치는 공정(S30)이 시작되는 이니셜 포인트는 제2 시간의 터미널 포인트 또는 제5 시간의 터미널 포인트보다는 이후 시점에 위치될 수 있다. Referring again to FIGS. 7 and 8, a process of combining the mixed solution in the first container containing the first phosphate material and the mixed solution in the second container containing the second phosphate material into one mixed solution (S30) This starting initial point may be located later than the terminal point of the second time or the terminal point of the fifth time.

즉, 본 공정(S30)은 제1 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액을 만드는 공정의 혼합 공정(S11)이 완료된 시점(제2 시간의 터미널 포인트) 이후에 시작될 수 있다.That is, the present process (S30) may be started after the completion of the mixing process (S11) of the process of making the mixed solution including the first phosphate material (terminal point of the second time).

마찬가지로, 본 공정(S30)은 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액을 만드는 공정의 혼합 공정(S21)이 완료된 시점(제5 시간의 터미널 포인트) 이후에 시작될 수 있다. Similarly, this process (S30) may be started after the time (terminal point of the fifth time) of the mixing process (S21) of the process of making the mixed solution containing the second phosphate material is completed.

또한, 제1 포스페이트 물질이 포함된 제1 용기의 혼합용액과 제2 포스페이트 물질이 포함된 제2 용기의 혼합용액을 하나의 혼합용액을 합치는 공정(S30)의 이니셜 포인트는 제3 시간의 터미널 포인트보다는 이후 시점에 위치될 수 있다. 다시 말해, 본 출원에 의해 개시되는 휘트록카이트의 제조방법에 의하면, 반드시 제1 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액을 만드는 공정의 반응 공정(S12)이 완료된 이후에 하나의 혼합용액으로 합치는 공정(S30)이 시작되어야 하는 것은 아니나, 바람직하게는 본 공정(S30)은 제1 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액을 만드는 공정의 반응 공정(S12)이 완료된 이후에 시작될 수 있다.In addition, the initial point of the step (S30) of combining the mixed solution of the first container containing the first phosphate material and the mixed solution of the second container containing the second phosphate material into one mixed solution is the terminal of the third time It can be located at a later point in time rather than a point. In other words, according to the method for producing witrockite disclosed in the present application, after the reaction step (S12) of the process of making a mixed solution containing the first phosphate material is completed, the process of combining into one mixed solution ( S30) does not have to be started, but preferably, this process (S30) can be started after the reaction process (S12) of the process of making the mixed solution containing the first phosphate material is completed.

다시 도3을 참고하면, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질이 모두 포함된 혼합용액이 형성된 이후, 제7 시간 동안 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하고 숙성하는 공정(S40)이 진행된다. 이때, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액으로부터 휘트록카이트가 형성되도록 충분한 상변이(Transform)가 이루어지기 위한 조건이 부여될 수 있다. Referring again to FIG. 3 , after the mixed solution containing both the first phosphate material and the second phosphate material is formed, a process of mixing and aging the solution containing phosphate ions for a seventh time (S40) proceeds. At this time, conditions may be provided for sufficient phase transformation to form witlockite from the mixed solution including the first phosphate material and the second phosphate material.

도3 및 도6을 참고한다. 본 출원의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질이 모두 포함된 혼합용액을 숙성하는 공정(S40)은 제8 시간 동안 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액에 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합(S41)하는 공정과 일부 원자가 상이한 원자로 치환된 제1 포스페이트 물질의 결정 구조가 변화되도록 제9 시간 동안 숙성하여 휘트록카이트를 형성하는 공정(S42)을 포함할 수 있다. See Figures 3 and 6. According to a preferred embodiment of the present application, the process of aging the mixed solution containing both the first phosphate material and the second phosphate material (S40) is a mixture containing the first phosphate material and the second phosphate material for an 8 hr. A step of mixing a solution containing phosphate ions with a solution (S41) and a step of aging for a ninth hour to change the crystal structure of a first phosphate material in which some atoms are substituted with different atoms to form witlockite (S42). can do.

다시 도7 및 도8을 참고하면, 상기 제8 시간은 인산 이온을 포함하는 용액과 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액과의 혼합이 시작되는 시점부터 혼합이 완료되는 시점까지의 시간이다.Referring again to FIGS. 7 and 8 , the eighth time period is from the time when mixing of the solution containing phosphate ions with the mixed solution containing the first phosphate material and the second phosphate material starts to the time when mixing is completed. is the time of

상기 제9 시간은 휘트록카이트를 형성하도록 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액을 숙성하기 시작하는 시점부터 숙성이 완료된 시점까지의 시간을 의미한다. The ninth time refers to the time from the start of aging the mixed solution including the first phosphate material and the second phosphate material to form witlockite to the completion of aging.

상기 제7 시간은 제8 시간과 제9 시간의 총합이되, 중첩되는 시간을 제외한 시간을 의미한다. The seventh time is the sum of the eighth time and the ninth time, but excluding the overlapping time.

상기 제8 시간의 적어도 일부와 상기 제9 시간의 적어도 일부는 시간 축 상에서 중첩될 수 있다. 즉 인산 이온을 포함한 용액과 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액과의 혼합과정(S41)과 숙성과정(S42)이 동시에 일어날 수 있다. At least part of the eighth time period and at least part of the ninth time period may overlap on the time axis. That is, the mixing process (S41) and the aging process (S42) of the solution containing phosphate ions and the mixed solution containing the first phosphate material and the second phosphate material may occur simultaneously.

예를 들어, 하이드록시아파타이트 및 디마그네슘 포스페이트가 포함된 혼합용액에 인산 이온이 포함된 용액이 혼합이 이루어진 즉시, 하이드록시아파타이트 및 마그네슘 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액의 숙성이 이루어질 수 있다. 이때, 상기 제7 시간은 상기 제9 시간의 값과 실질적으로 동일한 값일 수 있다. For example, as soon as a solution containing phosphate ions is mixed with a mixed solution containing hydroxyapatite and dimagnesium phosphate, the mixed solution containing hydroxyapatite and magnesium phosphate may be aged. In this case, the seventh time may be substantially the same as the value of the ninth time.

본 출원에 의한 일 실시예에 의하면, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합 용액과 인산 이온이 포함된 용액의‘혼합’ 공정(S41)이 완료된 시점, 즉 제8 시간의 터미널 포인트에서는 제1 포스페이트 물질, 제2 포스페이트 물질 및 인산 이온이 혼합용액 내에 포함될 수 있다. 다만, 혼합 공정(S41)과 후술할 숙성 공정(S42)은 일부 동시에 일어날 수 있기 때문에, 제8 시간의 터미널 포인트에서는 휘트록카이트를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present application, the terminal point at the time when the 'mixing' process (S41) of the mixed solution including the first phosphate material and the second phosphate material and the solution containing phosphate ions is completed, that is, at the terminal point of the 8th time. In , the first phosphate material, the second phosphate material, and phosphate ions may be included in the mixed solution. However, since the mixing process (S41) and the aging process (S42, which will be described later) may partly occur simultaneously, witrockite may be further included at the terminal point of the eighth hour.

제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질 및 인산 이온이 포함된 혼합용액의 '숙성' 공정(S42)에서는 제9 시간 동안 숙성이 이루어져, 제1 포스페이트 물질의 결정 구조가 변화하면서 휘트록카이트가 형성될 수 있다. 따라서, 제9 시간의 터미널 포인트에서 혼합용액은 고상의 휘트록카이트를 포함할 수 있다. In the 'aging' process (S42) of the mixed solution containing the first phosphate material, the second phosphate material, and phosphate ions, aging is performed for a ninth time, and witrockite is formed while the crystal structure of the first phosphate material changes. can Therefore, at the terminal point of the ninth hour, the mixed solution may contain solid witrockite.

본 출원에 의한 일 실시예에 따르면, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질 및 인산 이온이 포함된 혼합용액의 '숙성' 공정(S42)은 50℃ 이상 100℃ 이하에서 진행될 수 있다. 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합 용액과 인산 이온이 포함된 용액의‘혼합’ 공정(S41) 또한 50℃ 이상 100℃ 이하에서 진행될 수 있으나, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질 및 인산 이온이 포함된 혼합용액의 '숙성' 공정(S42)이 50℃ 이상 100℃ 이하에서 진행된다면 본 출원의 목적을 달성할 수 있다. According to one embodiment of the present application, the 'aging' process (S42) of the mixed solution including the first phosphate material, the second phosphate material, and phosphate ions may be performed at 50 °C or more and 100 °C or less. The 'mixing' process (S41) of the mixed solution including the first phosphate material and the second phosphate material and the solution containing the phosphate ion may also be performed at 50 ° C. or more and 100 ° C. or less, but the first phosphate material and the second phosphate material The object of the present application can be achieved if the 'aging' process (S42) of the mixed solution containing phosphate ions is performed at a temperature of 50°C or more and 100°C or less.

제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S10), 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S20) 및 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 용액을 숙성하는 공정(S40)에서는 인산 이온을 포함하는 용액이 혼합된다. A step of forming a mixed solution including a first phosphate material (S10), a step of forming a mixed solution including a second phosphate material (S20), and aging the solution including the first phosphate material and the second phosphate material In step S40, a solution containing phosphate ions is mixed.

상기 인산 이온은 수용액 상의 pH에 따라 존재할 수 있는 인산의 형태를 모두 포함할 수 있다. 일반적으로 인산 이온(phosphate ion)이라고 하면,

Figure 112021030873110-pat00017
를 의미한다고 볼 수 있으나, 이에 제한되지는 않으며, 수용액 상에서 인산(Phosphoric acid)가 존재할 수 있는 형태를 모두 포함할 수 있다. 예를 들어,
Figure 112021030873110-pat00018
,
Figure 112021030873110-pat00019
,
Figure 112021030873110-pat00020
,
Figure 112021030873110-pat00021
모두 상기 인산 이온으로 볼 수 있다.The phosphate ion may include all forms of phosphoric acid that may exist depending on the pH of the aqueous solution. In general, when referring to phosphate ion,
Figure 112021030873110-pat00017
It can be seen to mean, but is not limited thereto, and may include all forms in which phosphoric acid may exist in an aqueous solution. for example,
Figure 112021030873110-pat00018
,
Figure 112021030873110-pat00019
,
Figure 112021030873110-pat00020
,
Figure 112021030873110-pat00021
All can be regarded as the above phosphate ions.

상기 인산 이온은 인산(phosphoric acid), 디암모늄 하이드로겐 포스페이트(diammonium hydrogen phosphate), 암모늄 포스페이트(ammonium phosphate) 및 인산염(phosphate) 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 인산이온 공급물질에 의해 공급될 수 있으며, 바람직하게는 인산(phosphoric acid)에 의해 공급될 수 있다. The phosphate ion may be supplied by a phosphate ion supply material containing at least one selected from phosphoric acid, diammonium hydrogen phosphate, ammonium phosphate and phosphate, Preferably it can be supplied by phosphoric acid.

상기 인산 이온을 포함하는 용액은 상온에서 고체로 존재하는 인산 이온 제공물질(예, 디암모늄 포스페이트, 암모늄 포스페이트, 인산염)을 물 또는 수용액에 용해시킴으로써 제조될 수 있다. 또는, 인산과 같은 인산 이온 제공물질은 물이 용매로 존재하여 인산 이온 제공물질 자체에 인산 이온이 포함될 수 있다. The solution containing the phosphate ion may be prepared by dissolving a phosphate ion-providing material (eg, diammonium phosphate, ammonium phosphate, phosphate) existing as a solid at room temperature in water or an aqueous solution. Alternatively, the phosphate ion donor material such as phosphoric acid may contain water as a solvent so that the phosphate ion donor itself contains phosphate ions.

예를 들어, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S10)에서 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하는 경우, 고체의 디암모늄 포스페이트를 물에 용해시킨 수용액을 칼슘 이온을 포함하는 용액과 혼합을 하거나, 인산 이온 제공 물질 자체에 물이 용매로 포함되어 있는 인산 수용액을 칼슘 이온을 포함하는 용액과 혼합할 수 있다. For example, when mixing a solution containing calcium ions and a solution containing phosphate ions in the step of forming a mixed solution containing the first phosphate material (S10), an aqueous solution obtained by dissolving solid diammonium phosphate in water may be mixed with a solution containing calcium ions, or an aqueous solution of phosphoric acid containing water as a solvent in the phosphate ion providing material itself may be mixed with a solution containing calcium ions.

또한, 인산 이온이 포함된 용액이 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S10), 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S20) 및 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 용액을 숙성하는 공정(S40)에서는 인산 이온을 포함하는 용액이 혼합될 때, Pouring 방식에 의해 혼합될 수 있다. 상기 Pouring 방식은 적하 방식(Dropwise)과는 다른 방식으로, 실질적으로 매우 짧은 시간 안에 첨가하여야 하는 용액의 모든 양(volume)을 한꺼번에 첨가하는 방식을 의미한다. 예를 들어, 종래의 휘트록카이트 제조방법은 인산 이온이 포함된 용액을 12.5ml/min의 부피유량으로 지속적으로 적하 방식으로 혼합하였다. 반면 본 출원에 개시된 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예에 의하면, 인산 이온이 포함된 용액이 2ml/sec(120ml/min) 내지 130ml/sec(7800ml/min)의 부피유량으로 한꺼번에 혼합될 수 있다. 인산 이온이 포함된 용액이 혼합되는 시간이 단축되어 휘트록카이트 제조시간이 단축될 수 있다. In addition, a process of forming a mixed solution containing a solution containing phosphate ions and a first phosphate material (S10), a process of forming a mixed solution containing a second phosphate material (S20), and the first phosphate material and the second In the process of aging the solution containing the phosphate material (S40), when the solution containing the phosphate ion is mixed, it may be mixed by a pouring method. The pouring method is different from the dropwise method, and means a method of adding all the volume of the solution to be added in a substantially very short time at once. For example, in the conventional method for producing witrockite, a solution containing phosphate ions was continuously mixed dropwise at a volume flow rate of 12.5 ml/min. On the other hand, according to one embodiment of the method for manufacturing Whitlockite disclosed in this application, the solution containing phosphate ions can be mixed at once at a volume flow rate of 2ml/sec (120ml/min) to 130ml/sec (7800ml/min) . The mixing time of the solution containing the phosphate ion is shortened, and thus the manufacturing time of whitlockite can be shortened.

즉, 상기 제2 시간 또는 상기 제5 시간 또는 상기 제8 시간은 실질적으로 매우 짧은 시간(예를 들어, 약 1초 이내의 시간)일 수 있다. 그러나, pouring 방식에 의하더라도 첨가하는 인산 이온이 포함된 용액의 부피에 따라 상기 제2 시간 또는 제5 시간 또는 8 시간은 수초에서 수십초까지 늘어날 수 있다. That is, the second time, the fifth time, or the eighth time may be a substantially very short time (eg, within about 1 second). However, even in the pouring method, the second, fifth, or eighth time may be extended from several seconds to several tens of seconds depending on the volume of the solution containing the phosphate ion to be added.

제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S10)과 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S20)에서 혼합되는 인산 이온이 포함된 용액의 양(Volume)은 각각 목적하는 포스페이트 물질을 형성하기 위한 화학양론적 비율 및 혼합 용액의 pH를 고려하여 결정할 수 있다. The volume of the solution containing phosphate ions mixed in the process of forming a mixed solution containing the first phosphate material (S10) and the process of forming a mixed solution containing the second phosphate material (S20) It can be determined by considering the stoichiometric ratio for forming the phosphate material and the pH of the mixed solution.

예를 들어, 제1 용기에서는 칼슘 이온과 혼합 및 반응시켜 제1 포스페이트 물질 중 하나인 하이드록시아파타이트(Hydroxyapatite)를 형성하기 위한 화학양론적 비율을 고려한 인산 이온의 양을 포함하는 인산 이온 공급 물질을 혼합할 수 있다. 또한 제1 포스페이트 물질을 안정적으로 형성되고, 안정적인 상태를 유지하기 위한 혼합용액의 pH를 고려하여 인산 이온을 포함하는 인산이온 공급 물질을 첨가할 수 있다. 예를 들어, 인산 이온 공급물질로 인산(Phosphate acid)을 사용하는 경우, 하이드록시아파타이트가 안정적으로 생성되기 위한 인산 이온의 양(mole)과 하이드록시아파타이트가 안정적으로 유지될 수 있는 pH를 제공하기 위한 수소 이온의 양(mole)을 고려하여 인산의 제1 양(Volume)을 혼합할 수 있다. 또는, 인산 이온 공급물질로 인산(Phosphate acid)을 사용하는 경우, 하이드록시아파타이트가 안정적으로 생성되기 위한 인산 이온의 양(mole)을 고려하여 인산의 양(Volume)을 첨가한 후, 하이드록시아파타이트가 안정적으로 유지될 수 있는 pH를 제공(또는 조절)하기 위한 인산 이외의 다른 물질을 추가적으로 혼합할 수도 있다. For example, in the first container, a phosphate ion supply material including an amount of phosphate ions in consideration of a stoichiometric ratio for mixing and reacting with calcium ions to form hydroxyapatite, which is one of the first phosphate materials, can be mixed. In addition, a phosphate ion supply material including phosphate ions may be added in consideration of the pH of the mixed solution for stably forming the first phosphate material and maintaining a stable state. For example, when phosphoric acid (Phosphate acid) is used as a phosphate ion supply material, it is necessary to provide the amount (mole) of phosphate ion to stably generate hydroxyapatite and the pH at which hydroxyapatite can be stably maintained. The first amount (Volume) of phosphoric acid may be mixed in consideration of the amount (mole) of hydrogen ions for Alternatively, when phosphoric acid (Phosphate acid) is used as a phosphate ion supply material, after adding the amount (Volume) of phosphoric acid in consideration of the amount (Mole) of phosphate ion for stably generating hydroxyapatite, hydroxyapatite A material other than phosphoric acid may be additionally mixed to provide (or adjust) a pH that can be stably maintained.

이때, 바람직하게는 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S10)에서 혼합되는 칼슘 이온의 양(mole)에 대한 인산 이온의 양(mole)의 비율은 0.6 이상 1.4 이하의 범위에 해당될 수 있다. 이 범위 이외의 비율인 경우, 휘트록카이트 이외의 물질이 결과물에 형성될 수 있다.At this time, preferably, the ratio of the amount (mole) of phosphate ion to the amount (mole) of calcium ion mixed in the step of forming the mixed solution containing the first phosphate material (S10) is in the range of 0.6 or more and 1.4 or less. may apply. In the case of a ratio outside this range, substances other than witrockite may be formed in the resultant.

