JPH04500929A - Light-curable compounds and investment casting methods - Google Patents

Light-curable compounds and investment casting methods

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JPH04500929A
JPH04500929A JP1508657A JP50865789A JPH04500929A JP H04500929 A JPH04500929 A JP H04500929A JP 1508657 A JP1508657 A JP 1508657A JP 50865789 A JP50865789 A JP 50865789A JP H04500929 A JPH04500929 A JP H04500929A
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thermoplastic
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アンセル,ロバート イー
クラジェフスキ,ジョン ジェイ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 光硬化性コンパウンドおよびインベストメント鋳造法梁上の」 野 本発明は、光硬化性の液体コンパウンド、および光硬化性コンパウンドから三次 元の目的物を製造するためにステレオリトグラフィーを利用するインベストメン ト鋳造法に関する。このコンパウンドは熱可塑性材料を含む。[Detailed description of the invention] Light-curing compound and investment casting method The present invention provides photocurable liquid compounds and tertiary products from photocurable compounds. Investment manufacturers using stereolithography to produce original objects Concerning the casting method. This compound includes thermoplastic material.

鳳SO遺1゜ インベストメント鋳造とは、使い捨ての原型を用いた通常の工業的方法であり、 これは、製品を鋳造することができるセラミックの鋳型を製造するために用いら れる。Otori SO remains 1゜ Investment casting is a common industrial method using disposable master molds. It is used to manufacture ceramic molds into which products can be cast. It will be done.

この原型は、通常、液体KW材料、たとえば、ろう、熱軟化性プラスチック等を 原型キャビティに射出することにより製造される。この原型キャビティは、通常 は、耐久性材料、たとえばアルミニウム、鋼等から通常の機械的方法により製造 される。この原型は、H型材料が固まってからキャビティから取り出される。This prototype is usually made of liquid KW material, e.g. wax, thermoplastic plastic, etc. Manufactured by injection into a master cavity. This prototype cavity is usually are manufactured by conventional mechanical methods from durable materials such as aluminum, steel, etc. be done. This master model is removed from the cavity after the H-shaped material has solidified.

耐火性材料、たとえば水性セラミックススラリーは、原型を包込むために、原型 の周囲に形成される。鋳型は、中に包込まれた原型ごと耐火材料を加熱し、原型 を除去し、耐火性材料を融着させることにより製造される。このインベストメン ト鋳造法の詳細は、鋳型中に流し込む材料のタイプに依存する。合金鉄の鋳造は 、通常のインベストメント鋳造法の説明のために用いられる。A refractory material, such as an aqueous ceramic slurry, is used to enclose the original form. formed around. The mold is made by heating the refractory material with the original mold enclosed inside. It is manufactured by removing the material and fusing it with a refractory material. This investment man The details of the casting process depend on the type of material poured into the mold. Alloy iron casting , used to explain conventional investment casting methods.

この原型は耐火性材料の連続層で被覆されている。This prototype is coated with a continuous layer of refractory material.

それぞれの層はファインセラミックス砂で被覆され、次の層を設ける前に乾燥さ れる0通常、耐火性材料中に原型を埋め込むために、約lO〜20の層が用いら れる。包込まれた原型は、開口の金属コンテナに入れられ、このコンテナは、硬 化するセラミックのバックアップ材料の粗製スラリーで充填されている0次にこ のコンテナを炉またはオートクレーブに入れる。炉またはオートクレーブの温度 は、耐火性材料を乾燥し、次いで融着させるまで高められる。この原型は、加熱 工程の間に、原型を構成している材料を溶出するかまたは焼き飛ばすことにより 除去される。生じた融着セラミック構造体は、所望の鋳型である。Each layer is coated with fine ceramic sand and dried before applying the next layer. Typically, approximately 10 to 20 layers are used to embed the master in the refractory material. It will be done. The wrapped master is placed in an open metal container, which is This zero-order is filled with a crude slurry of ceramic back-up material. container into a furnace or autoclave. Furnace or autoclave temperature The temperature is increased until the refractory material is dried and then fused. This prototype is heated During the process, by eluting or burning off the material that makes up the original removed. The resulting fused ceramic structure is the desired mold.

原型の除去により、コンテナ中に、形状および寸法において最終的製品と一致す るキャビティが生じる。Removal of the master mold ensures that the container matches the final product in shape and dimensions. A cavity is created.

このキャビティ(およびこれに対して原型)は、引き続く鋳造工程において生じ る収縮を補償するため、または所望の場合に機械加工のために、最終的製品より もわずかに大きくすることができる。This cavity (and for that matter the master) is formed during the subsequent casting process. from the final product to compensate for shrinkage or for machining if desired. can also be made slightly larger.

この鋳型は、しばしば、このキャビティに鋳造金属を充填する前に、原型材料の 最終的痕跡を焼き飛ばし、かつ耐火性材料を融着させるために燃焼させる。この 燃焼工程は、制御したサイクルでゆっくりと進められ、このサイクルは鋳型のク ラッキングを避けるために12から18時間の範囲内で行われる。This mold is often filled with original material before filling this cavity with cast metal. Burn to burn off any final traces and fuse the refractory material. this The combustion process proceeds slowly in a controlled cycle, which This is done within 12 to 18 hours to avoid racking.

鋳造金属は鋳型のキャビティに導入され、鋳物を形成させるために冷却して凝固 させる。凝固させた後に、この鋳型を壊して製品を取り出す。The cast metal is introduced into the mold cavity and allowed to cool and solidify to form the casting. let After solidification, the mold is broken and the product is removed.

前記した方法は、原型の形成において使用するキャビティの製造のために必要な 機械加工のための時間および費宙が原因で、比較的時間がかかり、費用がかかる 。その結果、先行技術の方法は、若干数の製品を所望とする場合でさえ現実的で ない。The method described above is suitable for the production of cavities used in the formation of master molds. Relatively time consuming and expensive due to machining time and costs . As a result, prior art methods are not practical even when a small number of products are desired. do not have.

比較的多い数の製品が所望の場合にも同様に、先行技術は高価である。それとい うのも、この方法は多様な寸法を有する多数の原型キャビティセットを製造する 必要があるためである。これは、原型の収縮または鋳物の収縮および機械加工を 補償するために必要な原型のサイズ(および原型キャビティのサイズ)を、経験 的に決定しなければならないためである。多様なサイズの原型の数は、通常、鋳 造製品の所望の寸法を達成するのに適当なサイズが決まるまで製造される。この 収縮の問題は、鋳造材料(たとえば収縮が鋳造製品の35容量%以上に達するよ うな粉末材料)のような場合とは別である。高価な機械加工を排除した原型キャ ビティは経済性および生産性の理由から有利である。The prior art is also expensive if a relatively large number of products is desired. That's about it Also, this method produces a large number of prototype cavity sets with various dimensions. This is because it is necessary. This is the shrinkage of the original or the shrinkage and machining of the casting. Experience the size of the master mold (and the size of the master cavity) required to compensate This is because the decision must be made based on the A number of prototypes of various sizes are usually The product is manufactured until the appropriate size is determined to achieve the desired dimensions of the product. this Shrinkage problems can be caused by casting materials (e.g. shrinkage reaching 35% or more by volume of the cast product). This is different from cases such as eel powder materials). Prototype cartridge that eliminates expensive machining Biti is advantageous for economic and productivity reasons.

Hullの米国特許第4575330号明細書に記載されたように、紫外線硬化 性のエチレン性の不飽和液体材料の上層を凝固させるために、このような材料の 液体のコンテナの表面で、コンピュータでガイドした紫外線を用いて複雑な形状 の三次元の目的物を成形することは公知である。この方法により成形した部分重 合した目的物をコンテナから取り出し、この目的物を強化するために硬化させる 1通常、壁部が薄い寸法上正確な目的物がこの方法で成形される。この壁部が薄 い目的物は、通常、約0.05インチの厚さの壁を有する。より厚い壁は薄い壁 をハネカム構造に成形することにより得られ、中空の壁の目的物が生じる。目的 物を製造するためのこの方法は、「ステレオリトグラフィー(stereoli thography) jとして公知である。UV curing as described in U.S. Pat. No. 4,575,330 to Hull. of such material in order to solidify the upper layer of the ethylenically unsaturated liquid material. Creating complex shapes on the surface of a liquid container using computer-guided ultraviolet light It is known to mold three-dimensional objects. Partial weight formed by this method Remove the combined object from the container and harden it to strengthen it. 1 Dimensionally precise objects with thin walls are usually molded in this manner. This wall is thin Difficult objects typically have walls about 0.05 inches thick. Thicker walls are thinner walls obtained by molding into a honeycomb structure, resulting in a hollow-walled object. the purpose This method of manufacturing objects is called "stereolithography". thography) j.

インベストメント鋳造用の原型としての目的物を製造するためにこのステレオリ トグラフィーを利用する試みは、今まで成功しなかった。この方法は、エチレン 性不飽和材料に関する放射線硬化により製造した架橋した硬質熱硬化性ポリマー を成形した原型にするためである。このように、この原型は加熱の際に、溶融は しないが、そのかわり膨張してしまう、この硬質の目的物の熱膨張は、原型を除 去するために十分な加熱ができる前に、原型が埋め込まれた耐火性物質を破損す るかまたは歪めてしまう。This stereoreply is used to produce objects that serve as prototypes for investment casting. Attempts to utilize topography have so far been unsuccessful. This method uses ethylene Crosslinked rigid thermoset polymers produced by radiation curing on sexually unsaturated materials This is to make it into a molded prototype. In this way, this prototype does not melt when heated. Thermal expansion of this hard object, which does not expand but instead expands, causes the damage the refractory material in which the original is embedded before it can be heated sufficiently to remove it. or distort it.

熱膨張の問題は、ステレオリトグラフィーにより製造した固体の目的物またはま たは比較的厚い固体壁を有する目的物を利用する場合にも同様に生じる。厚い固 体壁は、中空壁の目的物のハネカム構造に、エチレン性不飽和材料を充填し、こ れを硬化させることにより製造することができる。この方法は、178インチま で、または1/4インチまでの厚さの壁を有する目的物を製造することもできる 。これらの厚い壁部の目的物はその熱膨張性よりも強い強度を有する。この、固 体の目的物および厚い固体壁部を有する目的物は、薄い壁部の目的物よりも鋳型 が破損させるかまたは歪む原因がより多い。鋳型が破損されるかまたは歪んだ場 合、もはや使用することができない。Thermal expansion problems are a problem with solid objects or materials produced by stereolithography. This also occurs when objects with relatively thick solid walls are used. thick hard The body wall is formed by filling the honeycomb structure of the hollow wall object with an ethylenically unsaturated material. It can be manufactured by curing it. This method works for up to 178 inches. Objects can also be manufactured with walls up to 1/4 inch or 1/4 inch thick. . These thick-walled objects have greater strength than their thermal expansion properties. This solid Body objects and objects with thick solid walls are easier to mold than objects with thin walls. more likely to cause damage or distortion. If the mold is damaged or distorted If so, it can no longer be used.

