• 한국재료학회지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.312-318
• /
• 2010

Multilayer Poly methyl methacrylate (PMMA)/ Poly vinyl alcohol (PVA) bone plates were fabricated using electrospinning and in vitro investigations were carried out for pre-clinical biocompatibility studies. The initial cellular cytotoxicity of the methacrylate (PMMA)/ Poly vinyl alcohol (PVA) bone plates was measured by MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) assay using fibroblast-like L-929 cells. Cellular adhesion and differentiation studies were carried out using osteoblast-like MG-63 cells. As simulated body fluid (SBF) contains the same ionic concentration of body fluid and any bioactive material tends to deposit bone-like apatite on the samples surfaces into the SBF, in vitro bioactivity of the multilayer bone plates were investigated using SBF. We also studied the internal organization and tensile strength of the multilayer PMMA/PVA bone plates using micro-computed topography (${\mu}$-CT) and universal testing instrument (UTI, Korea) respectively. The cellular cytotoxicity study with MTT confirmed that the cellular viability was 78 to 90% which indicates good cyto-compatibility. Scanning electron microscopic findings revealed a good attachment and adhesion phenomenon of MG-63 cells onto the surfaces of the samples. Cellular differentiation studies also showed that osteogenic differentiation was switched on in a timely manner and affirmed along with that of the control group. Bone-like apatite formation on the surfaces was confirmed within 14 days of SBF incubation. Initial organizations of the multilayer PMMA/PVA bone plates were characterized as dense and uniform. The tensile strength of the post-pressing electronspun mat was higher than that of the pre-electronspun mat. These results suggest that a multilayer PMMA/PVA bone plate system is biocompatible, bioactive and a very good alternative bone plate system.

• 디지털융복합연구
• /
• 제18권4호
• /
• pp.341-346
• /
• 2020

가철성 교정장치에서 주로 사용하고 있는 자가중합 레진인 Polymethyl methacrylate (PMMA)는 현대 치의학 분야에서 주로 쓰이고 있는 아크릴릭 레진이다. 장점으로 색과 체적의 조직 친화성, 안정성 등 있어 치과에선 교정장치 재료로 오랫동안 사용해 왔다. PMMA의 제작은 활성화 방법에 따라 자가중합방식과 열중합 방식으로 나눌 수 있다. 자가중합 레진은 치과 교정장치로 오래동안 사용되고 있다. 레진의 주입방법은 크게 적층법(sprinkle-on method)와 혼합법(mixing method)이 있다. 본 연구에서는 교정장치의 레진 주입방법에 따른 기계적 특성인 강도, 탄성계수 경도, 표면조도를 실험 해보고자 한다. Orthodontic PMMA 의 직사각형 시편 (1.4×3.0×19.0 mm)에 3점 굽힘강도 실험한 결과 강도에선 유의한 차이가 없었다. 경도 역시 유의한 차이가 없었다. 표면조도도 큰 차이가 보이지 않았다. Orthodontic PMMA는 교정용 장치의 레진주입 방식에 따른 기계적 특성의 유의한 차이가 없음을 확인하였다.

