KR20110063962A - One-time usable products - Google Patents

One-time usable products Download PDF

Info

Publication number
KR20110063962A
KR20110063962A KR20090120354A KR20090120354A KR20110063962A KR 20110063962 A KR20110063962 A KR 20110063962A KR 20090120354 A KR20090120354 A KR 20090120354A KR 20090120354 A KR20090120354 A KR 20090120354A KR 20110063962 A KR20110063962 A KR 20110063962A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnesium alloy
biodegradable
nickel
iron
magnesium
Prior art date
Application number
KR20090120354A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
구자교
석현광
양석조
김유찬
조성윤
김종택
Original Assignee
유앤아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유앤아이 주식회사 filed Critical 유앤아이 주식회사
Priority to KR20090120354A priority Critical patent/KR20110063962A/en
Publication of KR20110063962A publication Critical patent/KR20110063962A/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38Packaging materials of special type or form
    • B65D65/46Applications of disintegrable, dissolvable or edible materials
    • B65D65/466Bio- or photodegradable packaging materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47GHOUSEHOLD OR TABLE EQUIPMENT
    • A47G19/00Table service
    • A47G19/02Plates, dishes or the like
    • A47G19/03Plates, dishes or the like for using only once, e.g. made of paper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C08L101/16Compositions of unspecified macromolecular compounds the macromolecular compounds being biodegradable
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02W90/10Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics

Abstract

PURPOSE: A biodegrading disposable product is provided to be bio-degraded in a short time using a biodegradable magnesium alloy, and to secure the light weight of the product. CONSTITUTION: A biodegrading disposable product contains a biodegradable magnesium alloy. The biodegradable magnesium alloy contains magnesium, and an impurity selected from manganese, iron, nickel, or a compound of the iron and the nickel. The biodegradable magnesium alloy is marked with chemical formula 1.

Description

일회용품{ONE-TIME USABLE PRODUCTS}Disposable products {ONE-TIME USABLE PRODUCTS}

본 발명은 생분해성 마그네슘 합금을 포함하는 일회용품에 관한 것이다.The present invention relates to a disposable article comprising a biodegradable magnesium alloy.

공업의 발전과 함께 소득수준의 증가에 따른 식생활의 변화에 의한 인스턴트 식품의 섭취가 많아지고 있다. 현재 이러한 인스턴트 식품에 적합한 위생적이고 편리하며 생산성이 충족되는 식품용기, 포장재, 수저 등의 값싼 일회용품이 요구되고 있다. 이에 따라 일회용품이 패스트푸드점, 편의점 및 자동판매기 등에서 대량 사용하고 있으며, 이러한 일회용품은 사용 후 버리는 파기된 것을 수거하여 재활용함으로써 폐자원의 재활용이라는 효과를 함께 얻고 있다.With the development of the industry, the consumption of instant foods is increasing due to the change of dietary life with the increase of income level. At present, there is a need for cheap disposable products such as food containers, packaging materials, cutlery, etc., which are hygienic, convenient and productive, which are suitable for such instant foods. Accordingly, disposable products are used in large quantities in fast food stores, convenience stores and vending machines, and these disposable products are collected and recycled after being discarded after use.

이러한 일회용 용기류는 여러 가지 우수한 장점으로 인해 사용량이 매년 증가하므로, 이 용기류의 사용증가로 인한 환경오염도 가중되고 있다. 폐기된 일회용 용기류의 처리방법으로 각종 쓰레기와 같이 매립하는 방법이 있는데, 이 경우 토양에 존재하는 전이금속이나 미생물에 의해 거의 분해되지 않는다. 또한 소각방법을 이용하는 경우, 유독 가스(다이옥신, 일산화탄소 등)를 대량 발생하여 지구 온난화는 물론 인체에 유해한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.Such disposable containers have increased year by year due to a number of excellent advantages, environmental pollution due to the increased use of these containers. There is a method of disposal of disposable containers, such as landfills, which are hardly decomposed by transition metals or microorganisms present in the soil. In addition, when incineration is used, it is known that a large amount of toxic gases (dioxin, carbon monoxide, etc.) are generated to have a global warming and harmful effects on the human body.

이러한 환경문제를 극복하기 위하여 기존의 합성수지와 성질이 유사하면서 자연계에서 미생물 및/또는 자외선에 의해 쉽게 분해되는 생분해성 수지가 연구되고 있다. 예를 들어, 일본공개특허 제2005-264159호에서는 성형체의 강도가 우수하고, 대전방지기능이 있는 생분해성 수지 조성물이 개시되어 있다. 또한, 일본등록특허 제4058683호에서는 생분해성 수지에 수산화 마그네슘을 포함하는 금속을 포함하는 수지 조성물이 개시되어 있다. 또한, 미국공개특허 제20070257239호에서는 난연계 첨가제로 수산화금속을 사용하여 수지가 연소될 때, 독성물질 발생을 저하시키는 생분해성 수지 조성물이 개시되어 있다. In order to overcome such environmental problems, biodegradable resins that are similar in nature to conventional synthetic resins and easily decomposed by microorganisms and / or ultraviolet rays have been studied. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2005-264159 discloses a biodegradable resin composition having excellent strength of a molded article and having an antistatic function. In addition, Japanese Patent No. 4058683 discloses a resin composition comprising a metal containing magnesium hydroxide in a biodegradable resin. In addition, US Patent Publication No. 20070257239 discloses a biodegradable resin composition that reduces the generation of toxic substances when the resin is burned using a metal hydroxide as a flame retardant additive.

하지만, 상술한 생분해성 수지는 용도에 따른 적절한 강도와 내열성을 구현하기 어렵고 적절한 분해속도를 갖기 어렵다.However, the above-described biodegradable resins are difficult to realize the appropriate strength and heat resistance according to the use and difficult to have an appropriate decomposition rate.

본 발명의 목적은 자연상태에서 단기간에 생분해되고, 경량이고, 고강도 및 고내열성을 갖는 일회용품을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a disposable product which is biodegradable, lightweight, high strength and high heat resistance in a short time in a natural state.

본 발명은 생분해성 마그네슘 합금을 포함하는 일회용품을 제공하는 것이다.The present invention provides a disposable article comprising a biodegradable magnesium alloy.

본 발명은 생분해성 마그네슘 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재를 제공하는 것이다.The present invention provides a packaging material comprising a biodegradable magnesium alloy.

본 발명의 일회용품은 자연상태에서 단기간에 생분해가 가능하고, 경량이고, 고강도 및 고내열성을 갖는다.Disposable article of the present invention is biodegradable in a short time in the natural state, light weight, high strength and high heat resistance.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

Ⅰ. 일회용품Ⅰ. Disposable

본 발명의 일실시예에 따른 일회용품은 생분해성 마그네슘 합금을 포함한다. 상기 생분해성 마그네슘 합금은 일회용품에 강도와 내열성을 부여해주고, 자연상태에서 단시간에 생분해가 가능하게 해준다. 여기서, 강도와 내열성은 본 발명의 일회용품 내에 포함되는 상기 생분해성 마그네슘 합금의 양으로 조절할 수 있다.Disposable article according to an embodiment of the present invention comprises a biodegradable magnesium alloy. The biodegradable magnesium alloy provides strength and heat resistance to the disposable product, and enables biodegradation in a short time in a natural state. Here, strength and heat resistance can be adjusted by the amount of the biodegradable magnesium alloy included in the disposable product of the present invention.

상기 생분해성 마그네슘 합금은 하기 화학식 1로 표시되는 것일 수 있다.The biodegradable magnesium alloy may be represented by the following formula (1).

<화학식 1><Formula 1>

MgaCabXc Mg a Ca b X c

상기 화학식 1에서, In Chemical Formula 1,

a, b 및 c는 각 성분의 몰비로서, a+b+c=1이고, 0.5≤a<1, 0≤b≤0.4, 0≤c≤0.4이고, 단, b와 c 중 적어도 하나는 0을 초과하고, c가 0일 경우, Ca의 함량이 상기 생분해성 마그네슘 합금 총 중량에 대하여 5 내지 33중량%로 포함되고, X는 지르코늄(Zr), 몰리브덴(Mo), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 스트론튬(Sr), 크롬(Cr), 망간(Mn), 아연(Zn), 규소(Si), 인(P), 니켈(Ni) 및 철(Fe) 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이다.a, b, and c are molar ratios of the components, a + b + c = 1, 0.5 ≦ a <1, 0 ≦ b ≦ 0.4, 0 ≦ c ≦ 0.4, provided that at least one of b and c is 0 And c is 0, the content of Ca is included in the range of 5 to 33% by weight based on the total weight of the biodegradable magnesium alloy, X is zirconium (Zr), molybdenum (Mo), niobium (Nb), tantalum Choose from (Ta), titanium (Ti), strontium (Sr), chromium (Cr), manganese (Mn), zinc (Zn), silicon (Si), phosphorus (P), nickel (Ni), and iron (Fe) It is 1 type or 2 or more types.

상기 X가 2종 이상이어도, X의 총합의 몰비는 상기 c의 범위를 만족한다. 상기 Ca 및 X의 함량이 증가할수록, 마그네슘 합금의 강도가 증가하며, 동시에 생분해 속도가 증가하게 된다. 따라서, 본 발명의 일회용품은 요구되는 강도 및 충진 금속의 소멸속도를 고려하여, 상술한 범위 내에서 Ca 및 X의 양을 결정할 수 있다.Even if said X is 2 or more types, the molar ratio of the sum total of X satisfy | fills the range of said c. As the content of Ca and X increases, the strength of the magnesium alloy increases, and at the same time the rate of biodegradation increases. Therefore, the disposable article of the present invention can determine the amount of Ca and X within the above-described range in consideration of the required strength and the rate of extinction of the filling metal.

상기 X에 니켈(Ni)이 포함될 때. 니켈은 일회용품의 독성을 감소시키고, 부식 속도 제어를 용이하게 한다. 이때 니켈의 함량은 100ppm 이하인 것이 바람직하고, 50ppm이하가 더 바람직하다. 또한, 상기 X에 철(Fe)이 포함될 때, 철은 마그네슘 합금의 부식속도 증가에 매우 큰 영향을 미치므로, 철의 함량은 1,000ppm 이하인 것이 바람직하고, 500ppm 이하인 것이 더 바람직하다. 이때, 철의 함량이 상술한 범위 이상으로 포함되면, 철이 마그네슘에 고용되지 못하고 독립된 인자로 존재 하여 마그네슘의 부식속도를 증가시킨다. When X contains nickel (Ni). Nickel reduces the toxicity of disposable products and facilitates the control of corrosion rate. At this time, the content of nickel is preferably 100ppm or less, more preferably 50ppm or less. In addition, when iron (Fe) is included in X, since iron has a great influence on the increase in corrosion rate of magnesium alloy, the iron content is preferably 1,000 ppm or less, and more preferably 500 ppm or less. At this time, if the iron content is included in the above range, the iron is not dissolved in magnesium and exists as an independent factor to increase the corrosion rate of magnesium.

상기 생분해성 마그네슘 합금은 마그네슘(Mg)과; 불순물로 망간(Mn)과; 철(Fe), 니켈(Ni) 및 철(Fe)과 니켈(Ni)의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종을 포함하고, 상기 불순물의 함량이 상기 마그네슘 100중량부에 대하여 0초과 1중량부 이하이고, {철(Fe), 니켈(Ni), 철(Fe)과 니켈(Ni)의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종}/망간(Mn)=0초과 5이하인 것일 수 있다. The biodegradable magnesium alloy is magnesium (Mg); Manganese (Mn) as an impurity; Including iron (Fe), nickel (Ni) and one selected from the group consisting of a mixture of iron (Fe) and nickel (Ni), the impurity content is greater than 0 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the magnesium It may be less than, {1 type selected from the group consisting of a mixture of iron (Fe), nickel (Ni), iron (Fe) and nickel (Ni) / manganese (Mn) = more than 5 or less.

상기 {철(Fe), 니켈(Ni), 철(Fe)과 니켈(Ni)의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종}/망간(Mn)=0초과 0.2이하인 것이 바람직하다. 상기 {철(Fe), 니켈(Ni), 철(Fe)과 니켈(Ni)의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종}/망간(Mn)이 상술한 범위를 만족하면, 분해속도가 극도로 낮게 제어되어 내식성이 향상된다. It is preferable that {the 1 kind chosen from the group which consists of a mixture of iron (Fe), nickel (Ni), iron (Fe), and nickel (Ni)} / manganese (Mn) = more than 0.2 or less. When the {one kind selected from the group consisting of a mixture of iron (Fe), nickel (Ni), iron (Fe) and nickel (Ni)} / manganese (Mn) satisfies the above-mentioned range, the decomposition rate is extremely Low control improves corrosion resistance.

상기 불순물로 니켈(Ni)과 망간(Mn)이 포함될 때. 순 Mg의 부식 속도를 증가시킨다. When the impurities include nickel (Ni) and manganese (Mn). Increase the corrosion rate of net Mg.

또한, 상기 생분해성 마그네슘 합금은 불순물로 알루미늄(Al)을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the biodegradable magnesium alloy preferably further includes aluminum (Al) as an impurity.

상기 생분해성 마그네슘 합금은 하기 화학식 2로 표시되고, 총 중량에 대하여, Ca은 0 초과 23 중량% 이하; Y는 0 초과 10 중량% 이하; 및 Mg은 잔량을 포함하는 마그네슘 합금일 수 있다.The biodegradable magnesium alloy is represented by the following formula (2), relative to the total weight, Ca is greater than 0 to 23% by weight; Y is greater than 0 and less than or equal to 10 weight percent; And Mg may be a magnesium alloy including the remaining amount.

<화학식 2><Formula 2>

Mg-Ca-YMg-Ca-Y

상기 화학식 2에서, Y는 Mn 또는 Zn이다.In Formula 2, Y is Mn or Zn.

상기 화학식 2로 표시되는 생분해성 마그네슘 함금이 상술한 범위를 만족하면, 기계적 물성 및 내식성이 동시에 향상되고, 취성파괴(脆性破壞)가 일어나지 않는 일회용품을 제공할 수 있다. When the biodegradable magnesium alloy represented by the formula (2) satisfies the above-described range, it is possible to provide a disposable product in which mechanical properties and corrosion resistance are improved at the same time, and brittle fracture does not occur.

또한, 상기 화학식 2로 표시되는 마그네슘 합금은 바람직하게는 총 중량에 대하여, 상기 Ca은 0 초과 23 중량% 이하, Y는 0.1 내지 5중량% 및 Mg은 잔량을 포함하는 것이고, 더 바람직하게는 상기 Ca은 0 초과 23 중량% 이하, X는 0.1 내지 3중량% 및 Mg은 잔량을 포함하는 것이다. 그 이유는 혹시라도 발생할 수 있는 불순물의 부작용을 고려하여 동일 부식 속도를 구현할 경우 불순물의 함량이 적은 것이 유리하기 때문이다.In addition, the magnesium alloy represented by the formula (2) is preferably based on the total weight, Ca is more than 0 to 23% by weight, Y is 0.1 to 5% by weight and Mg is the remaining amount, more preferably the Ca is more than 0 and 23 wt% or less, X is 0.1 to 3 wt% and Mg is the balance. The reason is that when the same corrosion rate is implemented in consideration of possible side effects of impurities, it is advantageous that the content of impurities is small.

상기 생분해성 마그네슘 합금은 초음파를 적용한 것일 수도 있다.The biodegradable magnesium alloy may be applied by ultrasonic.

본 발명의 다른 실시예에 따른 일회용품은 다공성 구조체에 상기 생분해성 마그네슘 합금이 충진된 것일 수도 있다.Disposable article according to another embodiment of the present invention may be filled with the biodegradable magnesium alloy in a porous structure.

상기 다공성 구조체의 기공의 크기는 기술분야의 통상적인 방법을 이용하여 사용되는 분야에 따라 조절될 수 있으나, 200 내지 500㎛인 것이 바람직하다. 상기 기공의 크기가 상술한 범위를 만족하면, 자연상태에서 생분해가 용이하다.The pore size of the porous structure can be adjusted according to the field used using a conventional method in the art, it is preferably 200 to 500㎛. If the pore size satisfies the above-mentioned range, biodegradation is easy in a natural state.

