Effect of Surface Plasma Treatment on Physicochemical Characteristics of Rigid Gas Permeable Contact Lens

Kyoung-Nam Lee,Hyung-Sup Shin,Bret Andre,In-Chel Jeon,Ki-Choong Mah 대한시과학회 2013 대한시과학회지 Vol.15 No.2

목적: 플라즈마 표면처리가 불화규소 아크릴레이트 재질의 RGP 콘택트렌즈의 물리화학적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 방법: RGP 렌즈 표면의 플라즈마 처리는 공기 중 상온에서 200 W로 수행하였으며, 처리시간은 0∼250초로 다르게 하였다. 습윤성을 평가하기 위해 접촉각을 측정하였다. 표면 성분은 X-선광전자분광분석기(XPS)로 관찰하고, 플라즈마 처리에 의한 실리케이트의 형성을 분석하였다. 표면의 형상과 거칠기는 원자현미경(AFM)으로 관찰하였다. 산소침투성의 변화는 전기분해 분석법으로 얻은 렌즈의 투과 전류값과 중심두께를 측정하여 비교하였다. 결과: 플라즈마로 표면 처리되면 초기에 접촉각이 급격히 감소하였으며, 처리되지 않은 표면에 비해 30%까지 감소하였다. 표면 성분의 탄소와 불소는 70% 이하로 감소했으나, 산소와 실리콘은 150% 이상 증가하였다. 표면에서 탄소가 감소하는 형태는 접촉각의 변화와 직접적으로 관계가 있었다. 플라즈마 표면처리에 의해 표면의 탄소와 불소는 휘발하고, 유리된 실리콘이 산소와 결합하여 표면에 친수성 실리케이트(SiOx, x=1.5∼2.0)가 형성되며, 실리케이트는 50% 이상 크게 증가하였다. 플라즈마 처리된 표면에서 원형이나 직각형의 돌출부가 관찰되고, 거칠기(RMS)는 40% 이상 증가하였다. 결론: RGP 콘택트렌즈를 공기 중에서 플라즈마 처리하면 표면에 친수성인 실리케이트가 형성되어 습윤성은 개선되지만 산소침투성에는 영향을 주지 않았다. 습윤성의 증가는 표면형상의 변화보다는 실리케이트의 형성이 더 큰 영향을 준 것으로 판단되었다. 또한 플라즈마 처리에 의해 표면에 국한되어 형성된 실리케이트가 열린 구조를 갖고 있어 산소침투성에 유의한 변화가 없었던 것으로 생각된다. Purpose: To analyze the effect of plasma surface treatment on the physicochemical properties of various fluorosilicone acrylate-based rigid gas permeable (RGP) contact lenses. Methods: Plasma treatment of the RGP lens surfaces was performed at room temperature using a power of 200W. Lenses were treated for varying durations from 0∼250 seconds. In order to determine wettability of the lens surface, the contact angle was measured. Surface composition was observed using X-ray photoelectron spectroscopy(XPS), and the formation of hydrophilic silica-like structures were measured. Surface morphology and roughness were observed using atomic force microscopy(AFM). Change in oxygen permeability (Dk) was compared using polarography and center thickness measurements. Results: Following plasma surface treatment, the wetting angle decreased sharply in the initial stage and decreased up to 30% compared to untreated surfaces. The carbon and fluorine contents to below 70 at. % (atomic percent); however, oxygen and silicone contents increased to above 150 at. % on the surface. The decrease in surface carbon correlates directly with the decrease in the contact angle. Plasma surface treatments caused carbon and fluorine on the surface to become volatile. Subsequently, extricated silicon and oxygen combined at the surface to form hydrophilic silicate (SiOx, x=1.5∼2.0)-increasing the overall amount of silicate bonds by over 50 at. %. Circular or rectangular projections were observed on plasma-treated surface, and roughness (RMS) increased by over 40%. Conclusions: When RGP contact lenses were treated with plasma in the air, hydrophilic silicate was formed on the surface-improving wettability but without affecting oxygen permeability. It is considered that the increase in wettability was influenced more by the formation of silicate than by a change in surface morphology. Also, it is considered that the changes in oxygen permeability is not significant because silicate, which formed limitedly on the surface by plasma treatment, has an open structure.