• 폴리머
• /
• 제37권6호
• /
• pp.744-752
• /
• 2013

배향된 상태에서 복굴절이 없는 zero-${\Delta}$n 재료를 개발할 목적으로 용융혼합된 폴리락타이드(PLLA, (+)복굴절)/폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA, (-)복굴절) 블렌드의 상용성과 PMMA의 공단량체인 메틸 아크릴레이트(MA)가 PLLA와의 상용성에 미치는 영향을 살펴보았다. MA 함량에 상관없이 모든 블렌드에서 조성에 따라 변하는 단일 $T_g$와 90% 이상의 투명도가 관찰되었으며, 이로부터 용융혼합된 PLLA/PMMA 블렌드는 분자수준에서 상용성을 보임을 확인하였다. 이들 블렌드는 $280^{\circ}C$의 온도에서도 안정한 단일상을 유지하였다. MA가 17 mol%첨가된 PMMA17과 PLLA의 블렌드의 경우 Hoffman-Weeks 방법을 적용하여 평형융점으로부터 구한 상호작용 에너지 밀도(B)는 $-0.74J/cm^3$이었다. PLLA/PMMA 블렌드는 배향되었을 때 조성고분자들의 고유 배향복굴절이 상쇄되어 특정 혼합비에서 "0" 가까운 복굴절 특성을 나타내었다. PLLA/PMMA5 블렌드의 경우 혼합비에 따른 복굴절 분산을 측정한 결과 zero-${\Delta}$n 특성을 보이는 혼합비에서 역분산이 나타나며, 파장의존성이 없는 복굴절 특성을 보이는 조성이 존재함을 확인하였다.

• 청정기술
• /
• 제11권4호
• /
• pp.205-211
• /
• 2005

마이크로렌즈 어레이의 제작은 매우 다양한 재료와 방법이 제안되어 지고 있으나, 폴리머를 이용한 사출법은 광학적 특성, 내충격성, 가공성, 경량화 및 환경친화성 등의 장점으로 주목 받고 있다. 사출법 템플레이트를 제작하기 위한 PR(Photo-Resist) reflow법은 형상제어가 용이하고 대량생산과 정밀가공의 측면에서 효율적이어서, 집적화가 용이하고 공정을 줄일 수 있는 장점을 갖게 되어 매우 환경친화적이다. 그러나 마이크로렌즈 어레이의 사출성형은 사용되는 폴리머재료의 성질에 따라 성형에 어려움이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 이와 같은 성형의 어려움을 극복하기 위한 방법으로 급가열/급냉각 사출을 통하여 마이크로렌즈 어레이를 제작하고 특성을 이해하였다. 템플레이트의 급격한 온도상승과 고온에서의 모양이 냉각으로 인한 변형이 없도록 급속히 냉각시켜 줌으로서 마이크로렌즈 어레이의 사출성형을 구현 하였다. PC(Poly-Cabon ate)와 PMMA(Poly-Methyl-Meth-Acrylate)를 비교하여, PMMA가 낮은 용융점에 의해 성형성이 우수함을 확인하였다. 사출시 압력과 속도를 변수로 마이크로렌즈 어레이의 제작을 위한 사출조건을 도출하였다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.39-44
• /
• 2010

현재 열방출률을 측정하는 데 사용되고 있는 콘칼로리미터 법은 일정한 복사도 값을 가지고 실험한다. 하지만, 실물화재 시 가연물은 연소할 때 동일하지 않은 열선속을 방출한다. 본 연구에서는 일정 크기를 갖는 실내를 대상으로 FDS를 사용하여 실내 열선속 변화에 따른 연소특성을 분석하여 실내화재 시 온도 변화를 계산하여, 콘칼로리미터의 콘 히터에 유동적인 열선속을 적용하여 복사도에 반영하였다. 결과로 화재 성장기(Growth period) 및 감쇠기(Decline period)와 같은 복사도의 변화에 따라 실물화재에 근거한 PMMA의 열방출률을 얻을 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제52권11호
• /
• pp.2613-2619
• /
• 2020

This work investigated the gamma-ray shielding performance, and the physical and mechanical properties of poly (methyl methacrylate) (PMMA) composites embedded with 0-44.0 wt% bismuth trioxide (Bi₂O₃) fabricated by the fast ultraviolet (UV) curing method. The results showed that the addition of Bi₂O₃ had significantly improved the gamma shielding ability of PMMA composites. Mass attenuation coefficient and half-value layer were examined using five gamma sources (Cs-137, Ba-133, Cd-109, Co-57, and Co-60). The high loading of Bi₂O₃ in the PMMA samples improved the micro-hardness to nearly seven times that of the pure PMMA. With these enhancements, it was demonstrated that PMMA/Bi₂O₃ composites are promising gamma shielding materials. Furthermore, the fast UV curing exerts its great potential in significantly shortening the production cycle of shielding material to enable rapid manufacturing.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제23권8호
• /
• pp.185-194
• /
• 2006