상기 다공성 구조체의 기공율은 5-95%인 것이 바람직하다. 여기서, 기공율은 전체 부피 중 기공이 차지하는 체적비를 말한다. 상기 기공율은 적용하고자 하는 대상의 요구 강도가 높을 경우 기공율을 낮춰 다공성 구조체의 강도를 높일 수 있다. The porosity of the porous structure is preferably 5-95%. Here, the porosity refers to the volume ratio occupied by the pores in the total volume. The porosity may increase the strength of the porous structure by lowering the porosity when the required strength of the object to be applied is high.

상기 다공성 구조체는 금속, 세라믹 및 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 상기 다공성 구조체가 금속일 경우, 타이타늄 또는 타이타늄 합금, 코발트-크롬합금 및 스테인레스로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 상기 다공성 구조체가 세라믹일 경우, 칼슘 포스페이트(Calciu, Phosphate), 알루미나, 지르코니아 및 마그네시아로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 상기 다공성 구조체가 고분자일 경우, 폴리에틸렌, 폴리유산(polylactic acids: PLA), 폴리글리콜산(polyglycolic acid: PGA) 및 이들의 공중합체인 PLGA로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. The porous structure may be at least one selected from the group consisting of metals, ceramics, and polymers. When the porous structure is a metal, it is preferable that it is at least one member selected from the group consisting of titanium or a titanium alloy, cobalt-chromium alloy and stainless steel. When the porous structure is ceramic, it is preferably at least one selected from the group consisting of calcium phosphate (Calciu, Phosphate), alumina, zirconia and magnesia. When the porous structure is a polymer, it is preferably one or more selected from the group consisting of polyethylene, polylactic acids (PLA), polyglycolic acid (PGA), and copolymers thereof PLGA.

본 발명의 또 따른 실시예에 따른 일회용품은 생분해성 수지를 더 포함할 수 있다. 상기 생분해성 수지는 일회용으로 성형 또는 가공될 때 공정을 용이하게 해준다. 또한 상기 생분해성 마그네슘 합금이 단독으로 포함되었을 때보다, 경량화를 구현할 수 있게 한다.Disposable article according to another embodiment of the present invention may further comprise a biodegradable resin. The biodegradable resins facilitate the process when molded or processed for single use. In addition, compared to when the biodegradable magnesium alloy is included alone, it is possible to implement a lightweight.

상기 생분해성 수지는 폴리유산, 폴리글리콜산, 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리부틸렌 숙시네이트(polybutylene succinate), 폴리부틸렌 숙시네이트o아디페이트(adipate) 공중합체, 폴리에틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 아디페이트o테레프탈레이트 공중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트o아디페이트 공중 합체, 폴리비닐 알코올, 폴리우레탄, 폴리에스테르 아미드, 폴리아스파라긴산, 폴리히드록시 부틸레이트, 폴리히드록시 부틸레이트o부레이트(burate) 공중합체, 폴리히드록시 발레르산(polyhydroxy valeric acid), 전분(starch), 키틴, 키토산, 아세트산셀룰로오스 및 아세틸셀룰로오스로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다.The biodegradable resin is polylactic acid, polyglycolic acid, polycaprolactone, polybutylene succinate, polybutylene succinate o adipate copolymer, polyethylene succinate, polybutylene Adipate o terephthalate copolymer, polyethylene terephthalate o adipate copolymer, polyvinyl alcohol, polyurethane, polyester amide, polyaspartic acid, polyhydroxy butyrate, polyhydroxy butylate o burate copolymer , Polyhydroxy valeric acid (polyhydroxy valeric acid), starch (starch), chitin, chitosan, cellulose acetate and one or more selected from the group consisting of acetyl cellulose.

본 발명의 일회용품은 일회용 용기 또는 일회용 수저 등으로 이용될 수 있다.The disposable product of the present invention can be used as a disposable container or disposable cutlery.

Ⅱ. 일회용품의 제조방법II. Manufacturing method of disposable product

본 발명의 일실시예에 따른 일회용품의 제조방법은 a) 상기 생분해성 마그네슘 합금을 제공하는 단계, b) 상기 제공된 생분해성 마그네슘 합금을 성형하는 단계를 포함할 수 있다.Method for producing a disposable article according to an embodiment of the present invention may include a) providing the biodegradable magnesium alloy, b) molding the provided biodegradable magnesium alloy.

상기 a) 단계는 상기 마그네슘을 용융시켜 제공하는 단계인 것이 바람직하다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 a) 단계는 마그네슘과 반응하지 않는 아르곤(Ar)과 같은 불활성 가스 분위기 또는 진공 분위기에서 상기 마그네슘을 용융시켜 제공하는 단계일 수 있다. 또한, 상기 a) 단계는 저항체에 전기를 가하여 열을 발생시키는 저항 가열 방식, 유도 코일에 전류를 흘려 유도 가열하는 방식, 또는 레이저나 집속 광에 의한 방법 등 다양한 방법을 이용하여 상기 마그네슘을 용융시켜 제공하는 단계일 수 있다. 여기서, 상술한 용융방법 중 저항가열 방식이 가장 경제적이다. 마그네슘의 용융 시 불순물들이 잘 섞일 수 있도록 용융 합금(이하 용탕)을 교반하는 것이 바람직하다.Preferably, the step a) is a step of melting and providing the magnesium. In more detail, step a) may be a step of melting and providing the magnesium in an inert gas atmosphere or in a vacuum atmosphere such as argon (Ar) that does not react with magnesium. In the step a), the magnesium may be melted using various methods such as resistance heating, which generates heat by applying electricity to the resistor, induction heating by flowing a current through an induction coil, or by laser or focused light. It may be a step of providing. Here, the resistance heating method of the above-described melting method is the most economical. It is preferable to stir the molten alloy (hereinafter, molten metal) so that impurities can be mixed well when melting magnesium.

본 발명의 다른 실시예에 따른 일회용품이 다공성 구조체의 기공에 상기 생분해성 마그네슘 합금이 충진된 것이라면, 상기 a) 단계는 a-1) 다공성 구조체를 준비하는 단계; 및 a-2) 상기 다공성 구조체의 기공을 상기 생분해성 마그네슘 합금으로 충진시키는 단계를 더 포함할 수 있다.If the disposable product according to another embodiment of the present invention is filled with the biodegradable magnesium alloy in the pores of the porous structure, the step a) comprises the steps of a-1) preparing a porous structure; And a-2) filling pores of the porous structure with the biodegradable magnesium alloy.

상기 a-1) 단계에서, 다공성 구조체는 금속, 세라믹 및 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 1종일 수 있다.In the step a-1), the porous structure may be one selected from the group consisting of metals, ceramics and polymers.

상기 다공성 구조체가 금속만을 이용하여 제조하는 경우, 상기 a-1)단계는 하기와 같다.  When the porous structure is manufactured using only metal, step a-1) is as follows.

우선, 금속을 분말 또는 선재(wire)로 제조한다. 상기 분말 또는 선재로 제조된 금속을 예비성형체(Green preform)로 제조한다. 상기 예비성형체를 제조하는 방법은 소결법 및 상기 소결법이 변형된 방법을 이용할 수 있다. First, the metal is made of powder or wire. The metal produced from the powder or wire is prepared as a green preform. As the method for producing the preform, a sintering method and a method in which the sintering method is modified may be used.

상기 소결법을 이용한 예비성형체의 제조방법은 하기와 같다. The production method of the preform using the sintering method is as follows.

우선, 상기 분말 또는 선재로 제조된 금속을 용기에 담거나 100MPa 이하의 적정한 힘으로 눌러 약한 강도를 갖게 만들고, 상기와 같이 약한 강도를 갖게된 금속을 상기 금속의 융점의 2/10 내지 9/10의 온도로 유지시켜 분말 또는 선재끼리 결합하여 기계적 강도를 갖는 예비성형체를 제조한다. First, a metal made of the powder or wire is put in a container or pressed with an appropriate force of 100 MPa or less to have a weak strength, and the metal having such a weak strength is 2/10 to 9/10 of the melting point of the metal. Maintained at the temperature of the powder or wires to combine to prepare a preform having a mechanical strength.

또한, 상기 소결법이 변형된 방법을 이용한 제조방법은 하기와 같다. In addition, the manufacturing method using a method in which the sintering method is modified is as follows.

상기 분말 또는 선재로 제조한 금속을 그라파이트와 같은 전도성 용기에 담 고, 전도성 용기에 고전류를 흘려 상기 분말 또는 선재로 제조된 금속의 접촉부에서 순간적으로 열이 발생하도록 하여 소결체를 만들어 예비성형체를 제조한다. The preform is manufactured by sintering the metal made of the powder or wire into a conductive container such as graphite and flowing a high current through the conductive container to generate heat instantaneously at the contact portion of the metal made of the powder or wire. .

상기 다공성 구조체가 금속 및 고분자를 포함하여 제조되는 경우, 상기 a-1) 단계는 하기와 같다. When the porous structure is manufactured including a metal and a polymer, the step a-1) is as follows.

우선, 금속을 분말 또는 선재(wire)로 제조한다. 이어서, 상기 분말 또는 선재로 제조된 금속에 고분자를 혼합시키고, 온도를 상승시키는 과정에서 저온에서 고분자가 분해되어 소멸되고, 고온에서 분말 또는 선재로 제조된 금속이 소결되어 적절한 기계적 강도를 갖는 예비성형체를 제조한다. 이 때 소결 온도, 가압력, 고분자와 금속의 혼합비 등에 따라 기공율과 소결체의 강도가 결정되며 필요에 따라 적정한 조건을 선택할 수 있다. 소결온도는 다공성 구조체 제조에 사용된 소재의 종류에 따라 달라지며, 일반적으로 다공성 구조체의 융점의 1/2 내지 9/10 정도가 바람직하다. 소결 시 압력을 가하지 않더라도 소결은 일어나지만 가압력이 높을수록 소결이 빨리 진행된다. 다만, 가압력을 높일수록 장치 비용과 금형 비용 등 추가 비용이 소요되므로 적정한 압력을 선택하는 것이 좋다.First, the metal is made of powder or wire. Subsequently, the polymer is mixed with the metal made of powder or wire, and the polymer is decomposed and extinguished at low temperature in the process of raising the temperature, and the metal made of powder or wire is sintered at high temperature to have a suitable mechanical strength. To prepare. At this time, the porosity and the strength of the sintered body are determined according to the sintering temperature, the pressing force, the mixing ratio of the polymer and the metal, and appropriate conditions can be selected as necessary. The sintering temperature depends on the type of material used to prepare the porous structure, and generally, about 1/2 to 9/10 of the melting point of the porous structure is preferable. Although sintering occurs even if no pressure is applied during sintering, the higher the pressure, the faster the sintering proceeds. However, as the pressing force is increased, additional costs such as device cost and mold cost are required, so it is better to select an appropriate pressure.

또한, 상술한 방법 외에, 상기 다공성 구조체가 금속 및 고분자를 포함하여 제조되는 경우, 상기 a-1)단계는 하기와 같다. In addition, in addition to the above-described method, when the porous structure is prepared including a metal and a polymer, the step a-1) is as follows.

우선, 고분자 표면을 금, 백금 및 Pd 등의 귀금속으로 도금한다. 그 후, 고분자를 제거하여 생체적합성이 더욱 양호한 금속 다공성 구조체를 제조할 수 있다.First, the polymer surface is plated with precious metals such as gold, platinum, and Pd. Thereafter, the polymer may be removed to prepare a metal porous structure having better biocompatibility.

상기 다공성 구조체가 수용성 염과 금속을 이용하여 제조되는 경우, 상기 a-1) 단계는 하기와 같다.When the porous structure is prepared using a water-soluble salt and a metal, the step a-1) is as follows.

우선, 수용성 염과 금속분말을 혼합하여 고온 성형하여 예비성형체를 제조한다. 여기서, 상기 수용성 염은 NaNO2, KNO2, NaNO3, NaCl, CuCl, KNO3, KCl, LiCl, KNO3, PbCl2, MgCl2, CaCl2 및 BaCl3으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 이어서, 상기 예비성형체를 금속분말 융점의 2/10 내지 9/10의 온도에서 가압한다. 가압과정에서, 금속분말은 원자 이동에 의해 서로 결합되어 구조체를 형성하고, 수용성 염이 내부에 포함된 복합재를 형성하게 된다. 상기 복합재를 물에 담그게 되면 수용성 염만 녹아 나와 기공이 있는 금속 다공성 구조체가 제조된다. 더 나아가 금속 소재를 완전히 용융한 후 가스를 발생하는 발포제를 주입하여 금속 다공성 구조체를 제조할 수도 있다. First, a water-soluble salt and a metal powder are mixed and molded at high temperature to prepare a preform. Here, the water-soluble salt is preferably at least one selected from the group consisting of NaNO 2, KNO 2, NaNO 3, NaCl, CuCl, KNO 3, KCl, LiCl, KNO 3, PbCl 2, MgCl 2, CaCl 2 and BaCl 3. Subsequently, the preform is pressed at a temperature of 2/10 to 9/10 of the melting point of the metal powder. In the pressing process, the metal powders are bonded to each other by atomic transfer to form a structure, and form a composite material containing a water-soluble salt therein. When the composite material is immersed in water, only the water-soluble salt is dissolved to prepare a metal porous structure having pores. Furthermore, the metal porous structure may be manufactured by injecting a blowing agent that generates gas after completely melting the metal material.

상기 다공성 구조체가 고분자 및 금속이온을 포함하는 전해액을 이용하여 제조되는 경우, 상기 a-1) 단계는 하기와 같다.When the porous structure is manufactured using an electrolyte solution containing a polymer and a metal ion, the step a-1) is as follows.

우선, 다공성 고분자의 표면을 금속이온을 포함하는 전해액을 이용하여 금속으로 도금한다. 이때, 상기 금속이온은 특별히 한정하지 않으나, Ti, Co, Cr 및 Zr으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 이어서, 온도를 올려 고분자를 제거하면 다공성 금속 구조체를 제조할 수 있다. First, the surface of the porous polymer is plated with a metal using an electrolyte solution containing metal ions. In this case, the metal ion is not particularly limited, but is preferably at least one selected from the group consisting of Ti, Co, Cr, and Zr. Subsequently, when the temperature is removed to remove the polymer, a porous metal structure may be manufactured.

상기 다공성 구조체가 세라믹을 이용하여 제조되는 경우, 상기 a-2)단계는 하기와 같다.When the porous structure is manufactured using a ceramic, the step a-2) is as follows.

우선, 세라믹 미분과 바인더 폴리머(고분자)를 혼합한다. 상기 혼합물을 폴리우레탄과 같은 제거 가능한 소재로 만들어진 폼(foam)재의 골격 구조 표면에 입힌 후 건조하여 다공성 구조체를 만든다, 그 후, 온도를 높이면 결합재 고분자의 연소 온도 부근에서 고분자가 연소하여 제거되고, 온도를 더욱 높이게 되면 남은 세라믹끼리 서로 소결되어 기계적 강도가 있는 다공성 구조체를 제조할 수 있다. First, ceramic fine powder and binder polymer (polymer) are mixed. The mixture is coated on the surface of the skeleton structure of a foam material made of a removable material such as polyurethane and dried to form a porous structure. Then, when the temperature is increased, the polymer is burned and removed near the combustion temperature of the binder polymer, If the temperature is further increased, the remaining ceramics may be sintered with each other to produce a porous structure having mechanical strength.

여기서, 상기 세라믹 미분은 하이드록시아파타이트(HA), 지르코니아 및 알루미나로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.Here, the ceramic fine powder is preferably at least one selected from the group consisting of hydroxyapatite (HA), zirconia and alumina.

상기 a-1) 단계는 상술한 다공성 구조체의 제조방법을 변형하거나 조합하는 방법, 또는 이종 소재의 일부에 적용하여 내부와 외부의 기공율이 다르게 제어된 다공성 구조체를 제조하는 방법일 수도 있다. 후자의 방법으로는, 내부가 기공이 적거나 없는 고밀도이고 바깥쪽은 기공율이 높아 위치별 기공율이 다른 다공성 구조체를 제조할 수 있다,Step a-1) may be a method of modifying or combining the above-described method of manufacturing a porous structure, or a method of manufacturing a porous structure in which the porosity of the inside and the outside is controlled by applying a part of a heterogeneous material. In the latter method, it is possible to produce a porous structure having high or low porosity on the inside and high porosity on the outside.

