KR910001352B1 - 다공성 세라믹물질 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

다공성 세라믹물질 및 그의 제조방법
본 발명은 다공성 세라믹물질과 그의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세히 말하면 본 발명은 특수한 크기를 갖는 다수의 기공(氣空)과 특수한 크기를 가지고 기공들을 다공성 세라믹물질의 외부 공간에 연결시키는 다수의 모세공극로(毛細空隙路)를 갖는 다공성 세라믹물질과 그의 제조방법에 관한 것으로, 이 다공성 세라믹물질은 뼈의 재생과 그외의 의료용 재료로서와 또한 전자재료나 유전공학 재료로서 유용한 물질이다.
본 발명은 또한 사람이나 동물의 뼈의 결함(기형)을 치료하는 방법에도 관한 것이다.
수산화인회석이나 그의 고용체와 같은 인산칼슘 화합물은 생체와의 양호한 혼화성을 갖고 있으며 예를들면, 뼈나 치근의 대체물이나 보철재 등의 골형성재와 같은 의료재로서 가치가 있다. 예컨대, 일본 미심사 특허공보 No.56-54841은 인회석 형태의 결정구조로 된 인산칼슘 화합물분으로 구성되는, 뼈의 결함이나 동공(洞空)용의 충전재를 기술하고 있다.
또한 일본 미심사 특허공보 No.56-166843은 뼈의 결함이나 동공용의 충전재를 기술하고 있는바, 이것은 인산칼슘화합물의 다공체(多孔體)로 구성되어 있다. 인산칼슘화합물의 이와같은 다공체에 함유된 기공에서 최대 기공크기는 3.00㎜이고 최소 기공크기는 0.05㎜이다. 이들 기공은 생체의 뼈-형성성분이 이들 기공내로 용이하게 침입할수 있는 형과 크기를 갖고 있다. 이 다공체는 실질적으로 연속 3차원의 망상구조를 갖고 있다. 이들 종래의 인산칼슘화합물은 충전이나 보철과 같은 외과 치료후 시간이 경과함에 따라 변형이 유발되거나, 또는 충전되거나 봉매(封埋)된 부분근처의 연성 접촉조직내에 경화현상이 촉진된다는 문제점을 갖고 있으며, 이렇게 되면 생성된 비정상 조직을 절제하여야 한다. 뼈 종양의 절제, 연령에 따른 골 흡수, 뼈의 외부손상에 기인하는 생체의 경화조직 결함을 치료하는 경우에는 자연치유를 촉진하는 것이 가장 바람직하다. 인공제품에 의한 대체나 보철이 항상 바람직한 것은 아니다.
이와같은 인공물체가 생체에 충전되거나 보철에 의하여 생체에 포함되면, 인공제품이 적당한 시기에 생체에 흡수되고, 자연의 생체조직이 재생되어 그 대신 결함을 치유하는 것이 가장 바람직하다. 이와 같은 경우 생체조직에 의한 인공물체의 대체속도(즉 변화속도)가 적당하여야 한다는 것이 중요하다. 변화속도가 과다히 높으면, 감염과 같은 문제점이 치료 부위에 유발되어 예컨대 암의 발생과 같은 합병증이 초래된다. 변화속도가 느려서 인공물체가 장기간동안 생체에 존재하면 치료된 부위내 뼈 조직이나 기타 생체조직의 변형이나, 치료된 부위근처의 연성조직의 경화가 야기되고, 이때에는 절제가 어떤 경우 필요하게 된다.
전술한 문제점을 극복하기 위하여는 충전재나, 생체에 삽입된 보철재가 생체조직의 유도와 대체의 요건을 세포 수준으로 만족시키는 것이 중요하다. 더욱 상세히 말하면 생체조직에 대한 골연화세포(osteolysis)와 조골세포의 활성화와, 연성조직의 경화를 촉진하는 용골세포와 교원질 섬유의 침입과 발육의 제어와, 또한 뼈조직의 경화제어를 적절히 촉진하고, 적혈구와 체액의 침입과 모세혈관의 발육을 저지하지 않는 것이 중요하다.
이와같은 요건을 만족시키기 위하여는 생체에 삽입될 충전재나 보철재가 생체와의 양호한 혼화성, 특히 양호한 생물책임능을 가지며, 원하는 세포의 활성화에 적합한 생존 전파공간을 제공하여야 하고, 교원질 섬유의 비정상적 발육에 의한 부적당한 세포의 침입과 뼈조직의 경화를 방지하여야 하는 것이 중요하다.
본 발명을 요약하면 다음과 같다.
본 발명의 주목적은 생체내 뼈조직의 재생, 즉 신생뼈의 유도와 기타 의료목적에 적합하고 전자재료나 유전공학 재료로서 가치있는 다공성 세라믹물질과, 그의 제조방법과, 사람이나 동물 뼈의 결함을 치유하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기타 목적과 이점은 다음과 같은 설명으로부터 명확하게될 것이다.
본 발명의 한 특징으로서는, 인산칼슘화합물의 소결(燒結)된 다공체로 구성되는 다공성 세라믹물질이 제공되며, 이때 직경이 1 내지 30㎛인 다수의 모세공극로와 크기가 1 내지 600㎛인 다수의 기공이 소결된 다공체에 형성되며, 적어도 기공부분은 적어도 일부의 모세공극로를 통하여 소결된 다공체의 외부공간에 연결되어 있다. 다수의 기공은 모세공극로의 일부를 통하여 서로 연결될 수 있다.
본 발명의 또다른 특징으로서는, 상기한 다공성 세라믹물질을 제조하는 방법이 제공된다.
본 발명의 다공성 세라믹물질을 제조하는 한 방법은 100중량부의 난백(卵白)을 기포화시켜 1 내지 600㎛의 크기를 갖는 다수의 기포를 형성시키는 단계와, 기포화된 난백을 30 내지 120중량부의 인산칼슘화합물 분말과 합치는 단계와, 이와같이 얻어진 혼합물을 원하는 크기와 형상을 가진 금형내로 주형 성형하여 혼합물을 성형시키는 단계와, 성형된 혼합물을 120 내지 150℃의 온도에서 가열하여 난백을 경화시키는 단계와, 다음에 경화된 난백을 탄화시키기 위하여 성형된 혼합물을 500 내지 700℃의 온도에서 가열하는 단계와, 다음에 연소에 의하여 탄화 생성물을 제거하고 인산칼슘화합물 분말을 소결시키기 위하여 성형된 혼합물을 함-산소 분위기 중에서 800 내지 1350℃로 가열하는 단계로 구성된다.