本発明において、ステレオリトグラフィーとインベストメント鋳造との組合せは 、強力な生産システムを提供する。それというのも、この組合せは、インへスト メント鋳造法に使用するための正確な原型の比較的速いかつ廉価な生産を可能に するためであるにれを達成することで、本発明は通常のインベストメント鋳造お よびステレオリトグラフィーの双方の前記の欠点を克服した。さらに特に、この 原型を成形するための負担および費用は、ステレオリトグラフィーを用いた成形 により減少し、生じた原型は、インベストメント鋳造方法で使用する場合、鋳型 を歪めることはない。In the present invention, the combination of stereolithography and investment casting is , providing a powerful production system. This is because this combination Enables relatively fast and inexpensive production of accurate prototypes for use in ment casting methods By achieving this, the present invention can be applied to conventional investment casting and The aforementioned drawbacks of both stereolithography and stereolithography have been overcome. More particularly, this The burden and cost of molding the original model can be reduced by molding using stereolithography. When used in investment casting methods, the resulting master mold is will not distort.

叉尻亘見豊 本発明に従って、ステレオリトグラフィーにより成形した原型を使用するインベ ストメント鋳造法は、高めた温度に曝した場合、構造上の硬さを失うことが明ら かである。前記した原型を製造することができるような放射線重合性(光重合性 )の液体コンパウンドは公知である。このような液体コンパウンドは、エチレン 性不飽和材料および、(1)エチレン性不飽和材料に対して不活性でかつそれに 可溶性であり、(2)約150℃よりも低い融点を有するような熱可塑性低分子 材料、たとえばオリゴマーまたは化合物からなる。Yutaka Wataru's buttocks In accordance with the present invention, an inventive method using a stereolithographically formed master Stment casting has been shown to lose structural rigidity when exposed to elevated temperatures. That's it. Radiation polymerizable (photopolymerizable) material that can produce the above-mentioned prototype ) liquid compounds are known. Such liquid compounds are ethylene and (1) an ethylenically unsaturated material that is inert to and Thermoplastic small molecules that are soluble and (2) have a melting point below about 150°C. Consists of materials such as oligomers or compounds.

オリゴマーを使用する場合、融点は約100℃よりも低い温度が有利である。化 合物を使用する場合、これは周囲温度、つまり約20℃〜35℃では固体であり 、かつ150℃より低い温度の鋭い融点を有する。オリゴマーと化合物の混合物 も使用することができる。When oligomers are used, melting points below about 100° C. are advantageous. transformation If a compound is used, it is solid at ambient temperature, i.e. about 20°C to 35°C. , and has a sharp melting point below 150°C. Mixture of oligomers and compounds can also be used.

ステレオリトグラフィーにより製造することができる原型から鋳型を製造するた めに適した方法は、つぎの工程二la)原型を耐熱材料中に埋め込むが、その際 、この材料は放射線硬化性のエチレン性不飽和材料の架橋した重合マトリックス であり、この材料は前記熱可塑性材料中に分配されており、この熱可塑性材料は 、鋳型の加熱工程の際に原型のクラッキングまたは歪みを防ぐために有効な量で 存在する;および(b)鋳型の製造のための耐火性材料および原型を加熱するこ とからなる。原型の埋込法は前に詳細に述べている。To produce a mold from a master pattern that can be produced by stereolithography The method suitable for , this material is a cross-linked polymeric matrix of radiation-curable ethylenically unsaturated materials. and this material is distributed in said thermoplastic material, and this thermoplastic material is , in an amount effective to prevent cracking or distortion of the master mold during the mold heating process. and (b) heating refractory materials and molds for the manufacture of molds; It consists of The method of embedding the prototype has been previously described in detail.

この原型は、放射線重合性のエチレン性不飽和材料の、架橋した熱硬化性ポリマ ー材料である。容易に熱軟化する熱可塑性材料がマトリックス中に分配されてい る。この熱可塑性材料は、原型を加熱した場合、マトリックスから流れ出し、マ トリックスを弱体化し、その熱膨張を阻止する。このマトリックスの弱体化は、 原型が、クラッキングまたは歪によるような鋳型の破損を阻止するために十分低 い温度の軟化点を有することからなる。さらに加熱した場合、原型を分解しかつ 鋳型から焼き飛ばすことができる。This prototype is a crosslinked thermosetting polymer of radiation polymerizable ethylenically unsaturated material. - It is a material. A readily heat-softening thermoplastic material is distributed in the matrix. Ru. When the master is heated, this thermoplastic material flows out of the matrix and Weakens the Trix and prevents its thermal expansion. This weakening of the matrix is The master is low enough to prevent mold failure such as from cracking or warping. It has a high softening point. Further heating will decompose the original and Can be baked out of the mold.

前記したように、約1/4インチまでの厚さを有し、通常の熱可塑性材料を有し ていないコンパウンドから製造した固体の厚壁の原型は、インへストメント鋳造 法において用いられる高めた温度で、鋳型を破損するほど高い硬さを維持する。As described above, the material has a thickness of up to about 1/4 inch and comprises a conventional thermoplastic material. Solid, thick-walled prototypes manufactured from compounds that are not investment cast At the elevated temperatures used in the process, the hardness remains high enough to break the mold.

しかし、この液体コンパウンドから製造し、その中に熱可塑性材料を分配して有 する固体の、薄壁および厚壁の原型は、インベストメント鋳造に使用することが できる。それというのもこの熱可塑性材料は原型のマトリックスから流れだし、 高めた温度で原型の硬さを低下させるためである。However, by manufacturing from this liquid compound and dispensing thermoplastic material into it, Solid, thin-walled and thick-walled prototypes can be used for investment casting. can. This is because this thermoplastic material flows out of the original matrix. This is because the increased temperature reduces the hardness of the original mold.

前記した熱可塑性化合物は、周囲温度で固体であり、約150℃より低い鋭い融 点を有し、オリゴマーと比較して、インへストメント鋳造において、ステレオリ トグラフィーにより製造した目的物の効果をより高めている。この化合物は、鋭 い融点を有し、比較的少ない温度範囲で固体状態から液体状態に移行する。この 化合物の液体状態での流動性は、原型からこの化合物をより容易に排除し、ひい ては構造上の硬さを失わせる。The thermoplastic compounds described above are solid at ambient temperatures and have a sharp melting temperature below about 150°C. In investment casting, compared to oligomers, it has a stereoreflection point. This further enhances the effectiveness of the target product produced by tography. This compound is It has a high melting point and transitions from the solid state to the liquid state over a relatively small temperature range. this The fluidity of the compound in the liquid state makes it easier to exclude this compound from the original form and This results in a loss of structural rigidity.

の詳細な説明 本発明は多様な形態の実施態様が存在するが、本発明の有利な実施態様を示す、 この開示は本発明の原則の実施例としてみなされるが、記載した実施例について 本発明を制限するものではないと理解される。detailed description of Although the present invention exists in various forms of embodiment, it shows an advantageous embodiment of the present invention. Although this disclosure is to be considered as an example of the principles of the invention, It is understood that the invention is not limited.

本発明は、熱可塑性材料をその中に分配して含有するポリマーマトリックスから なる原型を耐火性材料中に埋め込む工程と、原型を除去し鋳型を製造するために 耐火性材料および原型を加熱する工程とからなり、ステレオリトグラフィーによ り製造した原型から鋳型を製造するために適した方法である。この熱可塑性材料 は、鋳型を加熱する際に原型のクラッキングまたは歪を防ぐために有効な量で存 在し、低分子量であり、約150℃よりも低い融点を有するオリゴマーまたは化 合物である。このオリゴマーを使用する場合、この融点は約100℃よりも低い 温度であるのが有利である。化合物を使用する場合、周囲温度、つまり約り0℃ 〜約35℃で固体であり、約150℃より低い鋭い融点を有する。オリゴマーお よび化合物の混合物も本発明において使用するのに適している。The invention comprises a polymeric matrix containing a thermoplastic material distributed therein. The process of embedding the original mold into a refractory material, and the process of removing the original mold to produce the mold. It consists of a process of heating a refractory material and a master pattern, and is produced using stereolithography. This method is suitable for manufacturing a mold from a master mold manufactured by the same method. This thermoplastic material is present in an effective amount to prevent cracking or distortion of the master when heating the mold. oligomers or chemical compounds that are present in It is a compound. When using this oligomer, the melting point is below about 100°C. Advantageously, the temperature. When using compounds, ambient temperature, i.e. approximately 0°C It is solid at ~35°C and has a sharp melting point below about 150°C. Oligomer and mixtures of compounds are also suitable for use in the present invention.

文章中の「鋭い融点」とは、化合物が狭い温度範囲内で、固体状態から液体状態 に移行することを表す。In the text, "sharp melting point" means that a compound changes from a solid state to a liquid state within a narrow temperature range. It represents a transition to .

原型を製造するために適した放射線重合性液体コンパウンドは前記しである。こ のコンパウンドはエチレン性不飽和材料と熱可塑性材料とからなる。Radiation-polymerizable liquid compounds suitable for producing the prototype have been described above. child The compound consists of an ethylenically unsaturated material and a thermoplastic material.

この熱可塑性材料はエチレン性不飽和材料中に溶解する。この原型は、熱可塑性 材料を含有する間隙を有する硬化したエチレン性不飽和材料の重合マトリックス を製造するために、コンパウンドを硬化させることにより製造することができる 。This thermoplastic material dissolves in the ethylenically unsaturated material. This prototype is made of thermoplastic a polymeric matrix of cured ethylenically unsaturated material with interstices containing the material can be produced by curing the compound to produce .

前記したHullの明細書に記載されたような、通常のステレオリトグラフィー 法は、原型の製造のために利用することができる。この放射線重合性(光重合性 )の液体コンパウンドはコンテナ中で使用することができる。Conventional stereolithography as described in Hull, supra. The method can be used for the production of prototypes. This radiation polymerizable (photopolymerizable) ) can be used in containers.

原型を構成する目的物は、前記したような通常のインベストメント鋳造法におい て利用することができる。The object constituting the master mold cannot be used in the normal investment casting method as described above. It can be used.

