3D 프린팅용 잉크의 제조 방법 및 3D 프린팅용 잉크를 이용한 반투명성 전자파 차폐 구조물의 제조 방법
METHOD OF FABRICATING 3D PRINTABLE INK AND METHOD OF SEMI TRANSPARENT ELECTROMAGNETIC FIELD SHIELDING STRUCTURES USING 3D PRINTABLE INK
특허 요약
본 발명은 2D MXene(전이금속 카바이드, 나이트라이드, 카보나이트라이드)를 함유하는 3D 프린팅이 가능한 잉크의 조성과 이를 이용한 반투명성 전자파 차폐 구조물의 구현에 대한 내용이다. 다품종 소량 생산 산업(ex의료기기 등)또한 본 기술을 통해 현재 시제품 제작으로 활용 분야가 국한되어 있는 3D 프린팅 산업이 빠르게 확산해 나갈 수 있는 계기가 될 것으로 기대된다. 더불어 기존 휘발성 유기용매가 아닌 물을 용매로 사용하여 친환경적인 효과를 보일 것으로 기대된다.
청구항
번호청구항
1

하기 화학식 1로 표시되는 맥스(MAX) 상을 제조하는 단계;[화학식 1]Mn+1AXn상기 화학식 1에서 M은 앞 전이금속(early transition metal)이고, A는 Al, Si, P, S, Ga, As, In, Sn, Tl 및 Pb로 이루어지는 군에서 하나 이상 선택되며, X는 탄소 또는 질소 중 어느 하나를 포함하고, n은 1 내지 4의 정수이며,상기 화학식 1로 표시되는 맥스(MAX) 상 화합물의 A층을 식각하여 맥신(MXene)을 합성하는 단계; 및맥신(MXene)과 폴리에틸렌 옥사이드(Polyetheylene oxide; PEO) 및 탈이온수(DI water)를 혼합하여 복합체 잉크를 제조하는 단계를 포함하는,3D 프린팅용 잉크의 제조 방법.

2

제 1 항에 있어서,상기 앞 전이금속은 Ti인,3D 프린팅용 잉크의 제조 방법.

3

제 1 항에 있어서,상기 복합체 잉크는 맥신(MXene)-폴리에틸렌 옥사이드(PEO)이고,상기 맥신은 화학식 2로 표시되며,[화학식 2]Mn+1XnTx상기 화학식 2에서 M은 앞 전이금속(early transition metal)이고, X는 탄소 또는 질소 중 어느 하나를 포함하고, n은 1 내지 4의 정수이며, Tx는 표면 작용기로써 =O, -OH, -F 중 어느 하나인,3D 프린팅용 잉크의 제조 방법.

4

제 3 항에 있어서,상기 잉크에서 상기 맥신(MXene)-폴리에틸렌 옥사이드(PEO)의 함량이 30wt% 이하인,3D 프린팅용 잉크의 제조 방법.

5

제 4 항에 있어서,상기 맥신(MXene)-폴리에틸렌 옥사이드(PEO)의 함량이 10 내지 30 wt%인,3D 프린팅용 잉크의 제조 방법.

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제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된, 3D 프린팅용 잉크.

7

하기 화학식 1로 표시되는 맥스(MAX) 상을 제조하는 단계;[화학식 1]Mn+1AXn상기 화학식 1에서 M은 앞 전이금속(early transition metal)이고, A는 Al, Si, P, S, Ga, As, In, Sn, Tl 및 Pb로 이루어지는 군에서 하나 이상 선택되며, X는 탄소 또는 질소 중 어느 하나를 포함하고, n은 1 내지 3의 정수이며,상기 화학식 1로 표시되는 맥스(MAX) 상 화합물의 A층을 식각하여 맥신(MXene)을 합성하는 단계;상기 맥신(MXene)과 폴리에틸렌 옥사이드(Polyetheylene oxide; PEO) 및 탈이온수(DI water)를 혼합하여 복합체 잉크를 제조하는 단계; 및디스펜서를 이용하여 전자파 차폐 구조물을 인쇄하는 단계를 포함하는,3D 프린팅용 잉크를 이용한 반투명성 전자파 차폐 구조물의 제조 방법.

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제 7 항에 있어서,상기 앞 전이금속은 Ti인,3D 프린팅용 잉크를 이용한 반투명성 전자파 차폐 구조물의 제조 방법.

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제 7 항에 있어서,상기 복합체 잉크는 맥신(MXene)-폴리에틸렌 옥사이드(PEO)이고,상기 맥신은 화학식 2로 표시되며,[화학식 2]Mn+1XnTx상기 화학식 2에서 M은 앞 전이금속(early transition metal)이고, X는 탄소 또는 질소 중 어느 하나를 포함하고, n은 1 내지 4의 정수이며, Tx는 표면 작용기로써 =O, -OH, -F 중 어느 하나인,3D 프린팅용 잉크를 이용한 반투명성 전자파 차폐 구조물의 제조 방법.

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제 9 항에 있어서,상기 잉크에서 상기 맥신(MXene)-폴리에틸렌 옥사이드(PEO)의 함량이 30wt% 이하인,3D 프린팅용 잉크를 이용한 반투명성 전자파 차폐 구조물의 제조 방법.

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제 10 항에 있어서,상기 맥신(MXene)-폴리에틸렌 옥사이드(PEO)의 함량이 10 내지 30 wt%인,3D 프린팅용 잉크를 이용한 반투명성 전자파 차폐 구조물의 제조 방법.