상기 a-2) 단계는, 상기 생분해성 마그네슘 합금의 용융액에 상기 다공성 구조체를 침지시키는 방법, 상기 다공성 구조체를 고정시키고 마그네슘의 용융액을 흘려 기공이 충진되도록 하는 방법, 및 상기 두 가지 방법에서 외부로부터 1기압 이상의 압력을 가하여 용융된 상기 생분해성 마그네슘이 보다 용이하게 다공성 구조체의 기공 사이로 충진되도록 하는 방법으로 이루어진 군에서 선택되는 1종을 이용할 수 있다. 이 때 용융된 생분해성 마그네슘 합금이 기공을 충진시키는 동안 응고되지 않도록 다공성 구조체를 가열하거나 표면의 각종 오염 물질을 제거하여 용융된 마그네슘이 쉽게 기공을 채우도록 유도할 수 있다. Step a-2), the method of immersing the porous structure in the melt of the biodegradable magnesium alloy, the method of fixing the porous structure and flowing the melt of magnesium to fill the pores, and the two methods from the outside One type selected from the group consisting of a method of applying the pressure of 1 atm or more to allow the molten biodegradable magnesium to be more easily filled between pores of the porous structure may be used. At this time, the molten biodegradable magnesium alloy may be heated so as not to solidify while filling the pores, or the various contaminants on the surface may be removed to induce the molten magnesium to easily fill the pores.

또한, 상기 a-2) 단계는 하기와 같은 단계일 수도 있다. 보다 상세하게 설명하면, 우선 마그네슘을 고온에서, 바람직하게는 700℃ 이상에서 유지하여 기화시킨 후, 마그네슘 증기가 다공성 구조체의 기공 사이를 통과하면서 기공 표면에 증착되도록 하여, 마그네슘으로 다공성 구조체의 기공을 충진시키는 단계일 수 있다. In addition, the step a-2) may be the following steps. In more detail, first, magnesium is vaporized by maintaining it at a high temperature, preferably at 700 ° C. or higher, and then magnesium vapor is deposited on the pore surface while passing between the pores of the porous structure, so that the pores of the porous structure are made of magnesium. It may be a filling step.

또한, 상기 a-2) 단계는 하기와 같은 단계일 수도 있다. 보다 상세하게 설명하면 마그네슘을 포함하는 염을 액체에 용해한 후, 다공성 구조체를 그 액체에 통과시키면서 다공성 구조체의 기공 표면에 마그네슘이 흡착되도록 하는 단계일 수 있다. In addition, the step a-2) may be the following steps. In more detail, after dissolving a salt containing magnesium in a liquid, the magnesium may be adsorbed to the pore surface of the porous structure while passing the porous structure through the liquid.

상기한 바와 같은 충진 방법 외에, 또 다른 변형 예로 다공성 구조체의 기공을 마그네슘 합금으로 완전히 충진시키지 않고 일부만 충진시킬 수도 있다. 즉, 다공성 구조체에 용융 마그네슘을 충진시킨 후, 마그네슘이 완전히 응고하기 전에 다공성 구조체에 고압가스를 불거나 다공성 구조체를 회전시키거나 털게 되면 응고되지 않은 마그네슘이 다공성 구조체로부터 제거되고 일부의 마그네슘만 기공에 잔존하게 되어 기공의 일부에 마그네슘이 함침된 복합재를 제조할 수 있다. 이 경우, 다공성 구조체 기공의 위치별 마그네슘 충진율이 다르게 제어될 수 있다. In addition to the filling method as described above, in another modification, only some of the pores of the porous structure may be filled without completely filling the magnesium alloy. That is, after the molten magnesium is filled in the porous structure, if the high pressure gas is blown into the porous structure or the porous structure is rotated or shaken before the magnesium is completely solidified, the unsolidified magnesium is removed from the porous structure and only a part of the magnesium It can remain to produce a composite with magnesium impregnated in some of the pores. In this case, the magnesium filling rate for each position of the porous structure pores may be controlled differently.

한편, 융점이 마그네슘에 비해 낮은 고분자의 경우 다공성 구조체를 먼저 만들고, 추후에 용융된 마그네슘으로 기공을 충진시킬 경우 고분자 다공성 구조체가 제 형상을 유지할 수 없게 된다. 따라서 고분자와 생분해성 마그네슘 합금을 포함하는 일회용품은 생분해성 마그네슘 합금 분말과 고분자를 부피 분율 5:95 내지 95:5의 범위에서 혼합한 후 섭씨 150 내지 500℃로 승온하여 1기압 내지 100기압의 범위로 가압하는 방법으로 생분해성 마그네슘 합금을 포함하는 일회용품을 제조하 는 것이 바람직하다. 상기한 조건은 고분자 다공성 구조체-생분해성 마그네슘 합금을 포함하는 일회용품의 바람직한 제조 조건일 뿐이며, 상기 조건에서 벗어난 조건에서도 고분자 다공성 구조체-생분해성 마그네슘 합금을 포함하는 일회용품이 성형되지 않는 것은 아니므로 제조 조건 변경에 의해 본 발명의 권리가 침해될 수 없다.On the other hand, in the case of a polymer having a lower melting point than magnesium, the porous structure is first formed, and when the pores are subsequently filled with molten magnesium, the polymer porous structure cannot maintain its shape. Therefore, the disposable product including the polymer and the biodegradable magnesium alloy is mixed with the biodegradable magnesium alloy powder and the polymer in the volume fraction of the range of 5:95 to 95: 5 and then heated to 150 to 500 ℃ Celsius range of 1 atm to 100 atm It is preferable to prepare a disposable product containing a biodegradable magnesium alloy by a method of pressurizing with. The above conditions are only preferable manufacturing conditions of the disposable article containing the polymer porous structure-biodegradable magnesium alloy, and even if the conditions deviated from the above conditions, the disposable article containing the polymer porous structure-biodegradable magnesium alloy is not molded. Modifications may not infringe the rights of the present invention.

전술한 바와 같은 금속, 세라믹 및 고분자 다공성 구조체의 제조방법 및 다공성 구조체의 기공을 마그네슘 합금으로 충진시키는 방법, 생분해성 마그네슘 합금으로 충진된 고분자를 포함하는 생분해성 일회용품 제조방법은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 보호범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Method for producing a metal, ceramic and polymer porous structure as described above, a method for filling the pores of the porous structure with a magnesium alloy, a method for producing a biodegradable disposables comprising a polymer filled with a biodegradable magnesium alloy to illustrate the present invention Only, the protection scope of the present invention is not limited thereto.

본 발명의 생분해성 마그네슘 합금의 제조방법에 포함되는 b) 단계는, 상기 용융된 생분해성 마그네슘 합금을 냉각방법, 압출방법 및 금속가공방법으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 성형하는 단계일 수 있다.Step b) included in the method for producing a biodegradable magnesium alloy of the present invention may be a step of molding the molten biodegradable magnesium alloy into at least one selected from the group consisting of a cooling method, an extrusion method, and a metal processing method. have.

상기 냉각방법은, 마그네슘 합금의 기계적 강도를 향상시킬 목적으로 이용할 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 상기 a) 단계에서 마그네슘이 용융된다면, 용융된 마그네슘이 포함된 도가니를 물에 침지시키는 방법을 이용할 수 있다. 또한, 상기 용융된 마그네슘을 아르곤 등 불활성 가스를 이용하여 분무하는 냉각방법을 이용할 수 있다. 상기 분무하는 냉각방법은 훨씬 높은 속도로 냉각되어 매우 미세한 조직을 나타낼 수 있다. 하지만, 작은 크기로 마그네슘을 주조할 경우 내부에 다수의 기공(검은 부분)이 형성될 수도 있으므로, 주의해야 한다.The said cooling method can be used for the purpose of improving the mechanical strength of a magnesium alloy. In more detail, if magnesium is melted in step a), a method of immersing the crucible containing molten magnesium in water may be used. In addition, a cooling method of spraying the molten magnesium using an inert gas such as argon may be used. The spraying cooling method can be cooled at a much higher rate to show very fine texture. However, care should be taken when casting magnesium to a smaller size, since a large number of pores (black portions) may be formed inside.

상기 압출방법은, 마그네슘의 조직이 균일해지고 기계적 성능이 향상시킬 목적으로 이용된다. 상기 압출방법은 300 내지 450℃에서 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 상기 마그네슘의 압출은 압출전후 단면적 감소비율(압출비)을 10:1 내지 30:1 내에서 수행할 수 있다. 압출비가 커질수록 압출재의 미세조직이 균일해지고, 주조시 형성된 결함이 용이하게 제거되는 장점이 있으나, 이 경우, 압출장치용량을 증가시키는 것이 바람직하다.The extrusion method is used for the purpose of making the structure of magnesium uniform and improving mechanical performance. The extrusion method is preferably made at 300 to 450 ℃. In addition, the extrusion of the magnesium may be carried out within 10: 1 to 30: 1 reduction ratio (extrusion ratio) before and after extrusion. As the extrusion ratio increases, the microstructure of the extrusion material becomes uniform, and there is an advantage in that defects formed during casting are easily removed. In this case, it is preferable to increase the extrusion device capacity.

상기 금속가공방법은, 당 업계에서 공지된 금속가공방법이면, 특별히 한정하지 않는다. 예를 들면, 최종 제품에 가까운 형태로 가공된 형틀에 전술한 바와 같이 용융된 마그네슘을 부어서 직접 주조하는 방법, 봉상이나 판상 등의 중간재로 제조한 후 이를 선반 또는 밀링 가공하는 방법, 마그네슘 합금을 큰힘으로 가압단조하여 최종 제품 형상으로 제조하는 방법 등을 들 수 있다.The metal processing method is not particularly limited as long as it is a metal processing method known in the art. For example, as described above, the molten magnesium is poured directly into a mold processed in a form close to the final product, which is manufactured from an intermediate material such as rod or plate, and then lathed or milled, and a large amount of magnesium alloy is applied. And pressurized forging to produce a final product shape.

본 발명의 또 다른 실시예인 일회용품이 생분해성 마그네슘 합금 및 생분해성 수지를 포함한다면, c) 상기 생분해성 마그네슘 합금에 생분해성 수지를 피복하는 단계를 더 포함할 수 있다. In another embodiment of the present invention, if the disposable product includes a biodegradable magnesium alloy and a biodegradable resin, c) may further include coating a biodegradable resin on the biodegradable magnesium alloy.

본 발명의 일회용품은 자연상태에서 단기간에 생분해가 가능하고, 경량이고, 고강도 및 고내열성을 갖는다.Disposable article of the present invention is biodegradable in a short time in the natural state, light weight, high strength and high heat resistance.

Ⅲ. 포장재III. Packing materials

본 발명의 일실시예에 따른 포장재는 생분해성 마그네슘 합금을 포함할 수 있다. 상기 생분해성 마그네슘 합금에 대한 설명은 상술하였으므로 생략한다.The packaging material according to an embodiment of the present invention may include a biodegradable magnesium alloy. Since the description of the biodegradable magnesium alloy has been described above, it will be omitted.

본 발명의 다른 실시예에 따른 포장재는 다공성 구조체의 기공에 생분해성 마그네슘 합금이 충진된 것일 수 있다. 상기 다공성 구조체에 대한 설명은 상술하였으므로 생략한다.The packaging material according to another embodiment of the present invention may be a biodegradable magnesium alloy is filled in the pores of the porous structure. Since the description of the porous structure has been described above, it will be omitted.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 포장재는 생분해성 수지를 더 포함할 수 있다. 상기 생분해성 수지에 대한 설명은 상술하였으므로 생략한다.The packaging material according to another embodiment of the present invention may further include a biodegradable resin. Since the description of the biodegradable resin has been described above, it will be omitted.

Ⅳ. 포장재의 제조방법Ⅳ. Manufacturing method of packaging material

본 발명의 일실시예에 따른 포장재는 a) 상기 생분해성 마그네슘 합금을 제공하는 단계, b) 상기 제공된 생분해성 마그네슘 합금을 성형하는 단계를 포함할 수 있다.The packaging material according to an embodiment of the present invention may include a) providing the biodegradable magnesium alloy, b) molding the provided biodegradable magnesium alloy.

본 발명의 다른 실시예에 따른 포장재가 다공성 구조체의 기공에 상기 생분해성 마그네슘 합금이 충진된 것이라면, 상기 a) 단계는 a-1) 다공성 구조체를 준비하는 단계; 및 a-2)상기 다공성 구조체의 기공을 상기 생분해성 마그네슘 합금으로 충진시키는 단계를 더 포함할 수 있다.If the packaging material according to another embodiment of the present invention is filled with the biodegradable magnesium alloy in the pores of the porous structure, the step a) comprises the steps of a-1) preparing a porous structure; And a-2) filling pores of the porous structure with the biodegradable magnesium alloy.

본 발명의 또 다른 실시예인 일회용품이 생분해성 마그네슘 합금 및 생분해성 수지를 포함한다면, c) 상기 생분해성 마그네슘 합금에 생분해성 수지를 피복하 는 단계를 더 포함할 수 있다. In another embodiment of the present invention, if the disposable product includes a biodegradable magnesium alloy and a biodegradable resin, c) may further include coating a biodegradable resin on the biodegradable magnesium alloy.

각 단계에 대한 설명은 상술하였으므로 생략한다.Description of each step is omitted because it has been described above.

이하, 실시예를 통하여 생분해성 마그네슘 합금을 포함하는 일회용품 또는 포장재의 제조를 더욱 상세하게 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정할 것을 의도하지 않는다.Hereinafter, the production of a disposable or packaging material containing a biodegradable magnesium alloy will be described in more detail with reference to Examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention.

실시예1 내지 실시예4: 생분해성 마그네슘 합금의 제조Examples 1-4: Preparation of Biodegradable Magnesium Alloys

<실시예1>Example 1

하기 표 1의 조성으로 마그네슘(시약용 초순도: 99.9999%)에 불순물(마그네슘 기준)을 혼합하여 스텐레스 강(SUS 410)으로 제작된 내부 직경 50mm의 도가니(Crucible)에 장입하였다. 이어서, 도가니 속의 마그네슘이 공기와 접촉하지 않도록 도가니 주위에 아르곤(Ar) 가스를 흘려주면서 저항 가열로를 이용하여 도가니 온도를 약 700℃에서 750℃ 범위로 올려 마그네슘을 용융하였다. 용융된 마그네슘과 불순물이 서로 잘 섞일 수 있도록 도가니를 흔들어 교반시켰다. 완전히 용융된 마그네슘을 냉각하여 고체 상태의 마그네슘을 제조하였다. 또한 냉각시킬 때에는 마그네슘의 기계적 강도를 향상시킬 목적으로 도가니를 물에 침지시켜 용융된 마그네슘이 급속히 냉각되도록 하였다. In Table 1, impurities (magnesium based) were mixed with magnesium (ultra purity: 99.9999% for reagents) and charged into a crucible having an internal diameter of 50 mm made of stainless steel (SUS 410). Subsequently, argon (Ar) gas was flowed around the crucible so that magnesium in the crucible did not come into contact with air, and the crucible temperature was raised from about 700 ° C. to 750 ° C. using a resistance furnace to melt magnesium. The crucible was shaken and stirred so that the molten magnesium and impurities could be mixed well. The molten magnesium was cooled to produce magnesium in the solid state. In addition, when cooling, the crucible was immersed in water for the purpose of improving the mechanical strength of the magnesium so that the molten magnesium is cooled rapidly.

Fe(ppm)Fe (ppm) Ni(ppm)Ni (ppm) 실시예 1-1Example 1-1 400400 1010 실시예 1-2Example 1-2 7070 55 실시예 1-3Example 1-3 1010 3535

도 1은 실시예 1-1의 주조재의 단면을 연마하여 광학현미경으로 관찰한 사진이다.1 is a photograph taken by an optical microscope after polishing the cross section of the casting material of Example 1-1.