금속합금과 합성수지 표면의 금속질감 처리 효과에 관한 연구 -산업화된 기법을 중심으로-

이성근,이재익 한국기초조형학회 2018 기초조형학연구 Vol.19 No.1

Today 's visual arts are demanding various expressions based on various themes through the process of mutual influences, convergence and variation of each field. Especially, the tendency of metal design is developing variously, crossing design and art because it is possible to express through various techniques. However, since metal design uses several limited metal materials and alloys which are main materials, it is limited in its expression. In this study, we study the reasons for metal surface treatment, its advantages and disadvantages, and study the surface treatment techniques actively used in the industry. It is proposed to be applied to metal design. Among the various metal surface techniques, we have selected the most frequently used plating, anodizing, patina, corrosion, and cloisoning methods for the production of metal moldings and ornaments. Of the total. We classify the types of metals that cause side effects on the skin and present metal surface treatments as countermeasures against them. Today's consumers want to express their own individuality and increase the maturity of these metal designs through surface processing and diversify the maturity of the consumer's mind to achieve a diversification of consumer sentiment. The surface design of the metal design is strong and difficult to analyze and analyze because of the strong aspects of the past. Therefore This study recognizes that objective knowledge and information must be clearly regulated on surface effects, and the purpose of the study is to study this as a subject for research in the future. 오늘날의 시각 예술은 각 분야가 서로 영향을 미치며 융합하고 변이하는 과정을 통해 다양한 주제를 기반으로 다양한 표현을 요구하고 있다. 특히 금속 디자인의 경향은 여러 가지 기법을 통한 표현이 가능한 이유로 디자인과 예술을 넘나들며 다양하게 발전하고 있다. 하지만 금속 디자인은 주재료가 되는 몇 개의 한정된 금속 재료 및 합금을 사용하기 때문에 그 표현에 있어서도 한정적일 수밖에 없다. 그리고 그 한계는 마무리 공정에 해당하는 표면처리에서 더 명확해 지는데, 본 연구에서는 금속표면처리의 이유와 그에 수반되는 장점과 단점에 대하여 고찰해 보고, 산업에서 적극적으로 사용되는 표면처리 기법들을 연구하고 금속디자인에 접목될 수 있도록 제안하였다. 다양한 금속표면기법 중 금속 조형물 및 장신구 제작에 사용빈도가 높은 도금, 양극산화법, 착색, 부식, 칠보를 선택하여 그 공정을 연구하였으며, 플라스틱과 같은 대량생산이 가능한 산업화 재료의 금속 표면 접목 연구에 많은 비중을 두었다. 그리고 피부에 부작용을 발생시키는 금속의 종류를 분류하고 그에 대한 대처법으로서의 금속 표면처리에 대하여 제시하였다. 오늘날의 소비자들은 자신만의 개성을 표현하기 위한 욕구가 강하며, 이런 금속디자인의 완성도를 표면처리를 통해 높이고 다양화하여 소비자의 감성을 다양화, 고급화로 충족될 수 있도록 유도하고자 한다. 금속디자인의 표면처리는 과거 장인정신에서 비롯된 경험적 측면이 강하여 명확한 분류와 분석에 어려움이 있으나, 본 연구는 이러한 표면처리 효과에 대하여 객관적 지식과 정보가 명확하게 규정되어야 한다는 것을 인식하며 이를 향후 학문적으로 연구할 과제로 제기하고자 하는데 목적이 있다.

