JP2006028499A - Photocurable resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光硬化性樹脂組成物、該光硬化性樹脂組成物を用いる立体造形物の製造方法および該光硬化性樹脂組成物で用いるウレタン化アクリル化合物に関する。より詳細には、本発明は、光で硬化した際に、体積収縮率が小さくて寸法精度に優れ、しかも柔軟性、弾性回復性および力学的特性に優れる成形品や立体造形物、更にはその他の硬化物を得ることのできる光硬化性樹脂組成物、該光硬化性樹脂組成物を用いて光学的立体造形法によって造形物を製造する方法、並びに該光硬化性樹脂組成物で用いるウレタン化アクリル化合物に関する。 The present invention relates to a photocurable resin composition, a method for producing a three-dimensional structure using the photocurable resin composition, and a urethanized acrylic compound used in the photocurable resin composition. More specifically, the present invention, when cured with light, has a small volume shrinkage ratio and excellent dimensional accuracy, and is excellent in flexibility, elastic recovery and mechanical properties. Photocurable resin composition capable of obtaining a cured product, a method for producing a molded article by optical three-dimensional modeling using the photocurable resin composition, and urethanization used in the photocurable resin composition It relates to an acrylic compound.
一般に、液状の光硬化性樹脂組成物は被覆材、ホトレジスト、歯科用材料などとして広く用いられているが、近年、三次元CADに入力されたデータに基づいて光硬化性樹脂組成物を立体的に光学造形する方法が注目を集めている。
光学的立体造形技術に関しては、液状の光硬化性樹脂に必要量の制御された光エネルギーを供給して薄層状に硬化させ、その上に更に液状光硬化性樹脂を供給した後に制御下に光照射して薄層状に積層硬化させるという工程を繰り返すことによって立体造形物を製造する光学的立体造形法が開示され(特許文献1参照)、そしてその基本的な実用方法が更に提案された(特許文献2参照)。そして、それ以来、光学的立体造形技術に関する多数の提案がなされている(例えば特許文献3〜10を参照)。
In general, liquid photocurable resin compositions are widely used as coating materials, photoresists, dental materials, etc. In recent years, photocurable resin compositions have been three-dimensionally based on data input to three-dimensional CAD. The method of optical molding is attracting attention.
Regarding the optical three-dimensional modeling technology, the liquid photocurable resin is supplied with a required amount of controlled light energy to be cured into a thin layer, and further supplied with the liquid photocurable resin, then the light is controlled. An optical three-dimensional modeling method for manufacturing a three-dimensional model by repeating the process of irradiating and curing in a thin layer is disclosed (see Patent Document 1), and a basic practical method has been further proposed (patent) Reference 2). Since then, many proposals regarding optical three-dimensional modeling technology have been made (see, for example, Patent Documents 3 to 10).
立体造形物を光学的に製造する際の代表的な方法としては、容器に入れた液状光硬化性樹脂組成物の液面に所望のパターンが得られるようにコンピューターで制御された紫外線レーザーを選択的に照射して所定の厚みに硬化させ、次にその硬化層の上に1層分の液状樹脂組成物を供給して同様に紫外線レーザーを照射して前記と同じように硬化させて連続した硬化層を形成させるという積層操作を繰り返して最終的な形状を有する立体造形物を製造する方法が挙げられ、一般に広く採用されている。そしてこの方法による場合は、造形物の形状がかなり複雑であっても簡単に且つ比較的短時間で目的とする立体造形物を製造することが出来るために近年大きな注目を集めている。 As a typical method for optically producing a three-dimensional model, an ultraviolet laser controlled by a computer is selected so that a desired pattern can be obtained on the liquid surface of the liquid photocurable resin composition placed in a container. And then cured to a predetermined thickness, and then a liquid resin composition for one layer was supplied on the cured layer and irradiated with an ultraviolet laser in the same manner to be cured in the same manner as described above to be continuous. A method of manufacturing a three-dimensional modeled object having a final shape by repeating a stacking operation of forming a hardened layer is widely used. In the case of this method, since a desired three-dimensional object can be manufactured easily and in a relatively short time even if the shape of the object is quite complicated, it has attracted much attention in recent years.
被覆材、ホトレジスト、歯科用材料などに用いられる光硬化性樹脂組成物としては、不飽和ポリエステル、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸エステルモノマーなどの硬化性樹脂に光重合開始剤を添加したものが広く用いられている。 Photocurable resin compositions used for coating materials, photoresists, dental materials, etc. include curable resins such as unsaturated polyester, epoxy (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid ester monomers. What added the photoinitiator is used widely.
また、光学的立体造形法で用いる光硬化性樹脂組成物としては、光重合性の変性ウレタン(メタ)アクリレート系化合物、オリゴエステルアクリレート系化合物、エポキシアクリレート系化合物、エポキシ系化合物、ポリイミド系化合物、アミノアルキド系化合物、ビニルエーテル系化合物などの光重合性化合物の1種または2種以上を主成分としこれに光重合開始剤を添加したものが挙げられ、そして最近では各種の改良技術が開示されている(特許文献4、特許文献6、特許文献11〜15等を参照)。 Moreover, as a photocurable resin composition used in the optical three-dimensional modeling method, a photopolymerizable modified urethane (meth) acrylate compound, an oligoester acrylate compound, an epoxy acrylate compound, an epoxy compound, a polyimide compound, Examples include those containing one or more photopolymerizable compounds such as aminoalkyd compounds and vinyl ether compounds as a main component and a photopolymerization initiator added thereto, and various improved techniques have been disclosed recently. (See Patent Document 4, Patent Document 6, Patent Documents 11-15, etc.).
光学的立体造形法で用いられる光硬化性樹脂組成物としては、取り扱い性、造形速度、造形精度などの点から、低粘度の液状物であること、硬化時の体積収縮が少ないこと、光硬化して得られる立体造形物の力学的特性が良好であることなどが必要とされている。そして、近年、光学的立体造形物の需要および用途が拡大する傾向にあり、それに伴って用途によっては前記した諸特性と併せて高伸度柔軟性および弾性回復性を有する立体造形物が求められており、例えば、構造物中に含まれる複雑な形状をしたクッション材、真空成形用金型などの用途に用いられる立体造形物では高い柔軟性、高伸度、弾性回復性が必要とされている。 The photocurable resin composition used in the optical three-dimensional modeling method is a low-viscosity liquid material from the viewpoints of handleability, modeling speed, modeling accuracy, etc., low volume shrinkage during curing, photocuring Therefore, it is required that the three-dimensional molded object obtained has good mechanical properties. In recent years, the demand and applications of optical three-dimensional objects have been increasing, and depending on the applications, there are demands for three-dimensional objects having high elongation flexibility and elastic recoverability in addition to the above-mentioned characteristics. For example, three-dimensional shaped objects used for applications such as cushion materials with complicated shapes contained in structures and molds for vacuum forming require high flexibility, high elongation, and elastic recovery. Yes.
柔軟性を有する光学的立体造形物の製法としては、光硬化性樹脂中に塩化ビニル樹脂粉末や可塑剤などからなる熱凝集性のポリマー材料を含有させ、それを光硬化させて光学的立体造形物とした後に熱的に凝集処理する方法が知られている(特許文献14を参照)。
しかしながら、この方法による場合は、光硬化性樹脂中に熱凝集性ポリマーを配合しているために樹脂組成物の粘度が高くなり、取り扱い性や造形精度が低下するという欠点がある。また、可塑剤を用いているために耐引裂抵抗性などの力学的特性に劣っており、しかも立体造形物の表面に可塑剤の移行、滲み出しが生ずるなどの問題があり、充分に満足する結果が得られていない。
また、引張伸度を向上させるためにウレタン基間にカプロラクトン単位を結合させたウレタンアクリレート系樹脂組成物が知られているが(特許文献16を参照)、その硬化物は引張伸度がある程度向上しているものの、柔軟性が未だ充分ではない。
As a method for producing a flexible optical three-dimensional object, a photo-curable resin containing a heat-aggregating polymer material composed of a vinyl chloride resin powder, a plasticizer, and the like is photocured and optical three-dimensional modeling is performed. There is known a method of thermally coagulating after forming a product (see Patent Document 14).
However, this method has the disadvantage that the viscosity of the resin composition increases because the heat-aggregating polymer is blended in the photocurable resin, and the handleability and modeling accuracy are reduced. In addition, since the plasticizer is used, the mechanical properties such as tear resistance are inferior, and there are problems such as plasticizer migration and oozing on the surface of the three-dimensional structure, which is sufficiently satisfied. The result is not obtained.
In addition, a urethane acrylate resin composition in which caprolactone units are bonded between urethane groups in order to improve the tensile elongation is known (see Patent Document 16), but the cured product has a certain degree of improvement in tensile elongation. However, the flexibility is not enough.
本発明の目的は、低粘度の液状を呈していて取り扱い性に優れ、短い硬化時間で硬化でき、光で硬化した際に、体積収縮率が小さくて寸法精度に優れ、しかも柔軟性、弾性回復性および引張強度、引張伸度などの力学的特性に優れる成形品、立体造形物、その他の硬化物を得ることのできる光硬化性樹脂組成物を提供することである。
そして、本発明の目的は、上記の光硬化性樹脂組成物を用いて光学的立体造形法によって造形物を製造する方法である。
更に、本発明の目的は、上記の光硬化性樹脂組成物で用い得る新規なウレタンアクリル化合物を提供することである。
The object of the present invention is to exhibit a low-viscosity liquid, excellent handleability, can be cured in a short curing time, and when cured by light, has a small volume shrinkage ratio and excellent dimensional accuracy, and also has flexibility and elastic recovery. It is providing the photocurable resin composition which can obtain the molded article, three-dimensional molded item, and other hardened | cured material which are excellent in mechanical characteristics, such as property, tensile strength, and tensile elongation.
And the objective of this invention is a method of manufacturing a molded article by the optical three-dimensional modeling method using said photocurable resin composition.
Furthermore, the objective of this invention is providing the novel urethane acrylic compound which can be used with said photocurable resin composition.
本発明者らは、上記の目的を達成すべく研究を重ねてきた。その結果、本発明者らが合成した特定の化学構造を有する新規なウレタン化アクリル化合物が上記の目的の達成に極めて有効であり、このウレタン化アクリル化合物に他のラジカル重合性化合物および光重合開始剤を加えると粘度が低くて取り扱い性に優れる液状の光硬化性樹脂組成物が得られること、そしてその光硬化性樹脂組成物に光を照射すると短い時間で硬化させることができ、体積収縮率が小さくて所望の形状および寸法を有する柔軟性および弾性回復性に優れ、しかも力学的特性にも優れる立体造形物が良好な寸法精度で得られることを見出した。そして、本発明者らは、前記の光硬化性樹脂組成物は光学的立体造形法だけではなく、光照射による硬化を伴う成形品の製造や他の用途にも有効に使用できることを見出し、それらの知見に基づいて本発明を完成した。 The inventors of the present invention have repeatedly studied to achieve the above-described object. As a result, a novel urethanized acrylic compound having a specific chemical structure synthesized by the present inventors is extremely effective in achieving the above-mentioned object, and other radical polymerizable compounds and photopolymerization initiation are added to this urethanized acrylic compound. When a liquid is added, a liquid photocurable resin composition having a low viscosity and excellent handleability can be obtained, and when the photocurable resin composition is irradiated with light, it can be cured in a short time, and the volumetric shrinkage It has been found that a three-dimensional structure having a small size, excellent flexibility and elastic recovery having a desired shape and size, and excellent mechanical properties can be obtained with good dimensional accuracy. And the present inventors have found that the above-mentioned photo-curable resin composition can be effectively used not only for the optical three-dimensional modeling method but also for the production of molded products accompanied by curing by light irradiation and other applications. Based on these findings, the present invention has been completed.
すなわち、本発明は、(イ)(i)下記の一般式(II); That is, the present invention provides (i) (i) the following general formula (II);
(式中、R2およびR3はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基、eは1または2であって、eが2のときは一方または両方のR2がメチル基であり、A2は2価または3価の非置換または置換された炭化水素基であり、fは4〜20の整数、そしてgは2または3である)
で表されるウレタン化アクリル化合物;および
下記の一般式(III);
(Wherein R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, e is 1 or 2, and when e is 2, one or both R 2 is a methyl group, and A 2 is A divalent or trivalent unsubstituted or substituted hydrocarbon group, f is an integer from 4 to 20, and g is 2 or 3)
A urethanized acrylic compound represented by: and the following general formula (III):
(式中、R4およびR5はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基、A3は2価または3価の非置換または置換された炭化水素基であり、hは4〜20の整数、そしてjは2または3である)
で表されるウレタン化アクリル化合物;
のうちの少なくとも1種から選ばれるウレタン化アクリル化合物;または、
(ii) 前記一般式(II)で表されるウレタン化アクリル化合物および前記一般式(III)で表されるウレタン化アクリル化合物のうちの少なくとも1種から選ばれるウレタン化アクリル化合物と、下記の一般式(I);
Wherein R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, A 3 is a divalent or trivalent unsubstituted or substituted hydrocarbon group, h is an integer of 4 to 20, and j is 2 or 3)
A urethanized acrylic compound represented by:
A urethanized acrylic compound selected from at least one of:
(Ii) a urethanized acrylic compound selected from at least one of the urethanized acrylic compound represented by the general formula (II) and the urethanized acrylic compound represented by the general formula (III); Formula (I);
(式中、R1は水素原子またはメチル基、aは1または2であって、aが2のときは一方または両方のR1がメチル基であり、A1は2価または3価の非置換または置換された炭化水素基であり、bは3〜6の整数、cは3〜14の整数、dは2または3である)
で表されるウレタン化アクリル化合物とからなるウレタン化アクリル化合物;
(ロ) 前記(イ)のウレタン化アクリル化合物以外のラジカル重合性化合物;
並びに、
(ハ) 光重合開始剤;
を含有する光硬化性樹脂組成物であって、前記(イ)のアクリルウレタン化合物:前記(ロ)のラジカル重合性化合物の含有割合が80:20〜10:90(重量比)であることを特徴とする光硬化性樹脂組成物である。
(In the formula, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, a is 1 or 2, and when a is 2, one or both R 1 is a methyl group, and A 1 is a divalent or trivalent non-valent group. A substituted or substituted hydrocarbon group, b is an integer of 3-6, c is an integer of 3-14, d is 2 or 3)
A urethane-modified acrylic compound comprising a urethane-modified acrylic compound represented by:
(B) a radically polymerizable compound other than the urethane-modified acrylic compound of (a);
And
(C) Photopolymerization initiator;
The content ratio of the (a) acrylic urethane compound: (b) radical polymerizable compound is 80:20 to 10:90 (weight ratio). It is the photocurable resin composition characterized.
そして、本発明は、上記の光硬化性樹脂組成物からなる光学的立体造形用樹脂組成物である。
さらに、本発明は、上記の光学的立体造形用樹脂組成物を用いて、光学的立体造形法によって立体造形物を製造する方法である。
そして、本発明は、下記の一般式(II);
And this invention is a resin composition for optical three-dimensional model | molding which consists of said photocurable resin composition.
Furthermore, this invention is a method of manufacturing a three-dimensional molded item by the optical three-dimensional modeling method using said resin composition for optical three-dimensional modeling.
