적층제조법 기반의 3D 프린팅 기술은 사용자가 원하는 상품을 출력하여 제공하지만 고온의 사용 환경 및 용융된 필라멘트 수지의 냉각 과정에서 변동적 수축현상이 발생하여 상품의 출력편차를 야기한다. 본 연구에서는 출력물의 들뜸과 뒤틀림을 방지하고 정밀한 형상의 고품질 출력물을 제작하기 위하여 3D 프린터 빌드시트용 아크릴 점착제를 연구하였다. 고온에서 점착특성이 유지되고 점착제로부터 출력물의 안착과 원활한 탈거를 위해 부착성과 강인성이 우수하고 높은 유리전이온도를 갖는 4-acryloylmorpholine (ACMO)를 첨가하여 무용제 타입의 점착제 조성물을 설계하였다. 단량체의 후첨가방식을 사용하여 두 단계를 통해 아크릴 조성물을 합성하였고, 합성된 조성물로 코팅한 점착제 필름을 다각도에서 분석하였다. 그 결과 제조된 점착제는 높은 유리전이온도를 보이고 열처리 전/후에 따른 박리강도 차이가 보이지 않았으며, 유변학적 물성 분석을 통해 점착제의 우수한 접착력 뿐만 아니라 변형 없이 탈착이 가능한 물성을 갖음을 확인하였다. 본 연구에서 제조된 점착제를 3D 프린터의 빌드시트로 활용하였을 때 안착성 및 작업성이 양호하고 출력편차가 적은 출력물을 얻었다. 기존 판매중인 빌드시트와 비교하였을 때 본 연구에서 제조한 점착제 위에서는 출력물이 원활하게 탈거가 가능하기 때문에 FDM 방식 3D프린터의 사용자들에게 작업 편의성을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
Purpose : The purpose of this study was to compare HEMA and TEGDMA as diluents for the composite resin. Material and methods : Eight kinds of experimental light curable composite resins were prepared and used. Concentrations of monomer and filler were same for all experimental composites, except, the diluent's ratios to the monomer. The ratio of diluents to Bis-GMA were 15%, 20%, 25%, and 30%, and two kinds of diluents were used, so total experimental groups were eight including one control group of 25% TEGDMA. Results : Depth of cure, flexural strength, shear bond strength to bovine enamel, shear bond strength to bovine dentin, water absorption and solubility of composites in water were measured. Sample size for each groups were 10. Arithmetic means were used as each groups representative values, and regression test for two diluents and low concentrations, Duncan's multiple range test, and Two-way ANOVA test were done for kinds of diluents and its concentrations at level of 0.05. Conclusion : Following results were obtained ; 1. There were not significant differences in effects of HEMA and TEGDMA to depth of cure, flexural strength of composites and shear bond strength to bovine enamel (p>0.05). 2. Increase of the concentrations of the diluents made the depth of cure (p<0.001) and flexural strength (p<0.05) a little higher. 3. Shear bond strength to dentin was higher on HEMA containing composites than TEGDMA containing composites (p<0.001). 4. Water absorption was higher on HEMA containing composites than TEGDMA containing composites (p<0.01).
Micro-fluidic chip has been fabricated by lithography process on silicon or glass wafer, casting using PDMS, injection molding of thermoplastics or 3D printing, etc. Among these processes, 3D printing can fabricate micro-fluidic chip directly from the design without master or template for fluidic channel fabricated previously. Due to this direct printing, 3D printing provides very fast and economical method for prototyping micro-fluidic chip comparing to conventional fabrication process such as lithography, PDMS casting or injection molding. Although 3D printing is now used more extensively due to this fast and cheap process done automatically by single printing machine, there are some issues on accuracy or surface characteristics, etc. The accuracy of the shape and size of the micro-channel is limited by the resolution of the printing and printing direction or layering direction in case of SLM type of 3D printing using UV curable resin. In this study, the printing direction and thickness of each printing layer are investigated to see the effect on the size, shape and surface of the micro-channel. A set of micro-channels with different size was designed and arrayed orthogonal. Micro-fluidic chips are 3D printed in different directions to the micro-channel, orthogonal, parallel, or skewed. The shape of the cross-section of the micro-channel and the surface of the micro-channel are photographed using optical microscopy. From a series of experiments, an optimal printing direction and process conditions are investigated for 3D printing of micro-fluidic chip.