<실시예 2><Example 2>

하기 표 2의 조성으로 혼합된 Mg-Ca에 불순물(Mg-Ca 합금 기준)을 혼합한 후, 스텐레스 강(SUS 410)으로 제작된 내부 직경 50mm의 도가니(Crucible)에 장입하였다. 이어서, 도가니 속의 마그네슘 합금이 공기와 접촉하지 않도록 도가니 주위에 아르곤(Ar) 가스를 흘려주면서 저항 가열로를 이용하여 도가니 온도를 약 700℃에서 1000℃ 범위로 올려 마그네슘 합금을 용융하였다. 완전히 용융된 마그네슘 합금을 냉각하여 고체 상태의 마그네슘 합금을 제조하였다. 용융된 마그네슘 합금의 구성 원소들이 서로 잘 섞일 수 있도록 도가니를 흔들어 교반시켰다. 또한 냉각시킬 때에는 마그네슘 합금의 기계적 강도를 향상시킬 목적으로 도가니를 물에 침지시켜 용융된 마그네슘 합금이 급속히 냉각되도록 하였다.The impurities (based on the Mg-Ca alloy) were mixed with Mg-Ca mixed with the composition shown in Table 2, and then charged into a crucible having an internal diameter of 50 mm made of stainless steel (SUS 410). Subsequently, argon (Ar) gas was flowed around the crucible so that the magnesium alloy in the crucible did not come into contact with air, and the crucible temperature was raised from about 700 ° C. to 1000 ° C. using a resistance furnace to melt the magnesium alloy. The fully molten magnesium alloy was cooled to produce a magnesium alloy in the solid state. The crucible was shaken and stirred so that the constituent elements of the molten magnesium alloy could be mixed well with each other. In addition, when cooling, the crucible was immersed in water for the purpose of improving the mechanical strength of the magnesium alloy to rapidly cool the molten magnesium alloy.

Mg(중량%)Mg (% by weight) Ca(중량%)Ca (% by weight) Fe(ppm)Fe (ppm) Ni(ppm)Ni (ppm) 실시예 2-1Example 2-1 99.299.2 0.80.8 1010 3535 실시예 2-2Example 2-2 9595 55 1010 3535 실시예 2-3Example 2-3 89.589.5 10.510.5 1010 3535 실시예 2-4Examples 2-4 7777 2323 1010 3535 실시예 2-5Example 2-5 6767 3333 1010 3535

Mg: 시약용 초순도(99.9999%) 마그네슘Mg: ultra-pure (99.9999%) magnesium for reagents

도 2는 실시예 2-5로 제조된 주조재의 외관사진이다.Figure 2 is a photograph of the appearance of the cast material produced in Example 2-5.

도 3 내지 도7은 각각 실시예 2-1 내지 실시예 2-5로 제조된 주조재의 단면을 연마하여 광학 현미경으로 관찰한 것이다. 3 to 7 are polished cross sections of the cast materials prepared in Examples 2-1 to 2-5, respectively, and observed with an optical microscope.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 실시예 2-1 내지 실시예 2-5로 제조된 주조재는 회색의 Mg이 대부분의 면적을 차지하며, 일부 짙은 회색의 Mg2Ca 화합물과 Mg 혼합영역이 약간 나타나고 있다. Ca의 양이 증가할수록 짙은 회색 부분(Mg2Ca 화합물과 Mg의 혼합영역 또는 공정영역이라고 함)의 면적이 증가한다. 그리고 실시예 2-1 내지 실시예 2-5로 제조된 주조재 모두에는 내부에 기공과 같은 결함이 없이 양호하게 제조되었음을 알 수 있다. 3 to 7, in the cast material prepared in Examples 2-1 to 2-5, gray Mg occupies most of the area, and some dark gray Mg 2 Ca compounds and Mg mixed regions appear slightly. . As the amount of Ca increases, the area of the dark gray portion (called the mixed or process region of Mg 2 Ca compound and Mg) increases. In addition, it can be seen that all of the casting materials manufactured in Examples 2-1 to 2-5 were well manufactured without defects such as pores therein.

<실시예 3><Example 3>

Mg를 67 중량%, Ca 33중량을 포함하는 마그네슘 합금을 가열로로 녹인 후 직경 약 3㎜의 미세한 구멍에 용융된 마그네슘 합금을 아르곤 가스로 분무하는 방법(일명, 가스 블로잉(gas blowing)법이라 함)으로 강제 주입하여 응고시키는 방법으로 급속 냉각된 마그네슘 합금 소재를 제조하였다. 이러한 방법을 사용할 경우 마그네슘 합금 소재는 상기 실시예 1, 2의 경우보다 훨씬 높은 속도로 냉각되어 매우 미세한 조직을 나타낸다. A method of melting a magnesium alloy containing 67 wt% Mg and 33 wt% Ca with a heating furnace and then spraying a molten magnesium alloy with argon gas into a fine hole having a diameter of about 3 mm (also called gas blowing). By rapidly injecting and solidifying to prepare a rapidly cooled magnesium alloy material. When using this method, the magnesium alloy material is cooled at a much higher rate than that of Examples 1 and 2, showing very fine structure.

도 8에는 상기 방법으로 제조된 Mg0.67Ca0.33 합금의 단면을 광학현미경으로 관찰한 것이다.8 is a cross-sectional view of the Mg 0.67 Ca 0.33 alloy prepared by the above method with an optical microscope.

도 8을 참조하면, 도가니를 수중에 침지하여 냉각시키는 방법으로 제조된 마그네슘 합금 소재의 단면 광학 사진인 도 7과 비교해 볼 때 구성 상(phase)의 크기가 매우 미세하다는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 8, it can be seen that the size of the constituent phase is very fine as compared with FIG. 7, which is a cross-sectional optical photograph of a magnesium alloy material manufactured by immersing the crucible in water and cooling.

<실시예 4><Example 4>

표 3의 기재된 조성으로 Mg-Ca 합금에 불순물(Mg-Ca 합금 기준)을 혼합한 후, 전술한 실시예 1과 같은 방법을 이용하여 제조한 후 이를 압출하였다. 압출온도는 Ca함량에 따라 달리하였으며 Ca량이 증가할수록 높여 압출이 용이하게 이루어지도록 하였다. 압출 온도는 최저 300℃, 최고 450℃ 범위에서 수행하였으며, 압출 전 후 단면적 감소 비율(압출비)은 15:1로 고정하였다. After mixing impurities (based on the Mg-Ca alloy) to the Mg-Ca alloy in the composition described in Table 3, it was prepared using the same method as in Example 1 described above, and then extruded. The extrusion temperature was varied depending on the Ca content and was increased as the Ca content was increased to facilitate the extrusion. Extrusion temperature was carried out in the range of at least 300 ℃, at a maximum 450 ℃, the cross-sectional area reduction ratio (extrusion ratio) before and after extrusion was fixed to 15: 1.

Mg(중량%)Mg (% by weight) Ca(중량%)Ca (% by weight) Fe(ppm)Fe (ppm) Ni(ppm)Ni (ppm) 실시예 4-1Example 4-1 100100 0.00.0 1010 3535 실시예 4-2Example 4-2 99.299.2 0.80.8 1010 3535 실시예 4-3Example 4-3 9595 55 1010 3535 실시예 4-4Example 4-4 89.589.5 10.510.5 1010 3535 실시예 4-5Example 4-5 7777 2323 1010 3535 실시예 4-6Example 4-6 6767 3333 1010 3535

도 9은 압출에 따른 미세조직 변화를 나타낸 것으로서, 실시예 4-3(압출된 Mg0.95Ca0.05)의 길이 방향(좌)과 수평방향(우)의 단면을 광학현미경으로 관찰한 사진이다. 도 4의 주조재에서 보이는 장비꽃잎 모양의 미세조직이 압출시 변형되었음을 확인할 수 있다.FIG. 9 shows the microstructure change according to the extrusion, and is a photograph obtained by observing the cross section of the longitudinal direction (left) and the horizontal direction (right) of Example 4-3 (extruded Mg0.95Ca0.05). It can be seen that the microstructure of the petal-shaped equipment visible in the casting material of Figure 4 is deformed during extrusion.

<실시예 5><Example 5>

실시예 1, 2에서 제조된 합금을 직경 3인치, 두께 5mm의 원판(타겟)으로 가공한 후, 이를 진공 챔버 내부에 설치하고 RF 전원을 가하여 스퍼터링(sputtering)하는 방법으로 Ti 합금 모재 표면에 마그네슘 합금 코팅층을 형성하였다. After the alloys prepared in Examples 1 and 2 were processed into discs (targets) having a diameter of 3 inches and a thickness of 5 mm, magnesium was placed on the surface of the Ti alloy base material by sputtering by installing them inside a vacuum chamber and applying RF power. An alloy coating layer was formed.

도 10은 상기 방법에 의해 코팅막이 형성된 생체 소재(Ti 합금)를 굽힘 충격을 가하여 코팅 단면이 드러나도록 절단한 후 전자 현미경으로 관찰한 것이다. 코팅층의 두께는 약 5㎛ 이고, 코팅막이 수직 방향으로 성장한 것을 볼 수 있으며, 마그네슘 합금 코팅 표면에 요철이 생겨있음을 확인할 수 있다. FIG. 10 shows the biological material (Ti alloy) on which the coating film is formed by the method described above, and cuts the coating cross-section to reveal the coating cross section, and then observes the result by electron microscope. The thickness of the coating layer is about 5㎛, it can be seen that the coating film is grown in the vertical direction, it can be seen that irregularities are formed on the magnesium alloy coating surface.

도 11은 Ti6V4Al합금 위에 실시예 5에 의해 형성된 마그네슘 합금계 코팅막 표면을 다이아몬드 팁(tip)으로 긁은 다음 전자현미경으로 관찰한 사진이다. 도 16에 있어서, 위 사진은 표면 세정 없이 코팅한 시편, 중간 사진은 약 1분간 플라즈마 분위기에서 표면 세정 후 코팅한 시편, 아래 사진은 약 2분간 플라즈마 분위기에서 표면 세정한 후 코팅한 시편의 사진이다. 표면 세정 없이 코팅했을 경우에는 코팅막이 외부 응력에 의해 다이아몬드 팁이 지나간 주위가 약간 박리되는 현상이 발생하였으나, 표면을 깨끗이 세정한 후 코팅하였을 경우 코팅 막은 외부 응력에 의해 박리되지 않음을 알 수 있다. FIG. 11 is a photograph of a magnesium alloy coating layer formed by Example 5 on a Ti 6 V 4 Al alloy with a diamond tip, and then observed with an electron microscope. FIG. In FIG. 16, the upper photograph is a specimen coated without surface cleaning, the intermediate photograph is a specimen coated after surface cleaning in a plasma atmosphere for about 1 minute, and the lower photograph is a specimen coated after surface cleaning in a plasma atmosphere for about 2 minutes. . In the case of coating without surface cleaning, the phenomenon that the coating film is slightly peeled off due to the external diamond tip occurred due to external stress. However, when the coating film is cleaned and then cleaned, the coating film is not peeled off by external stress.

시험예 1: 마그네슘 합금의 특성 평가Test Example 1 Evaluation of Properties of Magnesium Alloy

<마그네슘 합금의 강도측정실험><Measurement test of magnesium alloy>

본 발명의 마그네슘 합금 소재의 강도 실험을 위해 실시예 1 및 2에서 제조된 마그네슘 합금 소재를 방전 가공하여 지름 3㎜와 길이 6㎜ 형태로 가공하였다. 방전 가공된 시편의 아래면과 윗면을 1000번 에머리 페이퍼(emery paper)로 폴리싱하여 면의 수평을 맞추었다. 가공된 테스트용 시편을 초경(텅스텐 카바이드)으로 제조된 지그 위에 수평으로 세운 후 최대 하중 20톤의 압축시험기의 헤드를 이용하여 시편 위 방향으로부터 힘을 가하였다. 이 때 헤드의 수직 하강 속도는 10-4/s로 하였다. 시험 도중 압축시험기에 장착된 변형량 측정기(extensometer) 및 응력 측정기(load cell)을 이용하여 실시간으로 변형량 및 압축 응력 변화량을 기록하였다. 이 때 시편의 크기가 작아 변형량 측정기는 시편에 장착하지 않고 시편을 누르는 시험기의 지그에 장착하여 실제 시편의 변형량보다 크게 측정되었다. In order to test the strength of the magnesium alloy material of the present invention, the magnesium alloy materials prepared in Examples 1 and 2 were discharged and processed into a diameter of 3 mm and a length of 6 mm. The lower and upper surfaces of the discharged specimens were polished with 1000 times emery paper to level the surfaces. The machined test specimen was placed horizontally on a jig made of cemented carbide (tungsten carbide), and then a force was applied from the direction of the specimen using a head of a compression tester with a maximum load of 20 tons. At this time, the vertical descending speed of the head was set to 10-4 / s. During the test, the deformation amount and the compressive stress change amount were recorded in real time using an extensometer and a stress cell mounted on the compression tester. At this time, the size of the specimen was small, so that the strain gauge was mounted on the jig of the tester which pressed the specimen rather than the specimen, and was measured to be larger than the actual deformation of the specimen.

도 12는 마그네슘 합금 중의 칼슘의 농도를 변화시켜 제조한 본 발명의 마그네슘 합금에 대한 강도 측정 실험의 결과를 나타내는 그래프이다. 도 12의 결과에 의하면 마그네슘 합금에서 칼슘의 함유량이 증가할수록 합금의 강도가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 한편, Ca 첨가량이 22%에서 33%로 증가하면 마그네슘 합금은 오히려 낮은 응력에서 파괴되는 것을 알 수 있다. 12 is a graph showing the results of strength measurement experiments on the magnesium alloy of the present invention prepared by varying the concentration of calcium in the magnesium alloy. According to the results of FIG. 12, it was confirmed that the strength of the alloy increases as the calcium content increases in the magnesium alloy. On the other hand, when the amount of Ca increases from 22% to 33%, it can be seen that the magnesium alloy is destroyed at a relatively low stress.

도 13은 주조재를 압출한 후 압축강도를 측정한 결과이다. 압출에 의해 대부분의 Mg-Ca합금의 항복 강도(직선에서 곡선으로 굽어질 때의 강도)가 증가하였으나, Ca양이 23%로 높을 경우에는 항복 강도가 오히려 크게 감소하였다. 이와 같은 이유는 Mg 기지 조직에 다량 분포하고 있던 취성이 강한 Mg2Ca가 압출 과정에서 깨지거나 Mg기지 조직과 분리되어 결함으로 존재하기 때문이다. Ca량이 33%로 높아질 경우 합금소재 거의 대부분이 취성이 강한 Mg2Ca상으로 이루어져 있기 때문에 압출전후에 강도 변화는 미미하다.13 is a result of measuring the compressive strength after extruding the cast material. Although the yield strength (strength when bent in a straight line in a curve) of most Mg-Ca alloys was increased by extrusion, the yield strength rather decreased when the amount of Ca was 23%. The reason for this is that brittle Mg 2 Ca, which is largely distributed in the Mg matrix, is broken during extrusion or separated from the Mg matrix. When the amount of Ca is increased to 33%, the strength change is small before and after extrusion since almost all of the alloy material is composed of a brittle Mg 2 Ca phase.

<마그네슘 합금의 부식속도 실험>Experiment on Corrosion Rate of Magnesium Alloy

마그네슘 합금의 부식 특성을 평가하기 위하여 Potentio Dynamic Test법을 사용하였다. 우선 주조법으로 제조된 마그네슘 합금 소재를 절단한 후 표면을 1000번 에머리 페이퍼로 연마하였다. 연마된 마그네슘 합금 소재 표면에 1cm2의 면적을 제외한 부분은 절연물질로 도포하였다. 이어서, 양극에 마그네슘 합금을, 음극에 Pt와 기준(reference)인 Ag-AgCl을 연결한 다음, 부식액에 양극과 음극을 침지한 후 점차 전압을 올리면서 전류를 측정하였다. 상기 부식액은 1리터의 물에 하기 표 4에 표시된 물질들을 혼합한 용액을 사용하였다. 시험이 진행되는 동안 용액 온도는 37℃가 유지되도록 하였다. 부식 시험에 사용된 부식액의 조성은 전체 용량 1 리터 기준이다. Potentio Dynamic Test was used to evaluate the corrosion characteristics of magnesium alloys. First, the magnesium alloy material produced by the casting method was cut, and the surface was polished with 1000 emery paper. Except for the area of 1 cm2 on the polished magnesium alloy material surface was coated with an insulating material. Subsequently, a magnesium alloy was connected to the positive electrode, Pt and Ag-AgCl as a reference to the negative electrode, and the current was measured while gradually increasing the voltage after immersing the positive electrode and the negative electrode in the corrosion solution. The caustic solution was a mixture of the substances shown in Table 4 in 1 liter of water was used. The solution temperature was maintained at 37 ° C. during the test. The composition of the corrosion solution used in the corrosion test is based on a total volume of 1 liter.