この熱可塑性材料は、実際に、化学的に不活性、つまり他の材料、成分およびコ ンパウンドに対して不反応性である。このように、熱可塑性材料は、反応性のエ チレン性官能基、たとえばアクリル基を含有していてはならない、ヒドロキシ基 またはカルボニル基のような反応性の基は熱可塑性材料中に存在することができ るが、エチレン性不飽和材料はこれと反応する基を含むことができない、この熱 可塑性材料は、コンパウンドを液体状態から固体状態に放射線硬化させるのに、 悪影響をおよぼさない、このように、硬化させるのに悪影響を及ぼし、熱可塑性 材料を成形した重合マトリックスと化学的°に結合させるアミン基は排除される のが有利である。This thermoplastic material is actually chemically inert, i.e. It is unreactive to pumping. In this way, thermoplastic materials are Hydroxy groups must not contain tyrenic functional groups, such as acrylic groups. or reactive groups such as carbonyl groups can be present in thermoplastic materials. However, ethylenically unsaturated materials cannot contain groups that react with this thermal The plastic material is used to radiation cure the compound from the liquid state to the solid state. No adverse effect on thermoplastics, thus having no adverse effect on curing Amine groups that chemically bond the material to the shaped polymeric matrix are eliminated is advantageous.

この熱可塑性材料はエチレン性不飽和材料に十分に溶解し、製造した架橋した熱 硬化性ポリマーマトリックス中の熱可塑性材料の均一な分配が生じる。不溶性の 熱可塑性材料は、コンパウンドを硬化させるために使用する放射線の分散が原因 で、原型の寸法精度の損失が生でしまう。This thermoplastic material is fully soluble in ethylenically unsaturated materials and produced cross-linked thermal A uniform distribution of the thermoplastic material within the curable polymer matrix results. insoluble Thermoplastic materials are hardened due to the dispersion of the radiation used to harden the compound. This results in a loss of dimensional accuracy of the original model.

このような適用に使用するのに適したこの熱可塑性材料は、原型の膨張による鋳 型の破損または歪が生じる程度の温度より低い温度で流動しなければならない( この場合、流動は軟化と同様に解重合により生じる)、原型が鋳型を破壊する温 度は、鋳型のサイズ、厚さおよび組成、原型の厚さなどにより部分的に左右され る。熱可塑性材料の存在は、原型の軟化温度を低下させる。This thermoplastic material, suitable for use in such applications, is It must flow at a temperature lower than that which would cause mold failure or distortion ( In this case, the flow is caused by depolymerization as well as softening), and the master is heated to a temperature that destroys the mold. The degree of strength depends in part on the size, thickness and composition of the mold, the thickness of the master, etc. Ru. The presence of thermoplastic material reduces the softening temperature of the original.

前記した「解重合」とは分子量の減少を意味する。The above-mentioned "depolymerization" means a decrease in molecular weight.

このような減少は、熱可塑性材料が、より軟化することにより、または融点を低 下させることにより、または部分的に蒸発することにより流動する原因となる。Such a reduction may be due to the thermoplastic material becoming softer or having a lower melting point. It causes flow by letting it fall or by partially evaporating.

この目的は、鋳型を破壊する代わりに原型のポリマーマトリックスを弱体化させ ることである。The purpose is to weaken the original polymer matrix instead of destroying the mold. Is Rukoto.

この熱可塑性材料は、有利に、全体のコンパウンドの粘度が約10000センチ ポイズ(cp)より低くなるまで無作為に添加される。この粘度は約200〜約 2000cpの範囲内にあるのがさらに有利である。The thermoplastic material advantageously has a total compound viscosity of about 10,000 cm. Add randomly until below poise (cp). This viscosity is about 200 to about Even more advantageously, it is in the range of 2000 cp.

この粘度が、約300〜約800cpの範囲内にあるのが特に有利である。この 粘度は、それについて提供された指示に従って、ブロックフィールド粘度計を使 用して25℃の温度で測定する。低い粘度は、ステレオリトグラフィ一工程で、 薄層の形成において有利であり、かつ、成形した液体フンバウンド浴から試験片 を除去する際にも有利である。Particularly advantageously, the viscosity is within the range of about 300 to about 800 cp. this Viscosity was measured using a Brockfield viscometer according to the instructions provided for it. The measurement is carried out using the same method at a temperature of 25°C. Low viscosity is achieved by stereolithography in one step. It is advantageous in the formation of thin layers and the test specimens are formed from liquid foam bound baths. It is also advantageous when removing.

熱可塑性オリゴマーは周囲温度で液体である。しかし、このコンパウンドにより 成形した原型(試験片)は周囲温度で固体であり、この液体オリゴマーは、成形 した架橋ポリマーマトリックスに保持されている。Thermoplastic oligomers are liquids at ambient temperature. However, this compound The molded master (specimen) is solid at ambient temperature, and this liquid oligomer is held in a cross-linked polymer matrix.

好ましい熱可塑性オリゴマーは約200〜約5000、有利に250〜1500 ダルトンの範囲内の数平均分子量を有し、室温で液体かロウ状の固体であるのが 有利であり、エチレン性の不飽和の液体に溶解する。Preferred thermoplastic oligomers have a molecular weight of from about 200 to about 5000, preferably from 250 to 1500. It has a number average molecular weight in the Dalton range and is a liquid or waxy solid at room temperature. Advantageously, it is soluble in ethylenically unsaturated liquids.

前記した「ダルトン」とは、炭素−12の質量の1/12の質量単位と定義する 。The above-mentioned "Dalton" is defined as a mass unit of 1/12 of the mass of carbon-12. .

この有利なオリゴマーは、約100℃より下、特に有利に約り0℃〜約40℃の 温度の融点を有し、加熱の際にポリマーマトリックスを適当に弱体化するが、室 温では最大の強度(引張弾性率により測定)を有する。The preferred oligomers have a temperature below about 100°C, particularly preferably from about 0°C to about 40°C. temperature and moderately weakens the polymer matrix upon heating, but It has maximum strength (measured by tensile modulus) at high temperatures.

通常、このオリゴマーは比較的高い分子量(熱可塑性化合物と比べた場合)を有 するか、または約±10特表平4−500929 (5) ℃のよりも広い温度範囲にわたり溶融する。このようなオリゴマーは、M型の膨 張を防ぐために、約100℃よりも低い融点を有するのが有利である。This oligomer typically has a relatively high molecular weight (when compared to thermoplastic compounds). Or about ±10 special table Hei 4-500929 (5) Melts over a wider temperature range than ℃. Such oligomers have an M-type expansion. It is advantageous to have a melting point below about 100° C. to prevent tension.

このコンパウンドに使用するのに適当な実際のオリゴマーは、天然ワックス、た とえば動物性ワックス(蜜蝋)、植物性ワックス(カルナバ)、鉱物性ワックス (オシケライト、パラフィン、および微結晶性石油)、合成ワックス(エチレン 性ポリマー、エチレン性ポリオールエーテル−エステル、および塩素化ナフタレ ン)、可塑剤(約4個〜22個の炭素原子を有するアルコールおよびエチレング リコール、グリセロールおよびペンタエリトリトールのようなポリオールのフタ ル酸エステル、アジピン酸エステルおよびセバシン酸エステル)である、ジオー ルの大過剰量をポリカルボキシル酸、たとえばアジピン酸またはトリメリド酸と 反応させることにより生じる低分子量のポリエステルも使用することができる。The actual oligomers suitable for use in this compound are natural waxes, For example, animal wax (beeswax), vegetable wax (carnauba), mineral wax. (osikerite, paraffin, and microcrystalline petroleum), synthetic waxes (ethylene polymers, ethylenic polyol ether-esters, and chlorinated naphthalenes. ), plasticizers (alcohols having about 4 to 22 carbon atoms and ethylene Recall, lids of polyols like glycerol and pentaerythritol dioxic acid esters, adipate esters, and sebacic acid esters). with a large excess of polycarboxylic acid, such as adipic acid or trimellidic acid. Low molecular weight polyesters produced by reaction can also be used.

前記のものの組合せも使用することができる。Combinations of the above may also be used.

有利な熱可塑性オリゴマーは、低い数平均分子量のポリエステル、たとえばε− カプロラクトンポリエステルポリオールである。これらはポリオール、たとえば エチレングリコール、プロピレングリコールまたはブチレングリコールをラクト ンでポリエステル化することにより製造することができる。2個より多いヒドロ キシ基を有するポリオール、たとえばトリメチロールプロパンおよびペンタエリ トリトールも使用可能である。ラクトンの割合およびポリオールの選択の制御は 、所望の数平均分子量を有するポリエステルを選択することができる。トリオー ル、たとえばトリメチロールプロパンは、この方法において特に有効であり、有 利なオリゴマーである。Preferred thermoplastic oligomers are polyesters of low number average molecular weight, e.g. It is caprolactone polyester polyol. These are polyols, e.g. Lactate ethylene glycol, propylene glycol or butylene glycol It can be produced by polyesterification with more than two hydro Polyols with xyl groups, such as trimethylolpropane and pentaelyl Tritol can also be used. Control of lactone proportion and polyol selection is , a polyester having a desired number average molecular weight can be selected. Trio Trimethylolpropane, for example, is particularly effective in this process and It is a useful oligomer.

多価アルコールのε−カプロラクトンポリエステルでありかつ有効である2つの 熱可塑性オリゴマーは、市販品、Tone 0301およびTone 03]0 である。これらはユニオンカーバイド社(Union Carbide Car p、 New Y。Two polyhydric alcohol ε-caprolactone polyesters and effective Thermoplastic oligomers are commercially available products, Tone 0301 and Tone 03]0 It is. These are manufactured by Union Carbide. p, New Y.

rk、NY)により市販されている。Tone 0301は、約300ダルトン の数平均分子量を得るために、エチレングリコールをカプロラクトンでエステル 化することにより得られたポリエステルである。この生成物は室温で液体である 。 Tone 03]0は、約900ダルトンの数平均分子量を得るために、ト リメチロールブロノくンをカプロラクトンでエステル化することにより得られた ポリエステルである。この生成物は室温でワ・ソクス状の固体であり、約32℃ の融点を有する。rk, NY). Tone 0301 is approximately 300 daltons Esterify ethylene glycol with caprolactone to obtain a number average molecular weight of This is a polyester obtained by This product is liquid at room temperature . Tone 03]0 is toned to obtain a number average molecular weight of approximately 900 Daltons. Obtained by esterifying limethylol brono with caprolactone It is polyester. This product is a wax-like solid at room temperature and is approximately 32°C. It has a melting point of

この熱可塑性化合物は周囲温度で固体であり、簡単に加熱して軟化させることが できる。この熱可塑性化合物の融点は、約150℃より低く、有利には約125 ℃よりも低い温度である。この化合物は鋭1)融点を有し、有利には、融点の約 ±5℃の温度範囲で、特に有利には、約±3℃の温度範囲で、固体状怒から液体 状態に移行する0通常、このような化合物は、比較的純粋、つまり工業的なグレ ードで純粋である。このコンパウンドから成形したM型は、周囲温度で固体であ る。This thermoplastic compound is solid at ambient temperature and can be easily heated to soften it. can. The melting point of this thermoplastic compound is below about 150°C, advantageously about 125°C. The temperature is lower than ℃. The compound has an acute 1) melting point, advantageously approximately from a solid state to a liquid state in a temperature range of ±5°C, particularly preferably in a temperature range of about ±3°C. Typically, such compounds are relatively pure, i.e., industrial grade It is pure and pure. M-types molded from this compound are solid at ambient temperature. Ru.