플라스틱 제품개발을 위한 표면처리 툴 개발 ; 표준가이드 개발을 중심으로

강창연,임효선 한국인더스트리얼디자인학회 2017 산업디자인학연구 Vol.11 No.2

For the purpose of increasing the value of products, the interest in surface treatment for product design is continuously rising. Physical limitations of the material can be overcome through surface treatment, resulting in the reduction of development cost and increase in consumer satisfaction, which makes this factor essential for design development. The designer develops items by indicating the details of appropriate surface treatment in the design specifications depending on the product concept, but due to the diversification in materials and finishing techniques, the surface treatment engineer and product designers are experiencing difficulties in communication. It can be contended that no quantitative or standard tools exist that can help mutual communication of product designers and surface treatment engineers. This study intends to develop a surface treatment tool for efficient communication between product designers and surface treatment engineers. Fifty subjects consisting of product developers, designers, and reserve product designers were surveyed, on technique and degree of corrosion, and components for the application of surface treatment tools. As a result, 7 factors to be included in the tools were realized, consisting of round, chamfere, hole, venthole, emboss, intaglio, and corrosion. Round, chamfer, hole, venthole, emboss, and intaglio were arranged in the front of the tool depending on size, and 10 degrees of corrosion were arranged in the back of the tool. By using the quantitative and standardized surface tool developed in the form of a ruler, the designer is able to convey detailed size and level of corrosion to the engineer, which is expected to contribute to resolving the difficulty in communication during development. 제품디자인에 있어 제품의 가치를 향상시킬 수 있는 방법으로 서 표면처리에 대한 관심이 증가하는 추세이다. 표면처리 디 자인을 통해 소재의 물리적 한계를 극복하여 개발 비용을 절 감하고 소비자의 만족감을 높일 수 있어 디자인개발에 있어 필수적인 요소로 인식이 확산되어지고 있다. 제품디자이너는 개발될 제품의 컨셉에 적합한 표면처리 디자인의 세부 사항을 디자인명세서에 기재하여 제품을 개발하게 되는데 소재와 마 감의 기술이 다양화 되어 표면처리 엔지니어와 제품디자이너 간의 커뮤니케이션의 어려움을 겪고 있다. 제품디자이너와 표 면처리 엔지니어 상호간의 의사소통을 도울 수 있는 정량적이 고 표준화된 툴이 부재한 상황이라 할 수 있다. 이에 본 연구 에서는 제품디자이너와 표면처리 엔지니어가 효율적으로 커뮤 니케이션 할 수 있는 표면처리 툴을 개발하고자 한다. 표면처 리 툴에 적용될 부식기법과 정도 그리고 구성요소 적용을 위 한 설문을 제품 개발자, 제품디자이너, 예비 제품디자이너 50 명을 대상으로 진행 하였다. 그 결과 툴에 포함될 요소로서 라 운드크기(Round), 모따기 크기(Chamfer), 구멍 크기(Hole), 벤트홀 크기(Venthole), 양각(Emboss), 음각(Intaglio), 부식 (Corrosion) 7가지 요소를 파악할 수 있었다. 라운드크기, 모 따기 크기, 구멍크기, 벤트홀 크기, 양감, 음각은 툴의 전면에 크기별로 배치하였고, 부식은 10단계의 부식정도를 툴 후면에 배치하였다. 자의 형태로 제작된 정량적이고 표준화된 표면처 리 툴을 사용함으로써 제품디자이너가 원하는 구체적인 사이 즈와 부식정도의 정보를 엔지니어에게 전달할 수 있어 개발시 의사소통의 어려움을 해소하는데 기여할 수 있을 것으로 기대 한다.