마찬가지로, 제2 용기에서는 마그네슘 이온과 혼합 및 반응시켜 제2 포스페이트 물질, 바람직하게는 디마그네슘 포스페이트(Dimagnesium phosphate, MgHPO4)를 형성하기 위한 화학양론적 비율을 고려하여 인산 이온을 포함하는 인산 이온 공급물질을 첨가할 수 있다. 또한, 제2 포스페이트 물질이 안정적으로 생성되고, 안정적인 상태를 유지하기 혼합용액의 pH를 고려하여 인산 이온을 포함하는 인산이온 제공물질을 혼합할 수 있다. 예를 들어, 마그네슘 이온과 인산 이온으로부터 디마그네슘 포스페이트가 안정적으로 생성되기 위한 인산 이온의 양(mole)과 디마그네슘 포스페이트가 안정적으로 유지될 수 있는 pH를 제공하기 위한 수소 이온의 양(mole)을 고려하여 인산의 제2 양(Volume)을 혼합할 수 있다. 또는, 인산 이온 공급물질로 인산(Phosphate acid)을 사용하는 경우, 디마그네슘 포스페이트가 안정적으로 생성되기 위한 인산 이온의 양(mole)을 고려하여 인산의 양(Volume)을 첨가한 후, 디마그네슘 포스페이트가 안정적으로 유지될 수 있는 pH를 제공(또는 조절)하기 위한 인산 이외의 다른 물질을 추가적으로 혼합할 수도 있다. Similarly, in the second container, a phosphate ion feed material containing phosphate ions is mixed and reacted with magnesium ions in consideration of a stoichiometric ratio to form a second phosphate material, preferably dimagnesium phosphate (MgHPO4) can be added. In addition, in order to stably generate the second phosphate material and maintain a stable state, a phosphate ion providing material including phosphate ions may be mixed in consideration of the pH of the mixed solution. For example, the amount (mole) of phosphate ion to stably generate dimagnesium phosphate from magnesium ion and phosphate ion and the amount (mole) of hydrogen ion to provide a pH at which dimagnesium phosphate can be stably maintained Considering this, a second volume of phosphoric acid may be mixed. Alternatively, when phosphoric acid (Phosphate acid) is used as a phosphate ion supply material, after adding the amount (Volume) of phosphoric acid in consideration of the amount (Mole) of phosphate ion for stably generating dimagnesium phosphate, dimagnesium phosphate A material other than phosphoric acid may be additionally mixed to provide (or adjust) a pH that can be stably maintained.

이때, 바람직하게는 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S20)에서 혼합되는 마그네슘 이온의 양(mole)에 대한 인산 이온의 양(mole)의 비율은 0.6 이상 5 이하의 범위에 해당될 수 있다. 이 범위 이외의 비율인 경우, 휘트록카이트 이외의 물질이 결과물에 형성될 수 있다.At this time, preferably, the ratio of the amount (mole) of phosphate ion to the amount (mole) of magnesium ion mixed in the step (S20) of forming the mixed solution including the second phosphate material is in the range of 0.6 or more and 5 or less. may apply. In the case of a ratio outside this range, substances other than witrockite may be formed in the resultant.

이 때 상기 인산의 제1 양(Volume)과 상기 인산의 제2 양(Volume)은 동일할 수도 있으나, 바람직하게는 상기 제1 양과 상기 제2 양은 상이할 수 있다.In this case, the first volume of phosphoric acid and the second volume of phosphoric acid may be the same, but preferably, the first volume and the second volume may be different.

상기 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 용액을 숙성하는 공정(S40)에서 혼합되는 인산 이온이 포함된 용액의 양(volume)은 상기 제1 포스페이트 물질과 상기 제2 포스페이트 물질들로부터 휘트록카이트가 제조될 수 있는 pH 조건 또는 목표하는 휘트록카이트 생성 양이 고려되어 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 하이드록시아파타이트와 상기 마그네슘 포스페이트 사이의 이온 교환을 통해 휘트록카이트가 제조되기 위한 pH 조건을 고려하여 상기 인산 이온을 포함하는 용액의 양이 결정될 수 있다. 다만, pH 조절하기 위한 인산 이외의 물질을 혼합할 수도 있으므로, 목표하는 휘트록카이트 생성 양을 고려하여 인산 이온을 공급하기 위해 인산을 혼합하며, pH 조절하기 위한 인산 이외의 물질을 추가로 혼합할 수 있다.In the step of aging the solution including the first phosphate material and the second phosphate material (S40), the volume of the solution containing the phosphate ion mixed is a mixture of wheat from the first phosphate material and the second phosphate material. The pH condition under which rockite can be produced or the target amount of whitrockite produced may be considered and determined. For example, the amount of the solution containing the phosphate ion may be determined in consideration of pH conditions for producing witrockite through ion exchange between the hydroxyapatite and the magnesium phosphate. However, since substances other than phosphoric acid for pH adjustment may be mixed, phosphoric acid is mixed to supply phosphate ions in consideration of the target witrockite production amount, and substances other than phosphoric acid for pH adjustment may be additionally mixed. can

인산 이온 공급 물질로 인산(Phosphoric acid)이 아닌 공급 물질(예, 디암모늄 하이드로겐 포스페이트(diammonium hydrogen phosphate), 암모늄 포스페이트(ammonium phosphate) 및 인산염(phosphate))이 사용되는 경우, 인산 이온이 포함된 용액과 함께, pH 를 조절하기 위한 수소 이온을 포함하는 용액이 추가로 첨가될 수 있다. 예를 들어, 고체의 디암모늄 하이드로겐 포스페이트(diammonium hydrogen phosphate)를 용해시켜 인산 이온을 포함하는 용액을 만들고, 이를 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액에 첨가하는 경우, 휘트록카이트가 안정적으로 생성되기 위한 pH 에서 혼합용액이 숙성되도록, 수소 이온을 포함하는 용액(또는 pH 조절하기 위한 용액)이 추가로 첨가될 수 있다.If a feed material other than phosphoric acid (e.g., diammonium hydrogen phosphate, ammonium phosphate, and phosphate) is used as the phosphate ion feed material, Along with the solution, a solution containing hydrogen ions for adjusting the pH may be further added. For example, when solid diammonium hydrogen phosphate is dissolved to form a solution containing phosphate ions and added to a mixed solution containing a first phosphate material and a second phosphate material, whitrock A solution containing hydrogen ions (or a solution for adjusting the pH) may be additionally added so that the mixed solution is aged at a pH for stably generating kites.

또한, 상기 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 용액을 숙성하는 공정(S40)에서 혼합되는 인산 이온이 포함된 용액의 양(volume)은 휘트록카이트를 형성하기 위해 혼합되는 양이온의 총합과 음이온의 총합의 비를 고려하여 혼합될 수 있다. In addition, the volume of the solution containing phosphate ions mixed in the process of aging the solution containing the first phosphate material and the second phosphate material (S40) is the total amount of cations mixed to form witlockite. It can be mixed in consideration of the ratio of the total sum of and anions.

예를 들어, 일정량의 휘트록카이트를 형성하기 위해 필요한 인산 이온을 포함하는 인산 용액의 양(Volume)이 제3 양이고, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S10)에서 혼합되는 인산 용액의 양(Volume)이 제1 양이고, 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S20)에서 혼합되는 인산 용액의 양(Volume)이 제2 양인 경우, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질이 모두 포함된 혼합 용액을 숙성하는 공정(S40)에서 혼합되는 인산 용액의 양(Volume) 은 상기 제3 양에서 상기 제1 양과 상기 제2 양의 합을 뺀 양으로 볼 수 있다. For example, in the step of forming a mixed solution containing the first phosphate material (S10), the volume of the phosphoric acid solution containing phosphate ions required to form a certain amount of witrockite is the third volume. When the amount (Volume) of the phosphoric acid solution to be is the first amount and the amount (Volume) of the phosphoric acid solution mixed in the step of forming the mixed solution including the second phosphate material (S20) is the second amount, the first phosphate material And the volume of the phosphoric acid solution mixed in the aging process (S40) of the mixed solution containing both the second phosphate material can be seen as the amount obtained by subtracting the sum of the first and second amounts from the third amount. there is.

바람직하게는, 상기 제1 양과 상기 제2 양의 총합에 대한 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질이 모두 포함된 혼합 용액을 숙성하는 공정(S40)에서 혼합되는 인산 용액의 양의 비율은 0.3 이상 0.55 이하의 범위일 수 있다. 이 범위 이외의 비율인 경우, 휘트록카이트 이외의 물질이 결과물에 형성될 수 있다.Preferably, the ratio of the amount of the phosphoric acid solution mixed in the process of aging the mixed solution containing both the first phosphate material and the second phosphate material to the sum of the first amount and the second amount (S40) is 0.3 or more. It may be in the range of 0.55 or less. In the case of a ratio outside this range, substances other than witrockite may be formed in the resultant.

본 출원에 개시된 일 실시예에 따르면, pH를 미세하게 제어할 필요 없이 세 번에 걸쳐 정해진 양의 인산 이온을 첨가하여 휘트록카이트를 제조할 수 있으므로, 종래의 휘트록카이트 제조방법보다 훨씬 간단하고, 직관적이며, 명확한 방법으로 휘트록카이트를 제조할 수 있다는 장점이 있다. According to one embodiment disclosed in the present application, since whitrockite can be prepared by adding a predetermined amount of phosphate ions three times without the need to finely control the pH, it is much simpler and , has the advantage of being able to prepare witrockite in an intuitive and clear way.

또 다시, 도7 및 도8을 참고하면, 인산 이온을 포함한 용액이 Pouring 방식에 의해 혼합됨에 따라, 제3 시간의 터미널 포인트는 제2 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점에 위치할 수 있다. Again, referring to FIGS. 7 and 8 , as the solutions containing phosphate ions are mixed by pouring, the terminal point of the third time may be located later than the terminal point of the second time.

다시 말해, 칼슘 이온을 포함한 용액과 인산 이온을 포함한 용액의 혼합 공정(S11)이 제1 포스페이트 물질을 형성하는 반응이 완료된 시점(제3 시간의 터미널 포인트)보다 먼저 완료되게 된다. 예를 들어, 인산 이온을 포함한 용액과 칼슘 이온을 포함한 용액이 Pouring 방식에 의해 1 초 이내에 짧은 시간 안에 혼합이 완료된 경우에, 혼합이 완료된 시점(제2 시간의 터미널 포인트) 이후에도 제1 포스페이트 물질을 생성하는 반응이 진행될 수 있다.In other words, the process of mixing the solution containing calcium ions and the solution containing phosphate ions (S11) is completed prior to the point at which the reaction to form the first phosphate material is completed (terminal point of the third time). For example, when mixing of a solution containing phosphate ions and a solution containing calcium ions is completed within a short time within 1 second by the pouring method, the first phosphate material is added even after the point at which the mixing is completed (terminal point of the second time). reactions can proceed.

마찬가지로, 제6 시간의 터미널 포인트는 제5 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점에 위치할 수 있다. 다시 말해, 제2 양이온을 포함한 용액과 인산 이온을 포함한 용액의 혼합 공정(S21)이 제2 포스페이트 물질을 형성하는 반응이 완료된 시점(제6 시간의 터미널 포인트)보다 먼저 완료되게 된다. 예를 들어, 인산 이온을 포함한 용액과 제2 양이온을 포함한 용액이 Pouring 방식에 의해 1 초 이내에 혼합이 완료된 경우에, 혼합이 완료된 시점(제5 시간의 터미널 포인트) 이후에도 제2 포스페이트 물질을 생성하는 반응이 진행될 수 있다.Similarly, the terminal point of the sixth time may be located later than the terminal point of the fifth time. In other words, the process of mixing the solution containing the second cation and the solution containing the phosphate ion (S21) is completed before the reaction to form the second phosphate material is completed (terminal point of the sixth time). For example, when a solution containing phosphate ions and a solution containing second cations are mixed within 1 second by the pouring method, the second phosphate material is produced even after the mixing is completed (terminal point of the fifth time) reaction can proceed.

마찬가지로, 제9 시간의 터미널 포인트는 제8 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점에 위치할 수 있다. 다시 말해, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함한 혼합용액과 인산 이온을 포함한 용액의 혼합 공정(S41)이 휘트록카이트를 형성하기 위해 숙성하는 공정이 완료된 시점(제9 시간의 터미널 포인트)보다 먼저 완료될 수 있다. 예를 들어, 인산 이온을 포함한 용액이 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액에 Pouring 방식에 의해 1 초 이내에 혼합이 완료된 경우에, 혼합이 완료된 시점(제8 시간의 터미널 포인트) 이후에도 휘트록카이트를 형성하도록 숙성하는 공정이 진행될 수 있다.Similarly, the terminal point of the ninth time may be located later than the terminal point of the eighth time. In other words, the mixing process (S41) of the mixed solution including the first phosphate material and the second phosphate material and the solution including phosphate ions is completed when the aging process to form witrockite is completed (terminal point of the ninth time) may be completed earlier. For example, when mixing is completed within 1 second by pouring a solution containing phosphate ions into a mixed solution containing a first phosphate material and a second phosphate material, the point at which mixing is completed (terminal point of the 8th time) Even after that, a process of aging to form whitlockite may proceed.

또한, 본 출원에 따른 일 실시예에 따르면, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S10), 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S20) 및 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 용액을 숙성하는 공정(S40)에서 인산 이온을 포함하는 용액이 혼합된다. In addition, according to an embodiment of the present application, a step of forming a mixed solution including a first phosphate material (S10), a step of forming a mixed solution including a second phosphate material (S20), and a first phosphate material And in the step of aging the solution containing the second phosphate material (S40), the solution containing phosphate ions is mixed.

이때, 인산 이온 이온을 포함하는 용액은 세 번에 걸쳐서 소정의 시간 간격을 가지고 혼합될 수 있다. At this time, the solution containing phosphate ions may be mixed three times at predetermined time intervals.

다시 말해, 제8 시간의 이니셜 포인트는 제2 시간의 터미널 포인트 및 제5 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점에 위치될 수 있다. 예를 들어, 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하는 공정(S11)이 완료된 시점(제2 시간의 터미널 포인트)에서 소정의 시간이 흐른 이후, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하는 공정(S41)이 시작될 수 있다. In other words, the initial point of the eighth time may be located later than the terminal point of the second time and the terminal point of the fifth time. For example, after a predetermined time has elapsed from the point at which the process of mixing the solution containing calcium ions and the solution containing phosphate ions (S11) is completed (terminal point of the second time), the first phosphate material and the second A process ( S41 ) of mixing a solution containing a phosphate material and a solution containing phosphate ions may be started.

또한, 제2 양이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하는 공정(S21)이 완료된 시점(제5 시간의 터미널 포인트)에서 소정의 시간이 지난 이후, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하는 공정(S41)이 시작될 수 있다. In addition, after a predetermined time has elapsed from the time when the step (S21) of mixing the solution containing the second cation and the solution containing the phosphate ion is completed (the terminal point of the fifth time), the first phosphate material and the second phosphate A process ( S41 ) of mixing a solution containing a material and a solution containing phosphate ions may be started.

다만, 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하는 공정(S11)과 제2 양이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하는 공정(S21)은 시간 축 상에서 동시에 진행될 수 있기 때문에, 상기 제2 시간의 터미널 포인트와 상기 제5 시간의 터미널 포인트는 시간 축 상에서 그 선후를 불문하며, 시간 축 상에서 완전히 동일할 수도 있다. However, the process of mixing the solution containing calcium ions and the solution containing phosphate ions (S11) and the process of mixing the solution containing the second cation and the solution containing phosphate ions (S21) may proceed simultaneously on the time axis. Therefore, the terminal point of the second time and the terminal point of the fifth time may be the same regardless of their order on the time axis, and may be completely the same on the time axis.

제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 용액을 숙성하는 공정(S42)에서는 혼합용액의 액체 상에 포함된 제2 양이온 또는 고상의 제2 포스페이트 물질에서 유래한 제2 양이온이 제1 포스페이트 물질의 일부 원자와 치환되어 원자 형태로 결합되고, 제1 포스페이트 물질에서 치환된 일부 원자는 액체 상의 이온의 형태가 될 수 있다. 이때 제2 양이온이 일부 치환된 제1 포스페이트 물질이 숙성됨에 따라 상변이를 통해 결정 구조가 변화하면서 휘트록카이트가 형성되는 것이다. In the step of aging the solution including the first phosphate material and the second phosphate material (S42), the second cation contained in the liquid phase of the mixed solution or the second cation derived from the solid second phosphate material is added to the first phosphate material. Some atoms of are substituted and bonded in atomic form, and some atoms substituted in the first phosphate material may be in the form of ions in the liquid phase. At this time, as the first phosphate material in which the second cation is partially substituted is aged, the crystal structure is changed through a phase transition to form witlockite.

예를 들어, 하이드록시아파타이트의 일부 칼슘 원자가 마그네슘 원자 형태로 치환되기 이전의 하이드록시아파타이트의 결정 구조는 Hexagonal structure이다. 일부 칼슘 원자가 마그네슘 원자로 치환 및 숙성됨에 따라, 하이드록시아파타이트의 구조가 Rhombohedral 구조로 변화하게 되어, 휘트록카이트가 형성될 수 있다. 다시 말해, 하이드록시아파타이트는 Hexagonal structure이며, 휘트록카이트는 Rhombohedral 구조로 상이한 구조이며, 일부 칼슘 원자가 마그네슘 원자로 치환된 하이드록시아파타이트를 숙성함에 따라 상변이를 통해 결정 구조가 변화하면서 휘트록카이트가 형성될 수 있다. For example, the crystal structure of hydroxyapatite before some calcium atoms of hydroxyapatite are replaced with magnesium atoms is a hexagonal structure. As some calcium atoms are replaced with magnesium atoms and aged, the structure of hydroxyapatite is changed to a rhombohedral structure, so that witrockite can be formed. In other words, hydroxyapatite has a Hexagonal structure, and Whitlockite has a Rhombohedral structure, which is a different structure. As hydroxyapatite in which some calcium atoms are replaced with magnesium atoms is matured, the crystal structure changes through phase transition, forming Whitlockite. It can be.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S10), 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S20), 하나의 혼합용액으로 합치는 공정(S30), 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 용액을 숙성하는 공정(S40) 중 적어도 하나 이상의 공정은 50℃ 이상 95℃ 이하에서 진행될 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, a step of forming a mixed solution including a first phosphate material (S10), a step of forming a mixed solution including a second phosphate material (S20), and combining into one mixed solution At least one process of the process (S30) and the process (S40) of aging the solution including the first phosphate material and the second phosphate material may be performed at 50°C or more and 95°C or less.