有利な熱可塑性化合物は、約250ダルトンより少ない、有利に約120〜21 0ダルトンの数平均分子量を有する。Preferred thermoplastic compounds have a molecular weight of less than about 250 Daltons, preferably from about 120 to 21 Daltons. It has a number average molecular weight of 0 Daltons.

この化合物は、種類において脂肪族または芳誉族であってもよく、構造的に直鎖 、分枝鎖または環状であってもよい、これは、実際にモノマーであり、周囲温度 で固体であり、エチレン性の不飽和の液体コンパウンドに可溶性で、不飽和の液 体材料の遊離基反応に関して非反応性であり、約150℃よりも低い温度の鋭い 融点を有するという要求を満たす。The compound may be aliphatic or aromatic in kind and may be structurally linear , which may be branched or cyclic, is monomeric in nature and at ambient temperature soluble in ethylenically unsaturated liquid compounds; non-reactive with respect to free radical reactions of body materials, and sharp at temperatures below about 150°C. Meets the requirement of having a melting point.

適当な熱可塑性化合物は、カプロラクタム、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシ  プロピル 2.2−ジメチル−3−ヒドロキシ プロピルプロピオネート(ユ ニオンカーバイド社(Union Carbide Corp、、NewYor k、NY)から、Esterdiol 204の商品名で市販されている)、ジ メチルテレフタレート、ジメチルシクロヘキサノール、ジメチルジオキサンジオ ン、このようなものおよびこれらの混合物からなるグループから選択される。Suitable thermoplastic compounds include caprolactam, 2,2-dimethyl-3-hydroxy Propyl 2,2-dimethyl-3-hydroxy propyl propionate (U) Union Carbide Corp., NewYor commercially available under the trade name Esterdiol 204), Methyl terephthalate, dimethylcyclohexanol, dimethyldioxanedio and mixtures thereof.

この化合物は目下有利な熱可塑性材料である。This compound is currently the preferred thermoplastic material.

ステレオリトグラフィ一工程で使用するこのエチレン性不飽和材料は広い範囲で 変えることができ、かつ常用である。エチレン性不飽和材料は、熱可塑性化合物 との反応の回避を保証するエチレン性不飽和の他に、反応性基を含有しないのが 有利である。エチレン性不飽和の他の反応性基は、この基が熱可塑性化合物と反 応しない場合に限って許容することができる。This ethylenically unsaturated material used in one step of stereolithography has a wide range of It is changeable and constant. Ethylenically unsaturated materials are thermoplastic compounds Besides ethylenic unsaturation, which ensures the avoidance of reaction with It's advantageous. Other reactive groups that are ethylenically unsaturated are those in which this group reacts with thermoplastic compounds. It is permissible only if it is not met.

本発明において使用するのに適した実際に放射線重合性液体化合物は、フリーラ ジカル特性により重合する液体のエチレン性不飽和材料を含有することができる 。このエチレン性不飽和材料は、液体の反応性希釈剤、有利にエチレン性の不飽 和の液体に溶解した樹脂の(メタ)アクリレート共重合性の架橋可能成分((メ タ)アクリレート成分)からなり、これは液体モノ(メタ)アクリレート、液体 ポリ(メタ)アクリレート、またはこのような液体の混合物、および光重合開始 剤を含有していてもよい。Actual radiation-polymerizable liquid compounds suitable for use in the present invention include free-label Can contain liquid ethylenically unsaturated materials that polymerize due to their radical properties . This ethylenically unsaturated material is prepared by a liquid reactive diluent, preferably an ethylenically unsaturated material. The (meth)acrylate copolymerizable crosslinkable component of the resin ((meth)acrylate copolymerizable component ((meth) It consists of liquid mono(meth)acrylate, liquid mono(meth)acrylate, poly(meth)acrylate, or a mixture of such liquids, and photopolymerization initiation It may contain an agent.

前記した「(メタ)アクリレート」とは、アクリル酸またはメタクリル酸と、モ ノ−またはポリヒドロキシ化合物、たとえばエタノール、ブタノール、エチレン グリコール、トリメチロールプロパン等との反応生成物であるエステルと定義さ れる。The above-mentioned "(meth)acrylate" refers to acrylic acid or methacrylic acid and molybdenum. Non- or polyhydroxy compounds such as ethanol, butanol, ethylene Defined as an ester that is a reaction product with glycol, trimethylolpropane, etc. It will be done.

前記した「(メタ)アクリレート共重合性の架橋可能成分」および「(メタ)ア クリレート成分」とは、(メタ)アクリレートおよびポリ(メタ)アクリレート と同一である。この用語は(メタ)アクリレートと同様の放射線重合特性を有す るモノマーおよびポリマーと同一でもある。The above-mentioned “(meth)acrylate copolymerizable crosslinkable component” and “(meth)acrylate copolymerizable component” "Acrylate component" refers to (meth)acrylate and poly(meth)acrylate. is the same as This term has radiation polymerization properties similar to (meth)acrylates It is also the same as monomers and polymers.

前記した「反応性希釈剤」とは、(メタ)アクリレート成分を溶解し、かつ、共 重合することができる希釈剤である。The above-mentioned "reactive diluent" is a material that dissolves the (meth)acrylate component and also It is a diluent that can be polymerized.

本発明において使用するのに適した樹脂の(メタ)アクリレート共重合性の架橋 可能な成分は、モノマーおよびポリマーを含むここができ、重要なバリエーショ ンに属する。この(メタ)アクリレート成分は、1分子あたり約1.2以上、有 利に約2.0以上の数の(メタ)アクリレート基を有する。この(メタ)アクリ レート成分は流動可能な粘度を存するのが好ましく、処理条件で安定であり、こ のモノマーおよびポリマーはこれらの末端に達するまで選択される。(Meth)acrylate copolymerizable crosslinking of resins suitable for use in the present invention Possible components include monomers and polymers, with important variations possible. belongs to This (meth)acrylate component has about 1.2 or more per molecule. It preferably has a number of (meth)acrylate groups of about 2.0 or more. This (meta)acrylic Preferably, the rate component has a flowable viscosity and is stable under the processing conditions; monomers and polymers are selected until these ends are reached.

樹脂の(メタ)アクリレート成分は、たとえばエポキシ官能樹脂のジアクリレー ト1分子あたり約2個以上の(メタ)アクリレート基、を含有するポリ(メタ) アクリレートであってもよい、このようなジアクリレートは、たとえばInte rez、 Inc、 、 Louisvi lle、 KY、から得られる市販 品Novacure 3700が挙げられ、これはEp。The (meth)acrylate component of the resin is, for example, the diacrylate of the epoxy functional resin. Poly(meth) containing about 2 or more (meth)acrylate groups per molecule Such diacrylates, which may be acrylates, are for example Inte Commercially available from Louisville, Inc., Louisville, KY. One example is Novacure 3700, which is Ep.

n828とアクリル酸とのジエステルである。Epon 828はエポキシ官能 樹脂であり、これはビスフェノールAのジグリシジルエーテルであり、5ell  Chemicals、NewYork、 NYから市販されている。このNo vacure 3700の数平均分子量は、約500ダルトンであり、Epon  828の数平均分子量は、約390ダルトンである。It is a diester of n828 and acrylic acid. Epon 828 is epoxy functional resin, which is diglycidyl ether of bisphenol A, 5ell Commercially available from Chemicals, New York, NY. This No. The number average molecular weight of vacure 3700 is approximately 500 Daltons, and Epon The number average molecular weight of 828 is approximately 390 Daltons.

ポリ(メタ)アクリレート変性ポリウレタンは、樹脂の(メタ)アクリレート成 分、特にポリエステルペースを有するようなものとして使用することができる。Poly(meth)acrylate-modified polyurethane is a (meth)acrylate-modified polyurethane. In particular, it can be used as having a polyester paste.

ヒドロキシ官能性ポリエステル、特に1分子あたり約2〜約5個のヒドロキシ基 を有するようなものと、モノアクリレートモノイソシアネートとのウレタン反応 生成物であるポリアクリレート−末端のポリウレタンが有利である。Hydroxy-functional polyesters, especially from about 2 to about 5 hydroxy groups per molecule Urethane reaction between monoacrylate monoisocyanate and monoacrylate monoisocyanate Preference is given to the product polyacrylate-terminated polyurethane.

このポリ(メタ)アクリレート変性ポリウレタンは、約600ダルトンの数平均 分子量までトリメチロールプロパンとカプロラクトンとを反応させ、引き続き、 このポリエステル1molと、2−ヒドロキシエチルアクリレート1 m o  1と、インホロンジイソシアネート1molとの反応生成物3mo 1とを反応 させることにより製造したポリエステルから得ることができる。This poly(meth)acrylate modified polyurethane has a number average of about 600 daltons. Trimethylolpropane and caprolactone are reacted to a molecular weight, and then 1 mol of this polyester and 1 m o of 2-hydroxyethyl acrylate 1 and 3 mo1 of the reaction product of 1 mole of inphorone diisocyanate. It can be obtained from polyester produced by

この最終生成物はポリウレタントリアクリレートである。ウレタン生成反応は、 通常、ジブチルスズジラウレート約1重量%の存在で、約60℃で実施される。The final product is a polyurethane triacrylate. The urethane production reaction is Typically, it is carried out at about 60° C. in the presence of about 1% by weight dibutyltin dilaurate.

使用することができる市販のポリエステルベースのポリアクリレート変性ポリウ レタンはUvithane 893であり、 Th1okol Chemica l Corp、、Trenton、NJ、から得られる。このUvithane  893中のポリエステル生成物は、約5より下の酸価までのポリエステル化し たエチレングリコール約1.2mol量と、アジピン酸との反応生成物である。Commercially available polyester-based polyacrylate-modified polyurethanes that can be used Lethane is Uvithane 893, Th1okol Chemica Corp., Trenton, NJ. This Uvithane The polyester product in 893 is polyesterified to an acid number below about 5. It is a reaction product of about 1.2 mol of ethylene glycol and adipic acid.