표면처리디자인에 따른 소비자의 인지요소와 표면처리기법과의 상관관계 연구

김현성(Hyun Sung Kim) 한국디자인문화학회 2014 한국디자인문화학회지 Vol.20 No.1

기술의 발전과 생활수준의 향상에 따른 라이프스타일의 변화로 가전 및 IT제품 등의 많은 변화를 나타내고 있다. 특히, 소비자들의 감성중심의 소비 성향아래 가전 및 IT제품 디자인에서는 다양한 방법으로 제품에 소비자를 위한 감성을 적절하게 반영하고 있다. 기업의 활동 역시 소비자들의 미세한 움직임을 감지하여 기업에서는 오랜 시간 소비자의 감성을 자극하여 제품의 부가가치를 높이려는 노력을 해왔으며 감성공략에 맞춰 가전 및 IT제품의 외형적 요소 및 표면질감의 변화로 돋보이게 할 수 있는 표면처리디자인 비중을 중요하게 생각한다. 이에 소비자의 감성표현으로 사용되고 있는 다양한 표면처리디자인 등에 대한 이해와 차별화되는 요소의 연구를 하지 않고서는 새로운 시장에서의 그 성공여부를 판단할 수 없다. 본 연구는 제품디자인개발 시 표면처리디자인을 적용하면서 디자이너, 표면처리디자인 제작자, 소비자등이 느끼는 표면처리디자인 인지요소 등이 달라 시행착오를 격게 된다. 이는 시간과 비용 및 비효율성을 동반하게 된다. 이러한 비효율성을 줄이기 위해 표면처리디자인 개발 시 인지요소와 체계화함으로써 제품 디자인개발에 필요한 이론적 자료를 제공하고자 연구 되었다. 연구방법으로는 표면처리디자인의 적용사례분석을 하고 에스노그라픽적 접근을 통하여 인지요소를 도출하여 유사성이 있는 어휘들은 K.J 그룹핑에 의해 통합하고 인지요소 검증과정에서는 Gang Survey 와 전문가 F.G.I 인터뷰를 통해 검증을 진행하였고 제품 개발에 따른 표면처리디자인 상관관계 분석은 해당인지요소 카테고리별 분류를 하였고 제작요소와 인지성분 맵핑을 Q.F.D Matrix 구성표를 작성하였다 감성 구현을 위한 중요한 요소로 표면처리다자인 요소가 효과적으로 적용되었을 때 상품의 가치를 높일 수 있고. 각각의 표면처리디자인 개발 시 인지요소를 공유하여 적용함이 더욱 중요해 질것임이 본 연구의 결과로서 예측된다. Home appliances and IT products are showing a lot of changes as life style also changes due to improved standards of living and technology. Especially, emotion is being reflected in home appliances and IT products according to consumers` emotion-centered consumption tendency. Companies have been trying to stimulate the emotion of consumers in order to increase added values of the products and they are now aware of the importance of surface processing design, which can make products stand out even more by differentiating appearance and texture, as they sense changes in consumers` taste of home appliances nowadays. For these reasons, one cannot be sure of how successful one can be in a new market unless the understanding of surface processing designs and researches on how to make a product stand out are involved. When applying surface processing design to products, there are usually lots of trials and errors, since designers and consumers have different cognitive components for surface processing design. This research is to provide statistical and organized information needed when working on surface processing design in order to reduce the inefficiency, cost and time the situation described above causes. Methods of surface treatment is applied to the design of the case study approach to ethno graphic elements derived through the recognition of the similarity of the words are integrated by K.J cognitive elements grouped in the verification process and expert Gang Survey F.G.I was going through interviews with product development, validation and design of the surface treatment that cognitive factors correlation was made by category and cognitive elements and components to create the mappingscheme was Q.F.D Matrix Emotion is an important element for applied effectively can increase the value of the goods. Surface design application will be the more important quality as a result of this study is predicted.

표면처리가 교정용 미니 임플랜트의 식립수직력과 토크에 미치는 영향

김상철(Sang-Cheol Kim),김호영(Ho-Young Kim),이상재(Sang-Jae Lee),김철문(Cheol-Moon Kim) 대한치과교정학회 2011 대한치과교정학회지 Vol.41 No.4

본 연구의 목적은 유지력을 높이기 위하여 교정용 미니 임플랜트에 표면처리를 시행하되 식립 과정의 용이성에 영향을 주지 않는 표면처리 방법을 찾기 위함이다. 교정용 미니 임플랜트를 etching, resorbable blasting media (RBM), 상부 나사산 부위만 RBM 처리를 한 hybrid 등의 3가지 방법으로 표면처리한 후 machined (표면 미처리)군과 비교하였다. 주사전자현미경과 표면 거칠기 측정기로 표면 거칠기를 비교하였으며, driving torque tester를 이용해 실험용 인공골에 교정용 미니 임플랜트를 식립하여, 식립 토크(rotational torque)와 수직력(vertical loading)의 식립 패턴을 비교하였다. Machined surface군과 비교하여 acid etching군에서는 표면 거칠기(Ra 값)가 크지 않았으나 (p > 0.05), RBM군이나 hybrid군에서 표면 거칠기(Ra 값)가 유의하게 컸다 (p < 0.05). 최종 식립 토크는 모든 표면처리군에서 machined군보다 컸다 (p < 0.05). 최대 식립수직력은 hybrid군이 machined군이나 etched군보다 유의하게 작았으며 (p < 0.05), RBM군이 가장 컸다 (p < 0.05). 교정용 미니 임플랜트의 유지력을 높이기 위하여 보철용 임플랜트와 같은 방법으로 전면 표면처리를 하면 self drilling type 고유의 골 삭제기능이 저하될 수 있다. 그러나 cutting edge 일정 부위를 제외하며 적절하게 조절된 표면처리를 하면 골 삭제 능력의 큰 저하 없이 용이한 식립이 가능 할 것으로 보인다. The purpose of this study was to compare self-drilling orthodontic mini-implants of different surfaces, namely, machined (untreated), etched (acid-etched), RBM (treated with resorbable blasting media) and hybrid (RBM + machined), with respect to the following criteria: physical appearance of the surface, measurement of surface roughness, and insertion pattern. Methods: Self-drilling orthodontic mini-implants (Osstem implant, Seoul, Korea) with the abovementioned surfaces were obtained. Surface roughness was measured by using a scanning electron microscope and surface-roughness-testing machine, and torque patterns and vertical loadings were measured during continuous insertion of mini-implants into artificial bone (polyurethane foam) by using a torque tester of the driving-motor type (speed, 12 rpm). Results: The mini-implants with the RBM, hybrid, and acid-etched surfaces had slightly increased maximum insertion torque at the final stage (p < 0.05). Implants with the RBM surface had the highest vertical load for insertion (p < 0.05). Testing for surface roughness revealed that the implants with the RBM and hybrid surfaces had higher Ra values than the others (p < 0.05). Scanning electron microscopy showed that the implants with the RBM surface had the roughest surface. Conclusions: Surface-treated, self-drilling orthodontic mini-implants may be clinically acceptable, if controlled appropriately.