본 발명의 다공성 세라믹물질을 제조하는 또다른 방법은 100중량부의 난백을 기포화시켜 1 내지 600㎛의 크기를 갖는 다수의 기포를 형성시키는 단계와, 기포화된 난백을 길이가 l㎛ 내지 5㎜이고 직경이 1 내지 30㎛인 유기섬유 1 내지 5중량부와 인산칼슘화합물 분말 30 내지 120중량부와 합치는 단계와, 이와같이 얻어진 혼합물을 원하는 형과 크기를 갖는 금형내로 주형 성형시켜서 혼합물을 성형시키는 단계와, 성형된 혼합물을 120 내지 150℃의 온도로 가열하여 난백을 경화시키는 단계와, 경화된 난백과 유기섬유를 탄화시키기 위하여 성형된 혼합물을 500 내지 700℃의 온도에서 가열하는 단계와, 연소에 의하여 탄화생성물을 제거하고 인산칼슘 화합물 분말을 소결시키기 위하여 성형된 혼합물을 800 내지 1350℃의 온도에서 함-산소 분위기중에서 가열하는 단계로 구성된다.
본 발명의 다공성 세라믹물질을 제조하는 또 하나의 방법은 입도가 1 내지 600㎛인 가승화성 고체물질 20 내지 300중량부를 인산칼슘화합물 분말 100중량부와 혼합하는 단계와, 이와같이 얻어진 혼합물을 원하는 형과 크기로 가압-성형시키는 단계와, 성형된 혼합물을 300 내지 500℃의 온도에서 가열하여 승화에 의하여 가승화성 물질을 제거하는 단계와, 다음에 잔유 성형 생성물을 800 내지 1350℃의 온도에서 가열하여 인산칼슘화합물 분말을 소결시키는 단계로 구성된다.
본 발명의 다공성 세라믹물질을 제조하는 또다른 방법은 입도가 1 내지 600㎛인 가승화성 고체물질 분말 20 내지 300중량부와, 길이가 l㎛ 내지 5㎜이고 직경이 1 내지 30㎛인 유기섬유 1 내지 5중량부를 인산칼슘화합물 분말 100중량부와 합치는 단계와, 이와같이 얻어진 혼합물을 원하는 형과 크기로 가압-성형하는 단계와, 승화에 의하여 가승화성물질을 제거하고 유기섬유를 탄화시키기 위하여 성형된 혼합물을 200 내지 800℃의 온도로 가열하는 단계와, 다음에 연소에 의하여 탄화생성물을 제거하고 인산칼슘화합물 분말을 소결시키기 위하여 800 내지 1350℃의 온도로 함-산소분위기 중에서, 성형된 혼합물을 가열하는 단계로 구성된다.
본 발명의 다공성 세라믹물질을 제조하는 또다른 방법은 입도가 1 내지 600㎛인 유기 합성수지입자 25 내지 380중량부와 인산칼슘화합물 분말 100중량부를 혼합하는 단계와, 이와같이 얻어진 혼합물을 원하는 형과 크기로 가압-성형하는 단계와, 열분해에 의하여 유기 합성수지 입자를 제거하기 위하여 200 내지 800℃의 온도로 성형된 혼합물을 가열하는 단계와, 인산칼슘화합물 분말을 소결시키기 위하여 800 내지 1350℃의 온도로 함-산소분위기 중에서 잔유 성형생성물을 가열하는 단계로 구성된다. 본 발명의 다공성 세라믹물질을 제조하는 또 하나의 방법은 입도가 1 내지 600㎛인 유기 합성수지입자 25 내지 380중량부와, 길이가 l㎛ 내지 5㎜이고 직경이 1 내지 30㎛인 유기섬유 1 내지 5중량부를 인산칼슘화합물 분말 100중량부와 합치는 단계와, 이와같이 얻어진 혼합물을 원하는 형과 크기로 가압-성형하는 단계와, 열분해에 의하여 유기합성 수지입자를 제거하고 유기섬유를 탄화시키기 위하여 성형된 혼합물을 200 내지 800℃의 온도로 가열하는 단계와, 다음에 연소에 의하여 탄화생성물을 제거하고 인산칼슘화합물 분말을 소결시키기 위하여 함-산소분위기 중에서 800 내지 1350℃의 온도로, 성형된 혼합물을 가열하는 단계로 구성된다.
본 발명의 다공성 세라믹물질을 제조하는 또다른 방법은, 입도가 1 내지 600㎛인 유기 합성수지입자 25 내지 380중량부와 입도가 1 내지 600㎛인 가승화성 고체물질입자 2 내지 5중량부를 인산칼슘화합물 분말 100중량부와 합치는 단계와, 이와같이 얻어진 혼합물을 원하는 형과 크기로 가압-성형하는 단계와, 열분해에 의하여 유기합성수지 입자를 제거하고 승화에 의하여 가승화성 물질입자를 제거하기 위하여 성형된 혼합물을 200 내지 800℃에서 가열하는 단계와, 다음에 인산칼슘화합물 분말을 소결시키기 위하여 잔유 성형생성물을 800 내지 1350℃의 온도로 함-산소분위기 중에서 가열하는 단계로 구성된다.
본 발명의 다공성 세라믹물질을 제조하는 또하나의 방법은, 1 내지 600㎛의 유기 합성수지입자 25 내지 380중량부와, 입도가 1 내지 600㎛인 가승화성 고체 물질입자 2 내지 5중량부와, 길이 1㎛ 내지 5㎜, 직경 1 내지 30㎛인 유기섬유 1 내지 5중량부를 인산칼슘화합물 분말 100중량부와 합치는 단계와, 이와같이 얻어진 혼합물을 원하는 형과 크기로 가압-성형하는 단계와, 열분해에 의하여 유기 합성수지입자를 제거하고, 승화에 의하여 가승화성 물질입자를 제거하고 유기섬유를 탄화시키기 위하여 성형된 혼합물을 200 내지 800℃의 온도로 가열하는 단계와, 다음에 연소에 의하여 탄화생성물을 제거하고 인산칼슘화합물 분말을 소결시키기 위하여 성형된 혼합물을 800 내지 1350℃의 온도로 함-산소분위기 중에서 가열하는 단계로 구성된다.
본 발명의 또다른 특징으로서는, 신생뼈를 유도하는 방법이 제공되는바, 이 방법은 상기한 다공성 세라믹물질을 사람이나 동물뼈의 결함에 충전시키거나 봉매시킴으로써 교원질섬유와 용골세포가 다공성 세라믹물질내로 침입하는 것을 제한시키면서 신생뼈가 유도되게 하는 것이다.