In this paper, three dimensional finite element analyses have been performed to investigate the biomechanics of vertebroplasty in patient accurate FE models have been constructed from CT images of a PMMA injected vertebra. In order to apply various material properties of the spine(T12), the functional relation between the well known apparent density and HU(Hounsfield unit) from CT image were employed and thus real material properties can be assigned to each element of FE model. The FE analysis showed similar results with the experiments. With this approach accurate analysis of the vertebroplasty and its clinical applications can be expected.

• 한국재료학회지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.318-322
• /
• 2007

Porous ${\beta}-tricalcium$ phosphate $({\beta}-TCP)$ bioceramic was fabricated by pressureless sintering using commercial HAp and different volume percentages of PMMA powders (30-60 vol.%). The range of spherical pore size was about $200-250\;{\mu}m$ in diameter. By increasing the PMMA content, the number of pores and their morphology were dramatically changed as well as decreased the material properties. In case of using 60 vol.% PMMA content, network-type pores were found, due to the necking of the PMMA powders. The values of relative density, elastic modulus, bending strength and hardness of the 60 vol.% PMMA content sample, sintered at $1500^{\circ}C$, were about 46%, 22.2 GPa, 5MPa and 182 Hv respectively. Human osteoblast-like MG-63 cells and osteoclast-like Raw 264.7 cells were well grown and fully covered all of the porous ${\beta}-TCP$ bodies sintered at $1500^{\circ}C$.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
• /
• 제5권2호
• /
• pp.153-160
• /
• 2013

PURPOSE. This in vitro study intended to investigate the mechanical and thermal characteristics of Valplast, and of polymethyl methacrylate denture base resin in which different esthetic fibers (E-glass, nylon 6 or nylon 6.6) were added. MATERIALS AND METHODS. Five groups were formed: control (PMMA), PMMA-E glass, PMMA-nylon 6, PMMA-nylon 6.6 and Valplast resin. For the transverse strength test the specimens were prepared in accordance with ANSI/ADA specification No.12, and for the impact test ASTM D-256 standard were used. With the intent to evaluate the properties of transverse strength, the three-point bending (n=7) test instrument (Lloyd NK5, Lloyd Instruments Ltd, Fareham Hampshire, UK) was used at 5 mm/min. A Dynatup 9250 HV (Instron, UK) device was employed for the impact strength (n=7). All of the resin samples were tested by using thermo-mechanical analysis (Shimadzu TMA 50, Shimadzu, Japan). The data were analyzed by Kruskal-Wallis and Tukey tests for pairwise comparisons of the groups at the 0.05 level of significance. RESULTS. In all mechanical tests, the highest values were observed in Valplast group (transverse strength: $117.22{\pm}37.80$ MPa, maximum deflection: $27.55{\pm}1.48$ mm, impact strength: $0.76{\pm}0.03$ kN). Upon examining the thermo-mechanical analysis data, it was seen that the E value of the control sample was 8.08 MPa, higher than that of the all other samples. CONCLUSION. Although Valplast denture material has good mechanical strength, its elastic modulus is not high enough to meet the standard of PMMA materials.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제52권4호
• /
• pp.248-252
• /
• 2015

Natural materials often have unique mechanical properties, such as the hierarchical structure of nacre formed through mineral bridges or asperities created between an inorganic particle and a natural-layer surface. As these asperities produce an exceptional shear resistance, in this study, we aimed to emulate the natural structure of nacre by synthesizing inorganic asperities and mineral bridges with different temperatures in the range of $1100-1300^{\circ}C$ and clay contents from 10 - 50 wt%. Following the infiltration of methyl methacrylate, we measured the mechanical properties to assess whether they were improved by the asperities. It was confirmed that the asperities improved the bending strength by 10%, and the anchoring effect was observed on the fracture surface.