오존에 의한 전처리가 활성탄소섬유 화학적 표면개질에 미치는 영향

장정희(Jung Hee Jang),한기보(Gi Bo),김호(Han Ho Kim) 大韓環境工學會 2013 대한환경공학회지 Vol.35 No.6

활성탄소섬유(Activated carbon fiber, ACF)의 비표면적을 향상시키는 대표적인 방법은 알칼리금속을 이용한 화학적 활성화(Chemical activation, CA)와 산화제를 이용한 표면처리(Surface treatment, ST)방법이 있다. 알칼리금속을 이용한 CA 공정은 열처리 과정에서 알칼리금속의 화학반응에 의하여 미세기공이 발달되며, ST 공정은 산화제의 산화력에 의하여 표면의 미세기공을 발달시킨다. 본 연구에서는 대표적인 표면개질 방법인 CA 공정의 효과를 증대하기 위하여 전처리로 ST 공정을 수행하였으며, ST 공정 유무에 따라 CA된 ACF의 특성변화를 관찰하였다. ST 및 CA 유무에 따른 ACF 특성을 조사하기 위하여 무게변화, FT-IR, TGA, 원소분석을 수행하였으며, 대표적인 VOC물질인 톨루엔을 이용하여 흡착특성을 평가하였다. 실험결과 초기 raw ACF의 비표면적과 톨루엔 흡착량은 각각 1,483 m2/g, 0.22 g-Tol./g-ACF였으며, CA 처리시 1,998 m2/g, 0.27 g-Tol./g-ACF로 증가하였고, ST된 ACF를 CA 처리한 경우 2,743 m2/g, 0.37 g-Tol./g-ACF로 증가하였다. 본 연구를 통하여 ST 및 CA 결합공정을 통한 ACF의 표면특성을 증가를 확인하였다. To increase specific surface property of activated carbon fiber(ACF), chemical activation(CA) using alkali metals and surface treatment(ST) using oxidant was widely used. The CA and ST process developed micro-pore on the surface of ACF by chemical reaction of the alkali metals and oxidative of oxidant, respectively. To improve the efficiency of CA process for developing micro-pores on the surface of ACF, the ST process was adopted as an pre-treatment method. After treatment of ST process, ACF properties was investigated depending on the ST pre-treatment process. FT-IR, TG and elemental analysis of the ACF are carried out, and an adsorption property of ACF was also evaluated using toluene(which in typical volatile organic matter). Once the single CA process is used, the surface area and adsorption capacity of ACF were increased from 1,483 to 1,988 m2/g and from 0.22 to 0.27 g-Tol./g-ACF, respectively. On the other hands, once the ST and CA processes are used successively, the surface area and adsorption capacity of ACF are greatly increase(where the surface area is 2,743 m2/g and the adsorption capacity is 0.37 g-Tol./ g-ACF). It indicates that the combined process of ST and CA can improve the surface process properties of ACF.