본 발명의 바람직한 구체예를 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 다공성 세라믹물질은 인산칼슘화합물의 소결된 다공체로 구성된다. 본 발명에서 사용된 인산칼슘화합물은 주성분으로서 CaHPO4, Ca3(PO4)2, Ca5(PO4)3OH, Ca4O(PO4)2, Ca10(PO4)6(OH)2, CaP4O11, Ca(PO3)2, Ca2P2O7및 Ca(H2PO4)2 ·H2O를 함유하며, "수산화인회석"(hydroxyapatile)이라고 명명되는 일련의 화합물을 포함한다.
수산화인회석은 기본성분으로서 조성식 Ca5(PO4)3OH 또는 Ca10(PO4)6(OH)2를 갖는 화합물을 포함하고 있다. Ca성분의 일부는 Sr, Ba, Mg, Fe, Al, Y, La, Na, K 및 H로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 성분으로 치환될 수 있고 (PO4) 성분의 일부는 VO4, BO3, SO4, CO3및 SiO4로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 성분에 의하여 치환될 수 있다. 또한, (OH)성분의 일부는 F, Cl, O 및 CO3로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 성분으로 치환될 수 있다. 수산화인회석은 보통의 결정일수도 있고 또는 유질동상의 고용체, 치환성 고용체 또는 간극성(間隙性)고용체일수도 있다. 또한, 수산화인회석은 비화학양론적 격자 결함을 포함한다.
본 발명에서 사용된 인산칼슘화합물내의 인(P)에 대한 칼슘(Ca)의 원자비는 1.30 내지 1.80, 특히 1.60 내지 1.67의 범위인 것이 통상적으로 바람직하다.
본 발명에서 사용된 인산칼슘화합물로는, 인산트리칼슘[Ca(PO4)2], 수산화인회석[Ca5(PO4)3OH], 및 수산화인회석[Ca10(PO4)6(OH)2]이 바람직하다. 졸-겔 방법에 따라 합성하여 냉동-건조한 것들이 특히 바람직하다. 인산칼슘화합물은 800 내지 1350℃, 좀더 바람직하게는 850 내지 1200℃에서 소결된 것이 바람직하다.
본 발명의 다공성 세라믹물질에 있어서, 인산칼슘 다공체는 어떠한 모양이나 크기도 될 수 있다. 다공체의 내부에는 가늘게 늘어난 형태로 뻗어있는 다수의 모세공극로와 1 내지 600㎛, 특히 3 내지 300㎛의 크기를 갖는 다수의 기공이 형성되어 있다. 모세공극로의 직경은 1 내지 30마이크론, 바람직하게는 1 내지 20마이크론이다. 기공들은 다수의 모세공극로중 적어도 일부를 통하여 다공체의 외부공간으로 연결되어 있다. 통상적으로, 다수의 기공들은 모세공극로의 일부를 통하여 서로 연결되어 있다.
소결된 다공체는 40 내지 90%, 좀더 바람직하게는 60 내지 70%의 기공도를 갖는 것이 바람직하다. 소결된 다공체의 기공들은 구 또는 유사한 형태의 모양을 갖는 것이 바람직하다. 또한 기공들이 다공체내에 균일하게 분포되는 것이 바람직하다. 이들 기공은 세라믹물질을 생체에 봉매했을 때 골연화세포와 조골세포를 생물 물리적으로 활성화시키기 위한 거주공간을 제공한다. 조골세포등은 이들 기공내에 특히 구형 기공내에 머무르려 한다. 따라서, 기공들은 1 내지 600㎛, 바람직하게는 3 내지 300㎛의 크기를 갖는 것이 절대 필요하다. 1 내지 600㎛의 범위밖의 크기를 갖는 기공들은 상기한 세포들을 위한 좋은 거주공간을 제공하지 못한다.
만일 기공들이 구 또는 유사한 형태의 모양을 갖는다면 얻어진 다공성 물질의 기계적 강도가 높다. 따라서, 이 다공성 물질은 생체에 봉매했을 때, 그것이 새로운 뼈로 변화될때까지 이들은 높은 기계적 강도를 계속 유지한다. 따라서 이 기간동안 뼈의 골절이 방지된다.
소결된 다공체내의 모세공극로들이 다공체의 적어도 외부공간에 기공들을 연결하고 있다. 골연화세포, 조골세포, 적혈구 및 체액이 모세공극을 통하여 다공체로 자유롭게 스며들도록 허용되어 이로써, 모세혈관의 발육이 향상된다. 그러나, 모세공극로의 직경이 1 내지 30㎛, 바람직하게는 1 내지 20㎛이기 때문에, 용골세포 및 교원질섬유는 다공체내의 모세공극로로 거의 스며들지 못하게 하여 이로써 교원질섬유의 비정상적인 성장과 뼈조직의 경화가 방지될 수 있다. 즉, 본 발명의 다공체내에서, 모세공극로는 생체 여과기의 기능을 발휘한다.
모세공극로의 직경이 만일 1㎛보다 작다면 골연화세포, 조골세포 및 체액의 다공체내로의 침투가 어렵게 된다. 만일 모세공극로의 직경이 30㎛보다 크다면 용골세포와 교원질섬유의 침투와 성장이 허용되고 그러므로 이웃조직의 경화를 유발하면서 뼈의 재생이 억제된다.
본 발명의 다공성 세라믹물질에 있어서, 다공체내의 기공들은 다수의 모세공극로의 일부에 의하여 서로 연결되어 있을 수 있으며 이로써 다공체의 소모와 생체조직의 재생(변화)이 증진되고 나이에 따른 뼈의 재흡수가 제어될 수 있다.
본 발명의 다공성 세라믹물질은 충전되거나 봉매된 결함 또는 강(腔)의 형태와 크기에 해당하는 모양과 크기로 쉽게 자유롭게 가공할 수 있다. 본 발명의 세라믹물질은 0.05 내지 5㎜의 크기를 갖는 과립으로 형태화할 수 있다.
본 발명의 다공성 세라믹물질이 충전재 또는 보철재로서 봉매되는 경우, 혈액, 체액, 골연화세포 및 조골 세포는 모세공극로를 통하여 다공체내로 침투하고 다공체는 기공들에 퍼진 골연화세포들에 의하여 흡수되고 소모된다. 동시에, 뼈조직은 조골세포에 의하여 재생되어, 이른바 변화가 수행된다. 기공들을 다공체의 외부공간에 연결해주는 모세공극로는 1 내지 30㎛의 직경을 갖기 때문에, 용골세포 또는 교원질세포가 다공체내의 모세공극로로 침투하는 것을 거의 허용하지 않고 그러므로 교원질섬유의 비정상적인 성장과 경화가 방지될수 있다. 따라서, 재생된 뼈의 연한 조직은 파괴되지도 않을뿐더러 교원질섬유에 의해 경화되지도 않는다. 따라서 본 발명의 다공성 세라믹물질은 새로운 뼈를 유도하고 생체내에서 성장하는 정상 뼈조직으로 치환된다.