본 출원에 의해 개시되는 일 실시예에 의하면, 휘트록카이트를 제조하는 방법은 전술한 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S10), 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S20), 하나의 혼합용액으로 합치는 공정(S30), 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 용액을 숙성하는 공정(S40) 중 적어도 하나 이상의 공정에서, 산화제가 추가적으로 첨가(또는 혼합)될 수 있다. 예를 들어, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S10)에서, 제1 양이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합(S11)하는 과정에서 산화제가 함께 첨가될 수 있다. According to one embodiment disclosed by the present application, the method for producing witrockite includes forming a mixed solution including the above-described first phosphate material (S10), and forming a mixed solution including the second phosphate material In at least one or more processes of the process (S20), the process of combining into one mixed solution (S30), and the process of aging the solution containing the first phosphate material and the second phosphate material (S40), an oxidizing agent is additionally added ( or mixed). For example, in the process of forming a mixed solution containing the first phosphate material (S10), in the process of mixing the solution containing the first cation and the solution containing the phosphate ion (S11), an oxidizing agent may be added together. there is.

또는 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S10)의 시작 시점인 제1 시간의 이니셜포인트보다 빠른 시점보다 이전에 산화제가 첨가될 수 있다. 예를 들어, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S10)이 시작되기 이전에 산화제가 제1 용기에 첨가될 수 있다.Alternatively, the oxidizing agent may be added prior to the initial point of the first time, which is the starting point of the process of forming the mixed solution including the first phosphate material (S10). For example, an oxidizing agent may be added to the first vessel before the process of forming the mixed solution including the first phosphate material (S10) starts.

또는 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S20)의 시작 시점인 제4 시간의 이니셜포인트보다 빠른 시점에 산화제가 첨가될 수 있다. 예를 들어, 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S20)이 시작되기 이전에 산화제가 제2 용기에 첨가될 수 있다. Alternatively, the oxidizing agent may be added at a time earlier than the initial point of the fourth time, which is the starting point of the process of forming the mixed solution including the second phosphate material (S20). For example, an oxidizing agent may be added to the second vessel before the process of forming the mixed solution including the second phosphate material (S20) starts.

다시 말해, 본 출원에 의한 공간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법은 제10 시간 동안 산화제를 혼합하는 제5 공정을 더 포함하되, 상기 제10 시간의 이니셜 포인트는 상기 제1 시간 또는 제4 시간의 이니셜 포인트보다 이전 시점에 위치되거나 상기 제1 시간 내지 상기 제9 시간의 적어도 일부와 시간 축 상에서 중첩될 수 있다.In other words, the method for producing witrockite by spatial separation according to the present application further includes a fifth step of mixing an oxidizing agent for the 10th time, wherein the initial point of the 10th time is the first or fourth time. It may be located at a point in time prior to the initial point, or may overlap at least a part of the first to ninth times on the time axis.

산화제를 첨가함에 따라, 휘트록카이트 결정을 제조하는 데 걸리는 제조시간을 단축시킬 수 있다.By adding an oxidizing agent, it is possible to shorten the production time required to prepare witlockite crystals.

바람직하게는, 상기 산화제는 과산화수소일 수 있다. Preferably, the oxidizing agent may be hydrogen peroxide.

추가적으로 휘트록카이트를 제조하기 위하여, 필터링, 세척, 오븐 건조, 볼 밀링, 시빙 공정이 더 포함될 수 있다.In order to additionally prepare whitrockite, filtering, washing, oven drying, ball milling, and sieving processes may be further included.

본 제조 방법에 따라 만들어진 휘트록카이트는 인체 조직의 재생 또는 치료를 위하여 체내에 삽입되는 인공 골, 치과용 수복재, 골 시멘트, 구강 조성물, 필러와 같은 제품의 원재료로 사용될 수 있다.Whitlockite produced according to the present manufacturing method can be used as a raw material for products such as artificial bone, dental restorative material, bone cement, oral composition, and filler inserted into the body for regeneration or treatment of human tissue.

2.1 실험예2.1 Experimental example

공간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법(제1 실시예)과 관련된 실험(제1 실험)에서는 마그네슘 이온의 함량을 전체 양이온에 대하여 약 26몰%로 하였으며, 전체 양이온에 대한 총 인산 이온의 몰비를 약 1로 하여 80℃ 에서 숙성시켜 휘트록카이트를 합성하였다.In the experiment (first experiment) related to the method for producing whitlockite by spatial separation (Example 1), the content of magnesium ions was set to about 26 mol% with respect to total cations, and the molar ratio of total phosphate ions to total cations was Whitrockite was synthesized by aging at about 1 at 80°C.

제1 용기에서는 고체의 수산화칼슘

Figure 112021030873110-pat00022
6.85g(약 0.0924mol)을 증류수(125ml)에 용해시켜, 칼슘 이온을 포함하는 용액(0.74M
Figure 112021030873110-pat00023
수용액 125mL)을 제조하고, 인산 이온을 포함하는 85% 인산용액(
Figure 112021030873110-pat00024
) 3.81mL(107.19ml DW, 즉 0.5M
Figure 112021030873110-pat00025
수용액 111mL)과 혼합하였다. 이후 80℃ 에서 1시간 동안 스터링(stirring)하여 칼슘 포스페이트 물질을 형성하도록 반응시켰다. In the first container, solid calcium hydroxide
Figure 112021030873110-pat00022
6.85 g (about 0.0924 mol) was dissolved in distilled water (125 ml), and a solution containing calcium ions (0.74 M
Figure 112021030873110-pat00023
125 mL of aqueous solution) was prepared, and an 85% phosphoric acid solution containing phosphate ions (
Figure 112021030873110-pat00024
) 3.81mL (107.19ml DW i.e. 0.5M
Figure 112021030873110-pat00025
111 mL of aqueous solution). Thereafter, the mixture was reacted to form a calcium phosphate material by stirring at 80° C. for 1 hour.

제2 용기에서는 고체의 수산화마그네슘(

Figure 112021030873110-pat00026
) 1.90g(약 0.032579mol)을 증류수(125ml)에 용해시켜, 마그네슘 이온을 포함하는 용액(0.26M
Figure 112021030873110-pat00027
수용액 125mL)을 제조하고, 인산 이온을 포함하는 85% 인산용액(
Figure 112021030873110-pat00028
) 2.23mL(62.77ml DW, 즉 0.5M
Figure 112021030873110-pat00029
수용액 65mL)과 혼합하였다. 이후 80℃ 에서 1시간 동안 스터링(stirring)하여 마그네슘 포스페이트 물질을 형성하도록 반응시켰다. 이 때, 마그네슘 이온의 몰 수는 마그네슘 이온과 칼슘 이온의 몰 수의 합인 전체 양이온의 몰 수의 26몰%이다. 제1 용기와 제2 용기에서 혼합되는 각각의 인산 이온의 양(mole) 또는 인산 이온을 포함하는 인산 용액의 양(Volume)은 1.7:1의 비율로 상이하게 혼합하였다. In the second container, solid magnesium hydroxide (
Figure 112021030873110-pat00026
) 1.90 g (about 0.032579 mol) was dissolved in distilled water (125 ml), and a solution containing magnesium ions (0.26 M
Figure 112021030873110-pat00027
125 mL of aqueous solution) was prepared, and an 85% phosphoric acid solution containing phosphate ions (
Figure 112021030873110-pat00028
) 2.23mL (62.77ml DW i.e. 0.5M
Figure 112021030873110-pat00029
65 mL of aqueous solution). Thereafter, the mixture was stirred at 80° C. for 1 hour to form a magnesium phosphate material. At this time, the number of moles of magnesium ions is 26 mol% of the total number of moles of cations, which is the sum of the number of moles of magnesium ions and calcium ions. The amount (mole) of each phosphate ion or the amount (volume) of the phosphoric acid solution containing phosphate ion mixed in the first container and the second container was mixed at a ratio of 1.7:1.

그 후 제1 용기의 혼합용액과 제2 용기의 혼합용액을 하나의 혼합용액으로 합쳐, 칼슘 포스페이트 물질과 마그네슘 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하였다. Thereafter, the mixed solution in the first container and the mixed solution in the second container were combined into one mixed solution to form a mixed solution containing a calcium phosphate material and a magnesium phosphate material.

이후 칼슘 포스페이트 물질과 마그네슘 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액에 인산 이온을 포함하는 85% 인산용액(

Figure 112021030873110-pat00030
) 2.54mL(71.46 ml DW, 즉 0.5M
Figure 112021030873110-pat00031
수용액 74mL)을 혼합하였다. 이후 80℃ 에서 23시간 동안 스터링(stirring)하여 숙성시켰다. 이 때 인산 이온이 포함된 용액이 첨가될 때, 적하 방식(Dropwise)이 아니라 세 번에 걸쳐 각각 해당하는 양의 인산을 한꺼번에 첨가하는 Pouring 방식을 이용하여 첨가하였다. Then, an 85% phosphoric acid solution containing phosphate ions in a mixed solution containing a calcium phosphate material and a magnesium phosphate material (
Figure 112021030873110-pat00030
) 2.54 mL (71.46 ml DW, i.e. 0.5M
Figure 112021030873110-pat00031
74 mL of aqueous solution) were mixed. Thereafter, the mixture was aged by stirring at 80° C. for 23 hours. At this time, when a solution containing phosphate ions was added, it was added using a pouring method in which a corresponding amount of phosphoric acid was added at once in three steps rather than a dropwise method.

23시간 동안 혼합용액을 숙성시킨 후, 혼합용액을 필터링, 세척, 오븐 건조, 볼 밀링, 시빙하여 건조된 분말을 제조하였다. After aging the mixed solution for 23 hours, the mixed solution was filtered, washed, oven dried, ball milled, and sieved to prepare a dried powder.

이후 합성된 분말을 SEM과 XRD를 통하여 분석하였으며, 도9 및 도10을 참고하면, 본 실험을 통하여 다양한 형상이며, 크기가 미세한 고순도의 휘트록카이트를 합성한 것을 확인할 수 있다. 도9의 SEM Data는 제조된 결정을 50000배 확대한 Data이다. Then, the synthesized powder was analyzed through SEM and XRD, and referring to FIGS. 9 and 10, it can be confirmed that high-purity whitlockite having various shapes and fine sizes was synthesized through this experiment. The SEM Data in FIG. 9 is data magnified by 50000 times the manufactured crystal.

3.시간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법(제2 실시예)3. Manufacturing method of witrockite by temporal separation (Example 2)

도11을 참고하면, 본 출원의 일 실시예에 따른 휘트록카이트의 제조방법은 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S100), 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S200), 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 모두 포함하는 혼합용액을 숙성하는 공정(S300)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 11, the manufacturing method of witrockite according to an embodiment of the present application includes a process of preparing a mixed solution including a first phosphate material (S100) and a process of preparing a mixed solution including a second phosphate material (S100). S200), and aging the mixed solution including both the first phosphate material and the second phosphate material (S300).

도3 및 도11을 참고하면, 본 출원의 일 실시예에 따른 휘트록카이트의 제조방법은 상술한 제1 실시예와 달리, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S100)과 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S200)은 같은 용기에서 진행된다. 다만 공간적 분리를 통해 휘트록카이트 제조시간을 종래보다 상당히 단축한 제1 실시예와 달리, 본 실시예는 시간적 분리를 통해 휘트록카이트 제조시간을 종래보다 단축시킬 수 있다. 3 and 11, the manufacturing method of witrockite according to an embodiment of the present application, unlike the above-described first embodiment, includes a step of making a mixed solution including a first phosphate material (S100) and a second step. The process of making a mixed solution containing 2 phosphate materials (S200) is performed in the same container. However, unlike the first embodiment in which the manufacturing time of whitrockite was significantly reduced compared to the prior art through spatial separation, the present embodiment can shorten the manufacturing time of whitrockite compared to the prior art through temporal separation.

도11 및 도12를 참고한다. 본 출원에 의한 일 실시예에 따르면, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S100)은 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 제1 시간 동안 혼합하는 공정(이하 제1 공정, S101)과 제1 포스페이트 물질이 형성되도록 제1 공정의 결과물이 제2 시간 동안 반응되어 혼합용액을 형성하는 공정(이하 제2 공정, S102)을 포함할 수 있다. See Figures 11 and 12. According to one embodiment of the present application, the process of making a mixed solution containing the first phosphate material (S100) is a process of mixing a solution containing calcium ions and a solution containing phosphate ions for a first time (hereinafter, 1 process S101) and a process of forming a mixed solution by reacting the product of the first process for a second time to form a first phosphate material (hereinafter referred to as a second process S102).

상기 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S100)이 진행된 이후 순차적으로, 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S200)이 진행될 수 있다. After the process of preparing the mixed solution including the first phosphate material (S100) is performed, the process of preparing the mixed solution including the second phosphate material (S200) may proceed sequentially.

도11 및 도13을 참고하면, 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S200)은 제2 양이온인 칼슘 이온이 아닌 다른 양이온과 인산 이온을 포함하는 용액을 제3 시간 동안 혼합하는 공정(이하 제3 공정, S201)과 제2 포스페이트 물질이 형성되도록 제3 공정의 결과물이 제4 시간 동안 반응되어 혼합용액이 형성되는 공정(이하 제4 공정, S202)을 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 11 and 13, the process of making a mixed solution containing a second phosphate material (S200) is a process of mixing a solution containing a cation other than calcium ion, which is a second cation, and a phosphate ion for a third time. (hereinafter, a third process, S201) and a process in which the product of the third process is reacted for a fourth time to form a second phosphate material to form a mixed solution (hereinafter, a fourth process, S202).

본 출원에 의해 개시되는 휘트록카이트의 제조방법에 의하면, 바람직하게는 상기 제1 공정(S101)의 혼합과 상기 제2 공정(S102)의 반응은 바람직하게는 동일한 용기에서 진행될 수 있으나, 반드시 동일한 용기에서 진행되어야 하는 것은 아니다. According to the method for producing witrockite disclosed in the present application, the mixing in the first step (S101) and the reaction in the second step (S102) may preferably be performed in the same container, but they must be in the same container. It does not have to proceed from courage.

마찬가지로, 상기 제3 공정(S201)의 혼합과 상기 제4 공정(S202)의 반응은 바람직하게는 동일한 용기에서 진행될 수 있으나, 반드시 동일한 용기에서 진행되어야 하는 것은 아니다.Similarly, the mixing of the third step (S201) and the reaction of the fourth step (S202) may preferably be performed in the same container, but do not necessarily have to be performed in the same container.

다시 말해, 본 출원에 의하면 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액이 제1 용기에서 만들어지고, 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액 또한 동일한 제1 용기에서 만들어진다면 충분히 본 출원의 목적을 달성할 수 있게 된다.In other words, according to the present application, if the mixed solution containing the first phosphate material is made in a first container and the mixed solution containing the second phosphate material is also made in the same first container, the object of the present application can be sufficiently achieved. there will be

제1 실시예와 달리, 하나의 용기에서 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S100)과 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S200)이 순차적으로 일어날 수 있기 때문에 상기 제4 공정의 결과물의 혼합용액은 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 모두 포함할 수 있다. Unlike the first embodiment, since the process of making a mixed solution containing a first phosphate material (S100) and the process of making a mixed solution containing a second phosphate material (S200) can occur sequentially in one container, The mixed solution of the product of the fourth process may include both the first phosphate material and the second phosphate material.

또한, 하나의 혼합용액으로 합치는 공정(도3, S30) 없이, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 모두 포함하는 혼합용액이 형성될 수 있다는 점에서 제1 실시예와 차이가 존재한다. In addition, there is a difference from the first embodiment in that a mixed solution including both the first phosphate material and the second phosphate material can be formed without a process of combining into one mixed solution (S30 in FIG. 3).

제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S200)이 진행된 이후 순차적으로, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 모두 포함하는 혼합용액을 숙성하는 공정(S300)이 진행될 수 있다. After the process of preparing the mixed solution including the second phosphate material (S200) proceeds, a process of aging the mixed solution including both the first phosphate material and the second phosphate material (S300) may proceed sequentially.

도11 및 도14를 참고하면, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 모두 포함하는 혼합용액을 숙성하는 공정(S300)은 제4 공정의 결과물인 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 모두 포함하는 혼합용액에 인산 이온을 포함하는 용액을 제5 시간 동안 혼합하는 공정(이하 제5 공정, S301)과 제5 공정의 결과물을 제6 시간 동안 숙성하는 공정(이하 제6 공정, S302)을 포함할 수 있다. 11 and 14, the process of aging the mixed solution including both the first phosphate material and the second phosphate material (S300) includes both the first phosphate material and the second phosphate material as a result of the fourth process. A process of mixing a solution containing phosphate ions with a mixed solution for a fifth time (hereinafter, a fifth process, S301) and a process of aging the result of the fifth process for a sixth time (hereinafter, a sixth process, S302) can do.

종래의 휘트록카이트 제조방법은 칼슘 이온과 제2 양이온이 초기부터 같이 혼합되고, 두 양이온이 함께 존재하는 수용액에 인산 공급 물질을 첨가하는 방식으로 반응이 진행되며, 생성된 제1 포스페이트 및 제2 포스페이트의 pH에 따른 열역학적 안정성에 의존하여 휘트록카이트를 제조하였다. In the conventional method for producing whitlockite, calcium ions and second cations are mixed together from the beginning, and the reaction proceeds by adding a phosphoric acid supply material to an aqueous solution in which the two cations coexist, and the first phosphate and second phosphate produced Whitlockite was prepared by relying on the thermodynamic stability of phosphate as a function of pH.

다만 종래의 휘트록카이트 제조방법은 pH를 세밀하게 제어하기 위해 적하방식(Dropwise)으로 인산 이온을 공급해야 하여, 인산 이온의 공급 속도 및 공급 양을 세밀하게 통제하여야 하기 때문에 휘트록카이트 제조시간이 연장되고, 제조방법이 복잡하다는 문제점이 존재하였다.However, in the conventional method for producing whitlockite, phosphate ions must be supplied dropwise to precisely control the pH, and the supply rate and amount of phosphate ions must be precisely controlled. There was a problem that it was extended and the manufacturing method was complicated.

본 출원의 바람직한 실시예에 따르면, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S100)과 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S200)이 시간적으로 분리될 수 있다. According to a preferred embodiment of the present application, the process of forming the mixed solution including the first phosphate material (S100) and the process of forming the mixed solution including the second phosphate material (S200) may be temporally separated.

