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계층적 기공구조를 포함하는 다공성 세라믹 볼 및 이의제조방법

  • 기술번호 : KST2015130066
  • 담당센터 : 부산기술혁신센터
  • 전화번호 : 051-606-6561
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 나노 사이즈 내지 마이크로 사이즈의 계층적 기공구조를 포함하는 다공성 세라믹 볼 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 본 발명에 따른 계층적 기공구조를 갖는 다공성 세라믹 볼은 자기조립화 고분자와 졸-겔 법을 이용하여 수 나노에서 수십 마이크로미터 크기의 계층적으로 상호연결된 열린 기공을 가지며, 이로 인해 큰 비표면적과 기공률을 가지는 다공성 세라믹 볼을 제조할 수 있다. 나아가, 본 발명에 따른 다공성 세라믹 볼은 사용하는 소수성 용매 및 반응시간을 조절하는 간단한 방법으로 기공의 크기와 분포를 용이하게 제어할 수 있다. 이에 본 발명에 따른 다공성 세라믹은 종래 블록 공중합체 혹은 계면활성제 등의 고분자 자기조립화 현상을 이용하여 합성되는 나노 다공체가 사용되는 세라믹, 전이금속 등의 재료에 사용가능할 뿐만 아니라, 생체세라믹재료, 특히 생체활성유리의 경우 우수한 생체활성을 나타내므로 생체 뼈 유사성분인 아파타이트의 형성을 유도하여 골충전재, 수복재, 지지체 등의 재료로 널리 사용될 수 있다. 졸-겔 법, 고분자 자기조립화 현상, 3차원 구조 다공체, 세라믹 볼
Int. CL C04B 38/00 (2011.01)
CPC
출원번호/일자 1020080068146 (2008.07.14)
출원인 한국기계연구원
등록번호/일자 10-0932949-0000 (2009.12.11)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20091221) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2008.07.14)
심사청구항수 20

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국기계연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 윤희숙 대한민국 경남 창원시 가음정동
2 김승언 대한민국 경남 창원시
3 현용택 대한민국 경남 창원시

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이원희 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 ***, 성지하이츠빌딩*차 ***호 (역삼동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 대한민국(산업통상자원부장관) 세종특별자치시 한누리대
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2008.07.14 수리 (Accepted) 1-1-2008-0504426-03
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2009.06.09 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2009.07.14 수리 (Accepted) 9-1-2009-0041654-12
4 등록결정서
Decision to grant		 2009.12.08 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2009-0506604-51
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2011.04.08 수리 (Accepted) 4-1-2011-5069914-14
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2011.04.08 수리 (Accepted) 4-1-2011-5069919-31
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.11.28 수리 (Accepted) 4-1-2017-5193093-72
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번호 청구항
1 1
다공성 세라믹 볼에 있어서, 10 - 100 ㎛의 사이즈를 형성하는 기공 벽 내부에 0
2 2
제1항에 있어서, 상기 다공성 세라믹 볼의 직경은 100 - 3000 ㎛인 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹 볼
3 3
제1항에 있어서, 상기 세라믹은 이산화규소, 티타니아, 지르코니아, 알루미나, 칼슘산화물 및 인 산화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 다공성 세라믹 볼
4 4
제1항에 있어서, 상기 다공성 세라믹의 기공율은 40 - 80%인 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹 볼
5 5
고분자 템플레이트 용액을 제조하는 단계(단계 1); 전구체 용액을 제조하는 단계(단계 2); 상기 단계 1의 고분자 템플레이트 용액과 상기 단계 2의 전구체 용액을 혼합 및 반응시키고, 점도를 증가시키는 단계(단계 3); 상기 단계 3에서 혼합된 용액을 소수성 용매에 침적하여 역마이셀을 형성시킨 후, 졸-겔 반응시켜 볼을 형성하는 단계(단계 4);및 상기 단계 4의 볼을 에이징(aging) 및 건조시킨 후, 열처리하여 고분자 템플레이트를 제거시키는 단계(단계 5)를 포함하는 다공성 세라믹 볼의 제조방법
6 6
제5항에 있어서, 상기 고분자 템플레이트는 (친수기)x(소수기)y(친수기)x로 이루어져 있는 트라이 블럭 공중합체인 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹 볼의 제조방법
7 7