상기한 방법으로 정상 뼈조직으로 변화될수 있는 다공성 세라믹물질은 신규한 것이다. 이 다공성 세라믹물질은 본 발명에 따라 처음으로 발명된 것이다.
본 발명의 다공성 세라믹물질은 여러가지 방법에 따라 제조될수 있다.
다공성 세라믹물질을 제조하는 제1의 방법은 난백 100중량부를 기포화시켜 1 내지 600㎛의 크기를 갖는 다수의 기포를 형성시키는 단계와, 기포화된 난백을 인산칼슘화합물 분말 30 내지 120중량부와 혼합하는 단계, 이와같이 얻은 혼합물을 원하는 모양과 크기의 주형으로 주형 성형함으로써 성형하는 단계, 난백을 경화시키기 위해 120 내지 150℃의 온도에서 성형된 혼합물을 가열하는 단계, 난백을 탄화시키기 위하여 성형된 혼합물을 500 내지 700℃의 온도에서 가열하는 단계, 그리고 다음에 형성된 혼합물을 함-산소(그리고 필요하다면, 수분-함유) 대기에서 800 내지 1350℃의 온도에서 가열하여 탄화생성물을 연소 제거하고 인산칼슘화합물 분말을 소결시키는 단계로 이루어진다.
일반적으로 본 발명의 다공성 세라믹물질의 제조에 사용된 인산칼슘화합물 분말의 입도는 0.05 내지 10㎛인 것이 바람직하다. 특히 인산칼슘화합물 분말은 판의 형태로 성장한 결정성 부분을 포함하며, 그리고 분말의 입자중 30%정도는 적어도 l㎛의 입도를 갖고 분말의 입자중 적어도 70%는 l㎛보다 더 작은 입도를 갖는 정도의 주사전자 현미경(SEM)으로 측정된 입도분포를 갖는다.
난백에 원하는 크기를 갖는 기포를 형성하기 위하여 임의의 방법을 채택할 수 있다. 예를들면, 난백을 유제혼합기에 의하여 세게 저어 거품을 내고 슬라이드 유리를 거품낸 난백의 액면상에 통과시킴으로써 거품낸 난백시료를 슬라이드 유리상에 수집하여 현미경으로 기포의 크기를 측정한다. 이 작업을 원하는 크기가 얻어질때까지 되풀이 한다. 다음에, 미리 지정된 양의 인산칼슘화합물 분말을 거품낸 난백과 혼합하고 교반한다. 이 단계에서, 적은 양의 기포 균일화제, 예를들면 올레산 또는 말레산과 같은 지방산 및/또는 이소프로필 알코올 또는 이소부틸 알코올과 같은 지방족 알코올을 첨가할 수 있다.
이와같이 얻은 혼합물은 미리 지정된 형태와 크기로 형성된다. 소결된 생성물의 생산에 통례적으로 사용된 성형방법 및 장치는 선택적으로 사용될 수 있다. 그러나 통상적으로는 주형을 사용하는 주조방법이 채택된다.
성형 혼합물은 난백을 경화시키기 위하여 120 내지 150℃의 온도에서 바람직하게는 60 내지 120분간 가열한다. 가열분위기의 상대습도는 30 내지 70%로 조절되는 것이 바람직하고 또한 온도상승 속도는 5 내지 10℃/분으로 제어하는 것이 바람직하다. 경화된 난백은 기포의 구조를 강화한다.
다음에, 성형된 혼합물은 경화된 난백을 탄화시키기 위하여 500 내지 700℃의 온도에서, 바람직하게는 120 내지 180분간 가열한다. 다음에, 탄화생성물을 연소에 의하여 제거하고 인산칼슘화합물 분말을 소결시키기 위하여 성형된 혼합물을 함-산소 분위기, 예를들면 공기중에서 800 내지 1350℃, 바람직하게는 850 내지 1200℃의 온도에서 가열한다. 함-산소분위기는 원한다면, 수분을 함유할수 있다. 이 단계에서, 가열시간은 보통 약 1 내지 약 3시간이다.
난백의 응집과 탄화 그리고 탄화생성물의 연소에 의하여 발생한 기체는 다공체의 내부로부터 밖으로 빠져나간다. 이때, 많은 모세공극로가 형성되고 기포화된 난백내의 기포들에 해당하는 기공들이 형성된다. 기공들은 모세공극로를 통하여 다공체의 외부공간으로 연결되고 보통은 기공들이 모세공극로를 통하여 서로 연결된다.
상기한 제조방법에서, 1㎛ 내지 5㎜의 길이와 1 내지 30㎛의 직경을 갖는 유기섬유를 인산칼슘화합물 분말 100부에 대하여 1 내지 5중량부가 기포화된 난백과 함께 첨가될 수 있다. 이 경우에 난백-경화 가열 단계후 성형된 혼합물을 난백과 유기섬유를 탄화시키기 위하여 500 내지 700℃의 온도에서, 바람직하게는 120 내지 180분간 가열한다. 결과된 탄화생성물은 계속되는 소결 가열단계에서 연소에 의하여 제거된다.
이 과정에서, 유기섬유는 1 내지 30㎛의 직경을 갖는 모세공극로의 형성을 안전하게 해주는 효과를 갖는다. 사용되는 유기섬유의 종류는 l㎛ 내지 5㎜길이와 1 내지 30㎛의 직경을 가지며 완전히 연소될수 있는 한 특별히 한정되지 않는다. 그러나 고양이, 너구리 또는 생쥐의 섬유 특히 복부털섬유, 견섬유 또는 셀룰로오스섬유와 같은 천연 유기섬유, 또는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리아미드 또는 폴리아크릴섬유 와 같은 유기합성섬유를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다공성 세라믹물질의 제조에 대한 또다른 방법은 1 내지 600㎛의 입도를 갖는 가승화성 고체 물질입자 20 내지 300중량부를 인산칼슘화합물 분말 100중량부와 혼합하는 단계와, 이와같이 얻은 혼합물을 원하는 형태와 크기로 가압-성형하는 단계, 승화에 의하여 승화성물질을 제거하기 위하여 성형된 혼합물을 200 내지 800℃의 온도에서 가열하는 단계, 그리고 인산칼슘화합물 분말을 소결시키기 위하여 800 내지 1350℃의 온도에서 잔유 성형생성물을 가열하는 단계로 이루어진다.