このポリエステルは、前記したように、ポリアクリレート変性ポリウレタンに変 えることができ、このポリウレタンは、周囲温度で半固体であり、樹脂100グ ラムあたり、エチレン性不飽和基約0゜15〜0.175個を有している。As mentioned above, this polyester is converted into polyacrylate-modified polyurethane. This polyurethane is semisolid at ambient temperature and contains 100 grams of resin. It has about 0.15 to 0.175 ethylenically unsaturated groups per ram.

ポリエステル工程において、この酸価は、ポリエステル1グラムを中和するのに 必要な塩基のミリグラム数であり、反応の進行を監視するために使用される。In the polyester process, this acid value is required to neutralize 1 gram of polyester. It is the number of milligrams of base required and is used to monitor the progress of the reaction.

酸価が低ければそれだけ反応は進行している。The lower the acid value, the more the reaction is progressing.

(メタ)アクリレート成分として適当な付加的なポリアクリレート変性ポリウレ タンは、ジイソシアネートと、ヒドロキシアルキルアクリレートと、触媒とを、 約40℃で、約4時間で反応させ、引き続き、約60℃の温度で、約2時間、こ れを市販のヒドロキシ末端官能性カプロラクトンポリエステルと反応させること により得られた反応生成物である。前記したポリアクリレート変性ポリウレタン は、インホロンジイソシアネート1 m o Iと、2−ヒドロキシエチルアク リレート1molと、ジイソシアネート、アクリレートおよび触媒の重量に対し て釣1重量%のジブチルスズジラウレート(触媒)と、カプロラクトンポリエス テル1molとから製造することができる。適当なカプロラクトンポリエステル は、約60℃で、4時間反応させるたカプロラクトンとアルキレングリコールと の反応生成物である。前記したカプロラクトンポリエステルは、カプロラクトン 、ポリエステルの比が約2.1で製造することができる。市販のカプロラクトン ポリエステルは、商品名工one M−100(数平均分子量約345ダルトン )で、Union Carbide Corp、、New York、NY、か ら得られる。Additional polyacrylate-modified polyurethane suitable as (meth)acrylate component Tan contains a diisocyanate, a hydroxyalkyl acrylate, and a catalyst. The reaction was carried out at about 40°C for about 4 hours, and then at about 60°C for about 2 hours. reacting it with a commercially available hydroxy-terminated caprolactone polyester. This is the reaction product obtained by. The aforementioned polyacrylate-modified polyurethane is inphorone diisocyanate 1 m o I and 2-hydroxyethyl acrylate. For 1 mol of rylate and the weight of diisocyanate, acrylate and catalyst 1% by weight of dibutyltin dilaurate (catalyst) and caprolactone polyester It can be produced from 1 mol of tel. suitable caprolactone polyester is caprolactone and alkylene glycol reacted at about 60°C for 4 hours. is the reaction product of The caprolactone polyester mentioned above is caprolactone , with a polyester ratio of about 2.1. commercially available caprolactone The polyester is manufactured under the trade name Ko One M-100 (number average molecular weight approximately 345 Daltons). ), Union Carbide Corp., New York, NY. obtained from

本発明において使用するのに適したその他のエチレン性不飽和材料は、Pott ing Compound 363、変性アクリレート(Locktite C orporation、Newington、CT、から市販)である。Other ethylenically unsaturated materials suitable for use in the present invention include Potts ing Compound 363, modified acrylate (Locktite C Corporation, Newington, Conn.).

本発明において使用するのに適したエチレン性不飽和材料を製造する方法は、O ’ Su l l 1vanの米国特許第4100141号明細書に記載されて いる。A method of making ethylenically unsaturated materials suitable for use in the present invention includes O ’ Su    1 1van U.S. Pat. No. 4,100,141 There is.

樹脂の(メタ)アクリレート成分は、有利に、ステレオリトグラフィ一工程にお ける歪を最小にするため、両方のアクリレート−およびメタクリレート官能材料 を含んでいる。さらに有利には、この(メタ)アクリレートコンパウンドは、エ チレン性不飽和成分の重量に対して約40重量%以下のアクリレート官能性材料 (アクリレートと同様の放射線重合特性を有するビニルポリマーを含む)および メタクリレート官能性材料約5重量%以下を含有する。The (meth)acrylate component of the resin is advantageously incorporated into one step of stereolithography. Both acrylate- and methacrylate-functional materials to minimize strain Contains. Further advantageously, this (meth)acrylate compound up to about 40% by weight of acrylate-functional material based on the weight of the thyrenically unsaturated component; (including vinyl polymers with radiation polymerization properties similar to acrylates) and Contains up to about 5% by weight methacrylate functional material.

この樹脂の(メタ)アクリレート成分は、液体の反応性希釈剤に溶け、この希釈 剤は、有利にポリエチレン性の不飽和の液体材料、たとえばポリ(メタ)アクリ レートを含む、液体トリ(メタ)アクリレート、たとえば、トリメチロールプロ パントリアクリレート、およびジ(メタ)アクリレート、たとえば、1,6−ヘ キサンシオールジ(メタ)アクリレートが適している。液体テトラ(メタ)アク リレート、たとえば、ペンタエリトリトールテトラアクリレートも使用すること ができる。有利な液体ポリ(メタ)アクリレートは、5arto+ner C9 003、約330ダルトンの数平均分子量を有し、1分子あたり2個のプロピレ ンオキシド単位を有するネオペンチルグリコールのポリプロポキシレート変性ジ アクリレート、およびSR339,2−フェノキシエチルアクリレートである( 双方ともSartomerjlest Chester、 PA、から市販)。The (meth)acrylate component of this resin is dissolved in a liquid reactive diluent, and this dilution The agent is preferably a polyethylenically unsaturated liquid material, such as poly(meth)acrylate. liquid tri(meth)acrylates, including pantriacrylates, and di(meth)acrylates, e.g. Xanthiol di(meth)acrylates are suitable. liquid tetra(meth)ac Relates such as pentaerythritol tetraacrylate may also be used. Can be done. A preferred liquid poly(meth)acrylate is 5arto+ner C9 003, has a number average molecular weight of approximately 330 Daltons and contains 2 propylene molecules per molecule. polypropoxylate modified dipentyl glycol with oxide units acrylate, and SR339,2-phenoxyethyl acrylate ( Both are commercially available from Sartomer Jersey, Chester, PA).

液体の反応性希釈剤として適当なトリアクリレートは、Photomer 40 94.430ダルトンの数平均分子量を有するプロポキシル化したグリセリルト リアクリレートである(Henkel Corp、、Ambler、PA、から 市販)。A suitable triacrylate as a liquid reactive diluent is Photomer 40 Propoxylated glyceryl with a number average molecular weight of 94.430 Daltons Reacrylate (from Henkel Corp, Ambler, PA) Commercially available).

この液体の反応性希釈剤は、モノ(メタ)アクリレートのようなものエチレン性 不飽和液体材料である。The reactive diluents in this liquid are mono(meth)acrylates such as ethylenic It is an unsaturated liquid material.

適当な材料は、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メ タ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、N−ビニルピロ リドン等である。このようなものエチレン性不飽和材料の混合物も適している。Suitable materials include phenoxyethyl (meth)acrylate, hydroxyethyl (meth)acrylate, t) Acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate, N-vinylpyro Lydon et al. Mixtures of such ethylenically unsaturated materials are also suitable.

この液体反応性希釈剤は、それぞれ約4:1〜約14の重量比で、モノエチレン 性およびポリエチレン性不飽和材料の混合物であるのが有利である。The liquid reactive diluent contains monoethylene in a weight ratio of about 4:1 to about 14, respectively. Advantageously, it is a mixture of polyethylene and polyethylenically unsaturated materials.

もう一つの反応性希釈剤は、液体N−ビニルモノマーであり、これは(メタ)ア クリレートと同様の放射線重合特性のため、(メタ)アクリレートの意味に含め るものとする。前記のN−ビニルモノマーはN−ビニルピロリドンおよびN−ビ ニルカプロラクタムであり、N−ビニルピロリドンが有利である。Another reactive diluent is liquid N-vinyl monomer, which is a (meth)acid. Included in the meaning of (meth)acrylate due to radiation polymerization properties similar to acrylate. shall be The N-vinyl monomers mentioned above include N-vinylpyrrolidone and N-vinylpyrrolidone. Nylcaprolactam, preferably N-vinylpyrrolidone.

化学エネルギー、たとえば紫外線またはその付近のもの、および可視光線、たと えば約200〜約500ナノメートルの波長を有する光線を照射した場合に、放 射線重合を開始する作用がある光開始剤が使用される。この放射線重合性の液体 コンパウンドは、光開始剤なしに供給され、この光開始剤は硬化の前に添加して もよい、この光開始剤は公知であり、常用されている。これは、通常、ケトン化 合物およびしばしば芳誉族化合物、たとえばベンゾフェノンである。 Daro cur1173は、EM +J6micalsからの市販されたベンジルケター ルベースの光開始剤であり、これは活性成分として2−ヒドロキシ−2−メチル −1−フェニル−プロパン−1−オンを含有している。 C1ba Geigy  Corp、から市販されているアリールケトン光開始剤であるIrgacur e 184は有利であり、これは、活性成分としてヒドロキシシクロへキシルフ ェニルケトンを有している。Chemical energy, such as ultraviolet or near ultraviolet light and visible light, and For example, when irradiated with a light beam having a wavelength of about 200 to about 500 nanometers, A photoinitiator is used which acts to initiate radiation polymerization. This radiation polymerizable liquid The compound is supplied without photoinitiator and this photoinitiator is added prior to curing. This photoinitiator is well known and commonly used. This is usually ketonized compounds and often aromatic compounds, such as benzophenone. Daro cur1173 is a commercially available benzyl keter from EM + J6micals. 2-hydroxy-2-methyl as the active ingredient. Contains -1-phenyl-propan-1-one. C1ba Geigy Irgacur, an aryl ketone photoinitiator commercially available from Co., Ltd. e 184 is advantageous, which contains hydroxycyclohexyl fluoride as active ingredient. Contains phenyl ketone.

前記した「化学エネルギー」とは、放射線重合性液体コンパウンドにおいて化学 変化を起こさせることができるような放射線であると定義される。The above-mentioned "chemical energy" refers to the chemical energy used in radiation-polymerizable liquid compounds. It is defined as radiation that can cause changes.