시간적으로 분리된다는 것의 의미는 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만들기 위한 제1 반응조건을 인가한 후, 소정의 시간 간격이 지난 후 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만들기 위한 제2 반응조건을 인가하는 것을 의미할 수 있다. Separation in time means that after applying the first reaction condition for preparing a mixed solution containing the first phosphate material, and after a predetermined time interval has elapsed, the second reaction for preparing a mixed solution containing the second phosphate material It can mean that the condition is applied.

예를 들어, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S100)에서는 제1 포스페이트 물질을 생성하도록 칼슘 이온을 포함하는 용액과 제1 양의 인산 이온이 포함된 용액을 혼합하여 반응시킬 수 있다. 소정의 시간이 지난 후, 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S200)에서는 제2 포스페이트 물질을 생성하도록 제2 양이온이 포함된 용액과 제2 양의 인산 이온이 포함된 용액을 혼합하여 반응시킬 수 있다. For example, in the step of forming a mixed solution including the first phosphate material (S100), a solution containing calcium ions and a solution containing a first amount of phosphate ions are mixed and reacted to generate a first phosphate material. can After a predetermined time has elapsed, in the step of forming a mixed solution containing a second phosphate material (S200), a solution containing a second cation and a solution containing a second amount of phosphate ions are mixed to form a second phosphate material. You can react by mixing.

이러한 시간적 분리를 통하여 각 공정에서 목적하는 중간생성물을 형성할 수 있으며, 목적하는 중간생성물을 형성하기 위해 pH를 복잡하게 제어하지 않아도 무방하여 간단하고 직관적으로 휘트록카이트를 제조할 수 있다. Through this temporal separation, desired intermediates can be formed in each process, and whitrockite can be produced simply and intuitively without complicated control of pH to form desired intermediates.

또한 pH를 세밀하게 제어하지 않아도 무방한 바, 인산 이온 공급 물질을 적하 방식(Dropwise)이 아닌, Pouring 방식으로 첨가할 수 있어 휘트록카이트의 제조시간을 상당히 단축시킬 수 있다. 다시 말해, 본 출원에서 개시되는 휘트록카이트 제조방법에 의하면, 제조 시간이 짧고, 제조방법이 간단하면서도 직관적인 고순도의 휘트록카이트 제조방법이 제공될 수 있다. In addition, since it is not necessary to precisely control the pH, the phosphate ion supply material can be added in a pouring manner rather than a dropwise manner, so that the manufacturing time of witrockite can be significantly reduced. In other words, according to the method for manufacturing witrockite disclosed in the present application, a method for manufacturing high-purity witrockite that takes a short manufacturing time and is simple and intuitive can be provided.

이하에서는 도11 내지 도16을 참고하여, 각 공정에 대하여 좀 더 자세히 설명하도록 한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 11 to 16, each process will be described in more detail.

본 출원의 일 실시예에 따르면, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S100)은 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 제1 시간 동안 혼합하는 공정(제1 공정, S101)과 제1 포스페이트 물질이 형성되도록 제1 공정의 결과물이 제2 시간 동안 반응되어 혼합용액을 형성하는 공정(제2 공정, S102)을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present application, the process of making a mixed solution containing the first phosphate material (S100) is a process of mixing a solution containing calcium ions and a solution containing phosphate ions for a first time (first step). , S101) and a process of forming a mixed solution by reacting the product of the first process for a second time to form the first phosphate material (second process, S102).

상기 제1 포스페이트 물질은 칼슘 이온을 포함하는 포스페이트 물질일 수 있다. 즉 칼슘 포스페이트 물질일 수 있다. 예를 들어, 칼슘 포스페이트 물질인 하이드록시아파타이트(Hydroxyapatite), 디칼슘포스페이트 디하이드레이트(Dicalcium phosphate dehydrate, DCPD), 브루사이트(Brushite), 모네타이트(Monetite) 또는 이들의 조합을 포함하는 물질이 될 수 있다. 다만, 예시된 물질로 제한되지 않으며, 칼슘 이온과 인산 이온이 결합된 물질이라면 칼슘 포스페이트 물질로 볼 수 있을 것이다. 바람직하게는 제1 포스페이트 물질은 하이드록시아파타이트일 수 있으며, 혼합용액 내에서 고체의 상태로 존재할 수 있다. The first phosphate material may be a phosphate material containing calcium ions. That is, it may be a calcium phosphate material. For example, it may be a material comprising hydroxyapatite, which is a calcium phosphate material, dicalcium phosphate dehydrate (DCPD), brushite, monetite, or a combination thereof. there is. However, it is not limited to the exemplified materials, and any material in which calcium ions and phosphate ions are combined can be regarded as a calcium phosphate material. Preferably, the first phosphate material may be hydroxyapatite and may exist in a solid state in the mixed solution.

상기 칼슘이온을 포함하는 용액은 칼슘원자를 포함하고 물에 녹였을 때 이온화가 잘되는 물질을 물에 용해시킴으로써 제조될 수 있다. 즉, 상기 제1 양이온을 포함하는 용액은 칼슘 이온 제공 물질을 물에 용해시킴으로써 제조될 수 있다. 상기 칼슘 이온 제공 물질은 수산화 칼슘(Calcium hydroxide), 칼슘 카보네이트(Calcium carbonate), 칼슘 나이트레이트(Calcium nitrate) 및 칼슘 아세테이트(Calcium acetate) 등 일 수 있다.The solution containing calcium ions can be prepared by dissolving in water a material containing calcium atoms and ionizing well when dissolved in water. That is, the solution containing the first cation may be prepared by dissolving a calcium ion providing material in water. The calcium ion donating material may include calcium hydroxide, calcium carbonate, calcium nitrate, and calcium acetate.

전술한 바에 의하면, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S100)은 인산 이온을 포함하는 용액과 칼슘이온을 포함하는 용액을 서로 혼합하는 것을 포함하는 것으로 기재하였으나, 인산 이온과 칼슘 이온이 용액 내에서 공존하는 용액을 제조할 수 있다면, 인산 이온 제공 물질에 상기 칼슘이온 제공물질을 바로 혼합하거나, 혹은 물에 상기 인산 이온 제공 물질 및 상기 칼슘이온 제공물질을 한꺼번에 혼합하는 방식으로도 수행될 수 있을 것이다.As described above, the step of forming the mixed solution containing the first phosphate material (S100) has been described as including mixing a solution containing phosphate ions and a solution containing calcium ions, but phosphate ions and calcium If a solution in which ions coexist in the solution can be prepared, the calcium ion donor may be directly mixed with the phosphate ion donor material, or the phosphate ion donor material and the calcium ion donor may be mixed together in water. will be able to be carried out

도15 및 도16을 참고하면, 상기 제1 시간은 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하기 시작하는 시점부터, 혼합이 완료된 시점까지의 시간을 의미하며, 상기 제2 시간은 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액이 반응하기 시작하는 시점부터 반응이 완료된 시점까지의 시간을 의미한다.Referring to FIGS. 15 and 16, the first time means a time from the time when the solution containing calcium ions and the solution containing phosphate ions start to mix to the time when the mixing is completed, and the second time means the time from when the solution containing calcium ions starts to react with the solution containing phosphate ions to the time when the reaction is completed.

상기 제1 시간의 적어도 일부와 상기 제2 시간의 적어도 일부는 시간 축 상에서 중첩될 수 있다. 즉, 제1 공정의 혼합하는 공정(S101)이 진행되는 동시에 제2 공정의 제1 포스페이트 물질이 생성되는 반응(S102)이 진행될 수 있다. 예를 들면, 칼슘 이온이 포함된 용액과 인산 이온이 포함된 용액의 혼합이 시작되는 즉시, 제1 포스페이트 물질을 생성하는 반응이 일어날 수 있다. At least a portion of the first time period and at least a portion of the second time period may overlap on a time axis. That is, the reaction (S102) of generating the first phosphate material of the second process may proceed simultaneously with the mixing process (S101) of the first process. For example, as soon as mixing of a solution containing calcium ions and a solution containing phosphate ions starts, a reaction of generating a first phosphate material may occur.

본 출원에 의한 일 실시예에 의하면, 칼슘 이온이 포함된 용액과 인산 이온이 포함된 용액의 혼합 공정(제1 공정)이 완료된 시점, 즉 제1 시간의 터미널 포인트에서는 칼슘 이온과 인산 이온이 수용액 내에 포함될 수 있다. 다만, 제1 공정(S101)과 후술할 제2 공정(S102)은 일부 동시에 일어날 수 있기 때문에, 제1 시간의 터미널 포인트에서는 제1 포스페이트 물질인 칼슘 포스페이트 물질을 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present application, at the terminal point of the first time, when the mixing process (first process) of the solution containing calcium ions and the solution containing phosphate ions is completed, calcium ions and phosphate ions are dissolved in an aqueous solution. may be included in However, since the first process (S101) and the second process (S102, which will be described below) may partly occur simultaneously, a calcium phosphate material, which is the first phosphate material, may be further included at the terminal point of the first time.

본 출원의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제2 공정(S102)에서는 칼슘 이온과 인산 이온이 반응하여 형성된 고상의 제1 포스페이트 물질인 칼슘 포스페이트 물질이 포함된 혼합 용액이 형성될 수 있다. 따라서 제2 공정이 완료된 시점, 즉 제2 시간의 터미널 포인트에서는 고상의 칼슘 포스페이트 물질이 혼합용액 내에 포함될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present application, in the second process (S102), a mixed solution containing a calcium phosphate material, which is a solid first phosphate material formed by reacting calcium ions with phosphate ions, may be formed. Accordingly, when the second process is completed, that is, at the terminal point of the second time, the solid calcium phosphate material may be included in the mixed solution.

본 출원에 의한 일 실시예에 따르면, 적어도 상기 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 반응시키는 공정(S102)는 50℃ 이상 100℃ 이하에서 진행될 수 있다. 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하는 공정(S101) 또한 50℃ 이상 100℃ 이하에서 진행될 수 있으나, 제1 포스페이트를 형성하는 반응공정(S102)가 50℃ 이상 100℃ 이하에서 진행된다면 본 출원의 목적을 달성할 수 있다. According to one embodiment of the present application, the process of reacting the solution containing at least the calcium ion with the solution containing phosphate ion (S102) may be performed at 50°C or more and 100°C or less. The step of mixing the solution containing calcium ions and the solution containing phosphate ions (S101) may also be carried out at 50° C. or more and 100° C. or less, but the reaction step of forming the first phosphate (S102) is 50° C. or more and 100° C. or less. If proceeded in, the object of the present application can be achieved.

본 출원의 일 실시예에 따르면, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S100)이 진행된 후 순차적으로 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S200)이 진행된다. According to one embodiment of the present application, after the process of preparing a mixed solution including the first phosphate material (S100) is performed, the process of preparing a mixed solution including the second phosphate material (S200) is sequentially performed.

제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 만드는 공정(S200)은 제2 양이온(또는 칼슘 이온이 아닌 다른 양이온)을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 상기 제2 공정의 결과물과 제3 시간 동안 혼합하는 공정(제3 공정, S201)과 제2 포스페이트 물질이 형성되도록 제3 공정의 결과물이 제4 시간 동안 반응되어 혼합용액이 형성되는 공정(제4 공정, S202)을 포함할 수 있다.In the process of preparing a mixed solution containing a second phosphate material (S200), a solution containing a second cation (or a cation other than calcium ions) and a solution containing phosphate ions are mixed with the product of the second process for a third time. It may include a process of mixing during the process (third process, S201) and a process of forming a mixed solution by reacting the product of the third process for a fourth time to form a second phosphate material (fourth process, S202).

상기 제2 양이온은 칼슘 이온이 아닌 다른 양이온이며, 예를 들어 Mg, Co, Sb, Fe, Mn, Y, Eu, Cd, Nd, Na, La, Sr, Pb, Ba, 및 K 중 적어도 하나 이상의 이온형태일 수 있다. 바람직하게는 상기 제2 양이온은 마그네슘 이온일 수 있다. The second cation is a cation other than a calcium ion, and for example, at least one or more of Mg, Co, Sb, Fe, Mn, Y, Eu, Cd, Nd, Na, La, Sr, Pb, Ba, and K It may be in ionic form. Preferably, the second cation may be a magnesium ion.

상기 제2 포스페이트 물질은 상기 제2 양이온을 포함하는 포스페이트 물질이다. 즉, 상기 제2 포스페이트 물질은 제2 양이온과 인산 이온이 결합된 물질로 볼 수 있다. The second phosphate material is a phosphate material containing the second cation. That is, the second phosphate material may be regarded as a material in which a second cation and a phosphate ion are combined.

예를 들어, 상기 제2 양이온이 마그네슘 이온이라면, 상기 제2 포스페이트 물질은 마그네슘 포스페이트 물질이고, 모노마그네슘 포스페이트(Monomagnesium phosphate,

Figure 112021030873110-pat00032
), 디마그네슘 포스페이트(Dimagnesium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00033
), 뉴베리아이트(Newberyite), 트리마그네슘 포스페이트(Trimagnesium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00034
) 또는 이들의 조합을 포함하는 물질로 볼 수 있다. 다만, 예시된 물질로 제한되지 않으며, 마그네슘 이온과 인산 이온이 결합된 물질이라면 마그네슘 포스페이트 물질로 볼 수 있을 것이다. For example, if the second cation is a magnesium ion, the second phosphate material is a magnesium phosphate material, and monomagnesium phosphate (Monomagnesium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00032
), Dimagnesium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00033
), Newberyite, Trimagnesium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00034
) or a material containing a combination thereof. However, it is not limited to the exemplified materials, and any material in which magnesium ions and phosphate ions are combined can be regarded as a magnesium phosphate material.

또한, 상기 제2 양이온이 코발트 이온이라면, 상기 제2 포스페이트 물질은 코발트(II) 포스페이트 하이드레이트(Cobalt(II) phosphate hydrate,

Figure 112021030873110-pat00035
)일 수 있다.In addition, if the second cation is a cobalt ion, the second phosphate material is cobalt (II) phosphate hydrate (Cobalt (II) phosphate hydrate,
Figure 112021030873110-pat00035
) can be.

또한, 상기 제2 양이온이 철 이온이라면, 상기 제2 포스페이트 물질은 아이언(III) 포스페이트 디하이드레이트(Iron(III) phosphate dihydrate,

Figure 112021030873110-pat00036
), 아이언(III) 포스페이트 테트라하이드레이트(Iron(III) phosphate tetrahydrate,
Figure 112021030873110-pat00037
) 또는 이들의 조합을 포함하는 물질일 수 있다.In addition, if the second cation is iron ion, the second phosphate material is iron (III) phosphate dihydrate (Iron (III) phosphate dihydrate,
Figure 112021030873110-pat00036
), iron (III) phosphate tetrahydrate,
Figure 112021030873110-pat00037
) or a material comprising a combination thereof.

또한, 상기 제2 양이온이 나트륨 이온이라면, 상기 제2 포스페이트 물질은 소듐 포스페이트(Sodium phosphate,

Figure 112021030873110-pat00038
)일 수 있다.In addition, if the second cation is sodium ion, the second phosphate material is sodium phosphate (Sodium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00038
) can be.

또한, 상기 제2 양이온이 칼륨 이온이라면, 상기 제2 포스페이트 물질은 칼륨 포스페이트 트리베이직(Potassium phosphate tribasic,

Figure 112021030873110-pat00039
)일 수 있다.In addition, if the second cation is a potassium ion, the second phosphate material is potassium phosphate tribasic (Potassium phosphate tribasic,
Figure 112021030873110-pat00039
) can be.

또한, 상기 제2 양이온이 스트론튬 이온이라면, 상기 제2 포스페이트 물질은 스트론튬 포스페이트(Strontium phosphate,

Figure 112021030873110-pat00040
)일 수 있다.In addition, if the second cation is a strontium ion, the second phosphate material is strontium phosphate (Strontium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00040
) can be.

또한, 상기 제2 양이온이 바륨 이온이라면, 상기 제2 포스페이트 물질은 바륨 포스페이트(Barium phosphate,

Figure 112021030873110-pat00041
)일 수 있다.In addition, if the second cation is a barium ion, the second phosphate material is barium phosphate (Barium phosphate,
Figure 112021030873110-pat00041
) can be.

다만, 제2 포스페이트 물질은 예시된 물질로 제한되지 않으며, 전술한 예시된 제2 양이온과 인산 이온이 결합하여 수용액 상에서 존재할 수 있는 물질이면 상기 제2 포스페이트 물질로 볼 수 있을 것이다.However, the second phosphate material is not limited to the exemplified material, and any material that can exist in an aqueous solution by combining the above-described second cation and phosphate ion will be regarded as the second phosphate material.

상기 제2 양이온을 포함하는 용액은 제2 양이온의 원자형태(X)를 포함하고 물에 녹였을 때 이온화가 잘되는 물질을 물에 용해시킴으로써 제조될 수 있다. 즉, 상기 제2 양이온을 포함하는 용액은 제2 양이온 제공 물질을 물에 용해시킴으로써 제조될 수 있다. 상기 제2 양이온 제공 물질은 수산화 X(X hydroxide), X 카보네이트(X carbonate), X 나이트레이트(X nitrate) 및 X 아세테이트(X acetate) 등 일 수 있다. The solution containing the second cation may be prepared by dissolving in water a material that has the atomic form (X) of the second cation and is easily ionized when dissolved in water. That is, the solution containing the second cation may be prepared by dissolving the second cation providing material in water. The second cation-providing material may be X hydroxide, X carbonate, X nitrate, X acetate, and the like.

예를 들어, 상기 제2 양이온이 마그네슘 이온인 경우 수산화 마그네슘(Magnesium hydroxide), 마그네슘 카보네이트(Magnesium carbonate), 마그네슘 나이트레이트(Magnesium nitrate) 및 마그네슘 아세테이트(Magnesium acetate) 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 마그네슘 이온 공급 물질에 의해 공급될 수 있으며 바람직하게는, 수산화 마그네슘(Magnesium hydroxide)에 의해 공급될 수 있다.For example, when the second cation is a magnesium ion, a magnesium ion containing at least one selected from magnesium hydroxide, magnesium carbonate, magnesium nitrate, and magnesium acetate It may be supplied by a feed material, preferably by magnesium hydroxide.