And this invention is the following general formula (II);
(式中、R2およびR3はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基、eは1または2であって、eが2のときは一方または両方のR2がメチル基であり、A2は2価または3価の非置換または置換された炭化水素基であり、fは4〜20の整数、そしてgは2または3である)
で表されるウレタン化アクリル化合物;または
下記の一般式(III);
(Wherein R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, e is 1 or 2, and when e is 2, one or both R 2 is a methyl group, and A 2 is A divalent or trivalent unsubstituted or substituted hydrocarbon group, f is an integer from 4 to 20, and g is 2 or 3)
Or a urethanated acrylic compound represented by the following general formula (III):
(式中、R4およびR5はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基、A3は2価または3価の非置換または置換された炭化水素基であり、hは4〜20の整数、そしてjは2または3である)
で表されるウレタン化アクリル化合物である。
Wherein R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, A 3 is a divalent or trivalent unsubstituted or substituted hydrocarbon group, h is an integer of 4 to 20, and j is 2 or 3)
It is a urethane-ized acrylic compound represented by these.
本発明の光硬化性樹脂組成物は、低粘度の液状を呈していて取り扱い性に優れ、短い硬化時間で硬化できるので、光照射法による各種の成形品や立体造形物などの製造、およびモールド成形法による各種の成形品の製造に有効に使用することができる。
そして、本発明の光硬化性樹脂組成物を用いた場合には、光で硬化した際に体積収縮率が小さくて、寸法精度に優れる成形品や立体造形物を得ることができ、しかもそれにより得られる成形品や立体造形物などの硬化物は、柔軟性、弾性回復性および引張強度、引張伸度などの力学的特性にも優れているので、それらの特性を活かして種々の用途に有効に使用することができる。
The photo-curable resin composition of the present invention exhibits a low-viscosity liquid, is excellent in handleability, and can be cured in a short curing time. It can be effectively used for the production of various molded products by the molding method.
And when the photocurable resin composition of the present invention is used, when it is cured with light, the volume shrinkage rate is small, and a molded article or a three-dimensional modeled article having excellent dimensional accuracy can be obtained, and thereby The cured products such as molded products and three-dimensional molded products are excellent in mechanical properties such as flexibility, elastic recovery, tensile strength, and tensile elongation, and are effective for various applications by taking advantage of these properties. Can be used for
以下に本発明について詳細に説明する。
まず、本発明の光硬化性樹脂組成物で用いる上記の一般式(II)で表されるウレタン化アクリル化合物[以下これを「ウレタン化アクリル化合物(II)」という]および上記の一般式(III)で表されるウレタン化アクリル化合物[以下これを「ウレタン化アクリル化合物(III)」という]について説明する。
The present invention is described in detail below.
First, the urethanized acrylic compound represented by the above general formula (II) used in the photocurable resin composition of the present invention [hereinafter referred to as “urethane acrylate compound (II)”] and the above general formula (III) The urethanized acrylic compound represented by the following formula [hereinafter referred to as “urethanized acryl compound (III)”].
ウレタン化アクリル化合物(II)において、R2およびR3はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基、そしてeは1または2であり、eが2のときは2個の基;CH2=C(R2)−COO−CH2−のうちの一方または両方の基R2がメチル基であることが必要である。ウレタン化アクリル化合物(II)においてeが2のときに2個の基;CH2=C(R2)−COO−CH2−の両方の基R2が水素原子であると、合成上極めて有毒な、発癌性、皮膚刺激性のあるグリセリンジアクリレートを経由しなければならず、実質的に使用できず、好ましくない。 In the urethanized acrylic compound (II), R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and e is 1 or 2, and when e is 2, two groups; CH 2 ═C ( It is necessary that one or both groups R 2 of R 2 ) —COO—CH 2 — is a methyl group. In the urethanized acrylic compound (II), when e is 2, two groups; CH 2 ═C (R 2 ) —COO—CH 2 — When both groups R 2 are hydrogen atoms are extremely toxic in the synthesis Furthermore, it must pass through glycerin diacrylate having carcinogenicity and skin irritation, and it cannot be used substantially, which is not preferable.
また、ウレタン化アクリル化合物(II)において、fは4〜20の範囲の整数であることが必要であり、5〜14の範囲の整数であることが好ましく、6〜10の範囲の整数であることがより好ましい。fが20を超えると、ウレタン化アクリル化合物(II)の融点が高くなって、ラジカル重合性化合物(ロ)として低分子量のものを用いても室温下で流動性に優れる光硬化性樹脂組成物が得られにくくなり、しかも光硬化させて得られる硬化物の引張伸度、柔軟性などが低下し、目的とする柔軟性や弾性回復性に優れる立体造形物や成形品などが得られなくなる。また、fが4未満の場合にも、光硬化させて得られる硬化物の引張伸度や柔軟性が低下し、目的とする柔軟性や弾性回復性に優れる立体造形物や成形品などが得られなくなる。 In the urethanized acrylic compound (II), f must be an integer in the range of 4 to 20, preferably an integer in the range of 5 to 14, and an integer in the range of 6 to 10. It is more preferable. When f exceeds 20, the melting point of the urethanized acrylic compound (II) becomes high, and even if a low molecular weight compound is used as the radical polymerizable compound (b), it is excellent in fluidity at room temperature. Further, the tensile elongation and flexibility of a cured product obtained by photocuring are reduced, and a three-dimensional modeled product or a molded product excellent in desired flexibility and elastic recovery property cannot be obtained. In addition, even when f is less than 4, the tensile elongation and flexibility of the cured product obtained by photocuring are decreased, and a three-dimensional modeled product or molded product having excellent target flexibility and elastic recovery properties can be obtained. It becomes impossible.
さらに、ウレタン化アクリル化合物(II)においてgが2または3であることが必要である。gが2であるウレタン化アクリル化合物(II)を用いた場合には、gが3であるウレタン化アクリル化合物(II)を用いた場合に比べて、本発明の光硬化性樹脂組成物から得られる立体造形物や成形品などの光硬化物の柔軟性や引張伸度が大きなものとなる傾向があるが、いずれの場合にも大きな引張伸度を有していて、柔軟性に優れる立体造形物や成形品などが得られる。 Furthermore, g must be 2 or 3 in the urethanized acrylic compound (II). When the urethane-modified acrylic compound (II) having g of 2 is used, it is obtained from the photocurable resin composition of the present invention as compared with the case of using the urethane-modified acrylic compound (II) having g of 3. There is a tendency that the flexibility and tensile elongation of a photocured product such as a three-dimensional modeled product or a molded product tend to be large, but in any case it has a large tensile elongation and is excellent in flexibility. Products and molded products can be obtained.
また、ウレタン化アクリル化合物(II)において、基A2は2価または3価の非置換または置換された炭化水素基であり、基A2は炭素原子数が6〜20の非置換または置換された脂肪族、芳香族および/または脂環式の2価または3価の炭化水素基であるのが好ましい。
そして、ウレタン化アクリル化合物(II)は、後記するように、一般式;A2−(NCO)g(A2およびgは前記と同じ)で表されるジイソシアネート化合物またはトリイソシアネート化合物を用いて好ましく製造することができ、かかる点から、基A2はウレタン化アクリル化合物(I)を製造するのに用いたジイソシアネート化合物またはトリイソシアネート化合物のイソシアネート基を除いた2価または3価の残基であるのが好ましい。より具体的には、ウレタン化アクリル化合物(II)における基A2の好ましい例としては、イソホロン基、トリレン基、4,4’−ジフェニルメタン基、ナフチレン基、キシリレン基、フェニレン基、3,3’−ジクロロ−4,4’−フェニルメタン基、トルイレン基、ヘキサメチレン基、4,4’−ジシクロヘキシルメタン基、水添化キシリレン基、トリフェニレンメタン基、テトラメチルキシレン基などを挙げることができる。
In the urethanized acrylic compound (II), the group A 2 is a divalent or trivalent unsubstituted or substituted hydrocarbon group, and the group A 2 is unsubstituted or substituted having 6 to 20 carbon atoms. It is preferably an aliphatic, aromatic and / or alicyclic divalent or trivalent hydrocarbon group.
The urethanized acrylic compound (II) is preferably a diisocyanate compound or a triisocyanate compound represented by the general formula: A 2- (NCO) g (A 2 and g are the same as described above), as described later. From this point, the group A 2 is a divalent or trivalent residue excluding the isocyanate group of the diisocyanate compound or triisocyanate compound used to produce the urethanized acrylic compound (I). Is preferred. More specifically, preferred examples of the group A 2 in the urethanized acrylic compound (II) include an isophorone group, a tolylene group, a 4,4′-diphenylmethane group, a naphthylene group, a xylylene group, a phenylene group, and 3,3 ′. -Dichloro-4,4'-phenylmethane group, toluylene group, hexamethylene group, 4,4'-dicyclohexylmethane group, hydrogenated xylylene group, triphenylenemethane group, tetramethylxylene group and the like can be mentioned.
ウレタン化アクリル化合物(II)の製造法は特に限定されず、その製法の如何に拘わらず上記の一般式(II)で表される化合物、およびその化合物を含有する光硬化性樹脂組成物は本発明の範囲に包含されるが、ウレタン化アクリル化合物(II)は好ましくは以下の方法で製造することができる。 The production method of the urethanized acrylic compound (II) is not particularly limited. Regardless of the production method, the compound represented by the above general formula (II) and the photocurable resin composition containing the compound are the present ones. Although included in the scope of the invention, the urethanized acrylic compound (II) can be preferably produced by the following method.
《ウレタン化アクリル化合物(II)の代表的な製法例》
(1) 下記の一般式(iv):
《Representative example of urethanized acrylic compound (II)》
(1) The following general formula (iv):
(式中、R2およびeは上記と同じ)
で表されるエチレングリコールのモノ(メタ)アクリル酸エステルまたはグリセリンのジ(メタ)アクリル酸エステル1モルに対して、下記の一般式(v):
(Wherein R 2 and e are the same as above)
The following general formula (v): 1 mol of ethylene glycol mono (meth) acrylate or glycerol di (meth) acrylate
(式中、R3は上記と同じ)
で表されるプロピレンオキサイド[上記の一般式(v)においてR3=CH3]またはエチレンオキサイド[上記の一般式(v)においてR3=H]の少なくとも一方を反応させて、下記の一般式(vi):
(Wherein R 3 is the same as above)
At least one of propylene oxide [R 3 = CH 3 in the above general formula (v)] or ethylene oxide [R 3 = H in the above general formula (v)] represented by the following general formula: (Vi):
(式中、R2、R3、eおよびfは上記と同じ)
で表されるプロピレンオキサイドおよび/またはエチレンオキサイドの付加化合物をつくり;次いで
(2) 上記(1)で得られる一般式(vi)で表されるプロピレンオキサイドおよび/またはエチレンオキサイドの付加化合物を、前記した一般式:A2−(NCO)gで表されるジイソシアネート化合物またはトリイソシアネート化合物と反応させることによって、ウレタン化アクリル化合物(II)を製造する。
(Wherein R 2 , R 3 , e and f are the same as above)
An addition compound of propylene oxide and / or ethylene oxide represented by the following formula; and then (2) the addition compound of propylene oxide and / or ethylene oxide represented by the general formula (vi) obtained in (1) above, general formula: a 2 - by reacting a diisocyanate compound represented by (NCO) g or triisocyanate compound, to produce a urethane acrylate compound (II).
そして、上記の(1)の反応は、エチレングリコールのモノ(メタ)アクリル酸エステルまたはグリセリンのジ(メタ)アクリル酸エステルとプロピレンオキサイドおよび/またはエチレンオキサイドを、触媒を用いて反応させるのが好ましく、それによって上記した一般式(vi)で表されるプロピレンオキサイドおよび/またはエチレンオキサイドの付加化合物を円滑に得ることができる。また、一般式(vi)で表されるプロピレンオキサイドおよび/またはエチレンオキサイドの付加化合物は既に知られているので既知のものをそのまま使用してもよい。 In the reaction (1), it is preferable to react a mono (meth) acrylate of ethylene glycol or a di (meth) acrylate of glycerine with propylene oxide and / or ethylene oxide using a catalyst. Thereby, an addition compound of propylene oxide and / or ethylene oxide represented by the above general formula (vi) can be obtained smoothly. Moreover, since the addition compound of propylene oxide and / or ethylene oxide represented by the general formula (vi) is already known, a known one may be used as it is.
また、一般式(vi)で表されるプロピレンオキサイドおよび/またはエチレンオキサイドの付加化合物に一般式:A2−(NCO)gで表されるジイソシアネート化合物またはトリイソシアネート化合物を反応させる上記(2)の反応においては、従来既知のウレタン化触媒、例えば有機錫触媒、3級アミン触媒などを用いて、40〜90℃の温度で両者を反応させると、目的とするウレタン化アクリル化合物(II)を円滑に得ることができる。 In addition, the propylene oxide and / or ethylene oxide addition compound represented by the general formula (vi) is reacted with the diisocyanate compound or triisocyanate compound represented by the general formula: A 2- (NCO) g. In the reaction, when a conventional urethanization catalyst such as an organic tin catalyst or a tertiary amine catalyst is reacted at a temperature of 40 to 90 ° C., the desired urethanized acrylic compound (II) can be smoothly obtained. Can get to.
そして、上記(2)の反応において、一般式(vi)で表される付加化合物と反応させる一般式:A2−(NCO)gで表されるジイソシアネート化合物およびトリイソシアネート化合物の種類は特に制限されず、ウレタン化反応を行い得るジイソシアネート化合物およびトリイソシアネート化合物のいずれもが使用できる。そのうちでも、ジイソシアネート化合物およびトリイソシアネート化合物の好ましい例としては、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、3,3’−ジクロロ−4,4’−フェニルメタンジイソシアネート、トルイレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、水添化キシリレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、水添化4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートなどを挙げることができ、これらのイソシアネート化合物は単独で使用してもまたは2種以上を併用してもよい。上記したイソシアネート化合物のうちでも、イソホロンジイソシアネート、水添化キシリレンジイソシアネート、水添化ジフェニルメタンジイソシアネートが特に好ましく用いられ、その場合には引張伸度が大きくて柔軟可撓性に優れる光硬化物を、ウレタン化アクリル化合物(II)を含む本発明の光硬化性樹脂組成物から得ることができる。 In the reaction (2), the types of the diisocyanate compound and triisocyanate compound represented by the general formula: A 2- (NCO) g to be reacted with the addition compound represented by the general formula (vi) are particularly limited. Any of diisocyanate compounds and triisocyanate compounds capable of performing a urethanization reaction can be used. Among them, preferred examples of the diisocyanate compound and the triisocyanate compound include isophorone diisocyanate, tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, naphthylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, 3,3′-dichloro-4, 4'-phenylmethane diisocyanate, toluylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate, hydrogenated 4,4'- Diphenylmethane diisocyanate can be mentioned, and these isocyanate compounds can be used alone. It may be used in combination of two or more thereof. Among the above-described isocyanate compounds, isophorone diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, and hydrogenated diphenylmethane diisocyanate are particularly preferably used. In this case, a photocured product having a high tensile elongation and excellent flexibility and flexibility is obtained. It can be obtained from the photocurable resin composition of the present invention containing a urethanized acrylic compound (II).
また、ウレタン化アクリル化合物(III)において、R4およびR5はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基である。そして、hは4〜20の範囲の整数であることが必要であり、5〜14の範囲の整数であるのが好ましく、6〜10の範囲の整数であるのがより好ましい。hが20を超えると、ウレタン化アクリル(III)の融点が高くなって、ラジカル重合性化合物(ロ)として低分子量のものを用いても室温下で流動性に優れる光硬化性樹脂組成物が得られにくくなり、しかも光硬化させて得られる硬化物の引張伸度、柔軟性などが低下し、目的とする柔軟性や弾性回復性に優れる立体造形物や成形品などが得られなくなる。また、hが4未満の場合にも、光硬化させて得られる硬化物の引張伸度や柔軟性が低下し、目的とする柔軟性や弾性回復性に優れる立体造形物や成形品などが得られなくなる。 In the urethanized acrylic compound (III), R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom or a methyl group. And h needs to be an integer in the range of 4 to 20, preferably an integer in the range of 5 to 14, and more preferably an integer in the range of 6 to 10. When h exceeds 20, the melting point of urethanized acrylic (III) becomes high, and even if a low molecular weight compound is used as the radical polymerizable compound (b), a photocurable resin composition having excellent fluidity at room temperature is obtained. Further, it becomes difficult to obtain, and the tensile elongation and flexibility of the cured product obtained by photocuring are lowered, and a three-dimensional modeled product or a molded product having excellent target flexibility and elastic recovery property cannot be obtained. In addition, even when h is less than 4, the tensile elongation and flexibility of a cured product obtained by photocuring are reduced, and a three-dimensional modeled product or a molded product having excellent target flexibility and elastic recovery can be obtained. It becomes impossible.
さらに、ウレタン化アクリル化合物(III)においてjが2または3であることが必要である。jが2であるウレタン化アクリル化合物(III)を用いた場合には、jが3であるウレタン化アクリル化合物(III)を用いた場合に比べて、本発明の光硬化性樹脂組成物から得られる立体造形物や成形品などの光硬化物の柔軟性や引張伸度が大きなものとなる傾向があるが、いずれの場合にも大きな引張伸度を有していて、柔軟性に優れる立体造形物や成形品などが得られる。 Furthermore, j must be 2 or 3 in the urethanized acrylic compound (III). When the urethanized acrylic compound (III) where j is 2 is used, it is obtained from the photocurable resin composition of the present invention as compared with the case where the urethanized acrylic compound (III) where j is 3. There is a tendency that the flexibility and tensile elongation of photocured products such as three-dimensional molded products and molded products that are produced tend to be large, but in any case they have large tensile elongation and are excellent in flexibility. Products and molded products can be obtained.
また、ウレタン化アクリル化合物(III)において、基A3は2価または3価の非置換または置換された炭化水素基であり、基A3は炭素原子数が6〜20の非置換または置換された脂肪族、芳香族および/または脂環式の2価または3価の炭化水素基であるのが好ましい。
そして、ウレタン化アクリル化合物(III)は、後記するように、一般式;A3−(NCO)j(A3およびjは前記と同じ)で表されるジイソシアネート化合物またはトリイソシアネート化合物を用いて好ましく製造することができ、かかる点から、基A3はウレタン化アクリル化合物(I)を製造するのに用いたジイソシアネート化合物またはトリイソシアネート化合物のイソシアネート基を除いた2価または3価の残基であるのが好ましい。より具体的には、ウレタン化アクリル化合物(III)における基A3の好ましい例としては、イソホロン基、トリレン基、4,4’−ジフェニルメタン基、ナフチレン基、キシリレン基、フェニレン基、3,3’−ジクロロ−4,4’−フェニルメタン基、トルイレン基、ヘキサメチレン基、4,4’−ジシクロヘキシルメタン基、水添化キシリレン基、トリフェニレンメタン基、テトラメチルキシレン基などを挙げることができる。
In the urethanized acrylic compound (III), the group A 3 is a divalent or trivalent unsubstituted or substituted hydrocarbon group, and the group A 3 is an unsubstituted or substituted group having 6 to 20 carbon atoms. It is preferably an aliphatic, aromatic and / or alicyclic divalent or trivalent hydrocarbon group.
The urethanized acrylic compound (III) is preferably a diisocyanate compound or a triisocyanate compound represented by the general formula: A 3- (NCO) j (A 3 and j are the same as described above), as described later. From this point, the group A 3 is a divalent or trivalent residue excluding the isocyanate group of the diisocyanate compound or triisocyanate compound used to produce the urethanized acrylic compound (I). Is preferred. More specifically, preferable examples of the group A 3 in the urethanized acrylic compound (III) include isophorone group, tolylene group, 4,4′-diphenylmethane group, naphthylene group, xylylene group, phenylene group, 3,3 ′. -Dichloro-4,4'-phenylmethane group, toluylene group, hexamethylene group, 4,4'-dicyclohexylmethane group, hydrogenated xylylene group, triphenylenemethane group, tetramethylxylene group and the like can be mentioned.
ウレタン化アクリル化合物(III)の製造法は特に限定されず、その製法の如何に拘わらず上記の一般式(III)で表される化合物、およびその化合物を含有する光硬化性樹脂組成物は本発明の範囲に包含されるが、ウレタン化アクリル化合物(III)は好ましくは以下の方法で製造することができる。 The production method of the urethanized acrylic compound (III) is not particularly limited. Regardless of the production method, the compound represented by the above general formula (III) and the photocurable resin composition containing the compound are the present ones. Although included in the scope of the invention, the urethanized acrylic compound (III) can be preferably produced by the following method.
《ウレタン化アクリル化合物(III)の代表的な製法例》
(1) アクリル酸またはメタクリル酸に対して、プロピレンオキサイドおよびエチレンオキサイドの少なくとも一方を反応させて、下記の一般式(vii):
《Typical production example of urethanized acrylic compound (III)》
(1) Acrylic acid or methacrylic acid is reacted with at least one of propylene oxide and ethylene oxide, and the following general formula (vii):
(式中、R4、R5およびhは上記と同じ)
で表されるアクリル酸またはメタクリル酸のプロピレンオキサイドおよび/またはエチレンオキサイド付加化合物をつくり;次いで
(2) 上記(1)で得られる一般式(vii)で表されるプロピレンオキサイドおよび/またはエチレンオキサイド付加化合物を、前記した一般式:A3−(NCO)jで表されるジイソシアネート化合物またはトリイソシアネート化合物と反応させることによって、ウレタン化アクリル化合物(III)を製造する。
(Wherein R 4 , R 5 and h are the same as above)
A propylene oxide and / or ethylene oxide addition compound of acrylic acid or methacrylic acid represented by the following formula; then (2) propylene oxide and / or ethylene oxide addition represented by the general formula (vii) obtained in (1) above The urethanized acrylic compound (III) is produced by reacting the compound with a diisocyanate compound or triisocyanate compound represented by the general formula: A 3- (NCO) j.
そして、上記の(1)の反応は、アクリル酸および/またはメタクリル酸とプロピレンオキサイドおよび/またはエチレンオキサイドを適当な触媒を用いて反応させるのが好ましく、それによって上記した一般式(vii)で表されるプロピレンオキサイドおよび/またはエチレンオキサイドの付加化合物を円滑に得ることができる。 The reaction (1) is preferably carried out by reacting acrylic acid and / or methacrylic acid with propylene oxide and / or ethylene oxide using an appropriate catalyst, and represented by the general formula (vii) described above. The propylene oxide and / or addition compound of ethylene oxide can be obtained smoothly.
また、一般式(vii)で表されるプロピレンオキサイドおよび/またはエチレンオキサイド付加化合物に一般式:A3−(NCO)jで表されるジイソシアネート化合物またはトリイソシアネート化合物を反応させる上記(2)の反応においては、従来既知のウレタン化触媒、例えば有機錫触媒、3級アミン触媒などを用いて、40〜90℃の温度で両者を反応させると、目的とするウレタン化アクリル化合物(III)を円滑に得ることができる。 The reaction of (2) above, wherein the propylene oxide and / or ethylene oxide addition compound represented by the general formula (vii) is reacted with a diisocyanate compound or triisocyanate compound represented by the general formula: A 3- (NCO) j In the case of using a conventionally known urethanization catalyst, for example, an organic tin catalyst, a tertiary amine catalyst, etc., when both are reacted at a temperature of 40 to 90 ° C., the desired urethanized acrylic compound (III) is smoothly produced. Obtainable.
そして、上記(2)の反応において、一般式(vii)で表される付加化合物と反応させる一般式:A3−(NCO)jで表されるジイソシアネート化合物およびトリイソシアネート化合物の種類は特に制限されず、ウレタン化反応を行い得るジイソシアネート化合物およびトリイソシアネート化合物のいずれもが使用できる。そのうちでも、ジイソシアネート化合物およびトリイソシアネート化合物の好ましい例としては、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、3,3’−ジクロロ−4,4’−フェニルメタンジイソシアネート、トルイレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、水添化キシリレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、水添化4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートなどを挙げることができ、これらのイソシアネート化合物は単独で使用してもまたは2種以上を併用してもよい。上記したイソシアネート化合物のうちでも、イソホロンジイソシアネート、水添化キシリレンジイソシアネート、水添化ジフェニルメタンジイソシアネートが特に好ましく用いられ、その場合には引張伸度が大きくて柔軟可撓性に優れる光硬化物を、ウレタン化アクリル化合物(III)を含む本発明の光硬化性樹脂組成物から得ることができる。 In the reaction (2), the types of the diisocyanate compound and triisocyanate compound represented by the general formula: A 3- (NCO) j to be reacted with the addition compound represented by the general formula (vii) are particularly limited. Any of diisocyanate compounds and triisocyanate compounds capable of performing a urethanization reaction can be used. Among them, preferred examples of the diisocyanate compound and the triisocyanate compound include isophorone diisocyanate, tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, naphthylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, 3,3′-dichloro-4, 4'-phenylmethane diisocyanate, toluylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate, hydrogenated 4,4'- Diphenylmethane diisocyanate can be mentioned, and these isocyanate compounds can be used alone. It may be used in combination of two or more thereof. Among the above-described isocyanate compounds, isophorone diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, and hydrogenated diphenylmethane diisocyanate are particularly preferably used. In this case, a photocured product having a high tensile elongation and excellent flexibility and flexibility is obtained. It can be obtained from the photocurable resin composition of the present invention containing a urethanized acrylic compound (III).
また、本発明の光硬化性樹脂組成物では、(イ)のウレタン化アクリル化合物として、ウレタン化アクリル化合物(II)およびウレタン化アクリル化合物(III)のうちの少なくとも1種と共に、場合によって上記の一般式(I)で表されるウレタン化アクリル化合物[以下これを「ウレタン化アクリル化合物(I)」という]を用いる。
ウレタン化アクリル化合物(I)において、R1は水素原子またはメチル基、そしてaは1または2であり、aが2のときは2個の基;CH2=C(R1)−COO−CH2−のうちの一方または両方の基R1がメチル基であることが必要である。ウレタン化アクリル化合物(I)においてaが2のときに2個の基;CH2=C(R1)−COO−CH2−の両方の基R1が水素原子であると合成上極めて有毒な、発癌性、皮膚刺激性のあるグリセリンジアクリレートを経由しなければならず、実質的に使用できず、好ましくない。
Further, in the photocurable resin composition of the present invention, as the urethanized acrylic compound of (i), together with at least one of the urethanized acrylic compound (II) and the urethanized acrylic compound (III), in some cases, the above-mentioned A urethanized acrylic compound represented by the general formula (I) [hereinafter referred to as “urethanized acryl compound (I)”] is used.
In the urethanized acrylic compound (I), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, and a is 1 or 2, and when a is 2, two groups; CH 2 ═C (R 1 ) —COO—CH 2 - one or both of the groups R 1 is required to be a methyl group of the. In the urethanized acrylic compound (I), when a is 2, two groups; CH 2 ═C (R 1 ) —COO—CH 2 — wherein both groups R 1 are hydrogen atoms are extremely toxic in the synthesis. Carcinogenic and skin irritant glycerin diacrylate must be passed through, which is not preferable because it cannot be used substantially.
また、ウレタン化アクリル化合物(I)において、bは3〜6の範囲の整数であり、そのうちでもbが5であるのが、ウレタン化アクリル化合物(I)の安定性、製造の容易性などの点から好ましい。
そして、ウレタン化アクリル化合物(I)において、cは3〜14の範囲の整数であることが必要であり、cが3〜10の範囲の整数であるのが好ましく、3〜6の範囲の整数であるのがより好ましい。cが15を超えると、ウレタン化アクリル化合物(I)の融点が高くなって、上記した(ロ)の他のラジカル重合性化合物[以下これを「ラジカル重合性化合物(ロ)」という]として低分子量のものを用いても室温下で流動性に優れる光硬化性樹脂組成物が得られにくくなり、しかも光硬化させて得られる硬化物の引張伸度、柔軟性などが低下し、目的とする柔軟性や弾性回復性に優れる立体造形物や成形品などが得られなくなる。また、cが3未満の場合にも、光硬化させて得られる硬化物の引張伸度や柔軟性が低下し、目的とする柔軟性や弾性回復性に優れる立体造形物や成形品などが得られなくなる。
Further, in the urethanized acrylic compound (I), b is an integer in the range of 3 to 6, among which b is 5, such as the stability of the urethanized acrylic compound (I) and the ease of production. It is preferable from the point.
In the urethanized acrylic compound (I), c needs to be an integer in the range of 3 to 14, and c is preferably an integer in the range of 3 to 10, and an integer in the range of 3 to 6 It is more preferable that When c exceeds 15, the melting point of the urethanized acrylic compound (I) increases, and the above-mentioned (b) other radical polymerizable compound [hereinafter referred to as “radical polymerizable compound (b)”] is low. Even if molecular weight is used, it becomes difficult to obtain a photocurable resin composition having excellent fluidity at room temperature, and further, the tensile elongation and flexibility of the cured product obtained by photocuring are decreased, which is the target. It is impossible to obtain a three-dimensional molded article or a molded article excellent in flexibility and elastic recovery. In addition, even when c is less than 3, the tensile elongation and flexibility of a cured product obtained by photocuring are decreased, and a three-dimensional modeled product or a molded product having excellent target flexibility and elastic recovery can be obtained. It becomes impossible.
また、ウレタン化アクリル化合物(I)においては、dが2または3であることが必要である。dが2であるウレタン化アクリル化合物(I)を用いた場合には、dが3であるウレタン化アクリル化合物(I)を用いた場合に比べて、本発明の光硬化性樹脂組成物から得られる立体造形物や成形品などの光硬化物の柔軟性や引張伸度が大きなものとなる傾向があるが、いずれの場合にも大きな引張伸度を有していて、柔軟性に優れる立体造形物や成形品などが得られる。 In the urethanized acrylic compound (I), d must be 2 or 3. When the urethanized acrylic compound (I) in which d is 2 is used, it is obtained from the photocurable resin composition of the present invention as compared with the case where the urethanized acrylic compound (I) in which d is 3 is used. There is a tendency that the flexibility and tensile elongation of a photocured product such as a three-dimensional modeled product or a molded product tend to be large, but in any case it has a large tensile elongation and is excellent in flexibility. Products and molded products can be obtained.
また、ウレタン化アクリル化合物(I)において、基A1は2価または3価の非置換または置換された炭化水素基であり、基A1は炭素原子数が6〜20の非置換または置換された脂肪族、芳香族および/または脂環式の2価または3価の炭化水素基であるのが好ましい。そして、ウレタン化アクリル化合物(I)は、後記するように、一般式;A1−(NCO)d(A1およびdは前記と同じ)で表されるジイソシアネート化合物またはトリイソシアネート化合物を用いて好ましく製造することができ、かかる点から、基A1はウレタン化アクリル化合物(I)を製造するのに用いたジイソシアネート化合物またはトリイソシアネート化合物のイソシアネート基を除いた2価または3価の残基であるのが好ましい。より具体的には、ウレタン化アクリル化合物(I)における基A1の好ましい例としては、イソホロン基、トリレン基、4,4’−ジフェニルメタン基、ナフチレン基、キシリレン基、フェニレン基、3,3’−ジクロロ−4,4’−フェニルメタン基、トルイレン基、ヘキサメチレン基、4,4’−ジシクロヘキシルメタン基、水添化キシリレン基、トリフェニレンメタン基、テトラメチルキシレン基などを挙げることができる。 In the urethanized acrylic compound (I), the group A 1 is a divalent or trivalent unsubstituted or substituted hydrocarbon group, and the group A 1 is unsubstituted or substituted having 6 to 20 carbon atoms. It is preferably an aliphatic, aromatic and / or alicyclic divalent or trivalent hydrocarbon group. The urethanized acrylic compound (I) is preferably a diisocyanate compound or a triisocyanate compound represented by the general formula: A 1- (NCO) d (A 1 and d are the same as described above), as described later. From this point, the group A 1 is a divalent or trivalent residue excluding the isocyanate group of the diisocyanate compound or triisocyanate compound used to produce the urethanized acrylic compound (I). Is preferred. More specifically, preferable examples of the group A 1 in the urethanized acrylic compound (I) include isophorone group, tolylene group, 4,4′-diphenylmethane group, naphthylene group, xylylene group, phenylene group, 3,3 ′. -Dichloro-4,4'-phenylmethane group, toluylene group, hexamethylene group, 4,4'-dicyclohexylmethane group, hydrogenated xylylene group, triphenylenemethane group, tetramethylxylene group and the like can be mentioned.
ウレタン化アクリル化合物(I)の製造法は特に限定されず、その製法の如何に拘わらず上記の一般式(I)で表される化合物、およびその化合物を含有する光硬化性樹脂組成物は本発明の範囲に包含されるが、ウレタン化アクリル化合物(I)は好ましくは以下の方法で製造することができる。 The production method of the urethanized acrylic compound (I) is not particularly limited. Regardless of the production method, the compound represented by the above general formula (I) and the photocurable resin composition containing the compound are the present ones. Although included in the scope of the invention, the urethanized acrylic compound (I) can be preferably produced by the following method.
《ウレタン化アクリル化合物(I)の代表的な製法例》
(1) 下記の一般式(i):
<< Representative examples of urethanized acrylic compound (I) >>
(1) The following general formula (i):
(式中、R1およびaは上記と同じ)
で表されるエチレングリコールのモノ(メタ)アクリル酸エステルまたはグリセリンのジ(メタ)アクリル酸エステル1モルに対して、下記の一般式(ii):
(Wherein R 1 and a are the same as above)
The following general formula (ii): 1 mol of ethylene glycol mono (meth) acrylate or glycerol di (meth) acrylate
(式中、bは上記と同じ)
で表されるラクトンを反応させて、下記の一般式(iii):
(Where b is the same as above)
Is reacted with a lactone represented by the following general formula (iii):
(式中、R1、a、bおよびcは上記と同じ)
で表されるラクトン付加化合物をつくり;次いで
(2) 上記(1)で得られる一般式(iii)で表されるラクトン付加化合物を、前記した一般式:A1−(NCO)dで表されるジイソシアネート化合物またはトリイソシアネート化合物と反応させることによって、ウレタン化アクリル化合物(I)を製造する。
(Wherein R 1 , a, b and c are the same as above)
Next, (2) The lactone addition compound represented by the general formula (iii) obtained in the above (1) is represented by the general formula: A 1- (NCO) d. The urethanized acrylic compound (I) is produced by reacting with a diisocyanate compound or triisocyanate compound.
そして、上記の(1)の反応は、エチレングリコールのモノ(メタ)アクリル酸エステルまたはグリセリンのジ(メタ)アクリル酸エステルとラクトンを、必要に応じてカチオン触媒、アニオン触媒、有機錫触媒(例えばジブチル錫等)などを用いて、通常、100〜140℃で反応させるのが好ましく、それによって上記した一般式(iii)で表されるラクトン付加化合物を円滑に得ることができる。 The above reaction (1) is carried out by converting a mono (meth) acrylic acid ester of ethylene glycol or a di (meth) acrylic acid ester of glycerin and a lactone, if necessary, a cation catalyst, an anion catalyst, an organic tin catalyst (for example, In general, the reaction is preferably performed at 100 to 140 ° C. using a dibutyltin or the like, whereby the lactone addition compound represented by the above general formula (iii) can be obtained smoothly.
また、上記一般式(iii)で表されるラクトン付加化合物に上記したジイソシアネート化合物またはトリイソシアネート化合物を反応させる上記(2)の反応においては、従来既知のウレタン化触媒、例えば有機錫触媒、3級アミン触媒などを用いて、40〜90℃の温度で両者を反応させると、目的とするウレタン化アクリル化合物(I)を円滑に得ることができる。 In the reaction (2) in which the above-mentioned diisocyanate compound or triisocyanate compound is reacted with the lactone addition compound represented by the general formula (iii), a conventionally known urethanization catalyst such as an organotin catalyst, tertiary When both are reacted at a temperature of 40 to 90 ° C. using an amine catalyst or the like, the intended urethanized acrylic compound (I) can be obtained smoothly.
そして、上記(2)の反応で用いる一般式:A1−(NCO)dで表されるジイソシアネート化合物およびトリイソシアネート化合物は特に制限されず、ウレタン化反応を行い得るジイソシアネート化合物およびトリイソシアネート化合物のいずれもが使用できる。
そのうちでも、ジイソシアネート化合物およびトリイソシアネート化合物の好ましい例としては、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、3,3’−ジクロロ−4,4’−フェニルメタンジイソシアネート、トルイレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、水添化キシリレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、水添化4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートなどを挙げることができ、これらのイソシアネート化合物は単独で使用してもまたは2種以上を併用してもよい。上記したイソシアネート化合物のうちでも、イソホロンジイソシアネート、水添化キシリレンジイソシアネート、水添化ジフェニルメタンジイソシアネートが特に好ましく用いられ、その場合には引張伸度が大きくて柔軟可撓性に優れる光硬化物を、ウレタン化アクリル化合物(I)を含む本発明の光硬化性樹脂組成物から得ることができる。
The diisocyanate compound and triisocyanate compound represented by the general formula: A 1- (NCO) d used in the reaction (2) are not particularly limited, and any of the diisocyanate compound and triisocyanate compound capable of performing a urethanization reaction. Can also be used.
Among them, preferred examples of the diisocyanate compound and the triisocyanate compound include isophorone diisocyanate, tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, naphthylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, 3,3′-dichloro-4, 4'-phenylmethane diisocyanate, toluylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate, hydrogenated 4,4'- Diphenylmethane diisocyanate can be mentioned, and these isocyanate compounds can be used alone. It may be used in combination of two or more thereof. Among the above-described isocyanate compounds, isophorone diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, and hydrogenated diphenylmethane diisocyanate are particularly preferably used. In this case, a photocured product having a high tensile elongation and excellent flexibility and flexibility is obtained. It can be obtained from the photocurable resin composition of the present invention containing the urethanized acrylic compound (I).
ウレタン化アクリル化合物(I)、ウレタン化アクリル化合物(II)およびウレタン化アクリル化合物(III)における基R1、R2、R3、R4、R5、A1、A2、A3の種類、a、b,c、d、e、f、g、h、jの数などによってウレタン化アクリル化合物の性状等が異なってくるが、一般に、ウレタン化アクリル化合物(I)、ウレタン化アクリル化合物(II)およびウレタン化アクリル化合物(III)は、いずれも常温では低粘度の液状〜高粘度の液状を呈しており、ラジカル重合性化合物(ロ)として適当なものを選んで組み合わせることによって、取り扱い性に優れる低粘度の光硬化性樹脂組成物を調製することができる。
本発明の光硬化性樹脂組成物は、ウレタン化アクリル化合物として、ウレタン化アクリル化合物(I)およびウレタン化アクリル化合物(II)のうちの1種類のみを含有していてもよいし、または2種類を含有していてもよい。また、本発明の光硬化性樹脂組成物は、場合により、ウレタン化アクリル化合物として、ウレタン化アクリル化合物(II)およびウレタン化アクリル化合物(III)のうちの少なくとも1種類と、ウレタン化アクリル化合物(I)を含有していてもよい。
Types of groups R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , A 1 , A 2 , A 3 in the urethane-modified acrylic compound (I), urethane-modified acrylic compound (II) and urethane-modified acrylic compound (III) , A, b, c, d, e, f, g, h, j, etc., the properties of the urethanized acrylic compound differ depending on the number of the urethanized acrylic compound (I), urethanized acrylic compound ( Both II) and urethanized acrylic compound (III) exhibit a low-viscosity liquid to a high-viscosity liquid at room temperature, and handleability by selecting and combining appropriate ones as radically polymerizable compounds (b) A low-viscosity photocurable resin composition having excellent resistance can be prepared.
The photocurable resin composition of the present invention may contain only one of the urethanized acrylic compound (I) and the urethanized acrylic compound (II) as the urethanized acrylic compound, or two types. May be contained. Moreover, the photocurable resin composition of the present invention may optionally include at least one of a urethanized acrylic compound (II) and a urethanized acrylic compound (III) as a urethanized acrylic compound, and a urethanized acrylic compound ( I) may be contained.
そして、本発明の光硬化性樹脂組成物は、上記したウレタン化アクリル化合物(II)およびウレタン化アクリル化合物(III)のうちの少なくとも1種と共に、またはウレタン化アクリル化合物(II)およびウレタン化アクリル化合物(III)のうちの少なくとも1種およびウレタン化アクリル化合物(I)と共に、ラジカル重合性化合物(ロ)を含有する。ラジカル重合性化合物(ロ)としては、光照射を行った際にウレタン化アクリル化合物と反応して、またラジカル重合性化合物(ロ)同士が反応して硬化物を形成することのできる炭素−炭素間不飽和結合を有するラジカル重合性化合物であればいずれも用いることが可能であるが、アクリル系化合物および/またはアリル系化合物が好ましく用いられる。また、ラジカル重合性化合物(ロ)は単官能性化合物または多官能性化合物のいずれであってもよく、或いは単官能性化合物と多官能性化合物の両方を併用してもよい。さらに、ラジカル重合性化合物(ロ)は低分子量のモノマーであっても、オリゴマーであっても、また場合によってはある程度分子量の大きいものであってもよい。そして、本発明の光硬化性樹脂組成物は、ラジカル重合性化合物(ロ)として1種類のラジカル重合性化合物のみを含有していてもまたは2種以上のラジカル重合性化合物を含有していてもよい。 And the photocurable resin composition of the present invention is used together with at least one of the urethanized acrylic compound (II) and the urethanized acrylic compound (III), or the urethanized acrylic compound (II) and the urethanized acrylic. A radically polymerizable compound (b) is contained together with at least one compound (III) and the urethanized acrylic compound (I). As the radically polymerizable compound (b), carbon-carbon that can react with the urethanized acrylic compound when irradiated with light and can react with the radically polymerizable compound (b) to form a cured product. Any radically polymerizable compound having an intermediate unsaturated bond can be used, but acrylic compounds and / or allyl compounds are preferably used. Further, the radical polymerizable compound (b) may be either a monofunctional compound or a polyfunctional compound, or both a monofunctional compound and a polyfunctional compound may be used in combination. Furthermore, the radically polymerizable compound (b) may be a low molecular weight monomer or an oligomer, or may have a certain molecular weight to some extent. And even if the photocurable resin composition of this invention contains only one type of radically polymerizable compound as a radically polymerizable compound (b), or it contains two or more types of radically polymerizable compounds. Good.
限定されるものではないが、本発明の光硬化性樹脂組成物でラジカル重合性化合物(ロ)として用い得るラジカル重合性化合物の例としては、イソボルニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)メタアクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリレート類、モルホリン(メタ)アクリルアミドなどの(メタ)アクリルアミド類、N−ビニルカプロラクトン、スチレンなどの単官能性ラジカル重合性化合物;トリメチロープロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、トリエチレングリコール(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルジ(メタ)アクリレート、ジアリルフタレート、ジアリルフマレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジアクリレートなどの多官能性ラジカル重合性化合物を挙げることができる。 Examples of radical polymerizable compounds that can be used as the radical polymerizable compound (b) in the photocurable resin composition of the present invention include, but are not limited to, isobornyl (meth) acrylate, bornyl (meth) methacrylate, (Meth) acrylates such as dicyclopentenyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, (poly) propylene glycol mono (meth) acrylate and t-butyl (meth) acrylate , Monofunctional radically polymerizable compounds such as (meth) acrylamides such as morpholine (meth) acrylamide, N-vinylcaprolactone and styrene; trimethylopropane tri (meth) acrylate, ethylene oxide modified trimethylolpropane tri ( Acrylate), ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol (meth) acrylate, triethylene glycol (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate, 1,4-butanediol di ( Such as (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, dicyclopentenyl di (meth) acrylate, diallyl phthalate, diallyl fumarate, ethylene oxide modified bisphenol A diacrylate, etc. Mention may be made of polyfunctional radically polymerizable compounds.
また、上記したラジカル重合性化合物以外にも、光学的立体造形用樹脂組成物などで従来から用いられているエポキシ化合物、ウレタン化アクリル化合物(I)〜ウレタン化アクリル化合物(III)以外のウレタン化アクリル化合物、エポキシ(メタ)アクリレート化合物、他のエステル(メタ)アクリレートなどのラジカル重合性化合物(ロ)として用いることができる。 In addition to the radically polymerizable compounds described above, urethanization other than epoxy compounds, urethanized acrylic compounds (I) to urethanized acrylic compounds (III) conventionally used in resin compositions for optical three-dimensional modeling, etc. It can be used as a radically polymerizable compound (b) such as an acrylic compound, an epoxy (meth) acrylate compound, or another ester (meth) acrylate.
本発明の光硬化性樹脂組成物では、ラジカル重合性化合物(ロ)として、上記したラジカル重合性化合物のうちの1種または2種以上を用いることができる。そして上記した種々のラジカル重合性化合物のうちでも、本発明の光硬化性樹脂組成物では、モルホリン(メタ)アクリルアミド、エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジアクリレートがより好ましく用いられ、その場合には、光で硬化した際に、体積収縮率がより小さくて寸法精度により優れ、しかも柔軟性、弾性回復性および力学的特性にもより優れる成形品や立体造形物、更にはその他の硬化物にすることのできる光硬化性樹脂組成物が得られる。 In the photocurable resin composition of this invention, 1 type (s) or 2 or more types of the above-mentioned radical polymerizable compounds can be used as a radical polymerizable compound (b). Of the various radical polymerizable compounds described above, morpholine (meth) acrylamide and ethylene oxide-modified bisphenol A diacrylate are more preferably used in the photocurable resin composition of the present invention. When cured, it can be made into molded products, three-dimensional molded products, and other cured products that have smaller volume shrinkage, better dimensional accuracy, and better flexibility, elastic recovery, and mechanical properties. A photocurable resin composition is obtained.
そして、本発明の光硬化性樹脂組成物では、{ウレタン化アクリル化合物(イ)の重量}:{ラジカル重合性化合物(ロ)の重量}が80:20〜10:90であることが必要であり、65:35〜25:75であることが好ましく、60:40〜35:65であることがより好ましい。光硬化性樹脂組成物において、ウレタン化アクリル化合物(イ)の割合が、ウレタン化アクリル化合物(イ)とラジカル重合性化合物(ロ)の合計重量に基づいて10重量%未満であると光で硬化した際に柔軟性を有する硬化物が得られなくなり、一方80重量%を超えると光硬化して得られる硬化物の引裂抵抗性が低下し、また弾性回復性が低減して外部から変更応力を加えた際に応力を除いても元の形状に復元せず、しかも光硬化性樹脂組成物の粘度が高くなり過ぎて、取り扱い性、成形性、造形性が低下し、特に光学的立体造形法で用いる場合に目的とする立体造形物を円滑に製造できなくなる。
ここで、前記「ウレタン化アクリル化合物(イ)の重量」とは、光硬化性樹脂組成物が、(イ)のウレタン化アクリル化合物として、ウレタン化アクリル化合物(II)およびウレタン化アクリル化合物(III)のうちの1種のみを含有している場合は、ウレタン化アクリル化合物(II)またはウレタン化アクリル化合物(III)の重量をいい、ウレタン化アクリル化合物(II)とウレタン化アクリル化合物(III)の両方を含有している場合は両方の合計重量をいい、ウレタン化アクリル化合物(II)およびウレタン化アクリル化合物(III)のうちの少なくとも1種とウレタン化アクリル化合物(I)を含有している場合は、それらの合計重量をいう。
And in the photocurable resin composition of this invention, it is necessary that {weight of a urethane-ized acrylic compound (i)}: {weight of a radically polymerizable compound (b)} is 80: 20-10: 90. Yes, preferably 65:35 to 25:75, and more preferably 60:40 to 35:65. In the photocurable resin composition, when the ratio of the urethanized acrylic compound (I) is less than 10% by weight based on the total weight of the urethanized acrylic compound (I) and the radical polymerizable compound (B), it is cured by light. When it exceeds 80% by weight, the tear resistance of the cured product obtained by photocuring is reduced, and the elastic recovery is reduced, so that a change stress is externally applied. Even when the stress is removed, the original shape is not restored, and the viscosity of the photocurable resin composition becomes too high, and the handleability, moldability, and formability are lowered. When it is used in the case, the target three-dimensional model cannot be manufactured smoothly.
Here, the “weight of the urethanized acrylic compound (A)” means that the photocurable resin composition is the urethanized acrylic compound (II) and the urethanized acrylic compound (III) as the urethanized acrylic compound of (A). ) Is the weight of the urethanized acrylic compound (II) or urethanized acrylic compound (III), the urethanized acrylic compound (II) and the urethanized acrylic compound (III) When both are contained, the total weight of both is said, and contains at least one of urethane-modified acrylic compound (II) and urethane-modified acrylic compound (III) and urethane-modified acrylic compound (I) If so, it refers to their total weight.
さらに、本発明の光硬化性樹脂組成物は、上記したウレタン化アクリル化合物(II)およびウレタン化アクリル化合物(III)のうちの少なくとも1種、またはウレタン化アクリル化合物(II)およびウレタン化アクリル化合物(III)の少なくとも1種およびウレタン化アクリル化合物(I)と、ラジカル重合性化合物(ロ)と共に、光重合開始剤を含有している。光重合開始剤としては光硬化性樹脂組成物において従来から用いられている光ラジカル重合開始剤であればいずれも使用でき特に制限されない。限定されるものではないが、本発明の光硬化性樹脂で用い得る光重合開始剤の例としては、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、アセトフェノン、3−メチルアセトフェノン、2−ヒドロキシメチル−1−フェニルプロパン−1−オン、4’−イソプロピル−2−ヒドロキシ−2−プロピオフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、p−t−ブチルジクロロアセトフェノン、p−t−ブチルトリクロロアセトフェノン、p−アジドベンザルアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトノ、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、ミヒラースケトン、4,4’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、キサントン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾールなどを挙げることができる。 Furthermore, the photo-curable resin composition of the present invention includes at least one of the urethanized acrylic compound (II) and the urethanized acrylic compound (III), or the urethanized acrylic compound (II) and the urethanized acrylic compound. A photopolymerization initiator is contained together with at least one of (III) and the urethanized acrylic compound (I) and the radical polymerizable compound (b). As the photopolymerization initiator, any radical photopolymerization initiator conventionally used in photocurable resin compositions can be used and is not particularly limited. Examples of the photopolymerization initiator that can be used in the photocurable resin of the present invention include, but are not limited to, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, diethoxyacetophenone, acetophenone, 3-methylacetophenone, 2 -Hydroxymethyl-1-phenylpropan-1-one, 4'-isopropyl-2-hydroxy-2-propiophenone, 2-hydroxy-2-methyl-propiophenone, p-dimethylaminoacetophenone, pt- Butyldichloroacetophenone, pt-butyltrichloroacetophenone, p-azidobenzalacetophenone, 1-hydroxycyclohexylphenylketono, benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, Michler's ketone, 4,4'-bisdiethylaminobenzophenone, xanthone, Ruorenon, can be mentioned benzaldehyde, anthraquinone, triphenylamine, carbazole and the like.
また、ラジカル重合性化合物(ロ)として、ラジカル重合性の基と共にエポキシ基などのカチオン重合性の基を有する化合物を用いる場合は、上記した光ラジカル重合開始剤と共に光カチオン重合開始剤を併用してもよく、その場合の光カチオン重合開始剤の種類も特に制限されず、従来既知のものを使用することができる。 When a compound having a radical polymerizable group and a cationic polymerizable group such as an epoxy group is used as the radical polymerizable compound (b), a photo cationic polymerization initiator is used in combination with the above-mentioned photo radical polymerization initiator. In this case, the type of the photocationic polymerization initiator is not particularly limited, and those conventionally known can be used.
光重合開始剤の使用量は、(イ)のウレタン化アクリル化合物およびラジカル重合性化合物(ロ)の種類、光重合開始剤の種類などに応じて変わり得るが、一般に、(イ)のウレタン化アクリル化合物およびラジカル重合性化合物(ロ)の合計重量に基づいて、0.1〜10重量%であるのが好ましく、1〜5重量%であるのがより好ましい。 The amount of photopolymerization initiator used can vary depending on the type of urethanized acrylic compound and radical polymerizable compound (b) in (a), the type of photopolymerization initiator, etc. Based on the total weight of the acrylic compound and the radically polymerizable compound (b), it is preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 1 to 5% by weight.
本発明の光硬化性樹脂組成物は、上記した成分以外にも、必要に応じて、レベリング剤、界面活性剤、有機高分子改質剤、有機可塑剤、有機または無機の固体微粒子などを含有していてもよい。前記した有機固体微粒子の例としては架橋ポリスチレン系微粒子、架橋型ポリメタクリレート系微粒子、ポリエチレン系微粒子、ポリプロピレン系微粒子などを挙げることができ、また無機固体微粒子の例としてはガラスビーズ、タルク微粒子、酸化ケイ素微粒子などを挙げることができる。本発明の光硬化性樹脂組成物中に有機固体微粒子および/または無機固体微粒子を含有させる場合は、アミノシラン、エポキシシラン、アクリルシランなどのシラン系カップリング剤で処理したものを用いると、光硬化して得られる硬化物の機械的強度が向上する場合が多く好ましい。シランカップリング剤処理を施したポリエチレン系固体微粒子および/またはポリプロピレン系固体微粒子を含有させる場合は、アクリル酸系化合物を1〜10重量%程度共重合させたポリエチレン系固体微粒子および/またはポリプロピレン系固体微粒子を用いるとシランカップリング剤との親和性が高くなるので好ましい。 The photocurable resin composition of the present invention contains a leveling agent, a surfactant, an organic polymer modifier, an organic plasticizer, organic or inorganic solid fine particles, if necessary, in addition to the above-described components. You may do it. Examples of the organic solid fine particles include cross-linked polystyrene fine particles, cross-linked polymethacrylate fine particles, polyethylene fine particles, and polypropylene fine particles. Examples of inorganic solid fine particles include glass beads, talc fine particles, and oxidized fine particles. Examples thereof include silicon fine particles. When organic solid fine particles and / or inorganic solid fine particles are contained in the photo-curable resin composition of the present invention, a photo-cured resin treated with a silane coupling agent such as aminosilane, epoxy silane, or acrylic silane is used. In many cases, the mechanical strength of the cured product obtained is improved. In the case of containing polyethylene solid particles and / or polypropylene solid particles treated with a silane coupling agent, polyethylene solid particles and / or polypropylene solids obtained by copolymerizing about 1 to 10% by weight of an acrylic acid compound. The use of fine particles is preferable because the affinity with the silane coupling agent is increased.
本発明の光硬化性樹脂組成物の粘度は、用途や使用態様などに応じて調節し得るが、一般に、回転式B型粘度計を用いて測定したときに、常温(25℃)において、その粘度が100〜100000センチポイズ(cp)程度であるのが取り扱い性、成形性、立体造形性などの点から好ましく、300〜50000cp程度であるのがより好ましい。特に、本発明の光硬化性樹脂組成物を光学的立体造形に用いる場合は、上記した常温における粘度を300〜5000cpの範囲にしておくのが、光学的に立体造形物を製造する際の取り扱い性が良好になり、しかも目的とする立体造形物を高い寸法精度で円滑に製造することができる点から望ましい。光硬化性樹脂組成物の粘度の調節は、ウレタン化アクリル化合物(I)〜(III)およびラジカル重合性化合物(ロ)の種類の選択、それらの配合割合の調節などによって行うことができる。 The viscosity of the photocurable resin composition of the present invention can be adjusted according to the application and use mode. Generally, when measured using a rotary B-type viscometer, at room temperature (25 ° C.), The viscosity is preferably about 100 to 100,000 centipoise (cp) from the viewpoints of handleability, moldability, and three-dimensional formability, and more preferably about 300 to 50,000 cp. In particular, when the photocurable resin composition of the present invention is used for optical three-dimensional modeling, the above-mentioned viscosity at room temperature is in the range of 300 to 5000 cp. It is desirable from the viewpoint that the property can be improved and the intended three-dimensional model can be manufactured smoothly with high dimensional accuracy. The viscosity of the photocurable resin composition can be adjusted by selecting the types of the urethanized acrylic compounds (I) to (III) and the radical polymerizable compound (b), adjusting the blending ratio thereof, and the like.
本発明の光硬化性樹脂組成物は、光を遮断し得る状態に保存した場合には、通常、10〜40℃の温度で、約6〜18ケ月の長期に亙って、その変性や重合を防止しながら良好な光硬化性能を保ちながら保存することができる。
本発明の光硬化性樹脂組成物は、その特性、特に光で硬化した際に、体積収縮率が小さくて寸法精度に優れ、しかも柔軟性、弾性回復性および力学的特性に優れる成形品や立体造形物、更にはその他の硬化物が得られるという特性を活かして種々の用途に使用することができ、例えば、光学的立体造形法のよる立体造形物の製造、流延成形法や注型などによる膜状物や型物などの各種成形品の製造、被覆用、真空成形用金型などに用いることができる。
When the photocurable resin composition of the present invention is stored in a state where light can be blocked, the modification or polymerization is usually performed at a temperature of 10 to 40 ° C. for a long period of about 6 to 18 months. Can be preserved while maintaining good photocuring performance.
The photo-curable resin composition of the present invention is a molded product or three-dimensional product having its characteristics, particularly when it is cured by light, having a small volume shrinkage ratio and excellent dimensional accuracy, and excellent flexibility, elastic recovery and mechanical properties. It can be used for various purposes by taking advantage of the characteristics that a molded product and other cured products can be obtained. For example, manufacturing of a three-dimensional model by optical three-dimensional modeling, casting molding, casting, etc. Can be used for the production of various molded products such as film-like products and molds, coating, and vacuum forming dies.
そのうちでも、本発明の光硬化性樹脂組成物は、上記した光学的立体造形法で用いるのに適しており、その場合には、光硬化時の体積収縮率を小さく保ちながら、寸法精度に優れ且つ柔軟性、弾性回復性および力学的特性に優れる立体造形物を円滑に製造することができる。
本発明の光硬化性樹脂組成物を用いて光学的立体造形を行うに当たっては、従来既知の光学的立体造形方法および装置のいずれもが使用できる。そのうちでも、本発明では、樹脂を硬化させるための光エネルギーとして、Arレーザー、He−Cdレーザー、キセノンランプ、メタルハライドランプ、水銀灯、蛍光灯などからは発生される活性エネルギー光線を用いるのが好ましく、レーザー光線が特に好ましく用いられる。活性エネルギー光線としてレーザー光線を用いた場合には、エネルギーレベルを高めて造形時間を短縮することが可能であり、しかもレーザー光線の良好な集光性を利用して、造形精度の高い立体造形物を得ることができる。
Among them, the photo-curable resin composition of the present invention is suitable for use in the above-described optical three-dimensional modeling method, and in that case, the dimensional accuracy is excellent while keeping the volume shrinkage ratio during photo-curing small. In addition, it is possible to smoothly manufacture a three-dimensional structure that is excellent in flexibility, elastic recovery, and mechanical properties.
In performing optical three-dimensional modeling using the photocurable resin composition of the present invention, any conventionally known optical three-dimensional modeling method and apparatus can be used. Among them, in the present invention, it is preferable to use an active energy beam generated from an Ar laser, a He—Cd laser, a xenon lamp, a metal halide lamp, a mercury lamp, a fluorescent lamp, or the like as light energy for curing the resin. A laser beam is particularly preferably used. When a laser beam is used as the active energy beam, it is possible to increase the energy level and shorten the modeling time, and obtain a three-dimensional modeled object with high modeling accuracy by utilizing the good light condensing property of the laser beam. be able to.
上記したように、本発明の光硬化性樹脂組成物を用いて光学的立体造形を行うに当たっては、従来既知の方法や従来既知の光造形システム装置のいずれもが採用でき特に制限されないが、本発明で好ましく用いられる光学的立体造形法の代表例としては、光硬化性樹脂組成物に所望のパターンを有する硬化層が得られるように活性エネルギー光線を選択的に照射して硬化層を形成し、次いでその硬化層に未硬化液状の光硬化性樹脂組成物を供給し、同様に活性エネルギー光線を照射して前記の硬化層と連続した硬化層を新たに形成する積層する操作を繰り返すことによって最終的に目的とする立体的造形物を得る方法を挙げることができる。また、それによって得られる立体造形物はそのまま用いても、また場合によっては更に光照射によるポストキュアや熱によるポストキュアなどを行って、その力学的特性や形状安定性などを一層高いものとしてから使用するようにしてもよい。 As described above, when performing optical three-dimensional modeling using the photocurable resin composition of the present invention, any of the conventionally known methods and the conventionally known stereolithography system apparatus can be adopted, but not particularly limited. As a representative example of the optical three-dimensional modeling method preferably used in the invention, a cured layer is formed by selectively irradiating active energy rays so that a cured layer having a desired pattern is obtained on the photocurable resin composition. Then, by supplying an uncured liquid photocurable resin composition to the cured layer and repeating the operation of laminating to form a new cured layer continuous with the cured layer by irradiating active energy rays in the same manner The method of finally obtaining the target three-dimensional molded item can be mentioned. In addition, even if the three-dimensional shaped object obtained by using it is used as it is, or in some cases, post-curing by light irradiation or post-curing by heat, etc., to further improve its mechanical properties and shape stability, etc. It may be used.
その際に立体造形物の構造、形状、サイズなどは特に制限されず、各々の用途に応じて決めることができる。そして、本発明の光学的立体造形法の代表的な応用分野としては、設計の途中で外観デザインを検証するためのモデル、部品の機能性をチェックするためのモデル、鋳型を制作するための樹脂型、金型を制作するためのベースモデル、試作金型用の直接型などの作製などを挙げることができる。より具体的には、精密部品、電気・電子部品、家具、建築構造物、自動車用部品、各種容器類、鋳物、金型、母型などのためのモデルや加工用モデルなどの製作を挙げることができ、特にその柔軟性、弾性回復性という特性を活かして、構造物中の複雑な形状をしたクッション材、真空成形用金型などの用途に極めて有効に使用することができる。 In that case, the structure, shape, size, and the like of the three-dimensional structure are not particularly limited, and can be determined according to each application. And as a typical application field of the optical three-dimensional modeling method of the present invention, a model for verifying the appearance design in the middle of the design, a model for checking the functionality of the part, a resin for producing a mold Examples include molds, base models for producing molds, and direct molds for prototype molds. More specifically, mention the production of models for precision parts, electrical / electronic parts, furniture, building structures, automotive parts, various containers, castings, molds, mother molds, and processing models. In particular, by utilizing the properties of flexibility and elastic recovery, it can be used very effectively for applications such as a cushion material having a complicated shape in a structure, a mold for vacuum forming, and the like.
以下で実施例等によって本発明について具体的に説明するが、本発明は以下の例によって何ら限定されない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples and the like, but the present invention is not limited to the following examples.
《合成例1》[ウレタン化アクリル化合物(I)の製造]
(1) 攪拌機、温度調節器、温度計及び凝縮器を備えた内容積4リットルの四つ口フラスコに、2−ヒドロキシエチルアクリレート400gおよびε−カプロラクトン1572gを添加して、撹拌下に温度100〜150℃で8時間反応させて、上記の一般式(iii)で表されるカプロラクトン付加物[一般式(iii)においてR1=水素、a=1、b=5およびc=4の化合物]を製造した。
(2) 上記(1)で用いたのとは別の、攪拌機、温度調節器、温度計及び凝縮器を備えた内容積4リットルの四つ口フラスコに、上記の(1)で得られたカプロラクトン付加物1976g、ヒドロキノンモノメチルエーテル0.998g、ジラウリル酸ジ−n−ブチルスズ0.68gおよびイソホロンジイソシアネート320gを入れて、40〜50℃で30分間反応させた後、温度80〜90℃で更に反応させた。その結果、無色で常温(25℃)で粘稠な液状を呈する生成物が得られた。
(3) 上記の(2)で得られた生成物の化学構造の決定を行ったところ、NMR測定により1.3839ppm、1.6414ppm、1.6539ppm、2.3055ppm、4.0505ppmにラクトンに基づく吸収、さらに0.8〜1.8ppmにマルチレットのイソホロン基に基づく吸収、5.8〜6.5ppmにアクリレート二重結合に基づく吸収がみられた。また、IR測定により1700cm-1、1540cm-1にウレタン結合の特性吸収が認められ、上記の一般式(I)で表されるウレタン化アクリル化合物(I)[一般式(I)においてR1=水素、A1=イソホロン基、a=1、b=5、c=4およびd=2の化合物]であることが確認された。
<< Synthesis Example 1 >> [Production of Urethane Acrylic Compound (I)]
(1) To a 4-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a temperature controller, a thermometer, and a condenser, 400 g of 2-hydroxyethyl acrylate and 1572 g of ε-caprolactone were added, and a temperature of 100 to By reacting at 150 ° C. for 8 hours, the above-mentioned caprolactone adduct represented by the general formula (iii) [a compound of R 1 = hydrogen, a = 1, b = 5 and c = 4 in the general formula (iii)] Manufactured.
(2) In a four-necked flask with an internal volume of 4 liters equipped with a stirrer, a temperature controller, a thermometer and a condenser, which was different from that used in (1) above, was obtained in (1) above. 1976 g of caprolactone adduct, 0.998 g of hydroquinone monomethyl ether, 0.68 g of dilauric acid di-n-butyltin and 320 g of isophorone diisocyanate were added and reacted at 40 to 50 ° C. for 30 minutes, and further reacted at a temperature of 80 to 90 ° C. I let you. As a result, a colorless product having a viscous liquid at room temperature (25 ° C.) was obtained.
(3) When the chemical structure of the product obtained in the above (2) was determined, it was based on lactone at 1.3839 ppm, 1.6414 ppm, 1.6539 ppm, 2.30555 ppm, 4.0505 ppm by NMR measurement. Absorption, further absorption from 0.8 to 1.8 ppm based on multilet isophorone groups, and absorption from 5.8 to 6.5 ppm based on acrylate double bonds were observed. Further, 1700 cm -1 by IR measurement, characteristic absorption of the urethane bond was observed at 1540 cm -1, the above formula (I) urethane acrylate compounds represented by (I) [in the general formula (I) R 1 = Hydrogen, A 1 = isophorone group, a = 1, b = 5, c = 4 and d = 2 compound].
《合成例2》[ウレタン化アクリル化合物(I)の製造]
攪拌機、温度調節器、温度計及び凝縮器を備えた内容積4リットルの四つ口フラスコに、合成例1の(1)で得られたカプロラクトン付加物1972g、ヒドロキノンモノメチルエーテル0.44g、ジラウリル酸ジ−n−ブチルスズ0.67gおよびトリレンジイソシアネート250gを入れて、40〜50℃で30分間反応させた後、温度80〜90℃で更に反応させた。その結果、無色で常温(25℃)で粘稠な液状を呈する生成物が得られた[上記の一般式(I)で表されるウレタン化アクリル化合物(I)においてR1=水素、A1=トリレン基、a=1、b=5、c=4およびd=2の化合物]
<< Synthesis Example 2 >> [Production of Urethane Acrylic Compound (I)]
In a 4-liter four-necked flask equipped with a stirrer, temperature controller, thermometer and condenser, caprolactone adduct 1972 g obtained in Synthesis Example 1 (1), hydroquinone monomethyl ether 0.44 g, dilauric acid After adding 0.67 g of di-n-butyltin and 250 g of tolylene diisocyanate, the mixture was reacted at 40 to 50 ° C. for 30 minutes, and further reacted at a temperature of 80 to 90 ° C. As a result, a colorless product having a viscous liquid at room temperature (25 ° C.) was obtained. [In the urethanized acrylic compound (I) represented by the general formula (I), R 1 = hydrogen, A 1 = Tolylene group, compound of a = 1, b = 5, c = 4 and d = 2]
《合成例3》[ウレタン化アクリル化合物(I)の製造]
(1) 攪拌機、温度調節器、温度計及び凝縮器を備えた内容積4リットルの四つ口フラスコに、2−ヒドロキシエチルアクリレート400gおよびε−カプロラクトン2359gを添加して、撹拌下に温度100〜150℃で8時間反応させて、上記の一般式(iii)で表されるカプロラクトン付加物[一般式(iii)においてR1=水素、a=1、b=5およびc=6の化合物]を製造した。
(2) 上記(1)で用いたのとは別の、攪拌機、温度調節器、温度計及び凝縮器を備えた内容積4リットルの四つ口フラスコに、上記の(1)で得られたカプロラクトン付加物2819g、ヒドロキノンモノメチルエーテル0.63g、ジラウリル酸ジ−n−ブチルスズ0.94gおよびイソホロンジイソシアネート326gを入れて、40〜50℃で30分間反応させた後、温度80〜90℃で更に反応させて、上記の一般式(I)で表されるウレタン化アクリル化合物(I)[一般式(I)においてR1=水素、A1=イソホロン基、a=1、b=5、c=6およびd=2の化合物]を製造した。
<< Synthesis Example 3 >> [Production of Urethane Acrylic Compound (I)]
(1) To a 4 liter four-necked flask equipped with a stirrer, temperature controller, thermometer and condenser, 400 g of 2-hydroxyethyl acrylate and 2359 g of ε-caprolactone were added, and the temperature was adjusted to 100 to 100 under stirring. By reacting at 150 ° C. for 8 hours, the above-mentioned caprolactone adduct represented by the general formula (iii) [a compound of R 1 = hydrogen, a = 1, b = 5 and c = 6 in the general formula (iii)] Manufactured.
(2) In a four-necked flask with an internal volume of 4 liters equipped with a stirrer, a temperature controller, a thermometer and a condenser, which was different from that used in (1) above, was obtained in (1) above. 2819 g of caprolactone adduct, 0.63 g of hydroquinone monomethyl ether, 0.94 g of dilauric acid di-n-butyltin and 326 g of isophorone diisocyanate were added and reacted at 40-50 ° C. for 30 minutes, then further reacted at a temperature of 80-90 ° C. The urethanized acrylic compound (I) represented by the above general formula (I) [in the general formula (I), R 1 = hydrogen, A 1 = isophorone group, a = 1, b = 5, c = 6 And d = 2 compound].
《合成例4》[ウレタン化アクリル化合物(II)の製造]
攪拌機、温度調節器、温度計及び凝縮器を備えた内容積4リットルの四つ口フラスコに、2−ヒドロキシエチルアクリレートプロピレンオキサイド付加物[日本油脂株式会社製「ブレンマー10APE−550B」;上記の一般式(vi)で表される化合物においてR2=H、R3=CH3、e=1、f=9の化合物]1492g、ヒドロキノンモノメチルエーテル0.63g、ジラウリル酸ジ−n−ブチルスズ0.51gおよびイソホロンジイソシアネート222gを入れて、40〜50℃で30分間反応させた後、温度80〜90℃で更に反応させて、ウレタン化アクリル化合物(II)[一般式(II)においてR2=水素、R3=CH3、A2=イソホロン基、e=1、f=9およびg=2の化合物]を製造した。
<< Synthesis Example 4 >> [Production of Urethane Acrylic Compound (II)]
To a 4-liter four-necked flask equipped with a stirrer, temperature controller, thermometer and condenser, add 2-hydroxyethyl acrylate propylene oxide adduct [“Blemmer 10APE-550B” manufactured by NOF Corporation; Compound represented by formula (vi) wherein R 2 = H, R 3 = CH 3 , e = 1, f = 9] 1492 g, hydroquinone monomethyl ether 0.63 g, dilaurate di-n-butyltin 0.51 g And 222 g of isophorone diisocyanate, reacted at 40 to 50 ° C. for 30 minutes, further reacted at a temperature of 80 to 90 ° C., and urethanized acrylic compound (II) [in the general formula (II), R 2 = hydrogen, R 3 = CH 3 , A 2 = isophorone group, compound with e = 1, f = 9 and g = 2].
《合成例5》[ウレタン化アクリル化合物(III)の製造]
攪拌機、温度調節器、温度計及び凝縮器を備えた内容積4リットルの四つ口フラスコに、アクリル酸プロピレンオキサイド付加物[日本油脂株式会社製「ブレンマーAP−550」;上記の一般式(vii)で表される化合物においてR4=H、R5=CH3、h=10の化合物]1517g、ヒドロキノンモノメチルエーテル1.00g、ジラウリル酸ジ−n−ブチルスズ0.52gおよびイソホロンジイソシアネート222gを入れて、40〜50℃で30分間反応させた後、温度80〜90℃で更に反応させて、ウレタン化アクリル化合物(III)[一般式(III)においてR4=水素、R5=CH3、A3=イソホロン基、h=10およびj=2の化合物]を製造した。
<< Synthesis Example 5 >> [Production of Urethane Acrylic Compound (III)]
A four-necked flask with an internal volume of 4 liters equipped with a stirrer, a temperature controller, a thermometer, and a condenser was added with propylene oxide acrylate adduct [“Blemmer AP-550” manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd .; in the compound represented by) R 4 = H, the compounds of the R 5 = CH 3, h = 10] 1517g, hydroquinone monomethyl ether 1.00 g, put dilaurate di -n- butyltin 0.52g and isophorone diisocyanate 222g , Reacted at 40 to 50 ° C. for 30 minutes, and further reacted at a temperature of 80 to 90 ° C. to obtain a urethane-modified acrylic compound (III) [in the general formula (III), R 4 = hydrogen, R 5 = CH 3 , A 3 = compound of isophorone group, h = 10 and j = 2].
《合成例6》[ウレタン化アクリル化合物の製造]
(1) 攪拌機、温度調節器、温度計及び凝縮器を備えた内容積4リットルの四つ口フラスコに、2−ヒドロキシエチルアクリレート382gおよびε−カプロラクトン751gを添加して、撹拌下に温度100〜150℃で8時間反応させて、上記の一般式(iii)で表されるカプロラクトン付加物に類似した構造を有する化合物[一般式(iii)においてR1=水素、a=1、b=5およびc=2である化合物]を製造した。
(2) 上記(1)で用いたのとは別の、攪拌機、温度調節器、温度計及び凝縮器を備えた内容積4リットルの四つ口フラスコに、上記の(1)で得られたカプロラクトン付加物1133g、ヒドロキノンモノメチルエーテル0.28g、ジラウリル酸ジ−n−ブチルスズ0.43gおよびイソホロンジイソシアネート305gを入れて、40〜50℃で30分間反応させた後、温度80〜90℃で更に反応させた。その結果、無色で常温(25℃)で粘稠な液状を呈する生成物が得られた[上記の一般式(I)においてR1=水素、A1=イソホロン基、a=1、b=5、c=2およびd=2であって、ウレタン化アクリル化合物(I)〜ウレタン化アクリル化合物(III)のいずれにも包含されないウレタン化アクリル化合物]。
<< Synthesis Example 6 >> [Production of Urethane Acrylic Compound]
(1) 382 g of 2-hydroxyethyl acrylate and 751 g of ε-caprolactone were added to a four-necked flask having an internal volume of 4 liters equipped with a stirrer, a temperature controller, a thermometer, and a condenser. A compound having a structure similar to the caprolactone adduct represented by the above general formula (iii) after reacting at 150 ° C. for 8 hours [in the general formula (iii), R 1 = hydrogen, a = 1, b = 5 and Compound in which c = 2] was produced.
(2) In a four-necked flask with an internal volume of 4 liters equipped with a stirrer, a temperature controller, a thermometer and a condenser, which was different from that used in (1) above, was obtained in (1) above. 1133 g of caprolactone adduct, 0.28 g of hydroquinone monomethyl ether, 0.43 g of dilauric acid di-n-butyltin and 305 g of isophorone diisocyanate were added and reacted at 40 to 50 ° C. for 30 minutes, and further reacted at a temperature of 80 to 90 ° C. I let you. As a result, a colorless product having a viscous liquid at room temperature (25 ° C.) was obtained [in the above general formula (I), R 1 = hydrogen, A 1 = isophorone group, a = 1, b = 5. , C = 2 and d = 2, and urethanized acrylic compound not included in any of urethanized acrylic compound (I) to urethanized acrylic compound (III)].
《合成例7》[ウレタン化アクリル化合物の製造]
(1) 攪拌機、温度調節器、温度計及び凝縮器を備えた内容積4リットルの四つ口フラスコに、2−ヒドロキシエチルアクリレート116gおよびε−カプロラクトン1710gを添加して、撹拌下に温度100〜150℃で8時間反応させて、上記の一般式(iii)で表されるカプロラクトン付加物に類似した構造を有する化合物[一般式(iii)においてR1=水素、a=1、b=5およびc=15である化合物]を製造した。
(2) 上記(1)で用いたのとは別の、攪拌機、温度調節器、温度計及び凝縮器を備えた内容積4リットルの四つ口フラスコに、上記の(1)で得られたカプロラクトン付加物1826g、ヒドロキノンモノメチルエーテル0.38g、ジラウリル酸ジ−n−ブチルスズ0.58gおよびイソホロンジイソシアネート93gを入れて、40〜50℃で30分間反応させた後、温度80〜90℃で更に反応させた。その結果、無色で常温(25℃)で粘稠な液状を呈する生成物が得られた[上記の一般式(I)においてR1=水素、A1=イソホロン基、a=1、b=5、c=15およびd=2であって、ウレタン化アクリル化合物(I)〜ウレタン化アクリル化合物(III)のいずれにも包含されない化合物]。
<< Synthesis Example 7 >> [Production of Urethane Acrylic Compound]
(1) 116 g of 2-hydroxyethyl acrylate and 1710 g of ε-caprolactone were added to a 4-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a temperature controller, a thermometer, and a condenser, and the temperature was adjusted to 100 to 100 under stirring. A compound having a structure similar to the caprolactone adduct represented by the above general formula (iii) after reacting at 150 ° C. for 8 hours [in the general formula (iii), R 1 = hydrogen, a = 1, b = 5 and Compound with c = 15] was prepared.
(2) In a four-necked flask with an internal volume of 4 liters equipped with a stirrer, a temperature controller, a thermometer and a condenser, which was different from that used in (1) above, was obtained in (1) above. 1826 g of caprolactone adduct, 0.38 g of hydroquinone monomethyl ether, 0.58 g of dilauric acid di-n-butyltin and 93 g of isophorone diisocyanate were added and reacted at 40 to 50 ° C. for 30 minutes, and further reacted at a temperature of 80 to 90 ° C. I let you. As a result, a colorless product having a viscous liquid at room temperature (25 ° C.) was obtained [in the above general formula (I), R 1 = hydrogen, A 1 = isophorone group, a = 1, b = 5. , C = 15 and d = 2, and are not included in any of urethanized acrylic compound (I) to urethanized acrylic compound (III).
《参考例1》[光硬化性樹脂組成物の調製]
攪拌機、冷却管および側管付き滴下ロートを備えた内容積5リットルの三つ口フラスコに、合成例1で得られたウレタン化アクリル化合物(I)1300g、モルホリンアクリルアミド(新中村化学株式会社製「NKエステルA−MO」)1200gを仕込み、減圧脱気窒素置換した。次いで、紫外線を遮断した環境下に、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン(チバガイギー社製「イルガキュアー651」;光ラジカル重合開始剤)120gを添加し、完全に溶解するまで温度25℃で混合攪拌して(混合撹拌時間約1時間)、無色透明な粘稠液体である、ウレタン化アクリル化合物(I)を含有する光硬化性樹脂組成物(常温における粘度約390cp)を得た。
<< Reference Example 1 >> [Preparation of Photocurable Resin Composition]
In a three-necked flask having an internal volume of 5 liters equipped with a stirrer, a condenser tube and a dropping funnel with side tubes, 1300 g of the urethanized acrylic compound (I) obtained in Synthesis Example 1 and morpholine acrylamide (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. “ NK Ester A-MO ")) 1200 g, and vacuum deaeration and nitrogen substitution were performed. Next, 120 g of 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (“Irgacure 651” manufactured by Ciba Geigy Inc .; photoradical polymerization initiator) is added under an environment where ultraviolet rays are blocked, and the temperature is 25 ° C. until it is completely dissolved. The mixture was stirred (mixing stirring time: about 1 hour) to obtain a photocurable resin composition (viscosity at about 390 cp at room temperature) containing a urethanized acrylic compound (I), which was a colorless and transparent viscous liquid.
《参考例2》[光硬化性樹脂組成物の調製]
ウレタン化アクリル化合物(I)として合成例2で得られたウレタン化アクリル化合物(I)1300gを用いた以外は参考例1と同様にして光硬化性樹脂組成物を調製したところ、ウレタン化アクリル化合物(I)を含有する無色透明な粘稠液体である光硬化性樹脂組成物(常温における粘度約430cp)が得られた。
<< Reference Example 2 >> [Preparation of Photocurable Resin Composition]
A photocurable resin composition was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that 1300 g of the urethanized acrylic compound (I) obtained in Synthesis Example 2 was used as the urethanized acrylic compound (I). A photocurable resin composition (viscosity of about 430 cp at room temperature), which is a colorless and transparent viscous liquid containing (I), was obtained.
《参考例3》[光硬化性樹脂組成物の調製]
ウレタン化アクリル化合物(I)として合成例3で得られたウレタン化アクリル化合物(I)1300gを用いた以外は実施例1と同様にして光硬化性樹脂組成物を調製したところ、ウレタン化アクリル化合物(I)を含有する無色透明な粘稠液体である光硬化性樹脂組成物(常温における粘度約600cp)が得られた。
<< Reference Example 3 >> [Preparation of Photocurable Resin Composition]
A photocurable resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 1300 g of the urethanized acrylic compound (I) obtained in Synthesis Example 3 was used as the urethanized acrylic compound (I). A photocurable resin composition (viscosity of about 600 cp at room temperature), which is a colorless and transparent viscous liquid containing (I), was obtained.
《実施例1》[光硬化性樹脂組成物の調製]
攪拌機、冷却管および側管付き滴下ロートを備えた内容積5リットルの三つ口フラスコに、合成例4で得られたウレタン化アクリル化合物(II)1300g、参考例1で使用したのと同じモルホリンアクリルアミド1200gを仕込み、減圧脱気窒素置換した。次いで、紫外線を遮断した環境下に、参考例1で使用したのと同じ2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン(光ラジカル重合開始剤)120gを添加し、完全に溶解するまで温度25℃で混合攪拌して(混合撹拌時間約1時間)、ウレタン化アクリル化合物(II)を含有する無色透明な粘稠液体である光硬化性樹脂組成物(常温における粘度約430cp)を得た。
<< Example 1 >> [Preparation of photocurable resin composition]
1300 g of urethanized acrylic compound (II) obtained in Synthesis Example 4 and the same morpholine used in Reference Example 1 in a three-necked flask having an internal volume of 5 liters equipped with a stirrer, a condenser tube and a dropping funnel with side tubes The acrylamide 1200g was prepared and vacuum deaeration nitrogen substitution was carried out. Subsequently, 120 g of the same 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (photo radical polymerization initiator) used in Reference Example 1 was added under an environment where ultraviolet rays were blocked, and the temperature was 25 ° C. until completely dissolved. After mixing and stirring (mixing and stirring time of about 1 hour), a photocurable resin composition (viscosity of about 430 cp at room temperature) was obtained as a colorless and transparent viscous liquid containing the urethanized acrylic compound (II).
《実施例2》[光硬化性樹脂組成物の調製]
ウレタン化アクリル化合物(II)の代わりに、合成例5で得られたウレタン化アクリル化合物(III)1300gを用いた以外は実施例1と同様にして光硬化性樹脂組成物を調製したところ、ウレタン化アクリル化合物(III)を含有する無色透明な粘稠液体である光硬化性樹脂組成物(常温における粘度約380cp)が得られた。
<< Example 2 >> [Preparation of Photocurable Resin Composition]
A photocurable resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 1300 g of the urethanized acrylic compound (III) obtained in Synthesis Example 5 was used instead of the urethanized acrylic compound (II). A photocurable resin composition (viscosity of about 380 cp at room temperature), which is a colorless and transparent viscous liquid containing the fluorinated acrylic compound (III), was obtained.
《比較例1》[光硬化性樹脂組成物の調製]
参考例1で用いたウレタン化アクリル化合物(I)の代わりに、合成例6で得られたウレタン化アクリル化合物1300gを用いた以外は参考例1と同様にして光硬化性樹脂組成物を調製したところ、無色透明な粘稠液体である光硬化性樹脂組成物(常温における粘度約400cp)が得られた。
<< Comparative Example 1 >> [Preparation of Photocurable Resin Composition]
A photocurable resin composition was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that 1300 g of the urethanized acrylic compound obtained in Synthesis Example 6 was used instead of the urethanized acrylic compound (I) used in Reference Example 1. However, a photocurable resin composition (viscosity of about 400 cp at room temperature), which is a colorless and transparent viscous liquid, was obtained.
《比較例2》[光硬化性樹脂組成物の調製]
参考例1で用いたウレタン化アクリル化合物(I)の代わりに、合成例7で得られたウレタン化アクリル化合物1300gを用いた以外は参考例1と同様にして光硬化性樹脂組成物を調製したところ、得られた光硬化性樹脂組成物は濃厚なペースト状であり、流動性が全くなかった。
<< Comparative Example 2 >> [Preparation of Photocurable Resin Composition]
A photocurable resin composition was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that 1300 g of the urethanized acrylic compound obtained in Synthesis Example 7 was used instead of the urethanized acrylic compound (I) used in Reference Example 1. However, the obtained photocurable resin composition was a thick paste and had no fluidity.
《参考例4》[モールド成形法による光硬化成形品の製造]
(1) JIS 7113に準拠するダンベル試験片形状の型キャビテーを有する透明なシリコン型に、上記の参考例1で調製した、ウレタン化アクリル化合物(I)を含有する光硬化性樹脂組成物を注入した後、30Wの紫外線ランプを用いてシリコン型の全面から15分間紫外線照射して樹脂組成物を硬化させて光硬化したダンベル試験片形状の成形品を製造した。得られた成形品(ダンベル形状試験片)を型から取り出して、JIS K 7113に準拠して、その引っ張り特性(引張強度、引張伸度および引張弾性率)を測定したところ、下記の表1に示すとおりであった。
(2) また、上記(1)で得られたダンベル形状試験片の弾性回復性を下記のようにして評価したところ、下記の表1に示すとおりであった。
<< Reference Example 4 >> [Production of photo-cured molded product by molding method]
(1) A photocurable resin composition containing a urethanized acrylic compound (I) prepared in Reference Example 1 above is injected into a transparent silicon mold having a mold cavity of a dumbbell specimen shape conforming to JIS 7113. After that, the resin composition was cured by irradiating with ultraviolet rays for 15 minutes from the entire surface of the silicon mold using a 30 W ultraviolet lamp to produce a photocured dumbbell specimen-shaped molded product. The obtained molded product (dumbbell-shaped test piece) was taken out of the mold, and its tensile properties (tensile strength, tensile elongation and tensile modulus) were measured according to JIS K 7113. It was as shown.
(2) Moreover, when the elastic recoverability of the dumbbell-shaped test piece obtained in the above (1) was evaluated as follows, it was as shown in Table 1 below.
ダンベル形状試験片の弾性回復性の評価法:
ダンベル形状試験片(モールド成形品または立体造形物)をその長さ方向の中央部分で手で完全に2つ折り状態に折り曲げて10分間そのままの状態に保った後、折り曲げ状態を解放し、その際に元の平坦なダンベル形状に戻った場合を良好(○)、元の平坦なダンベル形状に戻らず折り曲げ状態が残存している場合または折り曲げができなかった場合を不良(×)として評価した。
Evaluation method for elastic recovery of dumbbell-shaped specimens:
The dumbbell-shaped test piece (molded product or three-dimensional model) is completely folded in half by hand at the center in the length direction and kept in that state for 10 minutes, and then the folded state is released. A case where the original flat dumbbell shape was returned to the original flat dumbbell shape was evaluated as good (◯), and a case where the bent state remained without returning to the original flat dumbbell shape was evaluated as defective (x).
(3) 更に、この実施例6のモールド成形に用いた光硬化性樹脂組成物の光硬化前の比重(d1)と、得られたモールド成形品(ダンベル形状試験片)の比重(d2)をそれぞれ測定して、下記の数式(1)によりその体積収縮率(%)を求めたところ、下記の表1に示すとおりであった。
体積収縮率(%)={(d2−d1)/d2}×100 (1)
(3) Further, the specific gravity (d 2 of the light before curing specific gravity of the photocurable resin composition used in the molding of Example 6 and (d 1), the resulting molded article (dumbbell-shaped test piece) ) Were measured and the volume shrinkage (%) was determined by the following mathematical formula (1), and as shown in Table 1 below.
Volume shrinkage (%) = {(d 2 −d 1 ) / d 2 } × 100 (1)
《参考例5》[光学的立体造形法による立体造形物の製造]
上記の参考例1で得られたウレタン化アクリル化合物(I)を含有する光硬化性樹脂組成物を用いて、超高速光造形システム(帝人製機株式会社製「SOLIFORM500」)を使用して、水冷Arレーザー光(出力500mW;波長333,354,364nm)を照射して、照射エネルギー20〜30mJ/cm2の条件下にスライスピッチ(積層厚み)0.127mm、1層当たりの平均造形時間2分で光造形を行って、JIS 7113に準拠するダンベル試験片形状の立体造形物を製造した。得られた立体造形物をイソプロピルアルコールで洗浄して立体造形物に付着している未硬化の樹脂液を除去した後、3KWの紫外線を10分間照射してポストキュアした。その結果得られた立体造形物(ダンベル形状試験片)の引っ張り特性(引張強度、引張伸度および引張弾性率)をJIS K 7113に準拠して測定したところ、下記の表1に示すとおりであった。
また、上記で得られたポストキュア後のダンベル形状試験片(立体造形物)の弾性回復性を参考例4と同様にして評価したところ、下記の表1に示すとおりであった。
更に、この参考例5の立体造形法に用いた光硬化前の光硬化性樹脂組成物の比重(d1)と、ポストキュア後の立体造形物の比重(d2)をそれぞれ測定して、上記の数式(1)によりその体積収縮率(%)を求めたところ、下記の表1に示すとおりであった。
<< Reference Example 5 >> [Manufacture of a three-dimensional object by optical three-dimensional modeling]
Using the photocurable resin composition containing the urethanized acrylic compound (I) obtained in Reference Example 1 above, using an ultrahigh-speed stereolithography system (“SOLIFORM500” manufactured by Teijin Seiki Co., Ltd.), Irradiation with water-cooled Ar laser light (output: 500 mW; wavelength: 333, 354, 364 nm) and an irradiation energy of 20 to 30 mJ / cm 2 , a slice pitch (lamination thickness) of 0.127 mm, and an average modeling time of 2 per layer Stereolithography was performed in minutes, and a three-dimensionally shaped article in the shape of a dumbbell specimen conforming to JIS 7113 was produced. The obtained three-dimensional model was washed with isopropyl alcohol to remove the uncured resin liquid adhering to the three-dimensional model, and then post-cured by irradiating with 3 KW ultraviolet rays for 10 minutes. The tensile properties (tensile strength, tensile elongation, and tensile elastic modulus) of the three-dimensional modeled object (dumbbell-shaped test piece) obtained as a result were measured according to JIS K 7113, and as shown in Table 1 below. It was.
Moreover, when the elastic recovery property of the post-cure dumbbell-shaped test piece (three-dimensional model) obtained above was evaluated in the same manner as in Reference Example 4, it was as shown in Table 1 below.
Furthermore, the specific gravity (d 1 ) of the photocurable resin composition before photocuring used in the three-dimensional modeling method of Reference Example 5 and the specific gravity (d 2 ) of the three-dimensional modeled material after post-curing were respectively measured. When the volume shrinkage (%) was determined by the above mathematical formula (1), it was as shown in Table 1 below.
《参考例6》[光学的立体造形法による立体造形物の製造]
上記の参考例2で得られたウレタン化アクリル化合物(I)を含有する光硬化性樹脂組成物を用いた以外は参考例5と同様にして光学的立体造形、未硬化樹脂の洗浄およびポストキュアを行って、立体造形物(ダンベル形状試験片)を製造した。その結果得られたダンベル形状試験片(立体造形物)の引っ張り特性、弾性回復性および体積収縮率を実施例7と同様にして測定または評価したところ、下記の表1に示すとおりであった。
<< Reference Example 6 >> [Manufacture of a three-dimensional structure by optical three-dimensional modeling]
Optical three-dimensional modeling, washing of uncured resin and post-cure in the same manner as in Reference Example 5 except that the photocurable resin composition containing the urethanized acrylic compound (I) obtained in Reference Example 2 was used. The three-dimensional modeled object (dumbbell shape test piece) was manufactured. As a result, the tensile properties, elastic recoverability, and volume shrinkage of the dumbbell-shaped test piece (three-dimensional modeled object) obtained as a result were measured or evaluated in the same manner as in Example 7. The results were as shown in Table 1 below.
《参考例7》[光学的立体造形法による立体造形物の製造]
上記の参考例3で得られたウレタン化アクリル化合物(I)を含有する光硬化性樹脂組成物を用いた以外は参考例5と同様にして光学的立体造形、未硬化樹脂の洗浄およびポストキュアを行って、立体造形物(ダンベル形状試験片)を製造した。その結果得られたダンベル形状試験片(立体造形物)の引っ張り特性、弾性回復性および体積収縮率を実施例7と同様にして測定または評価したところ、下記の表1に示すとおりであった。
<< Reference Example 7 >> [Manufacture of a three-dimensional object by optical three-dimensional modeling]
Optical three-dimensional modeling, washing of uncured resin and post-cure in the same manner as in Reference Example 5 except that the photocurable resin composition containing the urethanized acrylic compound (I) obtained in Reference Example 3 was used. The three-dimensional modeled object (dumbbell shape test piece) was manufactured. As a result, the tensile properties, elastic recoverability, and volume shrinkage of the dumbbell-shaped test piece (three-dimensional modeled object) obtained as a result were measured or evaluated in the same manner as in Example 7. The results were as shown in Table 1 below.
《実施例3》[モールド成形法による光硬化成形品の製造]
上記の実施例1で得られたウレタン化アクリル化合物(II)を含有する光硬化性樹脂組成物を用いて、参考例4におけるのと同様にしてJIS 7113に準拠するダンベル試験片形状の型キャビテーを有する透明なシリコン型に充填し、実施例6と同様にして光硬化させてダンベル試験片形状のモールド成形品を製造した。その結果得られたダンベル形状試験片(モールド成形品)の引っ張り特性、弾性回復性および体積収縮率を実施例6と同様にして求めたところ、下記の表1に示すとおりであった。
<< Example 3 >> [Manufacture of a photo-cured molded article by a molding method]
Using the photocurable resin composition containing the urethanized acrylic compound (II) obtained in Example 1 above, a mold cavity having a dumbbell specimen shape conforming to JIS 7113 in the same manner as in Reference Example 4. And filled with a transparent silicon mold and photocured in the same manner as in Example 6 to produce a dumbbell specimen-shaped molded product. The tensile properties, elastic recovery and volumetric shrinkage of the dumbbell-shaped test piece (molded product) obtained as a result were determined in the same manner as in Example 6 and were as shown in Table 1 below.
《実施例4》[光学的立体造形法による立体造形物の製造]
上記の実施例1で得られたウレタン化アクリル化合物(II)を含有する光硬化性樹脂組成物を用いた以外は参考例5と同様にして光学的立体造形、未硬化樹脂の洗浄およびポストキュアを行って、立体造形物(ダンベル形状試験片)を製造した。その結果得られたダンベル形状試験片(立体造形物)の引っ張り特性、弾性回復性および体積収縮率を参考例5と同様にして測定または評価したところ、下記の表1に示すとおりであった。
<< Example 4 >> [Manufacture of a three-dimensional molded article by an optical three-dimensional modeling method]
Optical three-dimensional modeling, washing of uncured resin and post-cure in the same manner as in Reference Example 5 except that the photocurable resin composition containing the urethanized acrylic compound (II) obtained in Example 1 above was used. The three-dimensional modeled object (dumbbell shape test piece) was manufactured. The tensile properties, elastic recovery properties, and volume shrinkage of the resulting dumbbell-shaped test piece (three-dimensional model) were measured or evaluated in the same manner as in Reference Example 5 and were as shown in Table 1 below.
《実施例5》[モールド成形法による光硬化成形品の製造]
上記の実施例3で得られたウレタン化アクリル化合物(III)を含有する光硬化性樹脂組成物を用いて、参考例4におけるのと同様にしてJIS 7113に準拠するダンベル試験片形状の型キャビテーを有する透明なシリコン型に充填し、参考例4と同様にして光硬化させてダンベル試験片形状のモールド成形品を製造した。その結果得られたダンベル形状試験片(モールド成形品)の引っ張り特性、弾性回復性および体積収縮率を参考例4と同様にして求めたところ、下記の表1に示すとおりであった。
<< Example 5 >> [Production of photo-cured molded product by molding method]
Using the photocurable resin composition containing the urethanized acrylic compound (III) obtained in Example 3 above, a mold cavity having a dumbbell specimen shape conforming to JIS 7113 in the same manner as in Reference Example 4. And filled with a transparent silicon mold and photocured in the same manner as in Reference Example 4 to produce a dumbbell specimen-shaped molded product. The tensile properties, elastic recoverability, and volume shrinkage of the dumbbell-shaped test piece (molded product) obtained as a result were determined in the same manner as in Reference Example 4, and as shown in Table 1 below.
《実施例6》[光学的立体造形法による立体造形物の製造]
上記の実施例2で得られたウレタン化アクリル化合物(III)を含有する光硬化性樹脂組成物を用いた以外は参考例5と同様にして光学的立体造形、未硬化樹脂の洗浄およびポストキュアを行って、立体造形物(ダンベル形状試験片)を製造した。その結果得られたダンベル形状試験片(立体造形物)の引っ張り特性、弾性回復性および体積収縮率を参考例5と同様にして測定または評価したところ、下記の表1に示すとおりであった。
<< Example 6 >> [Manufacture of a three-dimensional object by optical three-dimensional modeling]
Optical three-dimensional modeling, washing of uncured resin and post-cure in the same manner as in Reference Example 5 except that the photocurable resin composition containing the urethanized acrylic compound (III) obtained in Example 2 above was used. The three-dimensional modeled object (dumbbell shape test piece) was manufactured. The tensile properties, elastic recovery properties, and volume shrinkage of the resulting dumbbell-shaped test piece (three-dimensional model) were measured or evaluated in the same manner as in Reference Example 5 and were as shown in Table 1 below.
《比較例3》[光学的立体造形法による立体造形物の製造]
上記の比較例1で得られた光硬化性樹脂組成物を用いた以外は参考例5と同様にして光学的立体造形、未硬化樹脂の洗浄およびポストキュアを行って、立体造形物(ダンベル形状試験片)を製造した。その結果得られたダンベル形状試験片(立体造形物)の引っ張り特性、弾性回復性および体積収縮率を参考例5と同様にして測定または評価したところ、下記の表1に示すとおりであった。
<< Comparative Example 3 >> [Manufacture of a three-dimensional object by optical three-dimensional modeling]
Except for using the photocurable resin composition obtained in Comparative Example 1 above, optical three-dimensional modeling, uncured resin washing and post-curing were performed in the same manner as in Reference Example 5 to obtain a three-dimensional model (dumbbell shape) Specimen) was manufactured. The tensile properties, elastic recovery properties, and volume shrinkage of the resulting dumbbell-shaped test piece (three-dimensional model) were measured or evaluated in the same manner as in Reference Example 5 and were as shown in Table 1 below.
《比較例4》[モールド成形法による光硬化成形品の製造]
上記の比較例2で得られた濃厚なペースト状の光硬化性樹脂組成物を用いて、参考例4におけるのと同様にしてJIS 7113に準拠するダンベル試験片形状の型キャビテーを有する透明なシリコン型に充填し、参考例4と同様にして光硬化させてダンベル試験片形状のモールド成形品を製造した。その結果得られたダンベル形状試験片(モールド成形品)の引っ張り特性、弾性回復性および体積収縮率を実施例6と同様にして求めたところ、下記の表1に示すとおりであった。
<< Comparative Example 4 >> [Manufacture of a photo-cured molded article by a molding method]
Using the thick paste-like photocurable resin composition obtained in Comparative Example 2 above, transparent silicon having a dumbbell test piece-shaped mold cavities conforming to JIS 7113 in the same manner as in Reference Example 4 The mold was filled and photocured in the same manner as in Reference Example 4 to produce a molded product having a dumbbell test piece shape. The tensile properties, elastic recovery and volumetric shrinkage of the dumbbell-shaped test piece (molded product) obtained as a result were determined in the same manner as in Example 6 and were as shown in Table 1 below.
上記の表1の結果から、ウレタン化アクリル化合物(II)またはウレタン化アクリル化合物(III)を含有する実施例1または実施例2の本発明の光硬化性樹脂組成物を用いてモールド成形品または立体造形物を製造している実施例3〜6の場合には、引張伸度が大きくて柔軟性に優れ、しかも弾性回復性に優れ、且つ引張強度にも優れる、品質の良好なモールド成形品または立体造形物が、低い体積収縮率で寸法精度よく得られることがわかる。 From the results of Table 1 above, using the photocurable resin composition of the present invention of Example 1 or Example 2 containing urethanized acrylic compound (II) or urethanized acrylic compound (III), In the case of Examples 3 to 6 where a three-dimensional model is manufactured, a molded article having a good quality that has a high tensile elongation, excellent flexibility, excellent elastic recovery, and excellent tensile strength. Or it turns out that a three-dimensional molded item is obtained with a low volumetric shrinkage rate with a sufficient dimensional accuracy.
それに対して、比較例3の場合には、上記の一般式(I)で表されるウレタン化アクリル化合物においてc=2であって、ウレタン化アクリル化合物(I)〜ウレタン化アクリル化合物(III)のいずれにも包含されないウレタン化アクリル化合物を含む比較例1の光硬化性樹脂組成物を使用していることによって、そこで得られる立体造形物は、引張伸度が極めて小さくて柔軟性に欠けており、しかも硬くて脆く、体積収縮率も大きいことがわかる。 On the other hand, in the case of Comparative Example 3, c = 2 in the urethanized acrylic compound represented by the general formula (I), and the urethanized acrylic compound (I) to the urethanized acrylic compound (III). By using the photocurable resin composition of Comparative Example 1 containing a urethanized acrylic compound that is not included in any of the above, the three-dimensional molded article obtained there has a very low tensile elongation and lacks flexibility. In addition, it is hard and brittle, and the volumetric shrinkage is large.
更に、上記した比較例2および比較例4の結果から、上記の一般式(I)で表されるウレタン化アクリル化合物においてc=15であって、ウレタン化アクリル化合物(I)〜ウレタン化アクリル化合物(III)のいずれにも包含されないウレタン化アクリル化合物を含む比較例2の光硬化性樹脂組成物は、粘度が高くて液状を呈していないために、モールド成形が行いにくく、しかも光学的立体造形法には使用できないこと、その上そのような比較例2の光硬化性樹脂組成物から得られるモールド成形品は引張伸度が極めて小さくて柔軟性がなく、更に引張弾性率が低くて脆いことがわかる。 Further, from the results of Comparative Example 2 and Comparative Example 4 above, c = 15 in the urethanized acrylic compound represented by the general formula (I), and urethanized acrylic compound (I) to urethanized acrylic compound. Since the photocurable resin composition of Comparative Example 2 containing a urethanized acrylic compound not included in any of (III) has a high viscosity and does not exhibit a liquid state, it is difficult to perform molding and optical three-dimensional modeling. In addition, the molded product obtained from the photo-curable resin composition of Comparative Example 2 has a very low tensile elongation and no flexibility, and has a low tensile modulus and is brittle. I understand.
本発明の光硬化性樹脂組成物は、低粘度の液状を呈していて取り扱い性に優れ、短い硬化時間で硬化できるので、光照射法による各種の成形品や立体造形物などの製造、およびモールド成形法による各種の成形品の製造に有効に使用でき、しかも本発明の光硬化性樹脂組成物を用いて得られる成形品や立体造形物等は、体積収縮率が小さくて寸法精度に優れ、柔軟性、弾性回復性および引張強度、引張伸度などの力学的特性にも優れている。
そのため、本発明の光硬化性樹脂組成物は、精密部品、電気・電子部品、家具、建築構造物、自動車用部品、各種容器類、鋳物、金型、母型などのためのモデルや加工用モデルなどの製作などのような種々の用途に有効に使用することができる。
The photo-curable resin composition of the present invention exhibits a low-viscosity liquid, is excellent in handleability, and can be cured in a short curing time. It can be used effectively for the production of various molded products by the molding method, and the molded product and three-dimensional model obtained by using the photocurable resin composition of the present invention have a small volume shrinkage ratio and excellent dimensional accuracy, Excellent mechanical properties such as flexibility, elastic recovery, tensile strength, and tensile elongation.
Therefore, the photocurable resin composition of the present invention is used for models and processing for precision parts, electrical / electronic parts, furniture, building structures, automotive parts, various containers, castings, molds, mother molds, etc. It can be effectively used for various applications such as production of models.
Claims (5)
(式中、R2およびR3はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基、eは1または2であって、eが2のときは一方または両方のR2がメチル基であり、A2は2価または3価の非置換または置換された炭化水素基であり、fは4〜20の整数、そしてgは2または3である)
で表されるウレタン化アクリル化合物;および
下記の一般式(III);
(式中、R4およびR5はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基、A3は2価または3価の非置換または置換された炭化水素基であり、hは4〜20の整数、そしてjは2または3である)
で表されるウレタン化アクリル化合物;
のうちの少なくとも1種から選ばれるウレタン化アクリル化合物;または、
(ii) 前記一般式(II)で表されるウレタン化アクリル化合物および前記一般式(III)で表されるウレタン化アクリル化合物のうちの少なくとも1種から選ばれるウレタン化アクリル化合物と、下記の一般式(I);
(式中、R1は水素原子またはメチル基、aは1または2であって、aが2のときは一方または両方のR1がメチル基であり、A1は2価または3価の非置換または置換された炭化水素基であり、bは3〜6の整数、cは3〜14の整数、dは2または3である)
で表されるウレタン化アクリル化合物とからなるウレタン化アクリル化合物;
(ロ) 前記(イ)のウレタン化アクリル化合物以外のラジカル重合性化合物;
並びに、
(ハ) 光重合開始剤;
を含有する光硬化性樹脂組成物であって、前記(イ)のアクリルウレタン化合物:前記(ロ)のラジカル重合性化合物の含有割合が80:20〜10:90(重量比)であることを特徴とする光硬化性樹脂組成物。 (I) (i) the following general formula (II);
(Wherein R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, e is 1 or 2, and when e is 2, one or both R 2 is a methyl group, and A 2 is A divalent or trivalent unsubstituted or substituted hydrocarbon group, f is an integer from 4 to 20, and g is 2 or 3)
A urethanized acrylic compound represented by: and the following general formula (III):
Wherein R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, A 3 is a divalent or trivalent unsubstituted or substituted hydrocarbon group, h is an integer of 4 to 20, and j is 2 or 3)
A urethanized acrylic compound represented by:
A urethanized acrylic compound selected from at least one of:
(Ii) a urethanized acrylic compound selected from at least one of the urethanized acrylic compound represented by the general formula (II) and the urethanized acrylic compound represented by the general formula (III); Formula (I);
(In the formula, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, a is 1 or 2, and when a is 2, one or both R 1 is a methyl group, and A 1 is a divalent or trivalent non-valent group. A substituted or substituted hydrocarbon group, b is an integer of 3-6, c is an integer of 3-14, d is 2 or 3)
A urethane-modified acrylic compound comprising a urethane-modified acrylic compound represented by:
(B) a radically polymerizable compound other than the urethane-modified acrylic compound of (a);
And
(C) Photopolymerization initiator;
The content ratio of the (a) acrylic urethane compound: (b) radical polymerizable compound is 80:20 to 10:90 (weight ratio). A photocurable resin composition.
(式中、R2およびR3はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基、eは1または2であって、eが2のときは一方または両方のR2がメチル基であり、A2は2価または3価の非置換または置換された炭化水素基であり、fは4〜20の整数、そしてgは2または3である)
で表されるウレタン化アクリル化合物;または
下記の一般式(III);
(式中、R4およびR5はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基、A3は2価または3価の非置換または置換された炭化水素基であり、hは4〜20の整数、そしてjは2または3である)
で表されるウレタン化アクリル化合物。
The following general formula (II);
(Wherein R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, e is 1 or 2, and when e is 2, one or both R 2 is a methyl group, and A 2 is A divalent or trivalent unsubstituted or substituted hydrocarbon group, f is an integer from 4 to 20, and g is 2 or 3)
Or a urethanated acrylic compound represented by the following general formula (III):
Wherein R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, A 3 is a divalent or trivalent unsubstituted or substituted hydrocarbon group, h is an integer of 4 to 20, and j is 2 or 3)
Urethane acrylic compound represented by
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