치과용 금합금의 표면처리에 따른 교정용 브라켓의 전단결합강도 변화

민지현,황현식,김종철 대한치과교정학회 2000 대한치과교정학회지 Vol.30 No.4

치과용 금합금에 브라켓을 부착하는 경우 자연치에 비하여 낮은 결합강도를 보이며, 잦은 브라켓 탈락이 나타나고 있는 바, 본 연구는 여러 가지 금합금 표면처리 방법이 교정용 레진 접착제와 금합금 간의 전단결합강도에 미치는 영향을 평가하여 금합금과 브라켓 간의 부착강도 증진방법을 모색하고자 시행하였다. 치과용 금합금으로 주조된 240개의 시편을 표면처리 유무 및 방법에 따라 무처리, 샌드블라스팅 단독처리, 샌드블라스팅과 주석도금 병용처리, 그리고 샌드블라스팅과 중간접착제 병용처리의 4가지 경우와, Ortho-one, Panavia 21, Superbond C&B의 3가지 레진접착제의 조합에 의해 12군으로 나누어 브라켓을 부착하였다. 시편을 증류수에 담아 37℃ 항온 수조 속에서 24시간 동안 보관한 후, 만능물성 시험기를 이용하여 전단결합강도를 측정한 후 다음과 같은 결과를 얻었다. 1.치과용 금합금의 표면을 처리하지 않은 경우에 비하여 표면처리한 군에서 통계적으로 유의하게 높은 전단결합강도가 나타났다. 2.샌드블라스팅 단독처리에 비하여 주석도금 병용처리를 시행한 경우 Panavia 21에서만 유의한 결합강도 증가가 나타났다. 3.샌드블라스팅 단독처리에 비하여 중간접착제 병용처리를 시행한 경우 모든 접착제에서 유의한 결합강도 증가가 나타났다. 4.사용된 레진접착제에 따른 전단결합강도를 비교한 결과 Superbond C&B가 가장 높고 그 다음으로 Panavia 21, Ortho-one 순으로 나타나는 양상을 보였다. 이상의 결과는 금합금 표면에서 브라켓 부착강도를 증가시키기 위해서는 레진접착제 종류에 관계없이 샌드블라스팅과 중간접착제 병용처리가 필요함을 시사하였다. The dental gold alloy shows a lower bond strength than the natural teeth in bracket bonding, and this can be a possible source of subsequent bond failure. This study aims to evaluate the effect of various gold alloy surface treatment techniques on shear bond strength between the orthodontic adhesives and the gold alloy and to find ways of increasing the bond strength. Two hundred and forty specimens made of the dental fold alloy were divided into twelve groups based on the combination of surface treatment methods(non-surface treatment, sandblasted, sandblasted plus tin-plated, and sandblasted plus intermediate adhesive) and adhesive systems (Ortho-one, Panavia 21, Superbond C&B). The specimens with bonded brackets were placed in distilled water at 37℃ for 24 hours and shear bond strength was measured by a universal testing machine. The results were as follows: 1.All surface-treated groups showed a significantly higher shear bond strength than non-surface-treated groups. 2.The sandblasted plus tin-plated group showed a significantle higher shear bond strength than the sandblasted group only when Panavia 21 was involved. 3.The sandblasted plus intermediate adhesive group showed a significantly higher shear bond strength than sandblasted group regardless of the type of adhesive used. 4.Of the three resin adhesive types, the Superbond C&B showed the highest bond strength, followed by Panavia 21 and Ortho-one. These findings suggest that a combination of sandblasting and intermediate resin treatment is desirable in order to enhance bracket bond strength regardless of adhesive types.