전술한 바에 의하면, 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S200)은 인산 이온을 포함하는 용액과 제2 양이온을 포함하는 용액을 상기 제2 공정의 결과물과 혼합하는 것으로 기재하였으나, 인산 이온과 제2 양이온이 혼합용액 내에서 공존할 수 있는 용액을 제조할 수 있다면, 상기 인산이온 제공물질에 상기 제2 양이온 제공물질을 바로 혼합하여 상기 제2 공정의 결과물과 혼합하거나, 혹은 상기 제2 공정의 결과물에 상기 인산이온 제공물질 및 상기 제2 양이온 제공물질을 한꺼번에 혼합하는 방식으로도 수행될 수 있을 것이다.As described above, the process of forming a mixed solution containing the second phosphate material (S200) has been described as mixing a solution containing a phosphate ion and a solution containing a second cation with the product of the second process, If a solution in which phosphate ions and second cations can coexist in a mixed solution can be prepared, the second cation donor may be directly mixed with the phosphate ion donor material and mixed with the product of the second process, or It may also be performed by mixing the phosphate ion-providing material and the second cation-providing material at once with the product of the second process.

예를 들어, 상기 제2 양이온이 마그네슘 이온이라면, 상기 제2 양이온을 포함하는 용액은 고체의 수산화 마그네슘을 물에 용해시킴으로써 제조될 수 있으며, 이를 인산 이온이 포함된 용액 및 제2 공정의 결과물과 혼합할 수 있다. 또는 인산이온 제공물질에 고체 상태의 수산화 마그네슘 물질을 바로 혼합한 후 제2 공정의 결과물과 혼합하거나, 혹은 제2 공정의 결과물에 인산이온 제공물질 및 수산화 마그네슘을 한꺼번에 혼합하는 방식으로도 수행될 수 있을 것이다For example, if the second cation is a magnesium ion, a solution containing the second cation may be prepared by dissolving solid magnesium hydroxide in water, which is mixed with a solution containing phosphate ion and the result of the second process. can be mixed. Alternatively, the solid state magnesium hydroxide material may be directly mixed with the phosphate ion donor material and then mixed with the product of the second process, or the phosphate ion donor material and magnesium hydroxide may be mixed together with the product of the second process. There will be

도15 및 도16을 참고하면, 상기 제3 시간은 상기 제3 공정(S201)의 혼합이 시작되는 시점부터 혼합이 완료되는 시점까지의 시간을 의미하며, 상기 제4 시간은 상기 제4 공정(S202)의 반응이 시작되는 시점부터 반응이 완료되는 시점까지의 시간을 의미한다.Referring to FIGS. 15 and 16, the third time means a time from the time when the mixing in the third process (S201) starts to the time when the mixing is completed, and the fourth time means the time in the fourth process (S201). S202) means the time from the start of the reaction to the completion of the reaction.

본 출원의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 제3 시간의 적어도 일부와 상기 제4 시간의 적어도 일부는 시간 축 상에서 중첩될 수 있다. 즉, 제3 공정의 혼합하는 공정(S201)이 진행되는 동시에 제4 공정의 제2 포스페이트 물질이 생성되는 반응(S202)이 진행될 수 있다. 예를 들어, 마그네슘 이온이 포함된 용액 및 인산 이온이 포함된 용액과 제2 공정의 결과물 간의 혼합이 시작되는 즉시, 제2 포스페이트 물질을 형성하는 반응이 진행될 수 있다. According to a preferred embodiment of the present application, at least a portion of the third time period and at least a portion of the fourth time period may overlap on the time axis. That is, the reaction (S202) of generating the second phosphate material of the fourth process may proceed simultaneously with the mixing process (S201) of the third process. For example, as soon as mixing between the solution containing magnesium ions and the solution containing phosphate ions and the product of the second process starts, a reaction of forming the second phosphate material may proceed.

본 출원에 의한 일 실시예에 따르면, 제2 공정의 결과물의 혼합 용액에는 고상의 칼슘 포스페이트 물질이 포함되어 있기 때문에, 제2 양이온인 칼슘 이온이 아닌 다른 양이온이 포함된 용액과 인산 이온이 포함된 용액이 제2 공정의 결과물과 혼합이 완료된 시점, 즉 제3 시간의 터미널 포인트에서는 칼슘 포스페이트 물질, 제2 양이온 및 인산 이온이 혼합용액 내에 포함될 수 있다. 다만, 제3 공정(S201)과 후술할 제4 공정(S202)은 일부 동시에 일어날 수 있기 때문에, 제3 시간의 터미널 포인트에서는 제2 포스페이트 물질을 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present application, since the mixed solution of the resultant product of the second process contains a solid calcium phosphate material, a solution containing a cation other than calcium ion, which is the second cation, and a phosphate ion are included. When the solution is completely mixed with the product of the second process, that is, at the terminal point of the third time, the calcium phosphate material, the second cation, and the phosphate ion may be included in the mixed solution. However, since the third process (S201) and the fourth process (S202, which will be described below) may partly occur simultaneously, a second phosphate material may be further included at the terminal point of the third time.

본 출원의 일 실시예에 따르면, 제4 공정(S202)에서는 제2 양이온과 인산 이온이 반응하여 생성된 고상의 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합 용액이 형성될 수 있다. 따라서 제4 공정이 완료된 시점, 즉 제4 시간의 터미널 포인트에서는 혼합용액에는 고상의 제2 포스페이트 물질이 포함될 수 있다.According to an embodiment of the present application, in the fourth process ( S202 ), a mixed solution including a solid second phosphate material generated by reacting the second cation with the phosphate ion may be formed. Therefore, at the time when the fourth process is completed, that is, at the terminal point of the fourth time, the mixed solution may contain the solid second phosphate material.

또한, 제4 공정에서는 제2 공정에서 형성된 고상의 제1 포스페이트 물질이 잔존하고 있기 때문에 제4 공정이 완료된 시점, 즉 제4 시간의 터미널 포인트에서의 혼합용액은 제1 포스페이트 물질을 더 포함할 수 있다. 다시 말해, 제4 시간의 터미널 포인트에서의 혼합용액은 제1 포스페이트 및 제2 포스페이트 물질을 포함할 수 있다. In addition, since the solid first phosphate material formed in the second process remains in the fourth process, the mixed solution at the terminal point of the fourth time, when the fourth process is completed, may further include the first phosphate material. there is. In other words, the mixed solution at the terminal point of the fourth time may include the first phosphate material and the second phosphate material.

본 출원에 의한 일 실시예에 따르면, 적어도 상기 칼슘 이온이 아닌 다른 양이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 반응시키는 공정(S202)는 50℃ 이상 100℃ 이하에서 진행될 수 있다. 칼슘 이온이 아닌 다른 양이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하는 공정(S201) 또한 50℃ 이상 100℃ 이하에서 진행될 수 있으나, 제2 포스페이트를 형성하는 반응공정(S202)가 50℃ 이상 100℃ 이하에서 진행된다면 본 출원의 목적을 달성할 수 있다. According to one embodiment of the present application, at least the process of reacting a solution containing a cation other than the calcium ion with a solution containing a phosphate ion (S202) may be performed at 50°C or more and 100°C or less. The process of mixing a solution containing cations other than calcium ions and a solution containing phosphate ions (S201) may also be performed at 50 ° C or more and 100 ° C or less, but the reaction step (S202) to form the second phosphate is 50 ° C. The object of the present application can be achieved if it is carried out at 100 ° C or less.

본 출원에 따른 바람직한 일 실시예에 의하면, 고상의 칼슘 포스페이트 물질을 포함하는 혼합 용액이 제2 공정(S102)에서 우선적으로 형성된 이후, 제2 포스페이트 물질이 형성되는 제4 공정(S202)이 진행되어 제4 공정의 이니셜 포인트에서부터 비로소 고상의 칼슘 포스페이트 물질과 고상의 제2 포스페이트 물질이 모두 포함된 혼합용액이 형성될 수 있는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment according to the present application, after the mixed solution containing the solid calcium phosphate material is preferentially formed in the second process (S102), the fourth process (S202) in which the second phosphate material is formed proceeds It is characterized in that a mixed solution containing both the solid calcium phosphate material and the solid second phosphate material can be formed only from the initial point of the fourth process.

하나의 혼합용액으로 합치는 공정(도3, S30) 없이, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 모두 포함하는 혼합용액이 형성된다는 점에서 제1 실시예와 차이가 존재한다. There is a difference from the first embodiment in that a mixed solution including both the first phosphate material and the second phosphate material is formed without a process of combining into one mixed solution (S30 in FIG. 3).

제4 공정에 의해 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 모두 포함하는 혼합용액이 형성된 이후 순차적으로, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 모두 포함하는 혼합용액을 숙성하는 공정(S300)이 진행된다. 이때, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액으로부터 휘트록카이트가 형성되도록 충분한 상변이(Transform)이 이루어지기 위한 조건이 부여될 수 있다. After the mixed solution including both the first phosphate material and the second phosphate material is formed by the fourth process, a process of sequentially aging the mixed solution including both the first phosphate material and the second phosphate material (S300) proceeds. do. At this time, conditions may be provided for sufficient phase transformation (Transform) to form witlockite from the mixed solution containing the first phosphate material and the second phosphate material.

본 출원에 의한 일 실시예에 따르면, 상기 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 모두 포함하는 혼합용액을 숙성하는 공정(S300)은 제4 공정의 결과물인 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 모두 포함하는 혼합용액에 인산 이온을 포함하는 용액을 제5 시간 동안 혼합하는 공정(제5 공정, S301)과 제5 공정의 결과물을 제6 시간 동안 숙성하는 공정(제6 공정, S302)을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present application, in the step of aging the mixed solution containing both the first phosphate material and the second phosphate material (S300), the first phosphate material and the second phosphate material as a result of the fourth process are A step of mixing a solution containing phosphate ions with a mixed solution containing all of them for a fifth time (5th step, S301) and a step of aging the result of the 5th step for a 6th time (6th step, S302) can do.

도15 및 도16을 참고하면, 상기 제5 시간은 인산 이온을 포함하는 용액과 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액과의 혼합이 시작되는 시점부터 혼합이 완료되는 시점까지의 시간을 의미한다.15 and 16, the fifth time period is from the time when mixing of the solution containing phosphate ions with the mixed solution containing the first phosphate material and the second phosphate material starts to the time when mixing is completed. means time.

상기 제6 시간은 휘트록카이트를 형성하도록 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액을 숙성하기 시작하는 시점부터 숙성이 완료된 시점까지의 시간을 의미한다. The sixth time refers to the time from the start of aging the mixed solution including the first phosphate material and the second phosphate material to form witlockite to the completion of aging.

상기 제5 시간의 적어도 일부와 상기 제6 시간의 적어도 일부는 시간 축 상에서 시간 축 상에서 중첩될 수 있다. 즉, 제5 공정의 혼합하는 공정(S301)이 진행되는 동시에 제6 공정의 숙성하는 공정(S302)이 진행될 수 있다. At least part of the fifth time period and at least part of the sixth time period may overlap on the time axis. That is, the aging process (S302) of the sixth process may proceed at the same time as the mixing process (S301) of the fifth process.

예를 들어, 하이드록시아파타이트 및 디마그네슘 포스페이트가 포함된 혼합용액에 인산 이온이 포함된 용액이 혼합되기 시작하는 즉시, 하이드록시아파타이트 및 디마그네슘 포스페이트가 포함된 혼합용액의 숙성이 진행될 수 있다. For example, as soon as the solution containing phosphate ions starts to be mixed with the mixed solution containing hydroxyapatite and dimagnesium phosphate, the mixed solution containing hydroxyapatite and dimagnesium phosphate may be aged.

본 출원에 의한 일 실시예에 따르면, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합 용액과 인산 이온이 포함된 용액의 혼합 공정(제5 공정, S301)이 완료된 시점, 즉 제5 시간의 터미널 포인트에서는 제1 포스페이트 물질, 제2 포스페이트 물질 및 인산 이온이 혼합용액 내에 포함될 수 있다. 다만, 제5 공정과 후술할 숙성 공정(제6 공정, S302)은 일부 동시에 일어날 수 있기 때문에, 제5 시간의 터미널 포인트에서는 휘트록카이트를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present application, the mixing process (fifth process, S301) of the mixed solution containing the first phosphate material and the second phosphate material and the solution containing phosphate ions is completed, that is, at the fifth time At the terminal point, the first phosphate material, the second phosphate material, and phosphate ions may be included in the mixed solution. However, since the fifth process and the aging process (sixth process, S302) to be described below may partly occur simultaneously, whitrockite may be further included at the terminal point of the fifth time.

본 출원에 따른 일 실시예에 의하면, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액과 인산 이온이 포함된 용액의 ‘숙성’ 공정(제6 공정, S302)에서는 제6 시간 동안 숙성이 진행된다. 본 공정(S302)에서는, 혼합용액의 액체 상에 포함된 제2 양이온 또는 고상의 제2 포스페이트 물질에서 유래한 제2 양이온이 제1 포스페이트 물질의 일부 원자와 치환되어 원자 형태로 결합되고, 제1 포스페이트 물질에서 치환된 일부 원자는 액체 상의 이온의 형태가 될 수 있다. 이때 제2 양이온이 일부 치환된 제1 포스페이트 물질이 숙성됨에 따라 상변이를 통해 결정 구조가 변화하면서 휘트록카이트가 형성되는 것이다. According to an embodiment of the present application, in the 'aging' process (sixth process, S302) of the mixed solution containing the first phosphate material and the second phosphate material and the solution containing phosphate ions, aging is performed for a sixth time. It goes on. In this step (S302), the second cations included in the liquid phase of the mixed solution or the second cations derived from the second phosphate material in the solid phase are substituted with some atoms of the first phosphate material and bonded in atomic form, Some of the atoms displaced in the phosphate material may be in the form of ions in the liquid phase. At this time, as the first phosphate material in which the second cation is partially substituted is aged, the crystal structure is changed through a phase transition to form witlockite.

예를 들어, 하이드록시아파타이트의 일부 칼슘 원자가 마그네슘 원자 형태로 치환되기 이전의 하이드록시아파타이트의 결정 구조는 Hexagonal structure이다. 일부 칼슘 원자가 마그네슘 원자로 치환 또는 숙성됨에 따라, 하이드록시아파타이트의 구조가 Rhombohedral 구조로 변화하게 되어, 휘트록카이트가 형성될 수 있다. 다시 말해, 칼슘 포스페이트 물질, 바람직하게는 하이드록시아파타이트는 Hexagonal structure이며, 휘트록카이트는 Rhombohedral 구조로 상이한 구조이며, 일부 칼슘 원자가 마그네슘 원자로 치환된 하이드록시아파타이트를 숙성함에 따라 상변이를 통해 결정 구조가 변화하면서 휘트록카이트가 형성될 수 있다.For example, the crystal structure of hydroxyapatite before some calcium atoms of hydroxyapatite are replaced with magnesium atoms is a hexagonal structure. As some calcium atoms are replaced with magnesium atoms or matured, the structure of hydroxyapatite is changed to a rhombohedral structure, so that witlockite can be formed. In other words, calcium phosphate material, preferably hydroxyapatite, has a Hexagonal structure, Whitlockite has a Rhombohedral structure, which is a different structure. Whitlockite can be formed while changing.

따라서, 제6 시간의 터미널 포인트에서 혼합용액은 고상의 휘트록카이트를 포함할 수 있다.Accordingly, at the terminal point of the sixth hour, the mixed solution may contain solid witrockite.

본 출원에 의한 일 실시예에 따르면, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질 및 인산 이온이 포함된 혼합용액의 '숙성' 공정(S302)은 50℃ 이상 100℃ 이하에서 진행될 수 있다. 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합 용액과 인산 이온이 포함된 용액의‘혼합’ 공정(S301) 또한 50℃ 이상 100℃ 이하에서 진행될 수 있으나, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질 및 인산 이온이 포함된 혼합용액의 '숙성' 공정(S302)이 50℃ 이상 100℃ 이하에서 진행된다면 본 출원의 목적을 달성할 수 있다. According to an embodiment of the present application, the 'aging' process (S302) of the mixed solution including the first phosphate material, the second phosphate material, and phosphate ions may be performed at 50°C or more and 100°C or less. The 'mixing' process (S301) of the mixed solution including the first phosphate material and the second phosphate material and the solution containing the phosphate ion may also be performed at 50 ° C. or more and 100 ° C. or less, but the first phosphate material and the second phosphate material The object of the present application can be achieved if the 'aging' process (S302) of the mixed solution containing phosphate ions is performed at a temperature of 50°C or more and 100°C or less.

본 출원에 의한 일 실시예에 따르면, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S100), 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S200) 및 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 용액을 숙성하는 공정(S300)에서는 인산 이온을 포함하는 용액이 혼합된다. According to one embodiment of the present application, a step of forming a mixed solution including a first phosphate material (S100), a step of forming a mixed solution including a second phosphate material (S200), and a first phosphate material and a second 2 In the step of aging the solution containing the phosphate material (S300), the solution containing the phosphate ion is mixed.

상기 인산 이온은 수용액의 pH에 따라 존재할 수 있는 인산 이온의 형태를 모두 포함할 수 있다. 일반적으로 인산 이온(phosphate ion)이라고 하면,

Figure 112021030873110-pat00042
를 의미한다고 볼 수 있으나, 이에 제한되지는 않으며, 수용액 상에서 인산(Phosphoric acid)가 존재할 수 있는 형태를 모두 포함할 수 있다. 예를 들어,
Figure 112021030873110-pat00043
,
Figure 112021030873110-pat00044
,
Figure 112021030873110-pat00045
,
Figure 112021030873110-pat00046
모두 상기 인산 이온으로 볼 수 있다.The phosphate ion may include all types of phosphate ions that may exist depending on the pH of the aqueous solution. In general, when referring to phosphate ion,
Figure 112021030873110-pat00042
It can be seen to mean, but is not limited thereto, and may include all forms in which phosphoric acid may exist in an aqueous solution. for example,
Figure 112021030873110-pat00043
,
Figure 112021030873110-pat00044
,
Figure 112021030873110-pat00045
,
Figure 112021030873110-pat00046
All can be regarded as the above phosphate ions.

상기 인산 이온은 인산(phosphoric acid), 디암모늄 하이드로겐 포스페이트(diammonium hydrogen phosphate), 암모늄 포스페이트(ammonium phosphate) 및 인산염(phosphate) 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 인산공급물질에 의해 공급될 수 있으며, 바람직하게는 인산(phosphoric acid)에 의해 공급될 수 있다. The phosphate ion may be supplied by a phosphate feed material containing at least one selected from phosphoric acid, diammonium hydrogen phosphate, ammonium phosphate and phosphate, preferably Preferably it can be supplied by phosphoric acid.