樹脂の(メタ)アクリレート成分は、エチレン性の不飽和材料の重量の約15〜 約80重量%、特に、約40〜約70重量%の量で存在するのが有利である。The (meth)acrylate component of the resin accounts for about 15 to 15% of the weight of the ethylenically unsaturated material. Advantageously, it is present in an amount of about 80% by weight, especially about 40 to about 70% by weight.

液体の反応性希釈剤は、エチレン性の不飽和材料の重量の約20〜約80重量% 、特に約30〜約60重量%の量で存在するのが有利である。The liquid reactive diluent is about 20% to about 80% by weight of the ethylenically unsaturated material. , particularly in an amount of about 30 to about 60% by weight.

光開始剤は、エチレン性の不飽和材料の重量の約1〜約lO重量%の量で存在す るのが有利である。The photoinitiator is present in an amount from about 1 to about 10% by weight of the ethylenically unsaturated material. It is advantageous to

もう一つの反応性希釈剤は、有効な場合に、エチレン性不飽和材料の重量の約1 0〜約40重量%の量で存在し、(メタ)アクリレート成分の同じ量と置き換え ることができる。The other reactive diluent, if effective, may contain about 1% of the weight of the ethylenically unsaturated material. Present in an amount of 0 to about 40% by weight and replaced with the same amount of (meth)acrylate component can be done.

安定剤および重合抑制剤は、エチレン性不飽和材料の約1重量%より少ない量で 存在することができる。Stabilizers and polymerization inhibitors are present in amounts less than about 1% by weight of the ethylenically unsaturated material. can exist.

ヒドロキノンのメチルエーテルが挙げられる。Examples include methyl ether of hydroquinone.

放射線重合性の液体コンパウンドの粘度は、エチレン性不飽和材料に対して不反 応性でかつ不活性の希釈剤を用いて調節することができる。この希釈剤は、エチ レン性不飽和材料に関して約5重量%までの量で存在する。希釈剤が存在する場 合、エチレン性不飽和材料の量は減少する。sf釈剤の例はn−ヘキサノールで ある。The viscosity of the radiation-polymerizable liquid compound is incompatible with ethylenically unsaturated materials. can be adjusted using reactive and inert diluents. This diluent is Present in amounts up to about 5% by weight with respect to the renally unsaturated material. If diluent is present In this case, the amount of ethylenically unsaturated material is reduced. An example of an sf diluent is n-hexanol. be.

熱可塑性材料が熱可塑性オリゴマーである場合、このオリゴマーは、放射線重合 性の液体コンパウンドの総重量に対して約5〜約50、有利に約15〜約35重 量%の量で存在する。このように、エチレン性不飽和液体材料は、放射線重合性 の液体コンパウンドの総重量に対して約50〜約95重量%、有利に約65〜8 5重量%の範囲内の量で存在する。If the thermoplastic material is a thermoplastic oligomer, this oligomer can undergo radiation polymerization. from about 5 to about 50, preferably from about 15 to about 35, based on the total weight of the liquid compound. Present in an amount of %. Thus, ethylenically unsaturated liquid materials are radiation polymerizable from about 50 to about 95% by weight, preferably from about 65 to about 8%, based on the total weight of the liquid compound. Present in an amount within the range of 5% by weight.

熱可塑性材料が熱可塑性化合物である場合、この化合物は、放射線重合性の液体 コンパウンドの総重量に対して約5〜約40、有利に約15〜約25重量%の範 囲内の量で存在する。このように、エチレン性不飽和液体材料は、放射線重合性 液体コンパウンドの総重量に対して約60〜約95、有利に約75〜約85重量 %の範囲内の量で存在する。If the thermoplastic material is a thermoplastic compound, this compound is a radiation-polymerizable liquid. In the range of about 5 to about 40%, preferably about 15 to about 25% by weight, based on the total weight of the compound. Exists in amounts within the range. Thus, ethylenically unsaturated liquid materials are radiation polymerizable from about 60 to about 95, preferably from about 75 to about 85, based on the total weight of the liquid compound Present in amounts within %.

このコンパウンドから製造した原型は、約180℃以下の軟化温度を有する。Master molds made from this compound have a softening temperature of about 180°C or less.

前記の「軟化温度」とは、硬化したコンパウンドおよびこれから製造した原型が その構造上の固さを失う温度を表す。The above-mentioned "softening temperature" refers to the temperature at which the cured compound and the master mold manufactured from it are Represents the temperature at which it loses its structural rigidity.

通常、コンテナから取り出したこの目的物は多少ゼラチン状である。この目的物 の硬質の固体への硬化は通常の方法、たとえば、この目的物を成形したコンテナ から取り出した後、化学エネルギーに曝すことで仕上げることができる。もう一 つは、この目的物を熱により硬化させることもできる。フリーラジカル重合触媒 は、熱硬化をより硬質にし、低い温度で効果的にするために利用することができ る。どのように硬化を行ったかには関係なく、この硬化した目的物は、ポリマー マトリックスの間隙に分散した熱可塑性材料を有し、原型として使用するのに適 している。Typically, this object is somewhat gelatinous when removed from the container. this object The curing to a hard solid is done in the usual way, e.g. by molding a container into this object. After removal from the plant, it can be finished by exposing it to chemical energy. Another one Alternatively, the object can be cured by heat. free radical polymerization catalyst can be used to make heat curing harder and more effective at lower temperatures. Ru. Regardless of how the curing is performed, this cured object is a polymer It has thermoplastic material dispersed in the interstices of the matrix and is suitable for use as a master model. are doing.

放射線硬化性の液体フンバウンドを硬化させるために適した化学エネルギーは、 Liconix Model 4240 N。The chemical energy suitable for curing the radiation-curable liquid Hunbound is Liconix Model 4240N.

直径350ミクロンに集中した325ナノメートルで15ミリワツトのアウトプ ットを有するヘリウム−カドミウムレーザーにより製造することができる6通常 の供給量は、約20ミルの厚さの重合層において生じる表面積1平方センチメー トルあたり、約3.0ジユールである。この化学エネルギーの波長および供給量 は、使用する放射線硬化性の液体コンパウンドに応じて変えられる。15 milliwatts of output at 325 nanometers concentrated in a diameter of 350 microns 6 usually can be produced by a helium-cadmium laser with a The supply of It is about 3.0 joules per torr. The wavelength and supply amount of this chemical energy varies depending on the radiation-curable liquid compound used.

つぎの実施例は1本発明を詳説するが、本発明を制限するものではない。The following examples illustrate the invention in detail but do not limit it.

例1:多様なコンパウンドについてのパーセント重量損失の比較 比較テストは、熱可塑性材料を含まない対照コンパウンド(AおよびB)、それ ぞれ異なる熱可塑性オリゴマーを含有する本発明のコンパウンド(C,D、Eお よびF)、およびそれぞれ異なる熱可塑性化合物を含有する本発明のコンパウン ド(GおよびH)を用いて行った。これらのコンパウンドは、表■の割合で、そ れぞれのコンパウンドのそれぞれの成分を、周囲温度で通常の均一な状態に混合 することにより製造することができる。Example 1: Comparison of percent weight loss for various compounds Comparative tests were carried out using control compounds (A and B) containing no thermoplastic material; Compounds of the invention containing different thermoplastic oligomers (C, D, E and and F), and the compounds of the invention each containing a different thermoplastic compound. (G and H). These compounds are The individual components of each compound are mixed to a normal homogeneous state at ambient temperature. It can be manufactured by

’ Novacure 3700、Interez Corp、、Jeffer son、NYにより市販、500ダルトンの数平均分子量を有するエポキシジア クリレートを主体とするビスフェノールA。'Novacure 3700, Interez Corp, Jeffer Epoxy dia, commercially available from Son, NY, having a number average molecular weight of 500 daltons. Bisphenol A mainly consists of acrylate.

” Uvitbane 893、Tb1okol Chemical Corp 、、Trenton。” Uvitbane 893, Tb1okol Chemical Corp ,,Trenton.

NJにより市販、ポリエステルベースのアクリル化ポリウレタン。Polyester-based acrylated polyurethane, commercially available from NJ.

’ Epon 82g、5hell Chemicals、New York、 NYにより市販、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、これはEpon  828ジアクリレートを製造するため、2モルのアクリル酸と反応させる。'Epon 82g, 5hell Chemicals, New York, Diglycidyl ether of bisphenol A, commercially available from NY, this is Epon. To produce 828 diacrylate, it is reacted with 2 moles of acrylic acid.

’ Photomer 4094、Henkel Corp、、^mbler、 PAにより市販、430ダルトンの数平均分子量を有するプロポキシ化したグリ セリルトリアクリレート。' Photomer 4094, Henkel Corp, ^mbler, Propoxylated glycerin, commercially available from PA, with a number average molecular weight of 430 daltons. Seryl triacrylate.

63モル%のアクリル酸と反応させた、428ダルトンの数平均分子量を有する エトキシル化トリメチロールプロパン。Reacted with 63 mol% acrylic acid, has a number average molecular weight of 428 daltons Ethoxylated trimethylolpropane.

63モル%のメタクリル酸と反応させた、475ダルトンの数平均分子量を有す るエトキシル化トリメチロールプロパン。Reacted with 63 mol% methacrylic acid, has a number average molecular weight of 475 daltons Ethoxylated trimethylolpropane.

’5R339は2−フェノキシエチルアクリレートであり、Sartomer  Corp、、West Cbester、FAから市販されている。'5R339 is 2-phenoxyethyl acrylate, Sartomer Corp., West Bester, FA.

8 約400ダルトンの数平均分子量を有するポリエチレングリコール。8. Polyethylene glycol having a number average molecular weight of about 400 Daltons.

’ Tone 03]0、Union Carbide Corp、、New  York、NYにより市販、900ダルトンの数平均分子量を有し、約32℃の 融点を有する熱可塑性オリゴマーのポリカプロラクトンポリエステルポリオール 。' Tone 03] 0, Union Carbide Corp,, New commercially available from York, NY, with a number average molecular weight of 900 Daltons and a temperature of about 32°C. Thermoplastic oligomer polycaprolactone polyester polyol with melting point .

10 カプロラクタム(2−オキソヘキサメチレンイミン)、113ダルトンの 数平均分子量を有し、71℃の融点を有する熱可塑性化合物、Aldrich  Chemical Co、 、MilwaukeeJIにより市販。10 Caprolactam (2-oxohexamethyleneimine), 113 daltons Aldrich, a thermoplastic compound with a number average molecular weight and a melting point of 71 °C Commercially available from Chemical Co., Milwaukee JI.