제6항에 있어서, 상기 친수기는 폴리알킬아크릴산(Poly alkyl (acrylic) acid), 폴리아크릴아마이드(Polyacrylamide), 폴리 디메틸 아크릴아마이드(Poly(N,N-dimethyl acrylamide), 폴리 이소프로필 아크릴아마이드(Poly(N-isopropyl acrylamide), 폴리 에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리(메틸 비닐 에테르)(Poly(methyl vinyl ether)), 폴리 스티렌 설포닉 산P(oly(styrene sulfonic acid), 폴리비닐알콜(Poly(vinyl alcohol)), 폴리(비닐 N-메틸 피리디늄 아이오다이드(Poly(2-vinyl N-methyl pyridinium iodide)), 폴리(N-비닐 이미다졸), 폴리에틸렌이민(Poly(ethylene imine))으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이의 혼합인 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹 볼의 제조방법
8 8
제7항에 있어서, 상기 폴리알킬아크릴산은 폴리아크릴산Poly(acrylic acid), 폴리에틸아크릴산Poly(α-ethylacrylic acid), 폴리프로필아크릴산Poly(α-propylacrylic acid), 폴리메타아크릴산Poly(methacrylic acid), 폴리소듐 아크릴레이트Poly(sodium acrylate), 폴리수듐 메타아크릴레이트Poly(sodium methacrylate), 폴리히드록시에틸 에타아크릴레이트Poly(2-hydroxyethyl methacrylate) 으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이고; 및 상기 폴리에틸렌이민은 폴리비닐아민(Poly(N-vinylamine)), 폴리 비닐 포름아마이드(Poly(N-vinyl formamide), 폴리 비닐 이소부틸아미드(Poly(N-vinyl isobutyramide) 및 폴리 비닐 피롤리돈(Poly(N-vinyl pyrrolidone)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹 볼의 제조방법
9 9
제6항에 있어서, 상기 소수기는 폴리올레핀, 폴리알킬아크릴레이트(Poly alkyl (acrylate)), 폴리부타디엔(Polybutadiene), 폴리이소프렌(Polyisoprene), 폴리 비닐 이미다졸(Poly(N-vinyl imidazole)), 폴리락톤(Polylactone (lactide)), 폴리이소부틸폴리옥시렌(Polyoxirane), 폴리 비닐 피리딘(Polypyridine), 폴리실록산(Polysiloxane), 폴리스티렌(Polystyrene), 폴리(아크릴로니트릴)(Poly(acrylonitrile)), 폴리(아디픽 안하이드라이드)(Poly(adipic anhydride), 폴리 테레프탈레이트(Poly(ethylene terephthalate)), 폴리페로세틸디메틸실란(Poly(ferrocenyldimethylsilane)), 폴리(n-비닐 카프로락탐)((Poly(N-vinyl caprolactam)), 폴리(N-비닐 카바졸)(Poly(N-vinyl carbazole)), 폴리(설폰 에테르)(Poly(sulfone ether)), 폴리(비닐 아세테이트)(Poly(vinyl acetate)), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리코니딘(polyconidine), 폴리 비닐 나프탈렌(Poly vinyl napthalene)및 폴리 비닐 안트라센(Poly vinyl anthracene)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이의 혼합인 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹 볼의 제조방법
10 10
제9항에 있어서, 상기 폴리올레핀은 주사슬 탄소의 수가 1 - 20이고; 상기 폴리알킬아크릴레이트는 폴리벤질에틸아크릴레이트(Poly(benzyl α-ethyl acrylate)), 폴리벤질프로필아크릴레이트(Poly(benzyl α-propyl acrylate)), 폴리싸이클로헥실 메타아크릴레이트((Poly(cyclohexyl methacrylate)), 폴리에틸 아크릴레이트(Poly(ethyl acrylate)), 폴리이소프로필 아크릴레이트(Poly(isopropyl acrylate)), 폴리에틸 메타아크릴레이트(Poly(ethyl methacrylate)), 폴리에틸 에틸아크릴레이트(Poly(ethyl α-ethyl acrylate)), 폴리에틸 프로필아크릴레이트(Poly(ethyl α-propyl acrylate)), 폴리플로리신 메타아크릴레이트(Poly(fluorescein O-methacrylate)), 폴리글리시딜 메타아크릴레이트(Poly(glycidyl methacrylate)), 폴리히드록시 플로필아크릴레이트(Poly(hydroxy propyl acrylate)), 폴리이소보닐에타아크릴레이트 (Poly(isobornyl methacrylate)), 폴리부틸 메타아크릴레이트(Poly(iso-butyl methacrylate)), 폴리이소시아네이토 에틸메타아크릴레이트 Poly(isocyanato ethyl methacrylate), 폴리로릴 메타아크릴레이트(Poly(lauryl methacrylate)), 폴리메틸아크릴레이트(Poly(methyl acrylate)), 폴리메틸브로모아크릴레이트(Poly(methyl α-bromoacrylate)), 폴리메틸메타아크릴레이트(Poly(methyl methacrylate)-atactic), 폴리(N,N-디메틸아미노에틸 메타아크릴레이트)(Poly(N,N-dimethylaminoethyl methacrylate)), 폴리(n-부틸 아크릴레이트)(Poly(n-butyl acrylate)), 폴리(n-부틸 메타아크릴레이트)(Poly(n-butyl methacrylate)), 폴리(네오페틸 메타아크릴레이트)(Poly(neopentyl methacrylate)), 폴리(n-헥실 메타아크릴레이트)(Poly(n-hexyl methacrylate)), 폴리(n-노닐 아크릴레이트)(Poly(n-nonyl acrylate)), 폴리(n-노닐 메타아크릴레이트)(Poly(n-nonyl methacrylate)), 폴리(n-옥틸 아크릴레이트)(Poly(n-octyl acrylate)), 