상기 인산 이온을 포함하는 용액은 상온에서 고체로 존재하는 인산 이온 제공물질(예, 디암모늄 포스페이트, 암모늄 포스페이트, 인산염)을 물 또는 수용액에 용해시킴으로써 제조될 수 있다. 또는, 인산과 같은 인산 이온 제공물질은 물이 용매로 존재하여 인산 이온 제공물질 자체에 인산 이온이 포함될 수 있다. The solution containing the phosphate ion may be prepared by dissolving a phosphate ion-providing material (eg, diammonium phosphate, ammonium phosphate, phosphate) existing as a solid at room temperature in water or an aqueous solution. Alternatively, the phosphate ion donor material such as phosphoric acid may contain water as a solvent so that the phosphate ion donor itself contains phosphate ions.

예를 들어, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S100)에서 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하는 경우, 고체의 디암모늄 포스페이트를 물에 용해시킨 수용액을 칼슘 이온을 포함하는 용액과 혼합을 하거나, 인산 이온 제공 물질 자체에 물이 용매로 포함되어 있는 인산 수용액을 칼슘 이온을 포함하는 용액과 혼합할 수 있다. For example, when mixing a solution containing calcium ions and a solution containing phosphate ions in the step of forming a mixed solution containing the first phosphate material (S100), an aqueous solution obtained by dissolving solid diammonium phosphate in water may be mixed with a solution containing calcium ions, or an aqueous solution of phosphoric acid containing water as a solvent in the phosphate ion providing material itself may be mixed with a solution containing calcium ions.

또한, 인산 이온이 포함된 용액이 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S100), 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S200), 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 용액을 숙성하는 공정(S300)에서는 인산 이온을 포함하는 용액이 혼합될 때, pouring 방식에 의해 혼합될 수 있다. 상기 Pouring 방식은 적하 방식(Dropwise)과는 다른 방식으로, 실질적으로 매우 짧은 시간 안에 첨가하여야 하는 모든 용액을 한꺼번에 첨가하는 방식을 의미한다. 예를 들어, 종래의 휘트록카이트 제조방법은 인산 이온이 포함된 용액을 12.5ml/min의 부피유량으로 지속적으로 적하 방식으로 혼합하였다. 반면 본 출원에 개시된 휘트록카이트 제조방법의 일 실시예에 의하면, 인산 이온이 포함된 용액이 2ml/sec(120ml/min) 내지 130ml/sec(7800ml/min)의 부피유량으로 한꺼번에 혼합될 수 있다. 인산 이온이 포함된 용액이 혼합되는 시간이 단축되어 휘트록카이트 제조시간이 단축될 수 있다.In addition, a process of forming a mixed solution containing a solution containing phosphate ions and a first phosphate material (S100), a process of forming a mixed solution containing a second phosphate material (S200), the first phosphate material and the second phosphate material In the step of aging the solution containing the phosphate material (S300), when the solution containing the phosphate ion is mixed, it may be mixed by a pouring method. The pouring method is different from the dropwise method, and means a method of adding all the solutions to be added in a substantially very short time at once. For example, in the conventional method for producing witrockite, a solution containing phosphate ions was continuously mixed dropwise at a volume flow rate of 12.5 ml/min. On the other hand, according to one embodiment of the method for manufacturing Whitlockite disclosed in this application, the solution containing phosphate ions can be mixed at once at a volume flow rate of 2ml/sec (120ml/min) to 130ml/sec (7800ml/min) . The mixing time of the solution containing the phosphate ion can be shortened, thereby reducing the manufacturing time of whitlockite.

즉, 상기 제1 시간 또는 상기 제3 시간 또는 상기 제5 시간은 실질적으로 매우 짧은 시간(예를 들어, 약 1초 이내의 시간)일 수 있다. 그러나, pouring 방식에 의하더라도 첨가하는 인산 이온이 포함된 용액의 부피에 따라 상기 제1 시간 또는 제3 시간 또는 제5 시간은 수초에서 수십초까지 늘어날 수 있다.That is, the first time, the third time, or the fifth time may be a substantially very short time (eg, within about 1 second). However, even in the pouring method, the first time, the third time, or the fifth time may increase from several seconds to several tens of seconds depending on the volume of the solution containing the phosphate ion to be added.

제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S100), 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S200)에서 혼합되는 인산 이온이 포함된 용액의 양(Volumne)은 목적하는 포스페이트 물질을 형성하기 위한 화학양론적 비율 및 혼합용액의 pH를 고려하여 결정될 수 있다.In the step of forming a mixed solution including the first phosphate material (S100) and the step of forming the mixed solution including the second phosphate material (S200), the amount (Volumne) of the solution containing the phosphate ion mixed is desired It can be determined by considering the stoichiometric ratio for forming the phosphate material and the pH of the mixed solution.

예를 들어, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S100)에서는, 칼슘 이온과 혼합 및 반응시켜 제1 포스페이트 물질, 하이드록시아파타이트(Hydroxyapatite)를 형성하기 위한 화학양론적 비율을 고려 한 인산 이온의 양(mole)을 포함하는 인산이온 공급물질을 혼합할 수 있다. 또한 제1 포스페이트 물질을 안정적으로 형성되고, 안정적인 상태를 유지하기 위한 혼합용액의 pH를 고려하여 인산 이온을 포함하는 인산이온 공급물질을 첨가할 수 있다. 예를 들어, 인산이온 공급물질로 인산(Phosphate acid)를 사용하는 경우, 하이드록시아파타이트가 안정적으로 생성되기 위한 인산 이온의 양과, 하이드록시아파타이트가 안정적으로 생성 및 유지될 수 있는 pH 조건을 제공하기 위한 수소 이온의 양을 고려하여 인산의 제1 양(Volume)을 혼합할 수 있다. 또는, 인산 이온 공급물질로 인산(Phosphate acid)을 사용하는 경우, 하이드록시아파타이트가 안정적으로 생성되기 위한 인산 이온의 양(mole)을 고려하여 인산의 양(Volume)을 첨가한 후, 하이드록시아파타이트가 안정적으로 유지될 수 있는 pH를 제공(또는 조절)하기 위한 인산 이외의 다른 물질을 추가적으로 혼합할 수도 있다. 이때, 바람직하게는 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S100)에서 혼합되는 칼슘 이온의 양(mole)에 대한 인산 이온의 양(mole)의 비율은 0.6 이상 1.4 이하의 범위에 해당될 수 있다. 이 범위 이외의 비율인 경우, 휘트록카이트 이외의 물질이 결과물에 형성될 수 있다.For example, in the step of forming a mixed solution including the first phosphate material (S100), the stoichiometric ratio for forming the first phosphate material, hydroxyapatite, by mixing and reacting with calcium ions is considered Phosphate ion feedstock containing one mole of phosphate ion may be mixed. In addition, a phosphate ion supply material including phosphate ions may be added in consideration of the pH of the mixed solution for stably forming the first phosphate material and maintaining a stable state. For example, in the case of using phosphoric acid (Phosphate acid) as a phosphate ion supply material, the amount of phosphate ion for stable generation of hydroxyapatite and the pH condition for stable generation and maintenance of hydroxyapatite are required. The first volume of phosphoric acid may be mixed in consideration of the amount of hydrogen ions for Alternatively, when phosphoric acid (Phosphate acid) is used as a phosphate ion supply material, after adding the amount (Volume) of phosphoric acid in consideration of the amount (Mole) of phosphate ion for stably generating hydroxyapatite, hydroxyapatite A material other than phosphoric acid may be additionally mixed to provide (or adjust) a pH that can be stably maintained. At this time, preferably, the ratio of the amount (mole) of phosphate ion to the amount (mole) of calcium ion mixed in the step of forming the mixed solution including the first phosphate material (S100) is in the range of 0.6 or more and 1.4 or less. may apply. In the case of a ratio outside this range, substances other than witrockite may be formed in the resultant.

또한, 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S200)에서는 마그네슘 이온과 혼합 및 반응시켜 제2 포스페이트 물질, 바람직하게는 디마그네슘 포스페이트(Dimagnesium phosphate, MgHPO4)를 형성하기 위한 화학양론적 비율을 고려한 인산 이온의 양(mole)을 포함하는 인산이온 공급물질을 첨가할 수 있다. 또한, 제2 포스페이트 물질이 안정적으로 생성되고, 안정적인 상태를 유지하기 혼합용액의 pH를 고려하여 인산 이온을 포함하는 인산이온 공급물질을 혼합할 수 있다. 예를 들어, 마그네슘 이온과 인산 이온으로부터 디마그네슘 포스페이트가 안정적으로 생성되기 위한 인산 이온의 양과, 디마그네슘 포스페이트가 안정적으로 생성 및 유지될 수 있는 pH 조건을 제공하기 위한 수소 이온의 양을 고려하여 인산의 제2 양(Volume)을 혼합할 수 있다. 또는, 인산 이온 공급물질로 인산(Phosphate acid)을 사용하는 경우, 디마그네슘 포스페이트가 안정적으로 생성되기 위한 인산 이온의 양(mole)을 고려하여 인산의 양(Volume)을 첨가한 후, 디마그네슘 포스페이트가 안정적으로 유지될 수 있는 pH를 제공(또는 조절)하기 위한 인산 이외의 다른 물질을 추가적으로 혼합할 수도 있다. In addition, in the step of forming a mixed solution including the second phosphate material (S200), the second phosphate material, preferably dimagnesium phosphate (Dimagnesium phosphate, MgHPO4) is mixed and reacted with magnesium ions to form a stoichiometric Phosphate ion feedstock containing a proportionate amount (moles) of phosphate ions may be added. In addition, in order to stably generate the second phosphate material and maintain a stable state, a phosphate ion feed material including phosphate ions may be mixed in consideration of the pH of the mixed solution. For example, considering the amount of phosphate ions to stably generate dimagnesium phosphate from magnesium ions and phosphate ions and the amount of hydrogen ions to provide pH conditions in which dimagnesium phosphate can be stably generated and maintained, phosphoric acid The second volume (Volume) of can be mixed. Alternatively, when phosphoric acid (Phosphate acid) is used as a phosphate ion supply material, after adding the amount (Volume) of phosphoric acid in consideration of the amount (Mole) of phosphate ion for stably generating dimagnesium phosphate, dimagnesium phosphate A material other than phosphoric acid may be additionally mixed to provide (or adjust) a pH that can be stably maintained.

이때, 바람직하게는 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S200)에서 혼합되는 마그네슘 이온의 양(mole)에 대한 인산 이온의 양의 비율은 0.6 이상 5 이하의 범위에 해당될 수 있다. 이 범위 이외의 비율인 경우, 휘트록카이트 이외의 물질이 결과물에 형성될 수 있다.At this time, preferably, the ratio of the amount of phosphate ions to the amount of magnesium ions (mole) mixed in the step of forming the mixed solution including the second phosphate material (S200) may fall within the range of 0.6 or more and 5 or less. there is. In the case of a ratio outside this range, substances other than witrockite may be formed in the resultant.

상기 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 용액을 숙성하는 공정(S300)에서 혼합되는 인산 이온이 포함된 용액의 양(volume)은 상기 제1 포스페이트 물질과 상기 제2 포스페이트 물질들로부터 휘트록카이트가 제조될 수 있는 pH 조건 또는 목표하는 휘트록카이트 생성양이 고려되어 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 하이드록시아파타이트와 상기 마그네슘 포스페이트 사이의 이온 교환을 통해 휘트록카이트가 제조되기 위한 pH 조건을 고려하여 인산 이온을 포함하는 인산 용액의 양(Volume)이 결정될 수 있다. 다만, pH 조건을 고려하여 인산을 혼합하는 경우라면, pH 조절하기 위한 인산 이외의 물질을 혼합할 수도 있으므로, 목표하는 휘트록카이트 생성 양을 고려하여 인산 이온을 공급하기 위해 인산을 혼합하며, pH 조절하기 위한 인산 이외의 물질을 추가로 혼합할 수 있다.In the step of aging the solution including the first phosphate material and the second phosphate material (S300), the volume of the solution containing the phosphate ion mixed is a mixture of wheat from the first phosphate material and the second phosphate material. The pH conditions under which rockite can be produced or the target production amount of whitrockite may be considered and determined. For example, the volume of a phosphoric acid solution containing phosphate ions may be determined in consideration of pH conditions for producing witlockite through ion exchange between the hydroxyapatite and the magnesium phosphate. However, in the case of mixing phosphoric acid in consideration of pH conditions, substances other than phosphoric acid for pH control may be mixed, so phosphoric acid is mixed to supply phosphate ions in consideration of the target witlocite production amount, and pH Substances other than phosphoric acid for adjustment may be further mixed.

인산 이온 공급 물질로 인산(Phosphoric acid)이 아닌 공급 물질(예, 디암모늄 하이드로겐 포스페이트(diammonium hydrogen phosphate), 암모늄 포스페이트(ammonium phosphate) 및 인산염(phosphate))이 사용되는 경우, 인산 이온이 포함된 용액과 함께, pH 를 조절하기 위한 수소 이온을 포함하는 용액이 추가로 첨가될 수 있다. 예를 들어, 고체의 디암모늄 하이드로겐 포스페이트(diammonium hydrogen phosphate)를 용해시켜 인산 이온을 포함하는 용액을 만들고, 이를 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액에 첨가하는 경우, 휘트록카이트가 안정적으로 생성될 수 있는 pH 에서 혼합용액이 숙성되도록, 수소 이온을 포함하는 용액(또는 pH 조절하기 위한 용액)이 추가로 첨가될 수 있다.If a feed material other than phosphoric acid (e.g., diammonium hydrogen phosphate, ammonium phosphate, and phosphate) is used as the phosphate ion feed material, Along with the solution, a solution containing hydrogen ions for adjusting the pH may be further added. For example, when solid diammonium hydrogen phosphate is dissolved to form a solution containing phosphate ions and added to a mixed solution containing a first phosphate material and a second phosphate material, whitrock A solution containing hydrogen ions (or a solution for adjusting the pH) may be additionally added so that the mixed solution is aged at a pH at which kites can be stably produced.

또한, 상기 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 용액을 숙성하는 공정(S300)에서 혼합되는 인산 이온이 포함된 용액의 양(volume)은 휘트록카이트를 형성하기 위해 혼합되는 양이온의 총합과 음이온의 총합의 비를 고려하여 결정될 수 있다. In addition, the volume of the solution containing phosphate ions mixed in the process of aging the solution containing the first phosphate material and the second phosphate material (S300) is the total amount of cations mixed to form witlockite. It can be determined by considering the ratio of the total sum of the anion and

예를 들어, 일정량의 휘트록카이트를 형성하기 위해 필요한 인산 용액의 양이 제3 양(volume)이고, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S100)에서 혼합되는 인산 용액의 양이 제1 양(volume)이고, 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S200)에서 혼합되는 인산 용액의 양이 제2 양(Volume)인 경우, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질이 모두 포함된 혼합 용액을 숙성하는 공정(S300)에서 혼합되는 인산 용액의 양(Volume)은 상기 제3 양에서 상기 제1 양과 상기 제2 양의 합을 뺀 양으로 볼 수 있다. For example, the amount of the phosphoric acid solution required to form a certain amount of witlockite is the third volume, and the amount of the phosphoric acid solution mixed in the step of forming the mixed solution including the first phosphate material (S100) When this is the first volume and the amount of the phosphoric acid solution mixed in the step of forming the mixed solution including the second phosphate material (S200) is the second volume, the first phosphate material and the second phosphate The volume of the phosphoric acid solution mixed in the step of aging the mixed solution containing all substances (S300) can be seen as an amount obtained by subtracting the sum of the first and second amounts from the third volume.

바람직하게는, 상기 제1 양과 상기 제2 양의 총합에 대한 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질이 모두 포함된 혼합 용액을 숙성하는 공정(S300)에서 혼합되는 인산 용액의 양은 0.3 이상 0.55 이하의 범위일 수 있다. 이 범위 이외의 비율인 경우, 휘트록카이트 이외의 물질이 결과물에 형성될 수 있다.Preferably, the amount of the phosphoric acid solution mixed in the step of aging the mixed solution containing both the first phosphate material and the second phosphate material with respect to the sum of the first amount and the second amount (S300) is 0.3 or more and 0.55 or less. range can be In the case of a ratio outside this range, substances other than witrockite may be formed in the resultant.

또한, 바람직하게는 상기 제1 양, 상기 제2 양 및 상기 제3 양의 비율이 0.44(±0.05): 0.26(±0.05): 0.30(±0.05) 일 수 있다.Also, preferably, the ratio of the first amount, the second amount, and the third amount may be 0.44 (±0.05): 0.26 (±0.05): 0.30 (±0.05).

본 출원에 개시된 일 실시예에 따르면, pH를 미세하게 제어할 필요 없이 세 번에 걸쳐 인산 이온을 포함하는 정해진 양의 용액을 첨가하여 휘트록카이트를 제조할 수 있으므로, 종래의 휘트록카이트 제조방법보다 훨씬 간단하고, 직관적이며, 명확한 방법으로 휘트록카이트를 제조할 수 있다는 장점이 있다. According to one embodiment disclosed in the present application, since witrockite can be prepared by adding a predetermined amount of solution containing phosphate ions three times without the need to finely control the pH, the conventional witlockite manufacturing method It has the advantage of being able to manufacture whitlockite in a much simpler, more intuitive, and clear way.

또 다시, 도15 및 도16을 참고하면, 인산 이온을 포함한 용액이 Pouring 방식에 의해 혼합됨에 따라, 제2 시간의 터미널 포인트는 제1 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점에 위치할 수 있다. 다시 말해, 칼슘 이온을 포함한 용액과 인산 이온을 포함한 용액의 혼합 공정(S101)이 제1 포스페이트 물질을 형성하는 반응이 완료된 시점(제2 시간의 터미널 포인트)보다 먼저 완료되게 된다. 예를 들어, 인산 이온을 포함한 용액과 칼슘 이온을 포함한 용액이 Pouring 방식에 의해 1 초 이내에 혼합이 완료된 경우에, 혼합이 완료된 시점(제1 시간의 터미널 포인트) 이후에도 제1 포스페이트 물질을 생성하는 반응이 진행될 수 있다.Again, referring to FIGS. 15 and 16 , as the solutions containing phosphate ions are mixed by pouring, the terminal point of the second time may be located later than the terminal point of the first time. In other words, the process of mixing the solution containing calcium ions and the solution containing phosphate ions (S101) is completed before the time point at which the reaction to form the first phosphate material is completed (terminal point of the second time). For example, when a solution containing phosphate ions and a solution containing calcium ions are mixed within 1 second by the pouring method, a reaction for generating a first phosphate material even after the mixing is completed (terminal point of the first time) this can proceed.