상기한 방법에서 사용된 것과 같은 인산칼슘화합물 분말이 이 방법에서 사용된다. 다공체내에 1 내지 600㎛의 원하는 크기를 갖는 기공들을 형성하기 위하여 승화성 고체물질 분말이 첨가된다. 승화성 물질의 종류는 어떠한 실질적인 잔유물을 남기지 않고 200 내지 800℃에서 쉽게 승화될 수 있는 한 특별히 한정되지는 않는다. 장뇌, 멘톨 및 나프탈렌으로부터 선택된 적어도 하나의 성분이 승화성 물질로서 보통 사용된다.
승화성물질 분말과 인산칼슘 화합물 분말의 혼합물을 원하는 형태와 크기로 가압-성형한다. 가압-성형 방법은 특별히 한정되지는 않는다. 고무가압방법 및 CIP방법과 같은 보통의 정압 가압-성형방법이 채택될 수 있다. 결과된 성형혼합물은 200 내지 800℃의 온도에서, 바람직하게는 120 내지 180분간 가열하여, 이로써 기공들을 다공체의 외부공간으로 또한 서로 연결시켜주게 되는 모세공극로는 승화성물질의 미세분말의 승화와 탈출에 의하여 형성된다.
다음에, 인산칼슘화합물 분말을 소결시키기 위하여 잔유 성형생성물을 800 내지 1350℃, 바람직하게는 850 내지 1200℃에서 1 내지 3시간동안 가열한다.
이 방법에서는, 승화성물질 분말의 형태와 입도를 조절함으로써, 기공들의 형태와 크기가 난백을 사용하는 방법에서 보다 더욱 쉽게 조절될수 있다.
승화성물질을 사용하는 상기한 방법에서는, l㎛ 내지 5㎜의 길이와 1 내지 30㎛의 직경을 갖는 유기섬유를 인산칼슘화합물 분말 100중량부에 대하여 1 내지 5중량부 첨가할 수 있다. 만일 결과된 혼합물을 200 내지 800℃의 온도에서, 바람직하게는 120 내지 180분간 가열하면 승화성물질은 승화, 제거되고 유기섬유 혼합물은 탄화된다. 다음에, 혼합물은 800 내지 1350℃의 온도에서, 바람직하게는 1 내지 3시간동안 함-산소 (필요하다면, 수분-함유) 분위기에서 가열되어, 이로써 탄화생성물은 타버리고 인산칼슘화합물 분말은 소결된다.
이 방법에서, 혼합된 유기섬유는 1 내지 30㎛의 직경을 갖는 모세공극로의 형성을 안전하게 하는데 효과적이다. 상기한 바와같은 유기섬유가 사용된다.
만일 메탄올이나 에탄올과 같은 휘발성 저급 알코올을, 유기섬유나 가승화성물질 분말을 인산칼슘과 합치는 단계에서 가해주면 균일한 혼합물이 용이하게 얻어질 수 있으며, 가승화성물질 분말의 입도를 조절할 수 있고, 가승화성물질 분말과 유기섬유 사이의 점착을 향상시킬 수 있으며, 이에 의하여 기공과 상통하는 모세공극로의 형성이 촉진될 수 있다.
본 발명의 다공성 세라믹물질을 제조하는 또다른 방법은 입도가 1 내지 600㎛인 유기합성수지입자 25 내지 380중량부를 인산칼슘화합물 분말 100중량부와 합치는 단계와, 이와같이 혼합물을 원하는 형과 크기로 가압-성형하는 단계와, 성형된 혼합물을 200 내지 800℃의 온도에서 가열하여 열분해에 의하여 유기 합성 수지입자를 제거한 다음 잔유 성형제품을 800 내지 1350℃의 온도로 가열하여 인산칼슘화합물 분말을 소결시키는 단계로 구성된다.
상기 공정에 사용되는 1 내지 600㎛의 입도를 갖는 유기 합성수지입자는 다공체내에 1 내지 600㎛ 크기의 기공을 형성시킴에 유효하다. 유기합성수지는 200 내지 400℃온도에서 열분해되어 다공체로부터 제거되기만 하면 그 종류에 특별한 제한을 받지 않는다. 일반적으로 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리프로필렌 또는 폴리스티렌과 같은 열가소성 합성수지가 사용된다. 이들중 폴리메틸 메타크릴레이트가 가장 바랑직하다. 유기합성수지는 적당한 견고성을 갖기 때문에, 유기합성수지의 입자가 인산칼슘화합물 분말과 혼합되거나 또는 생성 혼합물이 예비 성형되는 경우, 이 구형입자는 변형되거나 부서지는 일이 없으며, 따라서 유기합성수지입자의 형과 크기에 정확히 일치하는 형과 크기를 갖는 기공이 형성될수 있다.
유기합성수지 구형입자와 인산칼슘화합물 분말과의 혼합물은 원하는 형과 크기로 가압-성형된다. 성형방법은 특히 제한되어 있지 않으며, 고무 압착방법이나 CIP방법과 같은 일반적인 정압가압-성형법이 적용된다. 열분해에 의하여 유기합성수지입자를 제거하기 위하여 생성된 성형혼합물을 200 내지 500℃, 바람직하게는 300 내지 350℃의 온도로 120 내지 180분간 가열하며, 이에 의하여 상응하는 기공과 이들 기공으로부터 연장되는 모세관 공극로가 형성된다.
다음에 성형된 생성물을 800 내지 1350℃, 바람직하게는 850 내지 1200℃의 온도로 1 내지 30시간동안, 함-산소(필요에 따라서는 함-수분) 분위기중에서 가열하여 인산칼슘화합물 분말을 소결한다. 유기합성수지입자의 열분해 잔유물이 존재하더라도, 이 잔유물은 소결 가열단계에서 연소되어 제거된다.
유기합성수지입자를 사용하는 방법에 있어서는 길이 l㎛ 내지 5mm, 직경 1 내지 30㎛를 갖는 유기섬유 1 내지 5중량부를 100중량부의 인산칼슘화합물 분말에 더 부가할 수 있다. 유기섬유의 종류와 효과는 상기한 바와 같다.