폴리(n-프로필 메타아크릴레이트)(Poly(n-propyl methacrylate), 폴리(옥타데실 메타아크릴레이트)Poly(octadecyl methacrylate), 폴리(s-부틸 메타아크릴레이트)(Poly(s-butyl methacrylate)), 폴리(t-부틸 아크릴레이트)(Poly(t-butyl acrylate), 폴리(t-부틸 메타아크릴레이트), 폴리(t-부틸 브로모 아크릴레이트)(Poly(t-butyl α-bromo-acrylate)), 폴리(t-부틸 에틸아크릴레이트)Poly(t-butyl α-ethylacrylate), 폴리(t-부틸 프로필아크릴레이트)Poly(t-butyl α-propylacrylate), 폴리(테트라하이드로퓨라닐 메타아크릴레이트)(Poly(tetrahydrofurfanyl methacrylate), 폴리(2,4-다이메틸-2,4-펜타디에노에이트) Poly(2,4-dimethyl-2,4-pentadienoate) 폴리(2-에틸 헥실 아크릴레이트)(Poly(2-ethyl hexyl acrylate)), 폴리(2-에틸 헥실 메타아크릴레이트)Poly(2-hydroxypropyl methacrylate) 및 폴리(9-안트라세틸 메틸 메타아크릴레이트) Poly(9-Anthracenyl methyl methacrylate)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느하나이고; 상기 폴리옥시렌(Polyoxirane)은 폴리프로필렌옥사이드(Poly(propylene oxide)), 폴리프로필렌 글리콜 디메틸 이서(Poly(propylene glycol) dimethyl ether) 및 폴리(2,6-디메틸-p-페닐렌 옥사이드)Poly(2,6-dimethyl-p-phenylene oxide)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이고; 상기 폴리실록산은 폴리디메틸 실록산((Poly(dimethyl siloxane)), 폴리(에틸 메틸 실록산)(Poly(ethyl methyl siloxane)), 폴리(페닐 메틸 실록산)(Poly(phenyl methyl siloxane)) 및 폴리(디에틸 실록산)(Poly(diethyl siloxane))으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이고; 및 상기 폴리스티렌(Polystyrene)은 폴리(메틸 스티렌)(Poly(α-methyl styrene)), 폴리(4-아세톡시 스티렌)(Poly(4-acetoxy styrene)), 폴리 브로모 스티렌(Poly bromo styrene), 폴리클로로 스티렌(Poly chloro styrene), 폴리(4-디메틸실릴 스티렌)(Poly(4-dimethylsilyl styrene)), 폴리(4-히드록실 스티렌)(Poly(4-hydroxyl styrene)), 폴리(4-메톡시 스티렌)(Poly(4-methoxy styrene)), 폴리(4-메틸 스티렌)(Poly(4-methyl styrene)), 폴리(4-t-부틸 스티렌Poly(4-t-butyl styrene), 폴리(비닐 벤질 클로라이드)(Poly(vinyl benzyl chloride)) 및 폴리(4-비닐 벤조익 액시드)(Poly(vinyl benzoic acid))으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹 볼의 제조방법
11 11
제6항에 있어서, 상기 x는 1 - 150 및 상기 y는 1 - 100인 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹 볼의 제조방법
12 12
제11항에 있어서, 상기 x:y는 0
13 13
제11항에 있어서, 상기 x:y는 0
14 14
제5항에 있어서, 상기 단계 3의 점도는 용매를 건조하여 조절하는 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹 볼의 제조방법
15 15
제5항에 있어서, 상기 단계 3의 점도는 2000 - 35000 cps인 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹 볼의 제조방법
16 16
제5항에 있어서, 상기 단계 4의 침적은 상기 단계 3의 혼합용액을 압출기가 연결된 실린지에 주입한 후, 소수성 용매에 적하시키는 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹 볼의 제조방법
17 17
제5항에 있어서, 상기 단계 4의 볼은 상기 단계 3의 점도, 실린지의 바늘 내경 또는 적하거리에 의해 크기 및 형태가 결정되는 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹 볼의 제조방법
18 18
제5항에 있어서, 상기 단계 4의 소수성 용매는 클로로포름, 사염화탄소, 벤젠, o-디클로로벤젠, 톨루엔, 자일렌, 펜탄, 메시틸렌(mesitylene), 시클로헥산, 헥산, 헵탄 디에틸에테르, 테트라클로로에틸렌 아세토니트릴, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아마이드, 트리크로로에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이의 혼합용매인 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹 볼의 제조방법
19 19
제5항에 있어서, 상기 단계 5의 열처리는 400 - 800 ℃에서 3 - 5 시간 동안 가열시키는 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹 볼의 제조방법
20 20
제1항의 다공성 세라믹 볼을 이용한 생체 활성 골 지지체
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2 US20100010513 US 미국 FAMILY

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1 US2010010513 US 미국 DOCDBFAMILY
2 US8318191 US 미국 DOCDBFAMILY
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