” Esterdiol 204 (2、2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピ ル−2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピオネート)、204ダルトンの数 平均分子量を有し、50℃の融点を有する熱可塑性化合物、Union Car bide Corp、、New York、NYにより市販。” Esterdiol 204 (2,2-dimethyl-3-hydroxypropyl (2,2-dimethyl-3-hydroxypropionate), number of 204 daltons Union Car, a thermoplastic compound with an average molecular weight and a melting point of 50 °C Commercially available from Bide Corp, New York, NY.

” lrgacure 184はアルキルケトン光開始剤であり、Ciba−G eigy Corp、、Oak Brook、ILにより市販。"lrgacure 184 is an alkyl ketone photoinitiator, Ciba-G Commercially available from Eigy Corp, Oak Brook, IL.

コンパウンドB、DおよびEの粘度は、ブルックフィールド粘度計を用いて、2 5℃で測定して、それぞれ600.520および620cpであった。The viscosities of compounds B, D and E were measured using a Brookfield viscometer at 2 Measured at 5°C, they were 600.520 and 620 cp, respectively.

このような放射線重合性の液体の入ったコンテナを、Liconix Mode l 4240 N、直径350ミクロンに集中させた325ナノメートルで15 ミリワツトのアウトプットを有するヘリウム−カドミウム光を用いて、紫外線に 曝した。この供給量は、約20ミルの厚さの重合層で生じる表面積1平方センチ メートルあたり約3゜0ジユールであった。この層は、前記したステレオリトグ ラフィーに従って成形され、目的物として使用した。A container containing such a radiation polymerizable liquid is placed in Liconix Mode. l 4240 N, 15 at 325 nanometers concentrated in a diameter of 350 microns UV light using helium-cadmium light with milliwatt output exposed. This feed yields a surface area of 1 square centimeter resulting in a polymeric layer approximately 20 mils thick. It was approximately 3°0 joules per meter. This layer is the same as the stereo lithograph described above. It was molded according to roughy and used as an object.

この目的物をコンテナから取り出し、未反応の放射線重合性の液体はそのコンテ ナから排出される。ついで、この目的物は、通常、密封室で紫外線を使用して硬 化させ、硬質の固体にした。約20ミルの厚さを有するこの硬質の目的物は、つ ぎに記載するテストにおいて原型として使用した。Remove the object from the container and remove any unreacted radiation-polymerizable liquid from the container. It is discharged from the na. This object is then hardened, usually in a sealed room using ultraviolet light. It became a hard solid. This hard object with a thickness of about 20 mils It was used as a prototype in the tests described below.

フンバウンドCから製造した原型は、メチルエチルケトン(MEK)中で、抽出 公約20〜約25重量%を示した。抽出分の重量%は、測定した重量の原型を約 25℃の温度を存するMEK4に2時間浸すことにより測定する。この原型を、 つぎに、浴から取り出し、乾燥し、再び計量し、パーセント重量損失を計算した 。The prototype made from Hunbound C was extracted in methyl ethyl ketone (MEK). It generally showed about 20 to about 25% by weight. The weight percent of the extracted content is approximately the original weight of the measured weight. It is measured by immersion in MEK4 at a temperature of 25° C. for 2 hours. This prototype It was then removed from the bath, dried, weighed again, and the percent weight loss was calculated. .

対照として、コンパウンドCにおいて、熱可塑性オリゴマー(Tone 030 1)を除いた同様のフンパウンドから得られた試験片は、同じ条件下で、1重量 %よりも少ない抽出分を示した。これは、このオリゴマーが反応して、硬化した 試験片を構成する架橋ポリマーマトリックスの一部になるのではな(、マトリッ クスとは独立していることを示している。コンパウンドCから製造した原型は、 約250℃の温度で、明らかに軟化し、構造的な硬さを失うが、寸法的には変化 しないことを示した。対照として、化合物Cにおいて、熱可塑性オリゴマーを除 いた同様のコンパウンドから製造した試験片は、この温度で、構造的な硬さを保 持し、寸法的に変化しなかった。As a control, thermoplastic oligomer (Tone 030 Test specimens obtained from similar dung pounds except for 1) were tested under the same conditions at 1 wt. It showed an extractable content of less than %. This is because this oligomer has reacted and hardened. It may become part of the cross-linked polymer matrix that makes up the specimen (the matrix It shows that it is independent from the system. The prototype made from compound C is At a temperature of about 250°C, it clearly softens and loses its structural hardness, but there is no dimensional change. I have shown that I do not. As a control, in Compound C, the thermoplastic oligomer was removed. Specimens made from similar compounds maintained structural stiffness at this temperature. and did not change dimensionally.

コンパウンドCから製造した原型を耐火性のスラリーで覆った。このスラリーは 硬化を引き起こすのに十分な時間乾燥させた。このWL型およびスラリーは、つ ぎに、原型を除去しかつスラリーを融着させるのに十分な温度で加熱した。鋳型 はこのように製造した。A master mold made from Compound C was covered with a refractory slurry. This slurry Allowed to dry for sufficient time to cause curing. This WL mold and slurry are Next, the master was removed and the slurry was heated to a temperature sufficient to fuse it. template was manufactured in this way.

原型を、それぞれの原型が制御した増大する速度(10℃/分)で加熱するサー モグラフィー分析にかけ、生じた重量損失を温度の関数としてグラフで示した。A server that heats the masters at a controlled increasing rate (10°C/min) for each master. It was subjected to mographic analysis and the resulting weight loss was shown graphically as a function of temperature.

この分析は、熱重量分析機Model 651 (DuPont Co、Jil mington、Delawareから市販)を利用して、操作のマニュアルに 従って行った。サーモグラフィー分析の結果は次の表Hに示した。This analysis was performed using a thermogravimetric analyzer Model 651 (DuPont Co, Jil Mington (commercially available from Delaware) to create an operating manual. So I went. The results of the thermographic analysis are shown in Table H below.

表■ サーモグラフィー分析 成分 指定温度での%重量損失 指定温度 (’C) A B CD E F G Hloo 0 0 NA’ Q OO2 220022NA’ 6 4 4 17 10300 5 5 NA’ 21  13 13 25 22400 26 26 NA’ 56 56 56 50  46’NA=無効 20重量%の損失に達する温度が低ければそれだけ、その原型はインベストメン ト鋳造により適している。Table■ thermographic analysis component % weight loss at specified temperature Specified temperature ('C) A B CD E F G Hloo 0 0 NA' Q OO2 220022NA' 6 4 4 17 10300 5 5 NA' 21 13 13 25 22400 26 26 NA' 56 56 56 50 46'NA = invalid The lower the temperature at which a loss of 20% by weight is reached, the more likely the prototype is for investment materials. It is more suitable for cast casting.

この重量損失は、インへストメント鋳造における加熱工程の間に、コンパウンド から製造した原型の構造的な硬さを減少させる。コンパウンドD、GおよびHは 、300℃より低い温度で、20重量%の損失を達成した。これは、それぞれ熱 可塑性材料を使用したコンパウンドが、熱可塑性材料を使用しなかった対照コン パウンドAおよびBよりも、インベストメント鋳造に使用するのにより適してい ることを示している。コンパウンドD、GおよびHは、フンバウンドEおよびF よりも低い温度で、所定の重量%の損失を達成した。しかし、コンパウンドEお よびFから製造した原型は、400℃で明らかな重量損失、たとえば56重量% を示しており、これは相当低い温度で20重量%の損失を達成していることを表 しており、インベストメント鋳造に適している。コンパウンドAおよびBから製 造した原型は、十分に低い温度で明らかな重量損失を達成せず、鋳型のクラッキ ングまたは歪が生じてしまう。This weight loss occurs during the heating process in investment casting. Reduces the structural stiffness of prototypes manufactured from. Compounds D, G and H are , a loss of 20% by weight was achieved at temperatures below 300°C. This is the heat Compounds using plastic materials compared to control compounds that did not use thermoplastic materials. More suitable for use in investment casting than Pounds A and B. Which indicates that. Compounds D, G and H are Hunbound E and F A given weight % loss was achieved at temperatures lower than . However, compound E The prototype made from This shows that a loss of 20% by weight was achieved at a considerably low temperature. It is suitable for investment casting. Made from compounds A and B The molded prototype did not achieve any appreciable weight loss at sufficiently low temperatures and was susceptible to mold cracking. This may cause distortion or distortion.

周囲温度での強度を、通常、前記表1のコンパウンドと同様のものに対して測定 し、表■に引張弾性率[pounds per 5quare 1nch (p si)コとして表した。Strength at ambient temperature is typically measured for compounds similar to those in Table 1 above. Table ■ shows the tensile modulus [pounds per 5 square 1 nch (p si) Expressed as ko.

表m 引張弾性率 コンパウンド 引張弾性率(pis) B ] 8000 高めた温度で軟化を示し、周囲温度で適当な強度を有するのが好ましい、前記表 正に示したように、フンバウンドBは比較的高い弾性率を有する。しかし、フン バウンドBから製造した原型は、十分な軟化を示さず(表■およびそれに伴う説 明参照)、インベストメント鋳造に適していない、一方で、双方のコンパウンド DおよびEは適当であり、コンパウンドEは、コンパウンドDよりも高い引張弾 性率を示すため最も適している。Table m tensile modulus Compound tensile modulus (pis) B] 8000 The above-mentioned materials preferably exhibit softening at elevated temperatures and have adequate strength at ambient temperatures. As just indicated, Hunbound B has a relatively high elastic modulus. However, hun The prototype manufactured from Bound B did not show sufficient softening (Table ■ and accompanying theory). on the other hand, both compounds are not suitable for investment casting. D and E are suitable, with compound E having a higher tensile impact than compound D. Most suitable for showing sex rate.

この例にしたがって、前記の表1の組成のコンパウンドから製造したiuの物理 的特性、たとえば熱膨張率および軟化点を測定した。この結果は、表■に示した 。According to this example, the physical Physical properties such as thermal expansion coefficient and softening point were measured. The results are shown in Table ■ .

表■ 物理的特性 熱膨張率および軟化点の聞定は、Model 943、熱機械分析器、DuFo nt Co、、Wilmington、Delaware、を用いて、操作の公 開マニュアルにおいて、DuFontにより詳説された方法に従って行った。Table■ physical properties Thermal expansion coefficient and softening point were measured using Model 943, thermomechanical analyzer, DuFo nt Co., Wilmington, Delaware. It was performed according to the method detailed by DuFont in the open manual.