마찬가지로, 제4 시간의 터미널 포인트는 제3 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점에 위치할 수 있다. 다시 말해, 제2 양이온을 포함한 용액과 인산 이온을 포함한 용액의 혼합 공정(S201)이 제2 포스페이트 물질을 형성하는 반응이 완료된 시점(제4 시간의 터미널 포인트)보다 먼저 완료될 수 있다. 예를 들어, 인산 이온을 포함한 용액과 제2 양이온을 포함한 용액이 Pouring 방식에 의해 1 초 이내에 혼합이 완료된 경우에, 혼합이 완료된 시점(제3 시간의 터미널 포인트) 이후에도 제2 포스페이트 물질을 생성하는 반응이 진행될 수 있다.Similarly, the terminal point of the fourth time may be located later than the terminal point of the third time. In other words, the process of mixing the solution containing the second cation and the solution containing the phosphate ion ( S201 ) may be completed before the reaction to form the second phosphate material is completed (terminal point of the fourth time). For example, when a solution containing phosphate ions and a solution containing second cations are mixed within 1 second by the pouring method, the second phosphate material is produced even after the mixing is completed (terminal point of the third time) reaction can proceed.

마찬가지로, 제6 시간의 터미널 포인트는 제5 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점에 위치할 수 있다. 다시 말해, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함한 혼합용액과 인산 이온을 포함한 용액의 혼합 공정(S301)이 휘트록카이트를 형성하기 위해 숙성하는 공정이 완료된 시점(제6 시간의 터미널 포인트)보다 먼저 완료될 수 있다. 예를 들어, 인산 이온을 포함한 용액이 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액에 Pouring 방식에 의해 1 초 이내에 혼합이 완료된 경우에, 혼합이 완료된 시점(제5 시간의 터미널 포인트) 이후에도 휘트록카이트를 형성하도록 숙성하는 공정이 진행될 수 있다.Similarly, the terminal point of the sixth time may be located later than the terminal point of the fifth time. In other words, the mixing process of the mixed solution including the first phosphate material and the second phosphate material and the solution including phosphate ions (S301) is completed when the aging process to form witrockite is completed (terminal point of the sixth time) may be completed earlier. For example, when mixing is completed within 1 second by pouring a solution containing phosphate ions into a mixed solution containing a first phosphate material and a second phosphate material, the point at which mixing is completed (terminal point of the 5th time) Even after that, a process of aging to form whitlockite may proceed.

상술한 바와 같이, 인산 이온이 포함된 용액이 상기 Pouring 방식에 실질적으로 짧은 시간 내에 혼합되면서, 휘트록카이트 제조시간을 상당히 단축시킬 수 있다.As described above, while the solution containing phosphate ions is mixed in a substantially short time in the pouring method, the time for preparing witrockite can be significantly reduced.

또한, 본 출원에 따른 일 실시예에 따르면, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S100), 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S200) 및 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 용액을 숙성하는 공정(S300)에서 총 세 번에 걸쳐 인산 이온을 포함하는 용액이 혼합될 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present application, a step of forming a mixed solution including a first phosphate material (S100), a step of forming a mixed solution including a second phosphate material (S200), and a first phosphate material And the solution containing the phosphate ion may be mixed three times in the step of aging the solution containing the second phosphate material (S300).

이때, 인산 이온 이온을 포함하는 용액은 세 번에 걸쳐서 소정의 시간 간격을 가지고 혼합될 수 있다. At this time, the solution containing phosphate ions may be mixed three times at predetermined time intervals.

다시 말해, 제5 시간의 이니셜 포인트는 제1 시간의 터미널 포인트 및 제3 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점에 위치될 수 있다. 또한, 제3 시간의 이니셜 포인트는 제1 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점에 위치될 수 있다. In other words, the initial point of the fifth time may be located later than the terminal point of the first time and the terminal point of the third time. Also, the initial point of the third time may be located later than the terminal point of the first time.

예를 들어, 칼슘 이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하는 공정(S101)이 완료된 시점(제1 시간의 터미널 포인트)에서 소정의 시간이 흐른 이후, 제2 포스페이트 물질을 형성하도록, 인산 이온을 포함하는 용액을 칼슘 이온이 아닌 다른 양이온을 포함하는 용액 및 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액과 혼합하는 공정(S201)이 시작될 수 있다. For example, after a predetermined amount of time has elapsed from the point at which the process of mixing the solution containing calcium ions and the solution containing phosphate ions (S101) is completed (terminal point of the first time), to form a second phosphate material , a process of mixing a solution containing phosphate ions with a mixed solution containing a solution containing cations other than calcium ions and a first phosphate material (S201) may be started.

또한, 제2 양이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하는 공정(S201)이 완료된 시점(제3 시간의 터미널 포인트)에서 소정의 시간이 지난 이후, 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합하는 공정(S301)이 시작될 수 있다. In addition, after a predetermined time has elapsed from the time when the step of mixing the solution containing the second cation and the solution containing the phosphate ion (S201) is completed (the terminal point of the third time), the first phosphate material and the second phosphate A process of mixing a solution containing a substance and a solution containing phosphate ions ( S301 ) may start.

종합하면, 상기 제5 시간의 이니셜 포인트는 상기 제3 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점에 위치되며, 상기 제3 시간의 터미널 포인트는 제1 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점에 위치될 수 있다. 다시 말해, 인산 이온이 포함된 용액이 소정의 시간 간격을 가지고 세 번에 걸쳐 혼합될 수 있다. In summary, the initial point of the fifth time may be located later than the terminal point of the third time, and the terminal point of the third time may be located later than the terminal point of the first time. In other words, the solution containing phosphate ions may be mixed three times with a predetermined time interval.

앞서 서술한 바와 같이, 인산 이온이 포함된 용액이 특정 양으로 세 번에 걸쳐 혼합됨에 따라 pH를 미세하게 제어할 필요 없이 휘트록카이트를 제조할 수 있어, 종래의 휘트록카이트 제조방법보다 훨씬 간단하고, 직관적이며, 명확한 방법으로 휘트록카이트를 제조할 수 있다. As described above, as a solution containing phosphate ions is mixed three times in a specific amount, it is possible to prepare whitrockite without the need to finely control the pH, which is much simpler than the conventional method for producing whitrockite. and can produce witrockite in an intuitive and clear way.

본 출원의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 제1 공정 내지 상기 제6 공정에서 적어도 하나 이상의 공정은 50℃ 이상 95℃ 이하에서 진행될 수 있다. According to a preferred embodiment of the present application, at least one process in the first process to the sixth process may be performed at 50°C or more and 95°C or less.

본 출원에 의해 개시되는 일 실시예에 의하면, 휘트록카이트를 제조하는 방법은 전술한 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S100), 제2 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S200), 및 제1 포스페이트 물질 및 제2 포스페이트 물질을 포함하는 용액을 숙성하는 공정(S300) 중 적어도 하나 이상의 공정에서, 산화제가 추가적으로 첨가(또는 혼합)될 수 있다. 예를 들어, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S100) 내에서, 제1 양이온을 포함하는 용액과 인산 이온을 포함하는 용액을 혼합(S101)하는 과정에서 산화제가 함께 첨가될 수 있다. According to an embodiment disclosed by the present application, the method for producing witrockite includes forming a mixed solution including the above-described first phosphate material (S100), and forming a mixed solution including a second phosphate material In at least one process of the process (S200) and the process (S300) of aging the solution including the first phosphate material and the second phosphate material, an oxidizing agent may be additionally added (or mixed). For example, in the process of forming a mixed solution containing the first phosphate material (S100), in the process of mixing the solution containing the first cation and the solution containing the phosphate ion (S101), an oxidizing agent may be added together. can

또는 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S100)의 시작 시점인 제1 시간의 이니셜포인트보다 빠른 시점보다 이전에 산화제가 첨가될 수 있다. 예를 들어, 제1 포스페이트 물질을 포함하는 혼합용액을 형성하는 공정(S100)이 시작되기 이전에 산화제가 먼저 첨가될 수 있다.Alternatively, the oxidizing agent may be added prior to the initial point of the first time, which is the starting point of the process of forming the mixed solution including the first phosphate material (S100). For example, an oxidizing agent may be first added before the process of forming the mixed solution including the first phosphate material (S100) starts.

다시 말해, 본 출원에 의해 개시되는 시간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법은 제7 시간 동안 산화제를 혼합하는 제7 공정을 더 포함하되, 상기 제7 시간의 이니셜 포인트는 상기 제1 시간의 이니셜 포인트보다 이전 시점에 위치되거나 상기 제1 시간 내지 상기 제6 시간의 적어도 일부와 시간 축 상에서 중첩될 수 있다. In other words, the method for producing witrockite by temporal separation disclosed by the present application further includes a seventh step of mixing an oxidizing agent for a seventh time, wherein the initial point of the seventh time is the initial point of the first time It may be located at an earlier time point or overlap with at least a portion of the first to sixth times on the time axis.

산화제를 첨가함에 따라, 휘트록카이트 결정을 제조하는 데 걸리는 제조시간을 단축시킬 수 있다.By adding an oxidizing agent, it is possible to shorten the production time required to prepare witlockite crystals.

바람직하게는, 상기 산화제는 과산화수소일 수 있다. Preferably, the oxidizing agent may be hydrogen peroxide.

추가적으로 휘트록카이트를 제조하기 위하여, 필터링, 세척, 오븐 건조, 볼 밀링, 시빙 공정이 더 포함될 수 있다.In order to additionally prepare whitrockite, filtering, washing, oven drying, ball milling, and sieving processes may be further included.

본 제조 방법에 따라 만들어진 휘트록카이트는 인체 조직의 재생 또는 치료를 위하여 체내에 삽입되는 인공 골, 치과용 수복재, 골 시멘트, 구강 조성물, 필러와 같은 제품의 원재료로 사용될 수 있다.Whitlockite produced according to the present manufacturing method can be used as a raw material for products such as artificial bone, dental restorative material, bone cement, oral composition, and filler inserted into the body for regeneration or treatment of human tissue.

3.1 실험예3.1 Experimental example

시간적 분리에 의한 휘트록카이트 제조방법(제2 실시예)과 관련된 실험(이하 제1 실험)에서는 마그네슘 이온의 함량을 전체 양이온에 대하여 26몰%로 하였으며, 전체 양이온에 대한 총 인산 이온의 몰비를 약 1로 하여 80℃ 에서 숙성시켜 휘트록카이트를 합성하였다. In an experiment related to the method for preparing whitlockite by temporal separation (Example 2) (hereinafter, Experiment 1), the content of magnesium ions was set to 26 mol% with respect to total cations, and the molar ratio of total phosphate ions to total cations was Whitrockite was synthesized by aging at about 1 at 80°C.

30% 과산화수소 수용액(25ml) 및 고체의 수산화칼슘(

Figure 112021030873110-pat00047
)을 6.85g(약 0.0924mol)을 증류수(112.5ml)에 용해시켜, 칼슘 이온을 포함하는 용액(0.74M
Figure 112021030873110-pat00048
수용액 125mL)을 제조하고, 인산 이온을 포함하는 85% 인산용액(
Figure 112021030873110-pat00049
) 3.81mL(107.19ml DW, 즉 0.5M
Figure 112021030873110-pat00050
111mL)과 혼합하였다. 이후 80℃에서 제1 반응시간 동안 스터링(stirring)하여 칼슘 포스페이트 물질을 형성하도록 반응시켰다. 제1 실험에서는 상기 제1 반응시간은 1h로 실험하였다. 30% aqueous hydrogen peroxide solution (25 ml) and solid calcium hydroxide (
Figure 112021030873110-pat00047
) was dissolved in 6.85 g (about 0.0924 mol) of distilled water (112.5 ml), and a solution containing calcium ions (0.74 M
Figure 112021030873110-pat00048
125 mL of aqueous solution) was prepared, and an 85% phosphoric acid solution containing phosphate ions (
Figure 112021030873110-pat00049
) 3.81mL (107.19ml DW i.e. 0.5M
Figure 112021030873110-pat00050
111 mL). Thereafter, the mixture was stirred at 80° C. for a first reaction time to form a calcium phosphate material. In the first experiment, the first reaction time was 1 h.

순차적으로 고체의 수산화마그네슘(

Figure 112021030873110-pat00051
) 1.90g(약 0.032579mol)을 증류수(112.5ml)에 용해시켜, 마그네슘 이온을 포함하는 용액(0.26M
Figure 112021030873110-pat00052
수용액 125mL)을 제조하여, 인산 이온을 포함하는 85% 인산용액(
Figure 112021030873110-pat00053
) 2.23mL(62.77ml DW, 즉 0.5M
Figure 112021030873110-pat00054
65mL)과 함께 상기 칼슘 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액에 혼합하였다. 이후 80℃에서 제2 반응시간 동안 스터링(stirring)하여 마그네슘 포스페이트 물질을 형성하도록 반응시켰다. 제1 실험에서는 상기 제2 반응시간은 1h로 진행하였다. Sequentially solid magnesium hydroxide (
Figure 112021030873110-pat00051
) 1.90 g (about 0.032579 mol) was dissolved in distilled water (112.5 ml), and a solution containing magnesium ions (0.26 M
Figure 112021030873110-pat00052
125mL of aqueous solution) was prepared, and an 85% phosphoric acid solution containing phosphate ions (
Figure 112021030873110-pat00053
) 2.23mL (62.77ml DW i.e. 0.5M
Figure 112021030873110-pat00054
65mL) was mixed with the mixed solution containing the calcium phosphate material. Thereafter, stirring was performed at 80° C. for a second reaction time to form a magnesium phosphate material. In the first experiment, the second reaction time was 1 h.

순차적으로 칼슘 포스페이트 물질 및 마그네슘 포스페이트 물질이 포함된 혼합용액에 인산 이온을 포함하는 85% 인산용액(

Figure 112021030873110-pat00055
) 2.54mL(71.46 ml DW, 즉 0.5M
Figure 112021030873110-pat00056
수용액 74mL)을 혼합하였다. 이후 80℃에서 제3 숙성시간 동안 스터링(stirring)하여 숙성시켰다. 제1 실험에서는 상기 제3 숙성시간은 5h로 진행하였다. 85% phosphoric acid solution containing phosphate ions in a mixed solution containing calcium phosphate material and magnesium phosphate material in sequence (
Figure 112021030873110-pat00055
) 2.54 mL (71.46 ml DW, i.e. 0.5M
Figure 112021030873110-pat00056
74 mL of aqueous solution) were mixed. Thereafter, the mixture was aged by stirring at 80° C. for a third aging time. In the first experiment, the third aging time was 5 h.

이 때 인산 이온이 포함된 용액이 첨가될 때, 적하 방식(Dropwise)이 아니라 세 번에 걸쳐 각각 해당하는 양의 인산을 한꺼번에 첨가하는 Pouring 방식을 이용하여 첨가하였다. At this time, when a solution containing phosphate ions was added, it was added using a pouring method in which a corresponding amount of phosphoric acid was added at once in three steps rather than a dropwise method.

세 번에 걸쳐 첨가되는 인산 이온의 양(mole)들의 비율 또는 인산 이온을 포함하는 인산 용액의 양(Volume)들의 비율은 0.444:0.260:0.296의 비율로 혼합하였다. The ratio of the moles of phosphate ions added three times or the ratio of the volumes of the phosphoric acid solution containing phosphate ions was mixed at a ratio of 0.444:0.260:0.296.

5h 동안 혼합용액을 숙성시킨 후, 혼합용액을 필터링, 세척, 오븐 건조, 볼 밀링, 시빙하여 건조된 분말을 제조하였다. After aging the mixed solution for 5 h, the mixed solution was filtered, washed, oven dried, ball milled, and sieved to prepare a dried powder.

이후 합성된 분말을 SEM과 XRD를 통하여 분석하였으며, 도17 및 도 18을 참고하면, 본 제1 실험을 통하여 다양한 형상이며, 고순도의 휘트록카이트를 합성한 것을 확인할 수 있었다. 도17의 SEM Data는 제조된 결정을 5000배 확대한 Data이다. Then, the synthesized powder was analyzed through SEM and XRD, and referring to FIGS. 17 and 18, it was confirmed that high-purity whitrockite having various shapes was synthesized through the first experiment. SEM Data in FIG. 17 is data obtained by magnifying the manufactured crystal 5000 times.

제1 실험의 첫 번째 변형실험(이하 제2 실험, 또는 제1 변형예)에서는 상기 제3 숙성시간을 5시간으로 고정한 후, 상기 제1 반응시간을 변수로 하여 실험을 진행하였다. 상기 제1 반응시간을 5min, 15min, 30min, 60min으로 변화시키며 실험하였으며, 그 외의 실험 조건은 제1 실험과 동일하게 진행하여 휘트록카이트 분말을 제조하였다. 이후 합성된 분말을 SEM과 XRD를 통하여 확인하였으며, 도 19 내지 도 21을 참고하면, 제2 실험을 통하여 제조시간을 7시간 이내로 상당히 단축하여 고순도의 휘트록카이트를 합성한 것을 확인할 수 있었다. 도19의 SEM Data는 제조된 결정을 10000배 확대한 Data이며, 도19의 (a)는 상기 제1 반응시간이 5min, (b)는 상기 제1 반응시간이 15min, (c)는 상기 제1 반응시간이 30min, (d)는 상기 제1 반응시간이 60min 인 경우의 SEM Data이다. 도20의 (a)는 상기 제1 반응시간이 5min, (b)는 상기 제1 반응시간이 15min, (c)는 상기 제1 반응시간이 30min, (d)는 상기 제1 반응시간이 60min 인 경우의 XRD Data이다.In the first modified experiment of the first experiment (hereinafter referred to as the second experiment or the first modified example), the third aging time was fixed to 5 hours, and then the experiment was conducted with the first reaction time as a variable. Experiments were conducted while changing the first reaction time to 5min, 15min, 30min, and 60min, and the other experimental conditions were carried out in the same manner as in the first experiment to prepare whitlockite powder. Then, the synthesized powder was confirmed through SEM and XRD, and referring to FIGS. 19 to 21, it was confirmed that high-purity witrockite was synthesized by significantly reducing the manufacturing time to less than 7 hours through the second experiment. The SEM Data in FIG. 19 is data magnified by 10,000 times the prepared crystal. In (a) of FIG. 19, the first reaction time is 5 min, (b) is the first reaction time is 15 min, and (c) is the first reaction time. 1 reaction time is 30 min, (d) is SEM Data when the first reaction time is 60 min. 20 (a) shows that the first reaction time is 5 min, (b) shows that the first reaction time is 15 min, (c) shows that the first reaction time is 30 min, and (d) shows that the first reaction time is 60 min. It is XRD Data in case of .