나노 임프린트 (NIL)와 포토 리소그라피를 접목시킨 combined nanoimprint and photolithography (CNP) 기술을 이용하여 나노 미세 패턴을 형성하였다. 일반적인 UV-NIL 스탬프의 양각 패턴 위에 Cr 금속막을 입힌 hybrid mask mold (HMM)을 E-beam writing과 plasma etching으로 제작하였다. HMM 전면에는 친수성 물질인 $SiO_2$를 코팅하여 점착방지막 역할의 self-assembled monolayer(SAM) 형성을 용이하게 함으로써 HMM과 transfer layer의 분리를 용이하게 하여 패턴 손상을 억제하였다. 또한, transfer layer에는 일반적인 monomer resin 대신에 건식 에칭에 대한 저항력이 높은 negative PR을 사용하였다. Photo-mask 역할을 하는 HMM의 Cr 금속막이 UV를 차단하여 잔류하게 되는 PR의 비경화층(unexpected residual layer)은 간단한 현상 공정으로 제거하여 PR 잔류층이 없는 나노 미세 패턴을 transfer layer에 형성하였다.
We have developed a compact desktop-sized nanopatterning system driven by the Roll-to-Roll (R2R) nanoimprinting (NIL) principle. The system realizes the continuous and high-speed stamping of various nanoscale patterns on a large-area flexible substrate without resorting to ponderous and complicated instruments. We first lay out the process principle based on continuous NIL on a UV-curable resin layer using a flexible nanopatterned mold. We then create conceptual and specific designs for the system by focusing on two key processes, imprinting and UV curing, which are performed in a continuous R2R fashion. We build a system with essential components and optimized modules for imprinting, UV curing, and R2R conveying to enable simple but effective nanopatterning within the desktop volume. Finally, we demonstrate several nanopatterning results such as nanolines and nanodots, which are obtained by operating the built desktop R2R NIL system on transparent and flexible substrates. Our system may be further utilized in the scalable fabrication of diverse flexible nanopatterns for many functional applications in optics, photonics, sensors, and energy harvesters.
2.2-Bis[P-(2-hydroxy-3-methacryloyloxypropoxyl)phenol]propane (Bis-GMA)는 광중합형 치과용 고분자 복합레진의 다관능성 유기물로 널리 사용되고 있다. Bis-GMA는 두 개의 히드록시기를 가지고 있어서 구강내에서 광중합되는 복합레진의 물흡수를 야기시켜 장기간 점진적으로 심미성이 감소하고 결국엔 복합레진의 기계적 특성까지 저하시키게 된다. 본 연구에서는 최종제품의 내구성과 저장안정성을 향상시키기 위하여 복합레진에 광안정제와 산화방지제를 첨가제로 사용하였다. 먼저 Tinuvin P의 광안정제를 첨가하면 색변화가 큰 것을 볼 수 있었으나 Irganox 245의 산화방지제를 첨가하였을 때 색안정성이 향상됨을 알 수 있었다. 또한 Tinuvin P와 Irganox 245가 동시에 첨가되었을 때 색안 정성이 향상되며 시료의 가속화 실험 전과 가속화 후 간접인장강도와 같은 기계적 성질도 크게 감소되지 않았다. 따라서 치과용 복합레진의 제조에 있어서 첨가제인 Tinuvin P와 Irganox 245가 각각 0.5% 및 0.1% 첨가되었을 때 내구성 및 색안정성이 향상되었으며 나아가 저장 안정성도 향상됨을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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