성분명Ingredient Name 중량(g)Weight (g) NaCl (염화나트륨)NaCl (Sodium Chloride) 88 KCl (염화칼륨)KCl (Potassium Chloride) 0.40.4 NaHCO3(Sodium Hydrogen Carbonate)NaHCO 3 (Sodium Hydrogen Carbonate) 0.350.35 NaH2PO4 ·H2O (A430846 420) NaH 2 PO 4 · H 2 O (A430846 420) 0.250.25 Na2HPO4 ·2H2O (K32618380 408) Na 2 HPO 4 · 2H 2 O (K32618380 408) 0.060.06 MgCl2 (염화마그네슘)MgCl 2 (magnesium chloride) 0.190.19 MgSO4 ·7H2O (Magnesium Sulfate Heptahydrate)MgSO 4 7H 2 O (Magnesium Sulfate Heptahydrate) 0.060.06 글루코오스 (Glucose)Glucose 1One CaCl2H2O (Calcium Chloride Dihydrate)CaCl 2 · 2H 2 O (Calcium Chloride Dihydrate) 0.190.19

도 14는 다양한 조성으로 제조한 마그네슘-칼슘계 합금의 부식실험 결과를 나타내는 그래프이다. 도 14에서 Cast는 주조(Cast)한 시편, Extruded는 압출(Extrusion)한 시편, H는 불순물 Fe가 0.04%이고 Ni이 0.001%, M는 불순물 Fe가 0.07%이고 Ni이 0.0005%, L은 불순물 Fe가 0.001%이고 Ni이 0.0035%인 소재를 의미한다. 마그네슘 합금은 칼슘의 함유량이 증가함에 따라 부식속도도 증가하며, 순수 Mg에서는 불순물 Fe의 농도가 부식속도를 결정하는 중요한 요소로서 Fe양이 증가하면 부식속도도 증가함을 알 수 있다. 또한 압출에 의해 미세조직이 미세화되고, 균질화됨으로써 부식속도가 크게 감소함을 알 수 있다. 따라서, 압출 등에 따른 가공, 불순물 농도 및 첨가원소인 Ca의 양을 조정하여 원하는 부식속도를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다. 참고로 내식성 고강도 소재로 개발되어 판매되고 있는 AZ91(Mg-9%Al-1%Zn) 합금 주조재 및 압출재의 부식 속도를 비교 데이터로 제시하였다. 불순물 제어, 첨가원소 제어 및 2차 가공(압출 등)에 의해, 기존에 알려진 Mg 합금 중 내식성이 매우 우수한 재료인 AZ91에 근접한 부식속도를 얻을 수 있음을 알 수 있다. 14 is a graph showing the results of the corrosion test of magnesium-calcium alloys prepared with various compositions. In FIG. 14, Cast is a cast specimen, Extruded is an extruded specimen, H is impurity Fe is 0.04%, Ni is 0.001%, M is impurity Fe is 0.07%, Ni is 0.0005%, L is impurity It means a material in which Fe is 0.001% and Ni is 0.0035%. As magnesium content increases, the corrosion rate of magnesium alloy increases, and in pure Mg, the concentration of impurity Fe is an important factor that determines the corrosion rate. As the amount of Fe increases, the corrosion rate also increases. In addition, it can be seen that the corrosion rate is greatly reduced by miniaturization and homogenization of the microstructure by extrusion. Therefore, it can be seen that the desired corrosion rate can be obtained by adjusting the processing, impurity concentration, and the amount of Ca as an additive element due to extrusion. For reference, the corrosion rates of AZ91 (Mg-9% Al-1% Zn) alloy castings and extruded materials developed and sold as corrosion resistant high strength materials are presented as comparative data. By impurity control, additive element control, and secondary processing (extrusion, etc.), it can be seen that a corrosion rate close to AZ91, which is a material excellent in corrosion resistance among known Mg alloys, can be obtained.

도 15는 Mg 합금의 부식속도와 강도를 동시에 도시한 그림이다. 도 13으로부터 Mg에 불순물의 농도, Ca첨가량, 압출과 같은 2차 가공에 의하여 부식 속도 및 압축 강도 제어가 가능하며, 적용하고자 하는 일회용품의 종류 그에 따른 요구 특성에 맞게 소재를 선정할 수 있다. 15 is a diagram showing the corrosion rate and strength of the Mg alloy at the same time. 13, the corrosion rate and the compressive strength can be controlled by secondary processing such as the concentration of impurities, the amount of Ca added to the Mg, and the extrusion, and the material can be selected according to the required characteristics according to the type of disposable products to be applied.

실시예 6 및 실시예 7: 생분해성 마그네슘 합금이 충진된 다공성 구조체의 제조Examples 6 and 7: Preparation of porous structures filled with biodegradable magnesium alloys

<실시예 6><Example 6>

용매로 에탄올 200㎖, 바인더로는 PVB(Poly vinyl butyral-co-vinyl alcohol-co-vinyl acetate) 6g, 분산제로는 트리에틸 포스페이트(Triethyl Phosphate) 99.8% 6㎖, 생체적합성 세라믹으로 알루미나(Alumina) 50g을 혼합한 후 스터러를 이용하여 2시간 정도 섞어 준다. 상기 용액과 지르코니아 볼을 채우고 24시간 정도 볼밀링을 실시한 후 적절한 크기와 모양으로 자른 폴리우레탄을 상기 용액에 담근 후 꺼내어 상온에서 회전시켜 상기 용액에 의해 기공이 막히는 것을 방지한다. 다음 단계로는 5분 정도 대기 중에서 건조시켜 폴리우레탄 폼(foam)부재에 고농축된 알루미나가 묻도록 한다. 상기한 바와 같은 용액 내 침지 및 건조 과정을 반복하여 폴리우레탄의 골격 구조체에 50-1000㎛ 두께의 알루미나 혼합물막이 형성되도록 한다. 다음 단계로는 건조된 폼(foam)재를 섭씨 60℃ 정도의 오븐에서 10분 정도 건조 시키고, 열처리를 거친다. 열처리 조건은 분당 5℃ 정도의 온도 증가로 섭씨 800℃ 도달 후 3시간(폴리우레탄 기화), 같은 온도 상승 조건으로 1000~1500℃로 도달 후(파우더에 따른 소결온도) 3시간 정도 유지하였다. 200 ml of ethanol as a solvent, 6 g of polyvinyl butyral-co-vinyl alcohol-co-vinyl acetate (PVB) as a binder, 99.8% 6 ml of triethyl phosphate as a dispersant, and alumina as a biocompatible ceramic Mix 50g and mix for 2 hours using a stirrer. After filling the solution and the zirconia ball and performing ball milling for about 24 hours, the polyurethane cut into the appropriate size and shape is immersed in the solution, taken out, and rotated at room temperature to prevent pores from being blocked by the solution. The next step is to dry in the air for about 5 minutes so that the highly concentrated alumina is buried in the polyurethane foam (foam) member. The process of immersion and drying in the solution as described above is repeated to form a 50-1000 ㎛ thick alumina mixture film in the skeleton structure of the polyurethane. In the next step, the dried foam material is dried in an oven at 60 ° C. for about 10 minutes and subjected to heat treatment. The heat treatment conditions were maintained for 3 hours after reaching 800 ° C (polyurethane vaporization) at a temperature increase of about 5 ° C per minute (polyurethane vaporization), and reaching for 1000 to 1500 ° C (sintering temperature depending on the powder) after reaching the same temperature rising condition.

도 16은 상기와 같이 제조된 직경 3㎝, 높이 4㎝의 알루미나 다공성 구조체의 외관형상이다. 16 is an external appearance of the alumina porous structure having a diameter of 3 cm and a height of 4 cm prepared as described above.

상기한 방법으로 제조된 알루미나 다공성 구조체에 다음과 같은 방법으로 마그네슘을 함침시켰다. 우선 진공 챔버 내부에 설치한 저항 가열로에 마그네슘(제조사: Timminco Metals, 상품명: PURCH Mangnesium ASTM 99.98% INGOT)을 1kg 장입하였다. 상기 가열로 아래에는 직경 3㎝ 통로가 있는 금속 몰드를 설치하고, 내부 통로에 상기 제조된 알루미나 다공성 구조체를 위치시켰다. 진공 챔버 내부를 10-4 torr 이하가 되도록 진공분위기를 형성한 후 99.99%이상의 고순도 아르곤을 주입시켰다. 고순도 아르곤 분위기 하에서 마그네슘 용융액 온도가 섭씨700℃가 되도록 가열하고, 금속 몰드는 섭씨 500℃가 되도록 가열한 후 가열로에 설치된 스토퍼(stopper)를 제거하여 용융된 마그네슘이 금속 몰드에 위치한 알루미나 다공성 구조체로 흘러들도록 하여 마그네슘으로 기공이 충진된 알루미나를 제조하였다. The alumina porous structure prepared by the above method was impregnated with magnesium in the following manner. First, 1 kg of magnesium (manufacturer: Timminco Metals, trade name: PURCH Mangnesium ASTM 99.98% INGOT) was charged into a resistance furnace installed in the vacuum chamber. A metal mold having a 3 cm diameter passage was installed below the furnace, and the prepared alumina porous structure was placed in an internal passage. After forming a vacuum atmosphere in the vacuum chamber to 10-4 torr or less, high purity argon of 99.99% or more was injected. In a high-purity argon atmosphere, the magnesium melt is heated to 700 ° C., the metal mold is heated to 500 ° C., and a stopper installed in the furnace is removed to remove molten magnesium into the alumina porous structure located in the metal mold. Alumina filled with pores with magnesium was prepared by flowing.

도 17은 상기한 방법에 의해 제조된 마그네슘이 충진된 알루미나의 외관형상이다. 또한, 도 18에 마그네슘이 충진된 알루미나의 단면을 확대하여 관찰한 사진을 나타내었다. 회색이 함침된 마그네슘 금속이며, 상대적으로 어두운 회색 부분은 알루미나 다공성 구조체를 나타낸다. Fig. 17 shows the appearance of magnesium-filled alumina prepared by the above method. In addition, FIG. 18 shows an enlarged photograph of a cross section of magnesium-filled alumina. The gray impregnated magnesium metal, with the relatively dark gray portion representing the alumina porous structure.

<실시예7>Example 7

직경 100-200㎛ 크기의 Ti구형분말을 전도성 전극 사이에 위치시킨 후 450 ㎌ 캐패스터(capacitor)에 1.0kJ, 1.5kJ의 조건으로 충전된 전압을 고진공 스위치를 사용하여 순간적으로 방전시켜 방전시 통과한 전압과 전류를 조절함으로써 빠른 시간 내에 소결(sintering)이 되도록 하는 회전전극(Rotating electrode) 공법으로 제조된 Ti다공성 구조체를 사용하였다. 내경 4.0㎜의 석영(quartz) 튜브 아래쪽에 구리 전극 봉을 장착하고 선별된 티타늄 분말 0.7g을 주입한 후 바이브레이터를 이용하여 분말과 분말이 잘 패킹(packing)될 수 있도록 하였으며, 위쪽의 구리 전극 봉은 자동 로딩 장치에 의해 10kg의 하중을 가하여 분말 위쪽에 연결시킨 후 방전이 이루어지는 챔버 내를 2x10-3 torr 정도의 진공으로 유지시키면서 저진공 방전을 실시하였다. 방전 시 분말을 통과한 전압과 전류는 각각 고전압 프로브(probe)와 고전류 프로브를 사용하여 실시간 측정하면서 다공체의 구조를 제어하였다.Ti-spherical powder with a diameter of 100-200㎛ is placed between the conductive electrodes, and then discharged by instantaneously discharging the voltage charged in the 450 ㎌ capacitor under the conditions of 1.0kJ and 1.5kJ using a high vacuum switch. A Ti porous structure manufactured by a rotating electrode method for sintering within a short time by controlling the voltage and current passed therein was used. A copper electrode rod was mounted below the quartz tube with an internal diameter of 4.0 mm, 0.7 g of the selected titanium powder was injected, and the powder and the powder were well packed using a vibrator. After applying a load of 10kg by the automatic loading device was connected to the upper powder, low vacuum discharge was carried out while maintaining a vacuum of about 2x10-3 torr in the chamber where the discharge is made. The voltage and current passed through the powder during discharge were measured in real time using a high voltage probe and a high current probe to control the structure of the porous body.

도 19는 Mg금속으로 충진된 Ti 구조체를 제조를 위해 사용된 다공성 구조체 외관이다.19 is an external view of a porous structure used for preparing a Ti structure filled with Mg metal.

상기한 Ti 다공성 구조체의 기공에 마그네슘을 함침시키기 위해서 다음의 과정을 거쳤다. 마그네슘(제조사: Timminco Metals, 상품명: PURCH Mangnesium ASTM 99.98% INGOT)을 스텐레스 강(SUS 410)으로 제작된 내부 직경 50mm의 도가니(Crucible)에 장입하였다. 이어서, 도가니 속의 마그네슘이 공기와 접촉하지 않도록 도가니 주위에 아르곤(Ar) 가스를 흘려주면서 저항 가열로를 이용하여 도가니 온도를 약 700℃에서 750℃ 범위로 올려 마그네슘을 용융하였다. 용융된 마그네슘이 서로 잘 섞일 수 있도록 도가니를 흔들어 교반시켰다. 용융된 마그네슘에 섭씨 200℃ 정도로 예열된 다공성 구조체를 침지하여 약 5분간 침지상태를 유지한 후 도가니를 꺼내어 수냉시켰다. In order to impregnate the pores of the Ti porous structure, the following process was performed. Magnesium (manufactured by Timminco Metals, trade name: PURCH Mangnesium ASTM 99.98% INGOT) was charged to a crucible with an internal diameter of 50 mm made of stainless steel (SUS 410). Subsequently, argon (Ar) gas was flowed around the crucible so that magnesium in the crucible did not come into contact with air, and the crucible temperature was raised from about 700 ° C. to 750 ° C. using a resistance furnace to melt magnesium. The crucible was shaken and stirred so that the molten magnesium could be mixed well with each other. After immersing the porous structure preheated to about 200 ℃ in the molten magnesium to maintain the immersion state for about 5 minutes, the crucible was taken out and cooled by water.

도 20은 완전히 식은 도가니로부터 다공성 구조체가 포함된 시편을 꺼내어 다공성 구조체가 위치한 부위를 전달 및 연마한 후 관찰한 단면사진이다. 짙은 회색 부분이 다공성 구조체의 티타늄이며, 상대적으로 옅은 회색 부분이 기공을 충진한 마그네슘이다. 도 20에 나타낸 바와 같이, 용융된 마그네슘계 합금에 다공성 구조체를 침지하는 방법에 의해서도 용이하게 마그네슘으로 기공이 충진된 구조체가 제조될 수 있음을 알 수 있다. 20 is a cross-sectional view taken after the specimen containing the porous structure is removed from the fully cooled crucible to deliver and polish the site where the porous structure is located. The dark gray part is titanium of the porous structure, and the relatively light gray part is magnesium with pores. As shown in FIG. 20, it can be seen that a structure filled with pores with magnesium can be easily manufactured by a method of immersing a porous structure in a molten magnesium alloy.

시험예 2: Mg합금이 함침된 알루미나 구조체의 강도측정실험 Test Example 2 Strength Measurement Experiment of Alumina Structure Impregnated with Mg Alloy

본 발명에 따른 실시예 6의 마그네슘이 충진된 구조체의 강도변화를 평가하기 위해 실시예 6에서 제조된 마그네슘 충진 알루미나 소재의 표면을 1000회 동안 에머리 페이퍼(emery paper)로 연마한 후 압축/인장시험기 하판에 위치하였다. 다음에 직경 3㎜, 팁 경사가 45도인 팁(tip)을 인장/압축시험기의 이동 헤드에 붙인 후 1㎜/분의 속도로 하강시켜 시편의 표면을 눌렀다. 이 때 팁의 이동 거리는 최대 2㎜로 한정하였다. In order to evaluate the change in strength of the magnesium-filled structure of Example 6 according to the present invention, after compressing the surface of the magnesium-filled alumina material prepared in Example 6 with emery paper for 1000 times, a compression / tension tester Located in the bottom plate. Next, a tip having a diameter of 3 mm and a tip inclination of 45 degrees was attached to the moving head of the tensile / compression tester, and then lowered at a rate of 1 mm / minute to press the surface of the specimen. At this time, the movement distance of the tip was limited to a maximum of 2 mm.