제1 실험의 두 번째 변형실험(이하 제3 실험, 또는 제2 변형예)에서는 상기 제1 반응시간을 60min으로 고정하고, 상기 제3 숙성시간을 변수로 하여 실험을 진행하였다. 상기 제3 숙성시간을 5h, 10h으로 변화시키며 실험하였으며, 그 외의 실험 조건은 제1 실험과 동일하게 진행하여 휘트록카이트 분말을 제조하였다. In the second modified experiment of the first experiment (hereinafter referred to as the third experiment or the second modified example), the first reaction time was fixed to 60 min, and the experiment was conducted with the third aging time as a variable. Experiments were conducted while changing the third aging time to 5 h and 10 h, and the other experimental conditions were carried out in the same manner as in the first experiment to prepare whitrockite powder.

이후 합성된 분말을 SEM과 XRD를 통하여 분석하였으며, 도 22 및 도 23을 참고하면, 제3 실험을 통하여 제조시간을 12시간 이내로 상당히 단축하여 고순도의 휘트록카이트를 합성한 것을 확인할 수 있었다. 도22의 SEM Data는 제조된 결정을 50000배 확대한 Data이다. 도22의 (a)는 상기 제3 숙성시간이 5h, (b)는 상기 제3 숙성시간이 10h 인 경우의 SEM Data이다.Then, the synthesized powder was analyzed through SEM and XRD, and referring to FIGS. 22 and 23, it was confirmed that high-purity witrockite was synthesized by significantly reducing the manufacturing time to less than 12 hours through the third experiment. The SEM Data in FIG. 22 is data magnified by 50000 times the manufactured crystal. 22 (a) is SEM data when the third aging time is 5 h, and (b) is 10 h.

제1 실험의 세 번째 변형실험(이하 제4 실험, 또는 제3 변형예)에서는 제1 반응시간을 15min으로 고정하고, 제3 숙성시간을 변수로 하여 실험을 진행하였다. 제3 숙성시간을 30min, 1h, 3h, 5h으로 변화시키며 실험하였으며, 그 외의 실험 조건은 제1 실험과 동일하게 진행하여 휘트록카이트 분말을 제조하였다. In the third modified experiment of the first experiment (hereinafter referred to as the fourth experiment or the third modified example), the first reaction time was fixed at 15 min, and the experiment was conducted with the third aging time as a variable. Experiments were conducted while changing the third aging time to 30min, 1h, 3h, and 5h, and other experimental conditions were carried out in the same manner as in the first experiment to prepare whitlockite powder.

이후 합성된 분말을 SEM과 XRD를 통하여 분석하였으며, 도 24 내지 도 26을 참고하면, 제4 실험을 통하여 제조시간을 6시간 이내, 특히 2 시간 이내로도 고순도의 휘트록카이트를 합성한 것을 확인할 수 있어, 휘트록카이트의 제조시간을 상당히 단축한 것을 확인할 수 있었다. 도24의 SEM Data는 제조된 결정을 10000배 확대한 Data이며, 도24의 (a)는 상기 제3 숙성시간이 5h, (b)는 상기 제3 숙성시간이 3h, (c)는 상기 제3 숙성시간이 1h, (d)는 상기 제3 숙성시간이 30min 인 경우의 SEM Data이다. 도25의 (a)는 상기 제3 숙성시간이 5h, (b)는 상기 제3 숙성시간이 3h, (c)는 상기 제3 숙성시간이 1h, (d)는 상기 제3 숙성시간이 30min 인 경우의 XRD Data이다.Then, the synthesized powder was analyzed through SEM and XRD, and referring to FIGS. 24 to 26, it can be confirmed that high-purity witrockite was synthesized even within 6 hours, particularly within 2 hours, through the fourth experiment. Therefore, it was confirmed that the manufacturing time of Whitrockite was considerably shortened. The SEM Data in FIG. 24 is data magnified by 10000 times of the manufactured crystal, and FIG. 3 The aging time is 1h, (d) is SEM data when the third aging time is 30min. In (a) of FIG. 25, the third aging time is 5 h, (b) is the third aging time is 3 h, (c) is the third aging time is 1 h, and (d) is the third aging time is 30 min. It is XRD Data in case of .

상기에서는 본 발명에 따른 실시예 및 도면을 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.In the above, the configuration and characteristics of the present invention have been described based on the embodiments and drawings according to the present invention, but the present invention is not limited thereto, and various changes or modifications can be made within the spirit and scope of the present invention. It is apparent to those skilled in the art to which it pertains, and therefore such changes or modifications are intended to fall within the scope of the appended claims.

Claims (22)

다음의 공정을 포함하는 휘트록카이트를 제조하는 방법:
다음을 포함하는 제1 공정: 제1 용기에 칼슘 이온을 포함하는 제1 용액 및 인산 이온을 포함하는 제2 용액을 첨가함, 또는 칼슘 이온 및 인산 이온을 포함하는 제3 용액을 첨가함,
이때 상기 제1 공정에서 첨가되는 인산 이온의 양은 제1 양이고,
이때 상기 제1 공정은 제1 시간동안 수행됨;
다음을 포함하는 제2 공정: 제1 포스페이트 물질이 형성되도록 상기 제1 시간의 이니셜 포인트 이후의 제1 용기 내의 물질을 반응함,
이때 상기 제2 공정은 제2 시간동안 수행되고, 상기 제2 시간의 터미널 포인트는 상기 제1 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점에 위치됨;
다음을 포함하는 제3 공정: 상기 제1 용기에 제1 양이온을 포함하는 제4 용액 및 인산 이온을 포함하는 제5 용액을 첨가함, 또는 상기 제1 양이온 및 인산 이온을 포함하는 제6 용액을 첨가함,
이때 상기 제1 양이온은 칼슘 이온이 아닌 다른 양이온이며,
이때 상기 제3 공정에서 첨가되는 인산 이온의 양은 제2 양이고,
이때 상기 제3 공정은 제3 시간동안 수행되고, 상기 제3 시간의 이니셜 포인트는 상기 제1 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점이 위치됨;
다음을 포함하는 제4 공정: 제2 포스페이트 물질이 형성되도록 상기 제3 시간의 이니셜 포인트 이후의 제1 용기 내의 물질을 반응함,
이때 상기 제4 공정은 제4 시간동안 수행되고, 상기 제4 시간의 터미널 포인트는 상기 제3 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점이 위치됨;
다음을 포함하는 제5 공정: 인산 이온을 포함하는 제7 용액을 상기 제1 용기에 첨가함,
이때 상기 제5 공정은 상기 제1 용기 내의 물질을 혼합하는 혼합 공정을 포함하고,
이때 상기 제5 공정에서 첨가되는 인산 이온의 양은 제3 양이고,
이때 상기 제5 공정은 제5 시간 동안 수행되며, 상기 제5 시간의 이니셜 포인트는 상기 제3 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점에 위치됨; 및
다음을 포함하는 제6 공정: 제5 시간의 이니셜 포인트 이후의 제1 용기 내의 물질을 숙성함,
이때 상기 제6 공정은 제6 시간동안 수행되고, 상기 제6 시간의 터미널 포인트는 상기 제5 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점에 위치됨.
A method for producing witrockite comprising the following steps:
A first process comprising: adding a first solution containing calcium ions and a second solution containing phosphate ions to a first container, or adding a third solution containing calcium ions and phosphate ions;
At this time, the amount of phosphate ions added in the first step is the first amount,
At this time, the first process is performed for a first time;
A second process comprising: reacting the material in the first vessel after the initial point of the first time to form a first phosphate material;
At this time, the second process is performed for a second time, and the terminal point of the second time is located later than the terminal point of the first time;
A third process comprising: adding a fourth solution comprising a first cation and a fifth solution comprising a phosphate ion to the first container, or adding a sixth solution comprising the first cation and phosphate ion added,
At this time, the first cation is a cation other than calcium ion,
At this time, the amount of phosphate ions added in the third step is the second amount,
At this time, the third process is performed for a third time, and the initial point of the third time is located at a point later than the terminal point of the first time;
A fourth process comprising: reacting the material in the first vessel after the initial point of the third time to form a second phosphate material;
At this time, the fourth process is performed for a fourth time, and the terminal point of the fourth time is located at a point later than the terminal point of the third time;
A fifth process comprising: adding a seventh solution containing phosphate ions to the first vessel;
At this time, the fifth process includes a mixing process of mixing the materials in the first container,
At this time, the amount of phosphate ions added in the fifth step is the third amount,
In this case, the fifth process is performed for a fifth time, and the initial point of the fifth time is located later than the terminal point of the third time; and
A sixth process comprising: aging the material in the first vessel after the initial point of the fifth hour;
At this time, the sixth process is performed for a sixth time, and the terminal point of the sixth time is located later than the terminal point of the fifth time.
제1항에 있어서,
상기 제1 공정은 제1 용기 내의 물질을 혼합하는 혼합 공정을 더 포함하는,
휘트록카이트를 제조하는 방법.
According to claim 1,
The first process further comprises a mixing process of mixing the materials in the first container,
A method for producing whitrockite.
제1항에 있어서,
상기 제3 공정은 제1 용기 내의 물질을 혼합하는 혼합 공정을 더 포함하는,
휘트록카이트를 제조하는 방법.
According to claim 1,
The third process further comprises a mixing process of mixing the materials in the first container,
A method for producing whitrockite.
제1항에 있어서,
상기 제1 시간의 적어도 일부와 상기 제2 시간의 적어도 일부는 중첩되고,
상기 제3 시간의 적어도 일부와 상기 제4 시간의 적어도 일부는 중첩되고,
상기 제5 시간의 적어도 일부와 상기 제6 시간의 적어도 일부는 중첩되는,
휘트록카이트를 제조하는 방법.
According to claim 1,
At least part of the first time and at least part of the second time overlap,
At least part of the third time and at least part of the fourth time overlap,
At least part of the fifth time and at least part of the sixth time overlap,
A method for producing whitrockite.
제1항에 있어서,
상기 인산 이온은 인산(phosphoric acid), 디암모늄 하이드로겐 포스페이트(diammonium hydrogen phosphate), 암모늄 포스페이트(ammonium phosphate), 및 인산염(phosphate) 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 인산 이온 공급물질에 의해 공급되는 것을 특징으로 하는,
휘트록카이트를 제조하는 방법.
According to claim 1,
Characterized in that the phosphate ion is supplied by a phosphate ion supply material containing at least one selected from phosphoric acid, diammonium hydrogen phosphate, ammonium phosphate, and phosphate. to do,
A method for producing whitrockite.
제1항에 있어서,
상기 칼슘 이온은 수산화 칼슘 (calcium hydroxide), 칼슘 카보네이트 (calcium carbonate), 칼슘 니트레이트 (calcium nitrate), 및 칼슘 아세테이트 (calcium acetate) 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 칼슘 이온 공급 물질에 의해 공급되는 것을 특징으로 하는,
휘트록카이트를 제조하는 방법.
According to claim 1,
The calcium ions are supplied by a calcium ion supply material containing at least one selected from calcium hydroxide, calcium carbonate, calcium nitrate, and calcium acetate. to do,
A method for producing whitrockite.
제1항에 있어서,
상기 제1 양이온은 마그네슘 이온이며, 상기 마그네슘 이온은 수산화 마그네슘(magnesium hydroxide), 마그네슘 카보네이트(magnesium carbonate), 마그네슘 니트레이트(magnesium nitrate), 및 마그네슘 아세테이트(magnesium acetate) 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 마그네슘 이온 공급 물질에 의해 공급되는 것을 특징으로 하는,
휘트록카이트를 제조하는 방법.
According to claim 1,
The first cation is a magnesium ion, and the magnesium ion is magnesium including at least one selected from magnesium hydroxide, magnesium carbonate, magnesium nitrate, and magnesium acetate. Characterized in that supplied by an ion supply material,
A method for producing whitrockite.
제1항에 있어서,
다음을 포함하는 제7 공정을 더 포함하는 휘트록카이트 제조 방법:
상기 제1 용기에 산화제를 첨가함.
According to claim 1,
Whitrockite production method further comprising a seventh process including:
Adding an oxidizing agent to the first vessel.
제8항에 있어서,
상기 제7 공정은 상기 제1 용기 내의 물질을 혼합하는 혼합 공정을 포함하고,
이때 상기 제7 공정은 제7 시간동안 수행되고,
이때 상기 제7 시간의 이니셜 포인트는 상기 제1 시간의 이니셜 포인트보다 이전 시점에 위치되거나, 상기 제1 시간의 이니셜 포인트 내지 상기 제6 시간의 터미널 포인트 내의 어느 시점에 위치되거나, 또는 상기 제6 시간의 터미널 포인트보다 이후 시점에 위치되는,
휘트록카이트를 제조하는 방법.
According to claim 8,
The seventh process includes a mixing process of mixing materials in the first container,
At this time, the seventh process is performed for a seventh time,
At this time, the initial point of the seventh time is located at a time point earlier than the initial point of the first time, is located at any time point between the initial point of the first time and the terminal point of the sixth time, or the sixth time which is located at a point later than the terminal point of
A method for producing whitrockite.
제1항에 있어서,
상기 제1 양 및 상기 제2 양의 합에 대한 상기 제3 양의 비(제3 양/(제1 양+제2 양))는 0.3 이상 0.55 이하인,
휘트록카이트 제조 방법.
According to claim 1,
The ratio of the third amount to the sum of the first amount and the second amount (third amount / (first amount + second amount)) is 0.3 or more and 0.55 or less,
Method for producing whitrockite.
제1항에 있어서,
상기 제3 공정에서 첨가되는 제1 양이온의 양은 제4 양이고,
상기 제4 양에 대한 상기 제2 양의 비(제2 양/제4 양)는 0.6 이상 5 이하인,
휘트록카이트를 제조하는 방법.
According to claim 1,
The amount of the first cation added in the third step is the fourth amount,
The ratio of the second amount to the fourth amount (second amount / fourth amount) is 0.6 or more and 5 or less,
A method for producing whitrockite.
제1항에 있어서,
상기 제1 포스페이트 물질은 하이드록시아파타이트(hydroxyapatite), 디칼슘포스페이트 디하이드레이트(dicalcium phosphate dehydrate, DCPD), 브루사이트(brushite), 모네타이트(monetite) 또는 이들의 조합을 포함하는 물질인,
휘트록카이트를 제조하는 방법.
According to claim 1,
The first phosphate material is a material including hydroxyapatite, dicalcium phosphate dehydrate (DCPD), brushite, monetite, or a combination thereof,
A method for producing whitrockite.
제1항에 있어서, 상기 제2 포스페이트 물질은 모노마그네슘 포스페이트(monomagnesium phosphate, Mg(H2PO4)2), 디마그네슘 포스페이트 (dimagnesium phosphate, MgHPO4), 뉴베리아이트(newberyite), 트리마그네슘 포스페이트(trimagnesium phosphate, Mg3(PO4)2-) 또는 이들의 조합을 포함하는 물질인,
휘트록카이트를 제조하는 방법.
The method of claim 1, wherein the second phosphate material is monomagnesium phosphate (Mg(H 2 PO 4 ) 2 ), dimagnesium phosphate (MgHPO 4 ), newberyite, trimagnesium phosphate (trimagnesium phosphate, Mg 3 (PO 4 ) 2- ) or a material containing a combination thereof,
A method for producing whitrockite.
제1항에 있어서,
상기 제1 공정 내지 상기 제6 공정 중 적어도 하나 이상의 공정은 50°C 이상 95°C 이하에서 진행되는,
휘트록카이트를 제조하는 방법.
According to claim 1,
At least one or more of the first to sixth processes are carried out at 50 ° C or more and 95 ° C or less,
A method for producing whitrockite.
제1항에 있어서,
필터링, 세척, 오븐건조, 볼 밀링, 및 시빙 공정 중 어느 하나 이상을 포함하는 제8 공정을 더 포함하는, 휘트록카이트를 제조하는 방법.
According to claim 1,
A method for producing whitlockite, further comprising an eighth step including at least one of filtering, washing, oven drying, ball milling, and sieving.
제15항에 있어서,
상기 제8 공정은 상기 제6 공정 이후에 수행되는,
휘트록카이트를 제조하는 방법.
According to claim 15,
The eighth process is performed after the sixth process,
A method for producing whitrockite.
제1항에 있어서,
상기 제1 용액 내지 상기 제7 용액 중 어느 하나 이상은 푸어링(pouring) 방식에 의해 상기 제1 용기로 첨가되는,
휘트록카이트를 제조하는 방법.
According to claim 1,
Any one or more of the first solution to the seventh solution is added to the first container by a pouring method,
A method for producing whitrockite.
제1항에 있어서,
상기 제1 용액 내지 상기 제7 용액 중 어느 하나 이상은 2ml/sec 이상의 부피유량으로 상기 제1 용기로 첨가되는,
휘트록카이트를 제조하는 방법.
According to claim 1,
Any one or more of the first solution to the seventh solution is added to the first container at a volume flow rate of 2 ml / sec or more,
A method for producing whitrockite.
제1항에 있어서,
상기 제1 공정은 상기 제1 용기에 상기 제1 양이온을 첨가함을 더 포함하는, 휘트록카이트를 제조하는 방법.
According to claim 1,
Wherein the first step further comprises adding the first cation to the first vessel.
제1항에 있어서,
상기 제2 시간의 터미널 포인트에서, 상기 제1 용기 내의 용액은 상기 제1 포스페이트 물질을 포함하는,
휘트록카이트를 제조하는 방법.
According to claim 1,
At the terminal point of the second hour, the solution in the first container comprises the first phosphate material.
A method for producing whitrockite.
제1항에 있어서,
상기 제4 시간의 터미널 포인트에서, 상기 제1 용기 내의 용액은 상기 제2 포스페이트 물질을 포함하는,
휘트록카이트를 제조하는 방법.
According to claim 1,
At the terminal point of the fourth hour, the solution in the first vessel comprises the second phosphate material.
A method for producing whitrockite.
제1항에 있어서,
상기 제4 시간의 터미널 포인트에서, 상기 제1 용기 내의 용액은 상기 제1 포스페이트 물질 및 상기 제2 포스페이트 물질을 포함하는,
휘트록카이트를 제조하는 방법.
According to claim 1,
At the terminal point of the fourth hour, the solution in the first container comprises the first phosphate material and the second phosphate material.
A method for producing whitrockite.
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