コンパウンドAにより製造した原型は、熱により軟化せずに膨張し、そのため鋳 型を破損するか歪ませてしまう、コンパウンドF、GまたはHから製造した原型 は、比較的低い熱膨張率および比較的低い軟化温度のため、鋳型を破損または歪 ませることはない、さらに、熱可塑性化合物を用いたコンパウンドGおよびHか ら製造した原型は、熱可塑性オリゴマーを用いたコンパウンドFを用いたものよ りも低い軟化温度を示し、この二つのコンパウンドはそれぞれインへストメント 鋳造に使用するのに適している。The prototype made with Compound A expands without softening when heated, so it is difficult to cast. Masters made from compounds F, G or H that damage or distort the mold. may damage or distort the mold due to its relatively low coefficient of thermal expansion and relatively low softening temperature. Compounds G and H using thermoplastic compounds The prototype manufactured from Compound F, which uses thermoplastic oligomers, is The two compounds also exhibit low softening temperatures, making them suitable for investment. Suitable for use in casting.

本発明の詳細な説明した特別な実施態様により示したが、これらは単なる例にす ぎず、本発明の範囲を制限するものではない。この改良法および変法は、この公 開により明らかであり、当業者に容易になしうるちのとして、本発明の思想から 逸脱しない、従って、前記の方法の改良法および変法は、本発明および以下の請 求項の範囲とみなされる。Although the invention has been illustrated by detailed descriptions of specific embodiments, these are merely examples. However, it is not intended to limit the scope of the invention. This improvement and modification method is From the concept of the present invention, as is obvious from the disclosure and can be easily accomplished by a person skilled in the art. Improvements and variations of the above-described method without departing from this invention and the following claims therefore apply. It is considered as the range of the requested item.

国@調査報告 ”””””””””””” PCT/US89103301Country@Investigation Report ”””””””””””” PCT/US89103301

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.インベストメント鋳造法において、次の工程:(a)三次元の原型を耐火性 材料中に埋め込むが、その際、前記の原型は、150℃より低い融点を有する熱 可塑性材料を分散して有する放射線硬化したエチレン性不飽和材料の架橋したポ リマーマトリックスであり、前記の熱可塑性材料は、前記したエチレン性不飽和 材料と不反応性であり、加熱工程の間に、原型が鋳型のクラッキングまたは歪み を防ぐ作用量で存在し、かつ、 (b)耐火性材料が融着し、前記の原型を除去することにより鋳型が製造される ように前記の耐火性材料を前記の原型と一緒に加熱することを特徴とするインベ ストメント鋳造法。1. In the investment casting method, the following steps: (a) make the three-dimensional master mold refractory; embedding in a material, the master being heated to a temperature with a melting point below 150°C. Cross-linked porous radiation-cured ethylenically unsaturated material with dispersed plastic material reamer matrix, said thermoplastic material is said ethylenically unsaturated Non-reactive with the material, and during the heating process, the original will not crack or distort the mold is present in an amount that prevents (b) the refractory material is fused and the mold is manufactured by removing said master form; In this method, the refractory material is heated together with the master mold. Stment casting method. 2.前記の原型が、(1)約100℃より低い融点を有し、かつ、約200〜約 5000ダルトンの範囲内の数平均分子量を有するオリゴマーと、(2)前記の エチレン性不飽和材料とからなる放射線重合性液体コンパウンドから製造され、 その際、前記のオリゴマーは、前記の放射線重合性コンパウンドの総重量に対し て、約5〜約50重量%の範囲内の量で存在し、前記のエチレン性不飽和材料は 、前記の放射線重合性コンパウンドの総重量に対して、約50〜約95重量%で 存在する請求項1記載のインベストメント鋳造法。2. The master form (1) has a melting point of less than about 100°C, and has a melting point of about 200°C to about (2) an oligomer having a number average molecular weight within the range of 5000 Daltons; manufactured from a radiation-polymerizable liquid compound consisting of an ethylenically unsaturated material; In this case, the oligomer is added to the total weight of the radiation-polymerizable compound. and the ethylenically unsaturated material is present in an amount within the range of about 5 to about 50% by weight. , from about 50 to about 95% by weight, based on the total weight of the radiation-polymerizable compound. An investment casting method according to any preceding claim. 3.原型が、(1)約10〜約40℃の温度範囲内の融点を有し、かつ、約25 0〜約1500ダルトンの数平均分子量を有するオリゴマーと、(2)前記エチ レン性不飽和材料とからなる放射線重合性液体コンパウンドから製造され、その 際、前記のオリゴマーは、前記の放射線重合性コンパウンドの総重量に対して、 約15〜約35重量%の範囲内の量で存在し、前記のエチレン性不飽和材料は、 前記の放射線重合性コンパウンドの総重量に対して、約65〜約85重量%の範 囲で存在する請求項1記載のインベストメント鋳造法。3. The master form (1) has a melting point within a temperature range of about 10 to about 40 °C, and about 25 °C; (2) an oligomer having a number average molecular weight of 0 to about 1500 Daltons; It is produced from a radiation-polymerizable liquid compound consisting of In this case, the oligomer is added in an amount relative to the total weight of the radiation-polymerizable compound. The ethylenically unsaturated material is present in an amount within the range of about 15 to about 35% by weight; In the range of about 65 to about 85% by weight, based on the total weight of the radiation polymerizable compound. 2. The investment casting method according to claim 1, wherein: 4.原型が、(1)約250より低い数平均分子量を有し、鋭い融点を有する熱 可塑性化合物と、(2)前記エチレン性不飽和材料とからなる放射線重合性コン パウンドから製造され、その際、前記の熱可塑性化合物は、前記の放射線重合性 コンパウンドの約5〜約40重量%の範囲内で存在し、前記のエチレン性不飽和 材料は、前記の放射線重合性コンパウンドの約60〜約95重量%の範囲内の量 で存在する請求項1記載のインベストメント鋳造法。4. The prototype has (1) a number average molecular weight of less than about 250 and a sharp melting point; A radiation polymerizable compound comprising a plastic compound and (2) the ethylenically unsaturated material. wherein said thermoplastic compound is produced from said radiation-polymerizable compound. present in the range of about 5 to about 40% by weight of the compound, and The material is present in an amount within the range of about 60% to about 95% by weight of the radiation polymerizable compound. The investment casting method according to claim 1, wherein the method comprises: 5.前記の原型が、(1)約120〜約210ダルトンの数平均分子量を有し、 かつ、約125℃より低い鋭い融点を有する熱可塑性化合物と、(2)前記のエ チレン性不飽和材料とからなる放射線重合性の液体コンパウンドから製造され、 その際、前記の熱可塑性化合物は、前記の放射線重合性コンパウンドの約15〜 約25重量%の範囲内の量で存在し、前記のエチレン性不飽和材料は、前記の放 射線重合性コンパウンドの約75〜約85重量%の範囲内の量で存在する請求項 1記載のインベストメント鋳造法。5. the prototype has (1) a number average molecular weight of about 120 to about 210 Daltons; and (2) a thermoplastic compound having a sharp melting point of less than about 125°C; Manufactured from a radiation-polymerizable liquid compound consisting of a thyrenic unsaturated material, In this case, the thermoplastic compound is about 15 to 15% of the radiation-polymerizable compound. The ethylenically unsaturated material is present in an amount within the range of about 25% by weight; Claims present in an amount within the range of about 75 to about 85% by weight of the radiation polymerizable compound. The investment casting method described in 1. 6.熱可塑性材料が、カプロラクタム、2,2 ジメチル−3−ヒドロキシ プ ロピル 2,2 ジメチル−3−ヒドロキシ プロピル プロピオネート、ジメ チルテレフタレート、ジメチルシクロヘキサノール、ジメチルジオキサンジオン およびこれらの混合物からなるグループから選択した熱可塑性化合物である請求 項1記載の方法。6. The thermoplastic material is caprolactam, 2,2 dimethyl-3-hydroxy Lopyl 2,2 dimethyl-3-hydroxy propyl propionate, dimethyl Chil terephthalate, dimethylcyclohexanol, dimethyldioxanedione and mixtures thereof. The method described in Section 1. 7.前記の原型が約180℃より低い温度の軟化温度を有する請求項1記載のイ ンベストメント鋳造法。7. The mold of claim 1, wherein said master form has a softening temperature of less than about 180°C. Investment casting method. 8.(1)約150℃より低い温度での鋭い融点を有し、かつ、約250ダルト ンより低い数平均分子量を有する熱可塑性材料と、(2)エチレン性不飽和材料 とからなり、その際、前記の熱可塑性材料は前記のエチレン性不飽和材料と不反 応性であり、かつ、前記の放射線重合性コンパウンドの約5〜約40重量%の範 囲内の量で存在し、前記のエチレン性不飽和材料は、前記の放射線重合性コンパ ウンドの約60〜約95重量%の範囲内の量で存在する、インベストメント鋳造 に使用するのに適した原型を製造するために適当な放射線重合性の液体コンパウ ンド。8. (1) have a sharp melting point at a temperature below about 150°C and about 250 Dalt; (2) an ethylenically unsaturated material; and wherein said thermoplastic material is non-reactive with said ethylenically unsaturated material. and in the range of about 5 to about 40% by weight of said radiation-polymerizable compound. wherein said ethylenically unsaturated material is present in an amount within said radiation polymerizable compound. investment casting present in an amount within the range of about 60% to about 95% by weight of the A suitable radiation-polymerizable liquid compound to produce a prototype suitable for use in nd. 9.前記熱可塑性化合物は、約125℃より低い温度の融点を有し、かつ、約1 20〜約210ダルトンの数平均分子量を有し、前記放射線重合性コンパウンド の約15〜25重量%の範囲内の量で存在し、かつ、前記のエチレン性不飽和材 料は、前記の放射線重合性コンパウンドの約75〜約85重量%の範囲内の量で 存在する請求項8記載のコンパウンド。9. The thermoplastic compound has a melting point of less than about 125°C and has a melting point of less than about 1 the radiation polymerizable compound having a number average molecular weight of from 20 to about 210 Daltons; present in an amount within the range of about 15-25% by weight of the ethylenically unsaturated material in an amount ranging from about 75% to about 85% by weight of the radiation polymerizable compound. 9. A compound according to claim 8, wherein the compound is present. 10.前記の熱可塑性化合物は、カプロラクタム、2,2 ジメチル−3−ヒド ロキシ プロピル 2,2ジメチル−3−ヒドロキシ プロピル プロピオネー ト、ジメチルテレフタレート、ジメチルシクロヘキサノール、ジメチルジオキサ ンジオンおよびこれらの混合物からなるグループから選択した熱可塑性化合物で ある請求項9記載のコンパウンド。10. The thermoplastic compounds mentioned above include caprolactam, 2,2 dimethyl-3-hydride, Roxy propyl 2,2 dimethyl-3-hydroxy propyl propione dimethyl terephthalate, dimethylcyclohexanol, dimethyldioxa thermoplastic compounds selected from the group consisting of diones and mixtures thereof. 10. A compound according to claim 9.
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