유기합성수지입자를 사용하는 상기한 방법에 있어서는 2 내지 5중량부의, 평균입도가 1 내지 600㎛인 숭화가능한 고체물질 입자를 100중량부의 인산칼슘화합물 분말에 가할 수 있다. 가승화성 물질의 종류는 위에서 기술한 바와 같다. 이 방법에서 가승화성물질 입자는 1 내지 600㎛의 입도를 가지며, 모세공극로의 형성에 유효하다.
또한 유기합성수지입자를 사용하는 상기한 방법에 있어서는 길이가 1㎛ 내지 5㎜이고 직경이 1 내지 30㎛인 유기섬유 2 내지 5중량부와, 입도가 1 내지 600㎛인 가승화성 고체물질 2 내지 5중량부를 인산칼슘화합물 분말 100중량부에 부가할 수 있다. 유기섬유와 가승화성 고체물질의 종류와 효과는 상기한 것과 같다.
본 발명의 다공성 세라믹물질은 크기가 1 내지 600㎛, 바람직하게는 3 내지 300㎛인 기공과, 직경이 1 내지 30㎛, 바람직하게는 1 내지 20㎛인 모세공극로를 갖는다. 모세공극로는 생물여과의 기능을 발휘하기 때문에, 이 공극로는 교원질섬유의 침입 및 비정상적인 발육과, 교원질섬유의 촉매작용에 의한 뼈조직의 경화와, 신생뼈의 유도를 저지하는 용골세포의 침입을 제어한다. 더욱이 교원질섬유 자체의 비정상적 발육에 의한 이의 경화가 방지되고, 골연화세포, 조골세포, 적혈구 및 생체액만이 선택적으로 침투될수 있게 한다. 또한 특수한 기공크기를 갖는 기공은 골연화세포와 조골세포의 활성화를 세포수준으로 촉진한다. 따라서 본 발명의 다공성 세라믹물질이 사용되는 경우에는 신생뼈의 유도와 뼈의 변화를, 생체와의 혼화성을 양호하게 유지하면서 촉진할 수 있다.
본 발명의 다공성 세라믹물질에 있어서는, 적어도 기공의 일부가 모세공극로를 통하여 외부에 연결되어 있어야 하고, 적어도 기공의 일부는 모세공극로를 통하여 서로 연결되어 있다. 모든 기공이 공극로를 통하여 외부공간에 연결되고, 서로 연결되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다공성 세라믹 물체내의 모세공극로는 직경이 1 내지 30㎛, 바람직하게는 1 내지 20㎛인 대단히 미세한 통로이다. 따라서 신생뼈의 유도가 대단히 유효하게 이루어질 수 있다. 또한 특히 다공성 세라믹물질이 어떤 뼈에 봉매되는 경우에는 모세공극의 직경이 1 내지 30㎛, 바람직하게는 1 내지 20㎛ 정도로 작기 때문에 교원질섬유의 모세공극로내로의 침입이 거의 허용되지 않고, 교원질섬유의 경화가 방지될 수 있다. 신생뼈의 유도에 유효한 골연화세포, 조골세포, 적혈구 및 생체액만이 선택적으로 모세공극로에 침투될 수 있고, 결과적으로 대단히 연성인 골격이 처음에 형성된다. 이와같은 구조는 외부로 점차 발육하여 골격의 조직화를 이루며, 이에 의하여 중심부의 골수와 주변부의 경화조직으로 구성되는 구조가 사람이나 동물의 천연뼈의 경우에서와 같이 이루어진다. 그러나 종래의 인회석 다공체의 경우에는 기공의 크기와 형을 조절할 수 없고 신생뼈가 유도되더라도 이 기공은 교원질섬유의 침입을 허용하기 때문에, 봉매된 부분 근처 부위로부터 감염이나 암이 발생할 위험이 있다.
본 발명의 다공성 세라믹물체의 경우에 있어서는 상기한 이유로, 중앙부분의 골수와 주변부분의 높은 골격밀도를 갖는 조직으로 구성되는, 사람이나 동물의 천연뼈에 극히 유사한 구조가 생성될 수 있다. 이러한 구조는 종래의 인회석 다공체에 의하여 형성된, 단지 경화된 뼈로만 구성된 구조와는 상이하며, 천연뼈와 동일한 구조를 갖는 강인한 신생뼈가 제조될 수 있는 것이다. 즉 본 발명의 다공성 세라믹물질을 현존하는 뼈에 봉매하는 경우, 이 다공체는 흡수된다. 대신에 천연뼈와 동일한 구조를 갖는 신생뼈가 유도되어, 장기간에도 비독성인 강인하고 유연한 뼈가 형성된다. 이제까지 지적된 바와 같이, 상기한 특수구조를 갖는 본 발명의 다공성 세라믹물체가 사용되면, 골수에 상응하는 유연한 뼈가 천연뼈에서와 같이 우선 형성된다. 이골수는 외부를 향하여 조직화되고, 골격밀도가 외부로 향하여 증가되어 결과적으로 사람이나 동물의 천연뼈에 극히 유사한 유연하고 가요성있는 뼈가 형성된다.
모세공극로와 기공을 갖는 본 발명의 다공성 세라믹물질은 상기한 생물학적 동화회로(IC)나 대규모 동화물질로 사용될 뿐만 아니라, 회로용 전자물질(LSI)과 유전공학용의 중간물질로서도 사용될 수 있다.
다공성 세라믹물질이 사람이나 동물뼈의 결함부분에 충전되거나 봉매되는 경우에는 생물 여과기기로서의 기능을 발휘하여, 즉 연골화세포, 조골세포, 적혈구 및 생체액이 다공성 세라믹물질을 통하여 선택적으로 침입할 수 있게 하며, 동시에 용골세포와 교원질섬유의 침입은 거의 허용하지 않는다. 이와 같이 사람이나 동물의 천연뼈와 동일한 구조를 갖는 신생뼈가 형성된다. 따라서 이 다공성 세라믹물질은 뼈와 신생이나 재령(材令)에 따르는 골흡수 조절에 이용될수 있고, 따라서 뼈의 결함(기형)을 치료하는데 유효하다.
본 발명을 다음 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명하고져 한다.