도 21은 본 발명에서 제조한 알루미나 폼 표면을 상기 기술한 압축시험용 팁으로 누르는 장면과 팁의 개략도이다. Figure 21 is a schematic view of the scene and the tip of pressing the alumina foam surface prepared in the present invention with the tip for compression test described above.

도 22는 상기한 방법으로 마그네슘계 합금을 충진하지 않은 알루미나 다공성 구조체의 압축 강도를 측정한 결과 그래프이다. 최대 2.2N 정도의 힘이 테스트 시편에 인가되었으며, 압축시험용 팁이 전진할 때 다공성 구조체가 파손되면서 시편이 받는 강도가 불규칙적으로 변하는 것을 알 수 있다. FIG. 22 is a graph illustrating a result of measuring compressive strength of an alumina porous structure not filled with a magnesium-based alloy by the above method. A force of up to 2.2 N was applied to the test specimen, and the strength of the specimen changed irregularly as the porous structure was broken when the compression test tip was advanced.

도 23은 마그네슘계 합금을 충진한 알루미나 구조체의 압축 강도를 측정한 결과 그래프이다. 압축시험용 팁이 테스트 시편 표면에 깊이 침투함에 따라 테스트 시편에 부과되는 힘은 1500N으로 상승하였다. 이는 마그네슘계 합금으로 기공을 충진하지 않는 알루미나 폼 소재의 강도에 비해 680배 정도 향상된 값이다.FIG. 23 is a graph showing the results of measuring compressive strength of an alumina structure filled with a magnesium-based alloy. FIG. As the compression test tip penetrated deeply into the test specimen surface, the force applied to the test specimen increased to 1500N. This is about 680 times higher than the strength of the alumina foam material that does not fill pores with magnesium-based alloy.

실시예 8, 실시예 9 및 비교예 1: 망간(Mn), 철(Fe) 및 니켈(Ni)을 포함하는 불순물 총합이 마그네슘 100중량부에 대하여, 0초과 1중량부 이하이고, {철(Fe)+니켈(Ni)}/망간(Mn)이 0초과 5이하인 생분해성 마그네슘 합금의 제조Example 8, Example 9, and Comparative Example 1: The total impurity containing manganese (Mn), iron (Fe), and nickel (Ni) is greater than 0 and 1 part by weight or less, based on 100 parts by weight of magnesium, and {iron ( Preparation of Biodegradable Magnesium Alloys with Fe) + Nickel (Ni) / Manganese (Mn)> 0 and Below 5

하기 표 5에 기재된 함량의 철, 니켈, 알루미늄, 망간 및 마그네슘을 스텐레스강(SUS 410)으로 제작된 내부직경 50㎜의 도가니에 장입하였다. 이어서, 도가니 속의 철, 니켈, 망간, 알루미늄 및 마그네슘이 공기와 접촉되지 않도록, 도가니 주위에 아르곤 가스를 흘려주면서, 저항가열로를 이용하여 도가니 온도를 약 700℃에서 750℃ 범위로 올려 철, 니켈, 알루미늄, 망간 및 마그네슘을 용융하였다. 용융된 철, 니켈, 알루미늄, 망간 및 마그네슘이 서로 잘 섞일 수 있도록 도가니를 흔들어 교반시켰다. 완전히 용융된 마그네슘 합금을 냉각하여, 고체상태의 마그네슘 합금을 제조하였다. 또한, 냉각시킬 때에는, 마그네슘의 기계적 강도를 향상시킬 목적으로 도가니를 물에 침지시켜 용융된 마그네슘 합금이 급속히 냉각되도록 하였다. Iron, nickel, aluminum, manganese and magnesium in the amounts shown in Table 5 were charged to a crucible having an internal diameter of 50 mm made of stainless steel (SUS 410). Subsequently, argon gas was flowed around the crucible so that iron, nickel, manganese, aluminum and magnesium in the crucible did not come into contact with the air, and the crucible temperature was raised using a resistance furnace to about 700 to 750 ° C. , Aluminum, manganese and magnesium were melted. The crucible was shaken and stirred so that the molten iron, nickel, aluminum, manganese and magnesium could be mixed well with each other. The molten magnesium alloy was cooled to prepare a magnesium alloy in the solid state. In addition, when cooling, the crucible was immersed in water for the purpose of improving the mechanical strength of magnesium, so that the molten magnesium alloy was rapidly cooled.

상기 고체상태의 마그네슘 합금을 압출하였고, 압출온도는 400℃이었으며, 압출 전후의 단면적 감소비율(압출비)을 15:1로 고정하였다. The solid magnesium alloy was extruded, the extrusion temperature was 400 ° C., and the ratio of cross-sectional area reduction (extrusion ratio) before and after extrusion was fixed at 15: 1.

Fe(중량부)Fe (part by weight) Ni(중량부)Ni (parts by weight) Al(중량부)Al (part by weight) Mn(중량부)Mn (parts by weight) Mg(중량부)Mg (parts by weight) (Fe+Ni)/Mn(Fe + Ni) / Mn 실시예 8Example 8 0.00140.0014 0.00020.0002 0.00210.0021 0.00150.0015 100100 2.262.26 실시예 9Example 9 0.00920.0092 0.00270.0027 0.00430.0043 0.03800.0380 100100 0.3130.313 비교예 1Comparative Example 1 0.02140.0214 0.00270.0027 0.00530.0053 0.00360.0036 100100 6.696.69

시험예 3: 생분해성 마그네슘의 부식속도 평가 Test Example 3 Evaluation of Corrosion Rate of Biodegradable Magnesium

실시예 8, 실시예 9 및 비교예1의 생분해성 마그네슘 합금을 하기 표 6의 조성을 갖는 용액에 침지하여, 침지시간에 따른 수소 발생량으로 부식속도를 평가하였고, 결과를 도 24에 나타내었다. The biodegradable magnesium alloys of Example 8, Example 9 and Comparative Example 1 were immersed in the solution having the composition of Table 6, and the corrosion rate was evaluated by the amount of hydrogen generated according to the immersion time, and the results are shown in FIG. 24.

몰농도[mM/L]Molarity [mM / L] 질량[g]Mass [g] CaCl2 2H2OCaCl 2 2H 2 O 1.261.26 0.1850.185 KClKCl 5.375.37 0.4000.400 KH2PO4 KH 2 PO 4 0.440.44 0.0600.060 MgSO4 7H2OMgSO 4 7H 2 O 0.810.81 0.2000.200 NaClNaCl 136.89136.89 8.0008.000 Na2HPO4 2H2ONa 2 HPO 4 2H 2 O 0.340.34 0.0600.060 NaHCO3 NaHCO 3 4.174.17 0.3500.350 D-GlucoseD-Glucose 5.555.55 1.0001,000

도 24을 참조하면, 실시예 8은 50시간이 경과한 후부터 수소가 발생하고, 실시예 9는 침지초기부터 200시간이 경과한 시점까지, 수소가 거의 발생하지 않아, 생분해성 마그네슘 합금의 부식이 거의 발생하지 않음을 알 수 있다. 반면에, 비교예 1은 침지초기부터 수소가 발생함을 알 수 있다. 이러한 결과에 따라, {철(Fe)+니켈(Ni)}/망간(Mn)이 0초과 5이하인 실시예1 및 실시예2가 생분해성 마그네슘 합금의 분해속도가 가장 느린 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 24, in Example 8, hydrogen is generated after 50 hours have elapsed, and in Example 9, hydrogen is hardly generated from the beginning of immersion until 200 hours, and corrosion of the biodegradable magnesium alloy is prevented. It can be seen that rarely occurs. On the other hand, in Comparative Example 1 it can be seen that hydrogen is generated from the initial immersion. According to these results, it can be seen that Examples 1 and 2 in which {iron (Fe) + nickel (Ni)} / manganese (Mn) are greater than 0 and 5 or less have the lowest decomposition rate of the biodegradable magnesium alloy.

실시예 10 내지 실시예 18 및 비교예 2 내지 비교예 5: 생체분해성 마그네슘 합금의 제조Examples 10 to 18 and Comparative Examples 2 to 5: Preparation of Biodegradable Magnesium Alloys

하기 표 7에 기재된 함량의 마그네슘, 칼슘, 망간 및 아연을 스텐레스강(SUS 410)으로 제작된 내부직경 50㎜의 도가니에 장입하였다. 이어서, 도가니 속의 마그네슘, 칼슘, 망간 및 아연이 공기와 접촉되지 않도록, 도가니 주위에 아르곤 가스를 흘려주면서, 저항가열로를 이용하여 도가니 온도를 약 700℃에서 750℃ 범위로 올려 마그네슘, 칼슘 및 망간을 용융하였다. 용융된 마그네슘, 칼슘 및 망간이 서로 잘 섞일 수 있도록 도가니를 흔들어 교반시켰다. 완전히 용융된 마그네슘 합금을 냉각하여, 고체상태의 마그네슘 합금을 제조하였다. 또한, 냉각시킬 때에는, 마그네슘의 기계적 강도를 향상시킬 목적으로 도가니를 물에 침지시켜 용융된 마그네슘 합금이 급속히 냉각되도록 하였다. Magnesium, calcium, manganese and zinc in the contents shown in Table 7 were charged to a crucible having an internal diameter of 50 mm made of stainless steel (SUS 410). Subsequently, argon gas was flowed around the crucible so that magnesium, calcium, manganese and zinc in the crucible did not come into contact with the air, and the crucible temperature was raised from about 700 ° C to 750 ° C using a resistance heating furnace. Was melted. The crucible was shaken and stirred so that the molten magnesium, calcium and manganese could be well mixed with each other. The molten magnesium alloy was cooled to prepare a magnesium alloy in the solid state. In addition, when cooling, the crucible was immersed in water for the purpose of improving the mechanical strength of magnesium, so that the molten magnesium alloy was rapidly cooled.

상기 고체상태의 마그네슘 합금을 압출하였고, 압출온도는 400℃이었으며, 압출 전후의 단면적 감소비율(압출비)을 15:1로 고정하였다. The solid magnesium alloy was extruded, the extrusion temperature was 400 ° C., and the ratio of cross-sectional area reduction (extrusion ratio) before and after extrusion was fixed at 15: 1.

Mg(중량%)Mg (% by weight) Ca(중량%)Ca (% by weight) Mn(중량%)Mn (% by weight) Zn(중량%)Zn (% by weight) 실시예 10Example 10 8989 1010 1One -- 실시예 11Example 11 88.9888.98 9.999.99 -- 1.031.03 실시예 12Example 12 86.2986.29 10.810.8 -- 2.912.91 실시예 13Example 13 84.4284.42 10.710.7 -- 4.884.88 실시예 14Example 14 94.8894.88 4.624.62 -- 0.500.50 실시예 15Example 15 94.5294.52 4.724.72 -- 0.760.76 실시예 16Example 16 93.8693.86 4.514.51 -- 1.631.63 실시예 17Example 17 92.4492.44 4.564.56 -- 3.003.00 실시예 18Example 18 91.2391.23 4.654.65 -- 4.124.12 비교예 2Comparative Example 2 9595 55 -- -- 비교예 3Comparative Example 3 89.989.9 10.110.1 -- -- 비교예 4Comparative Example 4 제조사:TIMMINCO사, 순도 99.98% MgA maker: Timinco company, purity 99.98% Mg 비교예 5Comparative Example 5 AZ91: Al: 8.5~9.5%, Zn: 0.45~9%, MgAZ91: Al: 8.5-9.5%, Zn: 0.45-9%, Mg

시험예 3: 생분해성 마그네슘 합금의 기계적 강도 평가Test Example 3 Evaluation of Mechanical Strength of Biodegradable Magnesium Alloy

압출전의 생분해성 마그네슘 합금의 기계적 강도평가 결과를 도 25에 나타내었고, 압출후의 생분해성 마그네슘 합금의 기계적 강도평가 결과를 도 26에 나타내었다.The mechanical strength evaluation result of the biodegradable magnesium alloy before extrusion is shown in FIG. 25, and the mechanical strength evaluation result of the biodegradable magnesium alloy after extrusion is shown in FIG.

도 25 및 도 26을 참조하면, 실시예 11이 비교예 3에 비해 강도가 220㎫에서 180㎫으로 약간 떨어졌으며, 압출 후에도 320㎫에서 280㎫으로 약간 떨어졌음을 알 수 있다. 하지만, 280㎫는 부하를 받는 일회용품에 충분히 적용가능한 값이므로, 제품적용에 전혀 무리가 없다. 또한, 압출후, 연신율이 12%에서 16%로 증가하였는데, 이는 생분해성 마그네슘 합금이 외부로부터 강한 충격을 받았을 때 견디는 성능이 우수함을 의미한다.25 and 26, it can be seen that Example 11 fell slightly from 220 MPa to 180 MPa in comparison with Comparative Example 3, and slightly dropped from 320 MPa to 280 MPa after extrusion. However, since 280 MPa is a value that is sufficiently applicable to a disposable product under load, there is no problem in applying the product at all. In addition, after extrusion, the elongation was increased from 12% to 16%, which means that the biodegradable magnesium alloy has excellent performance when subjected to strong impact from the outside.

또한, 실시예 10은 강도가 220㎫에서 170㎫으로 떨어졌으나, 압출 후 비교예 2과 동등한 320㎫을 유지하였다. 연신율도 압출전 12%에서 압출후 17%로 증가하여 기계적 측면에서도 비교예 3과 동등 이상을 유지하고 있다.In addition, in Example 10, the strength dropped from 220 MPa to 170 MPa, but was maintained at 320 MPa equivalent to Comparative Example 2 after extrusion. The elongation was also increased from 12% before extrusion to 17% after extrusion, maintaining mechanical equivalent or more than Comparative Example 3.

시험예 4: 생분해성 마그네슘 합금의 부식속도 평가 Test Example 4: Evaluation of Corrosion Rate of Biodegradable Magnesium Alloy

일반적으로 생분해성 마그네슘 합금의 부식속도는 생체 모사용액에서 수소발생량으로 측정한다. 이는 마그네슘이 생분해되면 수소가 발생하기 때문이다.In general, the corrosion rate of biodegradable magnesium alloy is measured by the amount of hydrogen generated in the biological mother liquor. This is because hydrogen is generated when magnesium biodegrades.

실시예 10 내지 실시예 18, 비교예 2 내지 6의 생분해성 마그네슘 합금을 하기 표 8의 조성을 갖는 용액에 침지하여, 침지시간에 따른 수소 발생량으로 부식속도를 평가하였다. The biodegradable magnesium alloys of Examples 10 to 18 and Comparative Examples 2 to 6 were immersed in the solution having the composition of Table 8, and the corrosion rate was evaluated by the amount of hydrogen generated according to the immersion time.

도 27은 실시예 10, 실시예 11 및 비교예 3의 침시시간에 따른 수소발생량의 결과를 나타내었고, 도 28는 실시예 11 내지 실시예 13의 침시시간에 따른 수소발생량의 결과를 나타내었고, 도 29는 실시예 14 내지 실시예18, 비교예3 및 비교예 5의 침시시간에 따른 수소발생량의 결과를 나타내었다. 도 30은 아연함량에 따른 수소발생량의 결과를 나타내었다.FIG. 27 shows the results of hydrogen generation according to the bedtimes of Examples 10, 11 and Comparative Example 3. FIG. 28 shows the results of hydrogen generation according to the bedtimes of Examples 11-13. FIG. 29 shows the results of hydrogen generation according to the needle times of Examples 14 to 18, Comparative Example 3, and Comparative Example 5. FIG. 30 shows the results of hydrogen generation according to the zinc content.

몰농도[mM/L]Molarity [mM / L] 질량[g]Mass [g] CaCl2 2H2OCaCl 2 2H 2 O 1.261.26 0.1850.185 KClKCl 5.375.37 0.4000.400 KH2PO4 KH 2 PO 4 0.440.44 0.0600.060 MgSO4 7H2OMgSO 4 7H 2 O 0.810.81 0.2000.200 NaClNaCl 136.89136.89 8.0008.000 Na2HPO4 2H2ONa 2 HPO 4 2H 2 O 0.340.34 0.0600.060 NaHCO3 NaHCO 3 4.174.17 0.3500.350 D-GlucoseD-Glucose 5.555.55 1.0001,000

도 27를 참조하면, 비교예 3은 5시간 이후 급속분해가 시작되지만, 실시예 10은 17시간이 지난 후, 급속분해가 시작됨을 알 수 있다. 또한, 실시예 10은 침지 후 30일이 경과하여도 급격한 부식현상이 발생하지 않았다. 따라서, 본 발명에 따른 생분해성 마그네슘 합금은 비교예 3에 비해 내식성이 우수함을 알 수 있다.Referring to FIG. 27, it can be seen that in Comparative Example 3, rapid decomposition starts after 5 hours, but in Example 10, rapid decomposition starts after 17 hours. In addition, in Example 10, even after 30 days of immersion, there was no sudden corrosion phenomenon. Therefore, it can be seen that the biodegradable magnesium alloy according to the present invention is excellent in corrosion resistance compared to Comparative Example 3.