치면열구전색제의 광중합 후 표면 처리 방법에 따른 미반응 모노머 용리 비교

박호원,이상우,이주현,서현우 大韓小兒齒科學會 2006 大韓小兒齒科學會誌 Vol.33 No.1

본 연구에서는 치면열구전색제 중합 후 표면의 미반응 모노머 층을 임상에서 이용할 수 있는 다양한 방법으로 제거하고, 고성능 액체 크로마토그래피를 이용하여 미반응 모노머를 정량분석 함으로써 미반응 모노머의 제거효과를 비교 평가하고자 하였다. 표면처리 방법에 따라 광중합 후 표면을 어떤 처리도 시행하지 않은 군을 대조군, 증류수로 10초간 세척한 군을 Ⅰ군(GroupⅠ),76% 알코올에 젖은 면구로 10초간 문지른 군을 Ⅱ군(GroupⅡ), 퍼미스와 러버컵을 이용하여 10초간 처리하고 증류수로 가볍게 세척한 군을 Ⅲ군(GroupⅢ)으로 분류하였다. 표면처리 후 각각의 시편을 3차 증류수에 넣은 후 37℃ 항온수조에서 10분간 보관한 후 각각의 용리액을 HPLC를 이용하여 정성 및 정량분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1.표면처리를 하지 않은 군과 표면처리를 시행한 모든 군에서 TEGDMA를 제외한 어떠한 모노머들도 검출되지 않았다. 2. 표면처리를 한 모든 군을 표면처리를 하지 않은 군에 비하여, 용리되는 모노머량이 유의할 만하게 감소하였다(P<0.05). 3. 퍼미스와 러버컵을 이용해 표면처리한 군에서 잔존 모노머 제거효과가 다른 군에 비해 유의성 있게 높았다(P<0.05). The aim of this study comparison of effectiveness of surface treatment methods in reducing the oxygen-in-hibited layer of a commercially available freshly polymerized, light cured dental sealant(concise™,3M,St Paul,USA). Surface treatment groups were consisted of no treatment(negative control group) and 3 experimental groups according to surface treatment of light-cured sealant. Experimental group Ⅰ was 10 seconds' exposure to distilled water syringe, groupⅡwas 10 seconds' prophylaxis with pumice/water slurry using rubber cup on a slow-speed hand-piece. All specimens were immersed in 5 ml distilled water and stored at 37c water bath for 10 minutes. All eluates were analyzed by HLPC for identification and quantitive analysis of monomers. The results of this study can be summarized as follows. 1. None of the chromatograms of the tested sealant displayed peaks with the same retention time as that of the standard solution. except for TEGDMA. 2. All surface treatment group had a statistically significant decrease of monomer release in comparison with no treatment group. 3. Removal effects of unreacted monomer in group Ⅲ was statistically significant in comparison with groupⅠand groupⅡ. These results revealed that mechanical method using pumice and rubber cup is the most effective in removing residual monomer and may be valuable to be used effectively in clinic.

레이저 및 플라즈마 표면처리에 따른 이종소재 접합특성평가

신민하,김은성,김성종 한국복합재료학회 2023 Composites research Vol.36 No.6

최근 경량 소재에 대한 수요 증가로 기존 금속과 복합재간 접합 관심이 지대하다. 리벳팅과 같은 볼트 체결인 기계적 결합의 경우 응력 집중, 균열 및 박리가 발생함에 따라 접착제를 사용한 화학적 결합이 주목받고 있다. 본 논문에서는 접착제의 접착강도 향상을 위해 레이저 및 플라즈마 표면처리를 진행하였으며, 이에 대한 접착특성을 평가하고자 한다. 접착강도 실험을 위해 흔히 자동차용 소재로 사용되는 탄소섬유강화플라스틱(CFRP), CR340(Steel) 과 Al6061(Aluminum)을 실험 소재로 선정해 레이저 및 플라즈마 표면처리를 진행 후 단축전단강도를 측정하였다. 플라즈마 표면처리 후 CFRP-CR340 및 CFRP-Al6061 이종소재 시편에서 각각 접착강도가 7.3% 및 39.2% 향상되었다. CR340-Al6061 시편은 레이저 표면처리에서 기준 시편대비 56.2% 증가하였다. 플라즈마 표면처리 후 표면자유에너지(SFE)가 향상되었는데 이는 화학반응 메커니즘을 통해 손상을 최소화해 접착강도 향상을 나타낸 것으로 사료된다. 레이저 표면처리는 물리적 표면처리로 거친 접합 표면 생성으로 인해 mechanical interlocking 효과로 인해 접착 강도가 향상된 것으로 사료된다. 본 연구를 토대로 실제 구조물 파손의 대표적인 원인인 피로파손을 예방하기 위해 장기 피로시험을 진행 할 예정이다. Recently, as demand for high-strength, lightweight materials has increased, there has been great interest in joining with metals. In the case of mechanical bonding, such as bolting and riveting, chemical bonding using adhesives is attracting attention as stress concentration, cracks, and peeling occur. In this paper, surface treatment was performed to improve the adhesive strength, and the change in adhesive strength was analyzed. For the adhesive strength test were conducted with Carbon Fiber Reinforced Plastic(CFRP), CR340(Steel), and Al6061(Aluminum), and laser and plasma surface treatment were used. After plasma surface treatment, the adhesive strength improved by 7.3% and 39.2% in CFRP-CR340 and CFRP-Al6061, respectively. CR340-Al6061 was improved by 56.2% in laser surface treatment. Surface free energy(SFE) was measured by contact angle after plasma treatment, and it is thought that the adhesion strength was improved by minimizing damage through a chemical reaction mechanism. For laser surface treatment, it is thought that creates a rough bonding surface and improves adhesive strength due to the mechanical interlocking effect. Therefore, surface treatment is effect to improve adhesive strength, and based on this paper, the long-term fatigue test will be conducted to prevent fatigue failure, which is a representative cause of actual structural damage.