[실시예 1]
난백 100g과 올레산 3g과의 혼합물을 유제화 혼합기에 의하여 잘 저었다. 가끔 슬라이드 유리를 액체표면에 통과시켜 시료채취를 하였다. 이 시료를 현미경으로 관찰하였다. 이와같은 방법으로 난백 기포의 최소 크기가 3㎛될때까지 교반을 계속하였다. 기포화된 난백에 90g의 합성 수산화인회석[Ca5(PO4)3OH, Ca/P원자비=1.67, 입도 0.05 내지 10㎛]을 가하였다. 이 혼합물을 금형으로 주형성형시켰다. 이 성형된 혼합물을 상대습도가 30%인 대기압에서 10℃/분의 온도상승속도로 150℃까지 가열하였다. 이 성형된 혼합물을 이 온도에 180분간 유지시켜 난백을 경화시키고 기포의 골조를 구성시켰다. 다음, 성형된 혼합물을 500℃에서 120분간 가열하여 경화된 난백을 탄화시켰다. 최종적으로 수산화인회석 분말을 소결시키기 위하여 공기중에서 1000℃로 가열하였다. 얻어진 다공체는 76%의 기공도를 갖고 있었다.
이 다공체를 현미경으로 시험하였을때 10 내지 500㎛의 크기를 갖는 많은 기공과, 직경이 12㎛인 많은 모세공극로가 존재하는 것으로 판명되었다. 이 기공은 모세공극로를 통하여 외부 공간에 연결되었고 또한 서로 연결되어 있었다. 1cm×1cm×1cm크기의 정방형 시료를 다공체로부터 절단하여 단일축상압착 강도를 측정하였다. 단일축상 압착강도는 12kg/㎠인 것으로 판명되었다.
[실시예 2]
난백 교반단계에서 5g의 폴리프로필렌 섬유(길이 5 내지 10㎛, 직경 3 내지 10㎛)을 더 가하는 것을 제외하고는 실시예 1의 과정을 반복하였다. 얻어진 다공체는 실시예 1에서 얻어진 다공체와 유사한 기공과 모세공극로를 가졌으며 직경이 5 내지 10㎛인 많은 모세공극로가 관찰되었다. 다공체의 단일축상 압착강도는 10kg/㎠이었다.
[실시예 3]
일본 약국방에 따르는 시판의 장뇌(camphor)를 분쇄하여 1 내지 600㎛의 입도를 갖는 입자를 체로 걸러서 수집하였다. 다음에 40g의 분말 수산화인회석(실시예 1에서와 동일한 것)을 장뇌 입자와 균일하게 혼합시켰다. 이 혼합물을 고무 가압-성형기에 의하여 2kg/㎠의 정압하에서 압착하고, 약 10분간 방치하였다. 성형된 혼합물을 350℃에서 180분간 가열한 다음 1000℃의 공기중에서 60분간 가열하였다.
얻어진 다공성 성형물체는 77%의 기공도와 30㎏/㎠의 단일축상 압착강도를 갖고있었다. 이 다공체는 100 내지 500㎛(평균 300㎛) 크기의 많은 기공과 직경 1 내지 30㎛의 많은 모세공극로를 갖고 있었다.
[실시예 4]
실시예 2에서 기술한 것과 동일한 폴리프로필렌 섬유 5g을 부가하는 것을 제외하고는 실시예 3의 과정을 반복하였다. 350℃로 가열한후 성형된 혼합물을 500℃에서 120분간 더 가열하여 섬유를 탄화시켰다.
얻어진 다공체에 형성된 모세공극로중 직경이 약 5 내지 약 10㎛인 많은 모세공극로가 관찰되었다. 얻어진 다공체의 기공도는 68%, 단일축상 압착강도는 28㎏/㎠이었다.
[실시예 5]
진성구형(입도 30 내지 300㎛, 평균입도 약 100㎛)을 갖는 폴리메틸 메타크릴레이트 입자 60g과 수산화인회석 입자 50g(실시예 1에 기술한 것과 동일)과 소량의 메틸 알코올을 가열하면서 균일하게 혼합하였다. 충분히 건조되기 직전, 이 혼합물을 2kg/㎠의 정압하에 약 10분간 고무 가압-성형기에 의하여 압착시켰다. 이 성형된 혼합물을 350℃에서 180분간 가열하여 폴리메틸메타크릴레이트 입자를 열분해시킨 다음 성형된 생성체를 1000℃에서 1시간동안 공기중에서 가열하였다.
얻어진 소결된 다공체는 70%의 기공도와 80kg/㎠의 단일축상 압착강도를 갖고 있었다. 이 다공체는 크기가 30 내지 300㎛인 진성의 구형기공을 다수 갖고 있었으며, 직경이 2 내지 10㎛인 많은 모세공극로를 갖고 있었다.
[실시예 6]
소독되고 탈지된 고양이의 복부모발(동결된 고양이의 모발을 크리스타트로 절단하여 건조시킨 것. 직경 2 내지 10㎛, 길이 약 5 내지 약 10㎛)을 폴리메틸메타크릴레이트와 수산화인회석 분말과의 혼합물에 더 가하였다. 350℃로 가열한후, 성형된 혼합물을 750℃로 120분간 가열하여 고양이 모발을 탄화시켰다.
얻어진 다공체의 기공도는 73%이고, 단일축상 압착강도는 90㎏/㎠이었다.
실시예 5의 다공체에 유사한 구형기공과 모세공극로가 관찰되었다. 또한 직경이 2 내지 l0㎛인 많은 모세공극로의 형성도 확인되었다.
[실시예 7]
1 내지 600㎛의 입도를 갖는 3g의 장뇌분말을 폴리메틸 메타크릴레이트 입자와 수산화인회석 분말과의 혼합물에 부가하는 것을 제외하고는 실시예 5의 과정을 반복하였고, 이 혼합물을 완전건조전과 350℃에서 가열후 고무 가압-성형기에 의하여 가압-성형시키고, 성형된 혼합물을 500℃에서 120분간 더 가열함으로써, 승화에 의하여 장뇌를 제거하였다.
얻어진 소결된 다공체는 65%의 기공성과 160㎏/㎠의 단일축상 압착강도를 갖고 있었다. 다공체는 실시예 5에서 얻어진 다공체에 유사한 구형 기공과 모세공극로를 갖고 있었다.
[실시예 8]
실시예 6에 기술한 것과 동일한 고양이 모발 2g과, 실시예 7에 기술한 동일한 장뇌분말 3g을 폴리메틸 메타크릴레이트 입자와 수산화인회석 분말과의 혼합물에 더 가하는 것을 제외하고는, 실시예 5의 과정을 반복하고, 메틸알콜을 혼합물과 함께 잘 이겨서, 이 혼합물을 고무 가압-성형기로 성형시켰다. 350℃로 가열후 성형된 혼합물을 750℃에서 120분간 더 가열하여 고양이 모발을 탄화시키고, 승화에 의하여 장뇌를 제거 하였다.