도 28 및 29를 참조하면, Zn 함량에 따른 부식속도를 알 수 있는데, 아연 함량이 증가할수록 부식속도가 증가함을 알 수 있다.28 and 29, the corrosion rate according to the Zn content can be seen, it can be seen that the corrosion rate increases as the zinc content increases.

도 30을 참조하면, 수소 발생량 0.5ml/cm2 이 될 때의 Zn함유량별 부식 속도를 보여주었다. 부식속도를 보면 본 합금의 최적 조성은 0.1~5% 이나 바람직하게는 0.1~3%라 할 수 있다. 그 이유는 부식 속도 동일한 구간이 존재하나, 인체에 혹시라도 모를 Zn 부작용을 고려한다면 동일 부식 속도를 구현 한다는 가정하에 Zn 의 함유량이 적은게 좋을 것으로 판단한다.Referring to FIG. 30, the corrosion rate according to the Zn content at the hydrogen generation amount of 0.5 ml / cm 2 was shown. In view of the corrosion rate, the optimum composition of the alloy is 0.1 to 5%, but preferably 0.1 to 3%. The reason is that the same section of corrosion rate exists, but considering the Zn side effects that may be unknown to the human body, the content of Zn should be small under the assumption that the same corrosion rate is achieved.

도 31은 61시간 동안 표 8의 용액 속에 방치시킨 실시예 14의 생분해성 마그네슘 합금 시편의 표면을 나타낸 전자현미경 사진이고, 도 32는 도 31에서 나타낸 실시예 14의 생분해성 마그네슘 합금 시편을 EDS로 분석한 표면 사진이다. 도 33은 도 31에서 나타낸 실시예 14의 생분해성 마그네슘 합금 시편에 나타난 부식물을 제거한 사진이다.31 is an electron micrograph showing the surface of the biodegradable magnesium alloy specimen of Example 14 left in the solution of Table 8 for 61 hours, Figure 32 is an EDS of the biodegradable magnesium alloy specimen of Example 14 shown in FIG. The surface photograph analyzed. FIG. 33 is a photograph of a corrosive substance removed from the biodegradable magnesium alloy specimen of Example 14 illustrated in FIG. 31.

도 31 및 도 32를 참조하면, 표면에 부식물이 생성되었음을 알 수 있다. 상기 부식물에 대해 분석해본 결과 구성요소는 표 9에 나타내었다.Referring to FIGS. 31 and 32, it can be seen that a corrosive material is formed on the surface. Analysis of the corrosive results of the components are shown in Table 9.

구성요소Component Mass(%)Mass (%) Atom(%)Atom (%) 00 33.07633.076 52.076752.0767 MgMg 5.5805.580 5.78165.7816 PP 19.39819.398 15.778115.7781 CaCa 41.94641.946 26.363526.3635 합계Sum 100.000100.000 100.0000100.0000

표 9를 참조하면, 부식물의 구성요소로 산소가 측정된 것으로 보아, 실시예 14의 생분해성 마그네슘 합금 시편이 산화되었다는 것을 알 수 있고, 인과 칼슘은 표 8의 용액에서 유래되었을 것이라 예측할 수 있다. Referring to Table 9, oxygen was measured as a component of the corrosive, indicating that the biodegradable magnesium alloy specimen of Example 14 was oxidized, and it can be expected that phosphorus and calcium may be derived from the solution of Table 8.

도 33은 도 31 및 도 32에 나타난 부식물을 제거한 것을 나타낸 사진으로서, 부식물이 제거된 실시예 14의 생분해성 마그네슘 합금 시편을 분석한 결과를 표 10에 나타내었다.FIG. 33 is a photograph showing that the corrosives shown in FIGS. 31 and 32 are removed. Table 10 shows the results of analyzing the biodegradable magnesium alloy specimen of Example 14 from which the corrosives were removed.

구성요소Component Mass(%)Mass (%) Atom(%)Atom (%) 00 7.7497.749 11.413311.4133 MgMg 90.17890.178 87.425287.4252 PP 0.5210.521 0.39680.3968 CaCa 0.9030.903 0.53050.5305 ZnZn 0.6490.649 0.23420.2342 합계Sum 100.000100.000 100.0000100.0000

표 10을 참조하면, 부식물이 제거된 뒤에도 인과 칼슘이 남아 있는 것을 알 수 있다. 이로 인해 표 8의 용액에서 유래된 인과 칼슘은 쉽게 제거되지 않음을 알 수 있다.Referring to Table 10, it can be seen that phosphorus and calcium remain after the corrosive is removed. This can be seen that the phosphorus and calcium derived from the solution of Table 8 is not easily removed.

도 34는 61시간 동안 표 8의 용액 속에 방치시킨 실시예 14의 생분해성 마그네슘 합금 시편의 단면도이고, 도 35는 도 34의 사진을 확대한 사진이고, 도 36은 61시간 동안 표 9의 속에 방치시킨 실시예 14의 생분해성 마그네슘 합금 시편을 WDS(제조사: JEOL, 제품명: JXA-8500F)로 촬영한 사진이다.34 is a cross-sectional view of the biodegradable magnesium alloy specimen of Example 14 left in the solution of Table 8 for 61 hours, FIG. 35 is an enlarged view of the photograph of FIG. 34, and FIG. 36 is left in Table 9 for 61 hours. The biodegradable magnesium alloy specimen of Example 14 was taken with a WDS (manufacturer: JEOL, product name: JXA-8500F).

도 34 내지 도 36을 참조하면, 마그네슘 사이에 밝은색 선처럼 생긴 것은 Mg2Ca이고, 짙은색 선처럼 생긴 선은 부식된 영역임을 알 수 있다. 검은색 선이 서서히 마그네슘에 파고들면서 부식이 진행됨을 알 수 있다.34 to 36, it can be seen that a light line between magnesium is Mg 2 Ca, and a line like dark line is a corroded region. The black line slowly penetrates the magnesium, indicating that corrosion progresses.

도 37은 61시간 동안 표 8의 용액 속에 방치시킨 실시예 15의 생분해성 마그네슘 합금 시편의 단면도이다.FIG. 37 is a cross-sectional view of the biodegradable magnesium alloy specimen of Example 15 left in the solution of Table 8 for 61 hours.

도 38은 61시간 동안 표 9의 속에 방치시킨 실시예 15의 생분해성 마그네슘 합금 시편을 WDS(제조사: JEOL, 제품명: JXA-8500F)로 촬영한 사진이다.38 is a photograph taken with WDS (manufacturer: JEOL, product name: JXA-8500F) of Example 15, which was left in Table 9 for 61 hours.

도 37 및 도 38을 참조하면, Mg-Ca-Zn의 화합물이 Mg2Ca(Zn)을 감싸준다는 것을 알 수 있고, 아연의 함량이 증가할 때, Mg2Ca에 아연이 더 함유된다는 것을 알 수 있다.Referring to FIGS. 37 and 38, it can be seen that the compound of Mg-Ca-Zn surrounds Mg 2 Ca (Zn), and when zinc content is increased, zinc is further contained in Mg 2 Ca.

시험예 5: 생분해성 마그네슘 합금의 부식속도 평가 Test Example 5: Evaluation of Corrosion Rate of Biodegradable Magnesium Alloy

실시예 14 내지 실시예 18 및 비교예 2의 생분해성 마그네슘 합금 시편의 항복강도, 파괴강도 및 연신율을 측정하여 표 11에 나타내었다.The yield strength, fracture strength and elongation of the biodegradable magnesium alloy specimens of Examples 14 to 18 and Comparative Example 2 were measured and shown in Table 11.

항복강도/파괴강도Yield strength / breaking strength 연신율(%)Elongation (%) 실시예14Example 14 84±3/180±1084 ± 3/180 ± 10 11.8±0.411.8 ± 0.4 실시예15Example 15 2107±/240±52107 ± / 240 ± 5 13.9±1.513.9 ± 1.5 실시예16Example 16 97±2/203±1097 ± 2/203 ± 10 9.5±19.5 ± 1 실시예17Example 17 103±2/255±14103 ± 2/255 ± 14 12.2±0.612.2 ± 0.6 실시예18Example 18 109±2/247±11109 ± 2/247 ± 11 14.6±214.6 ± 2 비교예2Comparative Example 2 87±3/180±1087 ± 3/180 ± 10 10.5±0.310.5 ± 0.3

시험예 6: 생분해성 마그네슘 합금에 초음파를 적용했을 때의 부식속도 평가 Test Example 6 Evaluation of Corrosion Rate When Ultrasonic Application to Biodegradable Magnesium Alloy

실시예 15의 생분해성 마그네슘 합금 시편을 가로 9.65㎝, 세로 19.66㎝, 두께1.18㎝로 절단 하여 2개의 시편으로 준비하였다. 2개의 시편에 초음파를 적용한 후, 표 8의 용액에 3시간 동안 침지시키고 수소 발생량을 측정하여 도 39 및 도 40에 나타내었다.The biodegradable magnesium alloy specimens of Example 15 were cut into 9.65 cm in width, 19.66 cm in length, and 1.18 cm in thickness to prepare two specimens. After applying ultrasonic waves to the two specimens, it was immersed in the solution of Table 8 for 3 hours and the hydrogen generation amount was measured and shown in FIGS. 39 and 40.

도 39 및 도 40을 참조하면, 초음파를 적용한 시편이 수소발생량이 많아 부식이 좀 더 빨리 발생하는 것을 알 수 있다.39 and 40, it can be seen that the specimen to which ultrasonic waves are applied has a large amount of hydrogen generation and corrosion occurs more quickly.

시험예 7: 생분해성 마그네슘 합금에 표면처리를 하였을 때 특성 평가Test Example 7: Characterization of surface when biodegradable magnesium alloy

MgCa(Mg 95중량%, Ca 5중량%) 합금에 표면처리(short peening)를 하고, 그 결과를 도 41에 나타내었다.Short peening was performed on the MgCa (Mg 95 wt%, Ca 5 wt%) alloy, and the results are shown in FIG. 41.

도 41에서, 상단에 위치한 MgCa 합금은 표면처리 전이고, 하단에 위치한 MgCa 합금은 표면처리 후이다. 도 42를 참조하면, 표면처리 전에는 MgCa 합금이 광택이 있었으나, 표면처리 후에는 광택이 사라졌음을 알 수 있다.In FIG. 41, the MgCa alloy at the top is before the surface treatment, and the MgCa alloy at the bottom is after the surface treatment. Referring to FIG. 42, it can be seen that the MgCa alloy was glossy before the surface treatment, but disappeared after the surface treatment.

도 1은 순수 Mg(Fe 0.001-0.04%, Ni 0.0035-0.001%) 주조재의 단면 사진이다.1 is a cross-sectional photograph of pure Mg (Fe 0.001-0.04%, Ni 0.0035-0.001%) casting material.

도 2는 실시예 2-5로 제조된 주조재의 외관사진이다.Figure 2 is a photograph of the appearance of the cast material produced in Example 2-5.

도 3는 실시예 2-1(Mg0.992Ca0.008)로 제조된 주조재의 단면 사진이다. 3 is a cross-sectional photograph of a cast material prepared in Example 2-1 (Mg 0.992 Ca 0.008 ).

도 4은 실시예 2-2(Mg0.95Ca0.05)로 제조된 주조재의 단면 사진이다. Figure 4 is a cross-sectional photograph of the cast material prepared in Example 2-2 (Mg 0.95 Ca 0.05 ).

도 5은 실시예 2-3(Mg0.895Ca0.105)로 제조된 주조재의 단면 사진이다. 5 is a cross-sectional photograph of a cast material prepared in Example 2-3 (Mg 0.895 Ca 0.105 ).

도 6은 실시예 2-4(Mg0.77Ca0.23)로 제조된 주조재의 단면 사진이다. 6 is a cross-sectional photograph of a cast material prepared in Example 2-4 (Mg 0.77 Ca 0.23 ).

도 7은 실시예 2-5(Mg0.67Ca0.33)로 제조된 주조재의 단면 사진이다. 7 is a cross-sectional photograph of a cast material prepared in Example 2-5 (Mg 0.67 Ca 0.33 ).

도 8은 실시예 3(Mg0.67Ca0.33)으로 제조된 합금의 단면 사진이다.Figure 8 is a cross-sectional photograph of the alloy prepared in Example 3 (Mg 0.67 Ca0 .33).

도 9는 실시예 4-3(압출된 Mg0.95Ca0.05)의 길이방향과 수평방향의 단면 사진이다.9 is a cross-sectional photograph in the longitudinal and horizontal directions of Example 4-3 (extruded Mg 0.95 Ca 0.05 ).

도 10은 상기 방법에 의해 코팅막이 형성된 생체 소재(Ti 합금)를 굽힘 충격을 가하여 코팅 단면이 드러나도록 절단한 후 전자 현미경으로 관찰한 것이다. FIG. 10 shows the biological material (Ti alloy) on which the coating film is formed by the method described above, and cuts the coating cross-section to reveal the coating cross section, and then observes the result by electron microscope.

도 11은 Ti6V4Al합금 위에 실시예 5에 의해 형성된 마그네슘 합금계 코팅막 표면을 다이아몬드 팁(tip)으로 긁은 다음 전자현미경으로 관찰한 사진이다.FIG. 11 is a photograph of a magnesium alloy coating layer formed by Example 5 on a Ti 6 V 4 Al alloy with a diamond tip, and then observed with an electron microscope. FIG.

도 12는 Ca 첨가량을 달리하여 제조된 Mg합금 주조재의 압축강도 실험 결과이다.12 is a compressive strength test results of the Mg alloy cast material produced by varying the amount of Ca added.

도 13은 Ca 첨가량을 달리하여 제조된 Mg합금 주조재를 압출한 다음 측정한 압축강도이다.13 is a compressive strength measured after extruding the Mg alloy cast material produced by varying the amount of Ca added.

도 14는 불순물 함량, Ca첨가량, 압출 가공 여부에 따른 Mg 소재의 부식 전류 밀도 변화 측정 결과이다. 14 is a measurement result of the corrosion current density change of the Mg material according to the impurity content, Ca addition amount, extrusion processing.

도 15는 불순물 함량, Ca첨가량, 압출 가공 여부에 따른 Mg 소재의 부식 전류 밀도 변화와 항복 강도를 함께 도시한 그림이다. 15 is a diagram showing the corrosion current density change and the yield strength of the Mg material according to the impurity content, Ca addition amount, extrusion or not.

도 16은 Mg으로 기공을 함침한 알루미나 구조체의 외관 사진이다. 16 is an external photograph of an alumina structure in which pores are impregnated with Mg.

도 17은 Mg으로 기공이 충진된 알루미나 구조체의 단면 사진 사진이다. 17 is a cross-sectional photograph of an alumina structure filled with pores with Mg.

도 18은 Ti 분말을 소결하여 제조된 Ti 다공성 구조체의 외관사진이다.18 is an external photograph of a Ti porous structure prepared by sintering Ti powder.

도 19는 Mg으로 기공이 충진된 Ti 다공성 구조체의 단면사진이다.19 is a cross-sectional photograph of a Ti porous structure filled with pores with Mg.

도 20은 다공성 구조체 및 Mg으로 기공이 충진된 다공성 구조체의 표면 강도를 조사하기 위한 실험 장면 및 사용한 팁의 형상이다.20 is a shape of an experimental scene and a tip used to investigate the surface strength of the porous structure and the porous structure filled with pores with Mg.

도 21은 부가되는 하중에 따른 알루미나 다공성 구조체의 표면 침투깊이의 변화를 나타낸 그래프이다.21 is a graph showing the change of the surface penetration depth of the alumina porous structure according to the added load.

도 22는 부가되는 하중에 따른 Mg으로 기공이 충진된 알루미나 구조체의 표면 침투 깊이의 변화를 나타낸 그래프이다.22 is a graph showing the change of the surface penetration depth of the alumina structure filled with pores with Mg according to the added load.