세라믹 브라켓 부착 시 레이저를 이용한 포세린 표면처리 효과

안경미,손동석 대한치과교정학회 2008 대한치과교정학회지 Vol.38 No.4

본 연구는 포세린 표면에 CO₂레이저를 조사하여 세라믹 브라켓을 부착 후 전단결합강도를 측정하고, 산부식처리 및 샌드블라스트 등의 일반적인 방법을 시행하여 그 결과를 비교 분석하여 레이저 표면처리의 효과를 연구하고자 시행되었다. 90개의 포세린(8 × 8 × 4 mm) 시편을 제작하여 각각 10개씩 9개군으로 나누었다. 대조군(C)으로 아무런 표면처리를 하지 않은 글레이즈 표면을 사용하였으며, 실험군은 인산 처리군(OFA), 인산과 silane 처리군(OFA + S),샌드블라스팅 처리군(SB), 샌드블라스팅과 silane 처리군(SB + S), 레이저 처리군(L), 레이저와 silane 처리군(L + S),불산 처리군(HFA), 불산과 silane 처리군(HFA + S)으로 분류하였다. 만능시험기를 이용하여 전단결합강도를 측정하고 그 파절양상을 비교 분석한 결과 불산과 silane을 동시에 처리한 군에서 가장 높은 값(13.92 ± 1.92 MPa)을 보였으며, 측정값은 SB + S (10.16 ± 1.27 MPa), HFA (10.09 ± 1.07 MPa), L + S (8.25 ± 1.24 MPa), L (7.86 ± 0.96MPa), OFA + S (7.22 ± 1.09 MPa), SB (3.41 ± 0.37 MPa), OFA (2.81 ± 0.37 MPa), 대조군(2.46 ± 1.36 MPa)순이었다. 브라켓 부착 시 치과용 레이저를 이용한 포세린의 표면처리 결과 전단결합강도의 값은 임상적으로 받아들여질 만한 수치를 보였으며 레이저와 silane을 동시에 처리한 군과는 통계적으로 유의할 만한 차이를 보이지 않았다(p> 0.05). 이상의 연구결과는 포세린 표면에 세라믹 브라켓 부착 시 2-watt의 CO₂레이저를 사용하여 전처리를 하는 방법은 시간절약의 관점에서 임상적으로 표면 전처리의 적절한 치료 대안이 될 수 있음을 보여주었다. Objective: The purpose of this study was to investigate the effect of using laser for ceramic bracket bonding of porcelain surfaces and to compare it with conventional treatment of porcelain surfaces. Methods: Ninety feldspathic porcelain specimens were divided into 9 groups of 10, with each group having different surface treatments performed. Surface treatment groups were orthophosphoric acid, orthophosphoric acid with silane, hydrofluoric acid, hydrofluoric acid with silane, sandblasted, sandblasted with silane, laser etched, laser etched with silane, and glazed surface served as a control group. In the laser etched groups, the specimens were irradiated with 2-watt superpulse carbon dioxide (CO₂) laser for 20 seconds. Ceramic brackets were bonded with light-cure composite resin and all specimens were stored in water at 37oC for 24 hours. Shear bond strength was determined in megapascals (MPa) by shear test at 1 mm/minute crosshead speed and the failure pattern was assessed. For statistical analysis, one-way ANOVA and tukey test were used. Results: Statistical analysis showed significant differences between the groups. The HFA + S group showed the highest mean shear bond strength (13.92 ± 1.94 MPa). This was followed by SB + S (10.16 ± 1.27 MPa), HFA (10.09 ± 1.07 MPa), L + S (8.25 ± 1.24 MPa), L (7.86 ± 0.96 MPa), OFS + S (7.22 ± 1.09 MPa), SB (3.41 ± 0.37 MPa), OFA (2.81 ± 0.37 MPa), G (2,46 ± 1.36 MPa). Bond failure patterns of HFA and silane groups, except L + S, were cohesive modes in porcelain while adhesive failure was observed in the control group and the rest of the groups. Conclusions : A 2-watt superpulse CO₂ laser etching of porcelain surfaces can provide a satisfactory result for porcelain surface treatment for ceramic bracket bonding. Laser irradiation may be an alternative conditioning method for the treatment of porcelain surfaces.