얻어진 소결된 다공체는 76%의 기공도와 110㎏/㎠의 압착강도를 갖고 있었다. 다공체에 있어서, 실시예 5의 다공체에 유사한 구형기공과 모세공극로가 형성되었고, 이들 공극로중 2 내지 10㎛의 직경을 갖는 많은 모세공극로가 발견되었다.
[실시예 9]
실시예 1 내지 8에서 얻어진 다공체로부터 직경 0.5cm, 길이 1cm인 컬럼을 절단해 내었다. 이것을 외과 처리에 의하여 작은 사냥개의 대퇴골에 생긴 결함부위에 충전하였다. 봉매 2주후에 절개하여 관찰하였다. 각 경우에 구형 기공내에 신생뼈의 유도가 관찰되었다. 2 내지 3개월후 다공체의 주변부로부터 그의 내부로 신생뼈의 발전이 관찰되었다. 교원질섬유의 비정상적 생장이나 조직의 경화현상이 없이 소위 변화가 바람직스럽게 진행되었다.
[실시예 10]
진구형 (입도=30-300㎛, 평균입도=약 100㎛)의 폴리메틸 메타크릴레이트 입자 6g과, 수산화인회석입자[Ca5(PO4)OH, Ca/P원자비=1.67, 입도=0.05-10㎛] 50g과, 입도가 300㎛인 장뇌분말 3g과, 직경이 2 내지 10㎛이고 길이가 5 내지 10㎛인, 고양이의 소독 및 탈지되고 동결시킨 복부모발과 소량의 메틸알코올을 가열하에 균일하게 혼합시켰다. 충분히 건조시키기 전에 고무압착기를 사용하여 이 혼합물을 2㎏/㎠의 정압하에 10분간 성형시켰다. 성형된 혼합물을 350℃에서 180분간 가열하여 폴리메틸메타크릴레이트를 열분해시킨 다음 1000℃에서 1시간 동안 가열하였다.
얻어진 소결된 다공체는 73%의 기공도와 110㎏/㎠의 단일축상 압착강도를 갖고 있었다. 이것은 크기가 30 내지 300㎛인 다수의 진구형 기공과, 직경이 2 내지 10㎛인 많은 모세공극로를 포함하고 있었다.
이와같이 얻어진 다공체로부터 직경 0.5cm, 길이 1cm의 컬럼을 절단해 내었다. 이것은 외과처리로 형성시킨 작은 사냥개의 대퇴골상의 결함부에 충전시켰다. 매몰 2주후 절개하여 관찰하였다. 진구형의 기공내에 신생뼈의 현저한 유도가 관찰되었다. 2 내지 3개월 경과후 다공체의 주변부로부터 그의 내부공간으로의 신생뼈의 발육이 관찰되었다. 교원질섬유의 비정상적 생장이나 조직의 경화현상이 없이 소위 변화가 유리하게 진행된 것이 확인되었다.
현미경으로 관찰한 결과로부터, 골연화세포와 조골세포가 선택적으로 병입되어 본 발명 방법에 따르는 다공체의 기공내에 이들이 존재한다는 것이 확인되었다.

Claims (8)

1 내지 30㎛의 직경을 갖는 다수의 모세공극로와 1 내지 600㎛의 크기를 갖는 다수의 기공이 소결된 다공체에 형성되어 있으며, 적어도 기공부분은 적어도 일부의 상기 모세공극로를 통하여 소결된 다공체의 외부 공간에 연결되어 있고, 각 기공의 크기는 각 모세공극로의 직경보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는, 인산칼슘화합물의 소결된 다공체를 포함하는 다공성 세라믹물질.
난백 100중량부를 기포화시켜 1 내지 600㎛의 크기를 갖는 다수의 기포를 형성시키는 단계와 ; 기포화된 난백을 인산칼슘화합물 분말 30 내지 120중량부와 합치는 단계와 ; 이와같이 얻어진 혼합물을 원하는 크기와 형상으로 성형하는 단계와 ; 난백을 경화시키기 위해 성형된 혼합물을 120 내지 150℃의 온도로 가열하는 단계와 ; 다음에 경화된 난백을 탄화시키기 위해 성형된 혼합물을 500 내지 700℃의 온도로 가열하는 단계와 ; 연소에 의하여 탄화 생성물을 제거하고 인산칼슘화합물 분말을 소결시키기 위하여 성형된 혼합물을 800 내지 1350℃의 온도로 함-산소 분위기 중에서 가열하는 단계 ; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹물질의 제조방법.
1 내지 600㎛의 입도를 갖는 가승화성 고체 물질 20 내지 300중량부를 인산칼슘화합물 분말 100중량부와 혼합하는 단계와 ; 이와 같이 얻어진 혼합물을 원하는 형과 크기로 가압 성형하는 단계와 ; 가승화성 물질을 승화에 의하여 제거하기 위하여 성형된 혼합물을 300 내지 500℃의 온도로 가열하는 단계와 ; 인산칼슘화합물 분말을 소결시키기 위하여 잔유 성형혼합물을 800 내지 1,350℃의 온도로 가열하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹물질의 제조방법.
입도가 1 내지 600㎛인 유기합성 수지입자 25 내지 380중량부를 인산칼슘화합물 분말 100중량부와 혼합하는 단계와 ; 이와 같이 얻어진 혼합물을 원하는 형과 크기로 가압 성형하는 단계와 ; 열분해에 의해 유기 합성수지를 제거하기 위하여 성형된 혼합물을 200 내지 800℃의 온도로 가열하는 단계와; 인산칼슘화합물 분말을 소결시키기 위하여 잔유 성형된 혼합물을 800 내지 1,350℃의 함산소 분위기 중에서 가열하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹물질의 제조방법.
제2항에 있어서, 길이가 5㎜이하이고 직경이 1 내지 30㎛인 유기섬유 1 내지 5중량부를 인산칼슘화합물 분말과 추가로 혼합하는 것을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서, 길이가 5㎜이하이고 직경이 1 내지 30㎛인 유기섬유 1 내지 5중량부를 인산칼슘화합물 분말과 추가로 혼합하고 승화에 의해 가승화성 물질을 제거하고 유기섬유를 탄화시키기 위해 성형된 혼합물을 200 내지 800℃의 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 입경이 1 내지 600㎛인 가승화성 고체물질입자 2 내지 5중량부를 유기 합성수지입자와 인산칼슘화합물 분말과 추가로 혼합하는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항 또는 제7항에 있어서, 길이가 5㎜이하이고 직경이 1 내지 30㎛인 유기섬유 1 내지 5중량부를 인산칼슘화합물 분말과 추가로 혼합하는 것을 특징으로 하는 방법.
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