도 23은 마그네슘계 합금을 충진한 알루미나 구조체의 압축 강도를 측정한 결과 그래프이다.FIG. 23 is a graph showing the results of measuring compressive strength of an alumina structure filled with a magnesium-based alloy. FIG.

도 24는 실시예 10, 실시예 11 및 비교예 1의 침지시간에 따른 수소발생량을 나타낸 그래프이다.24 is a graph showing the hydrogen generation amount according to the immersion time of Example 10, Example 11 and Comparative Example 1.

도 25는 압출전 실시예 12, 실시예 13 및 비교예 3의 생체분해성 구조체의 기계적 강도평가 결과를 나타낸 그래프이다.25 is a graph showing the results of mechanical strength evaluation of the biodegradable structures of Example 12, Example 13 and Comparative Example 3 before extrusion.

도 26은 압출후의 실시예 12, 실시예 13 및 비교예 3의 생분해성 마그네슘 합금의 기계적 강도평가 결과를 나타낸 그래프이다.FIG. 26 is a graph showing the mechanical strength evaluation results of the biodegradable magnesium alloys of Example 12, Example 13, and Comparative Example 3 after extrusion.

도 27은 실시예 10, 실시예 11 및 비교예 3의 침시시간에 따른 수소발생량의 결과를 나타낸 그래프이다. 27 is a graph showing the results of the hydrogen generation amount according to the needle time of Example 10, Example 11 and Comparative Example 3.

도 28는 실시예 11 내지 실시예 13의 침시시간에 따른 수소발생량의 결과를 나타낸 그래프이다. 28 is a graph showing the results of hydrogen generation according to the bedtimes of Examples 11 to 13. FIG.

도 29는 실시예 14 내지 실시예18, 비교예3 및 비교예 5의 침시시간에 따른 수소발생량의 결과를 나타낸 그래프이다. 29 is a graph showing the results of the hydrogen generation amount according to the needle time of Examples 14 to 18, Comparative Example 3 and Comparative Example 5.

도 30은 아연함량에 따른 수소발생량의 결과를 나타낸 그래프이다.30 is a graph showing the results of hydrogen generation according to the zinc content.

도 31은 61시간 동안 표 8의 용액 속에 방치시킨 실시예 14의 생분해성 마그네슘 합금 시편의 표면을 나타낸 전자현미경 사진이다.31 is an electron micrograph showing the surface of the biodegradable magnesium alloy specimen of Example 14 left in the solution of Table 8 for 61 hours.

도 32는 도 31에서 나타낸 실시예 14의 생분해성 마그네슘 합금 시편을 EDS로 분석한 표면 사진이다. 32 is a photograph of the surface of the biodegradable magnesium alloy specimen of Example 14 shown in FIG. 31 analyzed by EDS.

도 33은 도 31 및 도 32에서 나타낸 실시예 14의 생분해성 마그네슘 합금 시편에 나타난 부식물을 제거한 사진이다.FIG. 33 is a photograph showing the removal of corrosive material from the biodegradable magnesium alloy specimen of Example 14 shown in FIGS. 31 and 32.

도 34은 61시간 동안 표 8의 용액 속에 방치시킨 실시예 14의 생분해성 마그네슘 합금 시편의 단면도이다.34 is a cross-sectional view of the biodegradable magnesium alloy specimen of Example 14 left in the solution of Table 8 for 61 hours.

도 35는 도 34의 사진을 확대한 사진이다.35 is an enlarged photograph of the photo of FIG. 34.

도 36은 61시간 동안 표 8의 용액 속에 방치시킨 실시예 14의 생분해성 마그네슘 합금 시편을 WDS(제조사: JEOL, 제품명: JXA-8500F)로 촬영한 사진이다.36 is a photograph taken with the WDS (manufacturer: JEOL, product name: JXA-8500F) of the biodegradable magnesium alloy specimen of Example 14, which was left in the solution of Table 8 for 61 hours.

도 37는 61시간 동안 표 8의 용액 속에 방치시킨 실시예 15의 생분해성 마그네슘 합금 시편의 단면도이다.FIG. 37 is a cross-sectional view of the biodegradable magnesium alloy specimen of Example 15 left in the solution of Table 8 for 61 hours.

도 38는 61시간 동안 표 8의 용액 속에 방치시킨 실시예 15의 생분해성 마그네슘 합금을 WDS(제조사: JEOL, 제품명: JXA-8500F)로 촬영한 사진이다.38 is a photograph taken with WDS (manufacturer: JEOL, product name: JXA-8500F) of Example 15 left in the solution of Table 8 for 61 hours.

도 39는 2개의 실시예 15의 생분해성 마그네슘 합금 시편 중 하나에 초음파를 적용하고, 나머지 하는 초음파를 적용하지 않은 다음, 표 8의 용액에 침지시켜 시간에 따른 수소발생량을 측정한 그래프이다.FIG. 39 is a graph illustrating the generation of hydrogen over time by applying ultrasonic waves to one of two biodegradable magnesium alloy specimens of Example 15 and not applying the remaining ultrasonic waves, followed by immersion in the solution of Table 8.

도 40은 초음파를 적용한 실시예 15의 생분해성 마그네슘 합금 시편을 표 8의 용액에 침지시켜 시간에 따른 수소발생량을 측정한 그래프이다.FIG. 40 is a graph illustrating the generation of hydrogen over time by immersing the biodegradable magnesium alloy specimen of Example 15 in which ultrasonic waves were applied to the solution of Table 8.

도 41는 표면처리 전후의 MgCa합금을 나타낸 사진이다.Fig. 41 is a photograph showing MgCa alloys before and after surface treatment.

Claims (13)

생분해성 마그네슘 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 일회용품.Disposable article comprising a biodegradable magnesium alloy. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 생분해성 마그네슘 합금은 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 일회용품:The biodegradable magnesium alloy is a disposable product, characterized in that represented by the following formula (1): <화학식 1><Formula 1> MgaCabXc Mg a Ca b X c 상기 화학식 1에서, In Chemical Formula 1, a, b 및 c는 각 성분의 몰비로서, a+b+c=1이고, 0.5≤a<1, 0≤b≤0.4, 0≤c≤0.4이고, 단, b와 c 중 적어도 하나는 0을 초과하고, c가 0일 경우, Ca의 함량이 상기 생분해성 마그네슘 합금 총 중량에 대하여 5 내지 33중량%로 포함되고,a, b, and c are molar ratios of the components, a + b + c = 1, 0.5 ≦ a <1, 0 ≦ b ≦ 0.4, 0 ≦ c ≦ 0.4, provided that at least one of b and c is 0 And c is 0, the content of Ca is included in an amount of 5 to 33 wt% based on the total weight of the biodegradable magnesium alloy, X는 지르코늄(Zr), 몰리브덴(Mo), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 스X is zirconium (Zr), molybdenum (Mo), niobium (Nb), tantalum (Ta), titanium (Ti), 트론튬(Sr), 크롬(Cr), 망간(Mn), 아연(Zn), 규소(Si), 인(P), 니켈(Ni) 및 철(Fe) 중에서 선택되는 1종 이상이다.It is at least one selected from strontium (Sr), chromium (Cr), manganese (Mn), zinc (Zn), silicon (Si), phosphorus (P), nickel (Ni) and iron (Fe). 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 생분해성 마그네슘 합금은 마그네슘(Mg)과; 불순물로 망간(Mn)과; 철(Fe), 니켈(Ni) 및 철(Fe)과 니켈(Ni)의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종을 포함하고, 상기 불순물의 함량이 상기 마그네슘 100중량부에 대하여 0초과 1중량부 이하이고, {철(Fe), 니켈(Ni), 철(Fe)과 니켈(Ni)의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종}/망간(Mn)=0초과 5이하인 것을 특징으로 하는 일회용품.The biodegradable magnesium alloy is magnesium (Mg); Manganese (Mn) as an impurity; Including iron (Fe), nickel (Ni) and one selected from the group consisting of a mixture of iron (Fe) and nickel (Ni), the impurity content is greater than 0 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the magnesium It is below, {one type chosen from the group which consists of a mixture of iron (Fe), nickel (Ni), iron (Fe), and nickel (Ni)} / manganese (Mn) = 1 more than 5, The disposable product characterized by the above-mentioned. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 생분해성 마그네슘 합금은 하기 화학식 2로 표시되고, 총 중량에 대하여, Ca은 0 초과 23 중량% 이하; Y는 0 초과 10 중량% 이하; 및 Mg은 잔량을 포함하는 것을 특징으로 하는 일회용품:The biodegradable magnesium alloy is represented by the following formula (2), relative to the total weight, Ca is greater than 0 to 23% by weight; Y is greater than 0 and less than or equal to 10 weight percent; And Mg is a disposable product, characterized in that it comprises a residual amount: <화학식 2><Formula 2> Mg-Ca-YMg-Ca-Y 상기 화학식 2에서, Y는 Mn 또는 Zn이다.In Formula 2, Y is Mn or Zn. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 생분해성 마그네슘 합금은 다공성 구조체의 기공에 충진된 것을 특징으로 하는 일회용품.The biodegradable magnesium alloy is a disposable product, characterized in that filled in the pores of the porous structure. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 일회용품은 생분해성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 일회용품.The disposable article is a disposable article, characterized in that it comprises a biodegradable resin. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 생분해성 수지는 폴리유산, 폴리글리콜산, 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리부틸렌 숙시네이트(polybutylene succinate), 폴리부틸렌 숙시네이트o아디페이트(adipate) 공중합체, 폴리에틸렌 숙시네이트, 폴리부틸렌 아디페이트o테레프탈레이트 공중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트o아디페이트 공중합체, 폴리비닐 알코올, 폴리우레탄, 폴리에스테르 아미드, 폴리아스파라긴산, 폴리히드록시 부틸레이트, 폴리히드록시 부틸레이트o부레이트(burate) 공중합체, 폴리히드록시 발레르산(polyhydroxy valeric acid), 전분(starch), 키틴, 키토산, 아세트산셀룰로오스 및 아세틸셀룰로오스로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 일회용품.The biodegradable resin is polylactic acid, polyglycolic acid, polycaprolactone, polybutylene succinate, polybutylene succinate o adipate copolymer, polyethylene succinate, polybutylene Adipate o terephthalate copolymer, polyethylene terephthalate o adipate copolymer, polyvinyl alcohol, polyurethane, polyester amide, polyaspartic acid, polyhydroxy butyrate, polyhydroxy butyrate oburate copolymer , Polyhydroxy valeric acid (polyhydroxy valeric acid), starch (starch), chitin, chitosan, cellulose acetate and acetyl cellulose disposable products, characterized in that one or two or more selected from the group consisting of. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 일회용품은 일회용 용기 또는 일회용 수저인 것을 특징으로 하는 일회용품.The disposable product is a disposable product, characterized in that the disposable container or disposable cutlery. 생분해성 마그네슘 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재.A packaging material comprising a biodegradable magnesium alloy. 청구항 9에 있어서,The method according to claim 9, 상기 생분해성 마그네슘 합금은 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 포장재:The biodegradable magnesium alloy is a packaging material characterized in that represented by the following formula (1): <화학식 1><Formula 1> MgaCabXcMg a Ca b Xc 상기 화학식 1에서, In Chemical Formula 1, a, b 및 c는 각 성분의 몰비로서, a+b+c=1이고, 0.5≤a<1, 0≤b≤0.4, 0≤c≤0.4이고, 단, b와 c 중 적어도 하나는 0을 초과하고, c가 0일 경우, Ca의 함량이 상기 생분해성 마그네슘 합금 총 중량에 대하여 5 내지 33중량%로 포함되고,a, b, and c are molar ratios of the components, a + b + c = 1, 0.5 ≦ a <1, 0 ≦ b ≦ 0.4, 0 ≦ c ≦ 0.4, provided that at least one of b and c is 0 And c is 0, the content of Ca is included in an amount of 5 to 33 wt% based on the total weight of the biodegradable magnesium alloy, X는 지르코늄(Zr), 몰리브덴(Mo), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 스X is zirconium (Zr), molybdenum (Mo), niobium (Nb), tantalum (Ta), titanium (Ti), 트론튬(Sr), 크롬(Cr), 망간(Mn), 아연(Zn), 규소(Si), 인(P), 니켈(Ni) 및 철(Fe) 중에서 선택되는 1종 이상이다.It is at least one selected from strontium (Sr), chromium (Cr), manganese (Mn), zinc (Zn), silicon (Si), phosphorus (P), nickel (Ni) and iron (Fe). 청구항 9에 있어서,The method according to claim 9, 상기 생분해성 마그네슘 합금은 마그네슘(Mg)과; 불순물로 망간(Mn)과; 철(Fe), 니켈(Ni) 및 철(Fe)과 니켈(Ni)의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종을 포함하고, 상기 불순물의 함량이 상기 마그네슘 100중량부에 대하여 0초과 1중량부 이하이고, {철(Fe), 니켈(Ni), 철(Fe)과 니켈(Ni)의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종}/망간(Mn)=0초과 5이하인 것을 특징으로 하는 포장재.The biodegradable magnesium alloy is magnesium (Mg); Manganese (Mn) as an impurity; Including iron (Fe), nickel (Ni) and one selected from the group consisting of a mixture of iron (Fe) and nickel (Ni), the impurity content is greater than 0 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the magnesium The packaging material characterized by the following being {1 type chosen from the group which consists of a mixture of iron (Fe), nickel (Ni), iron (Fe), and nickel (Ni)} / manganese (Mn) = more than 5 or less. 청구항 9에 있어서,The method according to claim 9, 상기 생분해성 마그네슘 합금은 하기 화학식 2로 표시되고, 총 중량에 대하 여, Ca은 0 초과 23 중량% 이하; Y는 0 초과 10 중량% 이하; 및 Mg은 잔량을 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재:The biodegradable magnesium alloy is represented by the following formula (2), with respect to the total weight, Ca is more than 0 to 23% by weight; Y is greater than 0 and less than or equal to 10 weight percent; And Mg comprises a residual amount: <화학식 2><Formula 2> Mg-Ca-YMg-Ca-Y 상기 화학식 2에서, Y는 Mn 또는 Zn이다.In Formula 2, Y is Mn or Zn. 청구항 9에 있어서,The method according to claim 9, 상기 생분해성 마그네슘 합금은 다공성 구조체의 기공에 충진된 것을 특징으로 하는 포장재. The biodegradable magnesium alloy is packed in the pores of the porous structure.
KR20090120354A 2009-12-07 2009-12-07 One-time usable products KR20110063962A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20090120354A KR20110063962A (en) 2009-12-07 2009-12-07 One-time usable products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20090120354A KR20110063962A (en) 2009-12-07 2009-12-07 One-time usable products

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110063962A true KR20110063962A (en) 2011-06-15

Family

ID=44397479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20090120354A KR20110063962A (en) 2009-12-07 2009-12-07 One-time usable products

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110063962A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5705163B2 (en) Implant containing biodegradable metal and method for producing the same
KR101289122B1 (en) COMPLEX IMPLANTS INFILTERATED WITH BIODEGRADABLE Mg(ALLOYS) INSIDE POROUS STRUCTURAL MATERIALS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
EP2422821B1 (en) Biodegradable implant and method for manufacturing same
US9943625B2 (en) Magnesium alloy
Kotan et al. Production and characterization of high porosity Ti-6Al-4V foam by space holder technique in powder metallurgy
Kumar et al. Statistical modelling of mechanical properties and bio-corrosion behaviour of Mg3Zn1Ca15Nb fabricated using microwave sintering
KR20110065391A (en) Drug delivery system using magnesium alloy
KR101485296B1 (en) A biodegradable implants and a manufacture method thereof
KR20110065392A (en) Magnesium alloy implant for the treatment of osteoporosis
JP6902796B2 (en) Medical calcium-based metallic glass alloy molded product and its manufacturing method
KR20110063962A (en) One-time usable products
KR20090106444A (en) Magnesium alloys having high strength and hign corrosion resistance
Rossi et al. Evaluation of the physical and biological properties of Ti-34Nb-6Sn/Mg alloy obtained by powder metallurgy for use as biomaterial
Almushref Design and manufacture of engineered titanium-based materials for biomedical applications
AU2014203152A1 (en) Biodegradable implant and method for manufacturing same
CN110592431A (en) Strip-shaped intermetallic compound enhanced biological Zn-Zr alloy and preparation method and application thereof

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination