JP2017145301A - Photocurable composition - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photocurable composition in which deterioration in optical molding properties due to addition of a light stabilizer is suppressed.SOLUTION: The photocurable composition contains a radically polymerizable monomer (A), a (bis)acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator (B), a tertiary organophosphine compound (C), and a hindered amine compound (D). The hindered amine compound (D) is a light stabilizer having a structure represented by formula (I) (n is an integer of 4-12, and *and *each represent a bond).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、光硬化性組成物に関し、特に、光学的立体造形用途に好適な光硬化性組成物に関する。   The present invention relates to a photocurable composition, and more particularly to a photocurable composition suitable for optical three-dimensional modeling.

近年、立体物を表すデータに基づいて立体物を造形する三次元(3D)プリンタが注目を集めており、その開発が進められている。光造形式3Dプリンタにより光学的立体造形を行う場合には、一般に、ラジカル重合性モノマーおよび光重合開始剤を含む光硬化性組成物が用いられる。光造形式3Dプリンタに用いられる光硬化性組成物には、高精度の造形性等の従来の光硬化性組成物には求められていなかった特性が要求される。このため、光造形式3Dプリンタ(すなわち、光学的立体造形用途)に適した光硬化性組成物の開発が望まれている。   In recent years, three-dimensional (3D) printers that model a three-dimensional object based on data representing the three-dimensional object have attracted attention and are being developed. In the case of performing optical three-dimensional modeling with a photofabrication type 3D printer, generally a photocurable composition containing a radical polymerizable monomer and a photopolymerization initiator is used. The photocurable composition used for the photo-forming type 3D printer is required to have characteristics not required for the conventional photocurable composition, such as high-precision moldability. For this reason, development of the photocurable composition suitable for optical fabrication type | mold 3D printer (namely, optical three-dimensional modeling use) is desired.

これに対し、特許文献1には、特許文献2に記載の光硬化性組成物を応用した、面露光方式による光学的立体造形に用いる光硬化性樹脂組成物が開示されている。具体的には、特許文献1には、面露光方式による光学的立体造形に用いる光硬化性樹脂組成物であって、アシルホスフィンオキサイド化合物を含む光重合開始剤、光重合性モノマー、および第三級有機ホスフィン化合物を含有する光硬化性樹脂組成物が開示されている。特許文献1には、当該光硬化性樹脂組成物によれば、造形精度を向上できることが記載されている。   On the other hand, Patent Document 1 discloses a photocurable resin composition used for optical three-dimensional modeling by a surface exposure method, to which the photocurable composition described in Patent Document 2 is applied. Specifically, Patent Document 1 discloses a photocurable resin composition used for optical three-dimensional modeling by a surface exposure method, which includes a photopolymerization initiator containing an acylphosphine oxide compound, a photopolymerizable monomer, and a third one. A photocurable resin composition containing a class organic phosphine compound is disclosed. Patent Document 1 describes that according to the photocurable resin composition, modeling accuracy can be improved.

特開2015−34245号公報JP2015-34245A 特許第4241956号公報Japanese Patent No. 4241956

ところで、光硬化性組成物を製品化する場合、保存安定性の観点から光安定剤を添加することが行われている。本発明者らの検討によれば、光硬化性組成物に光安定剤を添加し、光学的立体造形を行った場合、光造形性が大きく損なわれるという問題があることが新たに見出された。   By the way, when producing a photocurable composition as a product, a light stabilizer is added from the viewpoint of storage stability. According to the study by the present inventors, it has been newly found that there is a problem that the optical formability is greatly impaired when an optical stabilizer is added to the photocurable composition and optical three-dimensional modeling is performed. It was.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光安定剤の添加による光造形性の低下が抑制された、光硬化性組成物を提供することである。   This invention is made | formed in view of this point, The objective is to provide the photocurable composition by which the fall of the optical modeling property by addition of a light stabilizer was suppressed.

本発明の光硬化性組成物は、ラジカル重合性モノマー(A)、(ビス)アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤(B)、第三級有機ホスフィン化合物(C)、およびヒンダードアミン化合物(D)を含有する。前記ヒンダードアミン化合物(D)は、下記式(I)で表される構造を含む。   The photocurable composition of the present invention comprises a radical polymerizable monomer (A), a (bis) acylphosphine oxide photopolymerization initiator (B), a tertiary organic phosphine compound (C), and a hindered amine compound (D). contains. The hindered amine compound (D) includes a structure represented by the following formula (I).

Figure 2017145301
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(式中、nは4〜12の整数を示し、*および*はそれぞれ、結合手を示す。) (In the formula, n represents an integer of 4 to 12, and * 1 and * 2 each represent a bond.)

本発明においては、前記ヒンダードアミン化合物(D)が、下記式(II)で表される化合物であることが好ましい。   In the present invention, the hindered amine compound (D) is preferably a compound represented by the following formula (II).

Figure 2017145301
Figure 2017145301

(式中、Rは、炭素数1〜10のアルキル基、または炭素数1〜10のアルコキシ基を示し、Rは、下記式(III)で表される基、または−COOR(Rは、炭素数1〜4のアルキル基)を示し、nは、4〜12の整数を示す。) (In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and R 2 represents a group represented by the following formula (III) or —COOR 4 (R 4 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n represents an integer of 4 to 12).

Figure 2017145301
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(式中、Rは、炭素数1〜10のアルキル基、または炭素数1〜10のアルコキシ基を示し、*は結合手を示す。) (In the formula, R 3 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and * 3 represents a bond.)

本発明においては、前記第三級有機ホスフィン化合物(C)が、下記式(IV)で表される化合物であることが好ましい。   In the present invention, the tertiary organic phosphine compound (C) is preferably a compound represented by the following formula (IV).

Figure 2017145301
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(式中、R〜Rはそれぞれ、置換基を有していてもよいフェニル基を表す。) (In the formula, R 5 to R 7 each represents a phenyl group which may have a substituent.)

このとき、前記式(IV)のR〜Rがそれぞれ、m−メチルフェニル基、p−メチルフェニル基、m−メトキシフェニル基、またはp−メトキシフェニル基であることが好ましい。 At this time, R 5 to R 7 in the formula (IV) are each preferably an m-methylphenyl group, a p-methylphenyl group, an m-methoxyphenyl group, or a p-methoxyphenyl group.

本発明の好ましい一実施形態においては、前記ヒンダードアミン化合物(D)が、下記式(II)で表される化合物であって、前記式(II)のnが6〜10の整数であり、前記第三級有機ホスフィン化合物(C)が、トリス(p−トリル)ホスフィンまたはトリス(p−アニシル)ホスフィンである。   In a preferred embodiment of the present invention, the hindered amine compound (D) is a compound represented by the following formula (II), wherein n of the formula (II) is an integer of 6 to 10, The tertiary organic phosphine compound (C) is tris (p-tolyl) phosphine or tris (p-anisyl) phosphine.

本発明のより好ましい一実施形態においては、前記ヒンダードアミン化合物(D)が、下記式(II)で表される化合物であって、前記式(II)のnが7〜9の整数であり、前記第三級有機ホスフィン化合物(C)が、トリス(p−トリル)ホスフィンである。   In a more preferred embodiment of the present invention, the hindered amine compound (D) is a compound represented by the following formula (II), and n in the formula (II) is an integer of 7 to 9, The tertiary organic phosphine compound (C) is tris (p-tolyl) phosphine.

本発明の光硬化性組成物は、好ましくは光学的立体造形用である。   The photocurable composition of the present invention is preferably for optical three-dimensional modeling.

本発明によれば、光安定剤の添加による光造形性の低下が抑制された光硬化性組成物が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the photocurable composition in which the fall of the optical shaping property by addition of a light stabilizer was suppressed is provided.

本発明の光硬化性組成物は、ラジカル重合性モノマー(A)、(ビス)アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤(B)、第三級有機ホスフィン化合物(C)、およびヒンダードアミン化合物(D)を含有する。前記ヒンダードアミン化合物(D)は、下記式(I)で表される構造を含む。   The photocurable composition of the present invention comprises a radical polymerizable monomer (A), a (bis) acylphosphine oxide photopolymerization initiator (B), a tertiary organic phosphine compound (C), and a hindered amine compound (D). contains. The hindered amine compound (D) includes a structure represented by the following formula (I).

Figure 2017145301
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式(I)中、nは4〜12の整数を示し、*および*はそれぞれ、結合手を示す。以下、本発明の光硬化性組成物の各成分について説明する。 In formula (I), n represents an integer of 4 to 12, and * 1 and * 2 each represent a bond. Hereinafter, each component of the photocurable composition of the present invention will be described.

〔ラジカル重合性モノマー(A)〕
ラジカル重合性モノマー(A)は、光ラジカル重合により組成物を硬化させる成分である。ラジカル重合性モノマー(A)は、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、スチレン基等のラジカル重合性基を少なくとも1個有する化合物である。高い光硬化性の観点から、ラジカル重合性モノマー(A)は、(メタ)アクリロイル基を有することが好ましい。特に、ラジカル重合性モノマー(A)は、(メタ)アクリレート化合物であることが好ましい。なお、本明細書において、「(メタ)アクリロイル」との記載は、「メタクリロイル」または「アクリロイル」を意味し、「(メタ)アクリレート」との記載は、「メタクリレート」または「アクリレート」を意味する。ラジカル重合性モノマー(A)は、所望する硬化物の特性に応じて、1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
[Radically polymerizable monomer (A)]
The radically polymerizable monomer (A) is a component that cures the composition by photoradical polymerization. The radical polymerizable monomer (A) is a compound having at least one radical polymerizable group such as a vinyl group, a (meth) acryloyl group, and a styrene group. From the viewpoint of high photocurability, the radically polymerizable monomer (A) preferably has a (meth) acryloyl group. In particular, the radical polymerizable monomer (A) is preferably a (meth) acrylate compound. In the present specification, the description “(meth) acryloyl” means “methacryloyl” or “acryloyl”, and the description “(meth) acrylate” means “methacrylate” or “acrylate”. . A radically polymerizable monomer (A) can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more type according to the characteristic of desired hardened | cured material.

ラジカル重合性モノマー(A)は、硬化性および硬化物の機械特性の観点から、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート化合物を含むことが好ましく、2個の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート化合物を含むことがより好ましい。ラジカル重合性モノマー(A)は、硬化物の機械特性の観点から、オキシエチレン鎖、またはオキシプロピレン鎖を有することが好ましい。また、ラジカル重合性モノマー(A)は、硬化物の機械特性の観点から、ビスフェノール骨格を有することが好ましい。造形精度、硬化物の寸法精度、機械特性および外観の観点から、特に好ましい(メタ)アクリレート化合物は、下記式(V)で表される化合物である。   The radical polymerizable monomer (A) preferably contains a (meth) acrylate compound having two or more (meth) acryloyl groups, from the viewpoint of curability and mechanical properties of the cured product, and two (meth) acryloyl It is more preferable to include a (meth) acrylate compound having a group. The radical polymerizable monomer (A) preferably has an oxyethylene chain or an oxypropylene chain from the viewpoint of the mechanical properties of the cured product. Moreover, it is preferable that a radically polymerizable monomer (A) has a bisphenol skeleton from a viewpoint of the mechanical characteristic of hardened | cured material. A particularly preferred (meth) acrylate compound is a compound represented by the following formula (V) from the viewpoints of modeling accuracy, dimensional accuracy of a cured product, mechanical properties, and appearance.

Figure 2017145301
Figure 2017145301

式(V)中、RおよびRはそれぞれ、エチレン基、またはプロピレン基(例、1,3−プロピレン基、1,2−プロピレン基)を示し、R10およびR11はそれぞれ、水素原子、またはメチル基を示し、R12およびR13はそれぞれ、水素原子、またはメチル基を示し、m1+m2=2〜20である。硬化物の機械特性の観点から、RおよびRはそれぞれ、エチレン基であることが好ましい。また、硬化物の機械特性の観点から、R12およびR13はそれぞれ、メチル基であることが好ましい。光硬化性の観点から、R10およびR11はそれぞれ、水素原子であることが好ましい。一方、硬化物の機械特性の観点から、R10およびR11はそれぞれ、メチル基であることが好ましい。 In formula (V), R 8 and R 9 each represent an ethylene group or a propylene group (eg, 1,3-propylene group, 1,2-propylene group), and R 10 and R 11 each represent a hydrogen atom. Or a methyl group, R 12 and R 13 each represent a hydrogen atom or a methyl group, and m1 + m2 = 2 to 20. From the viewpoint of the mechanical properties of the cured product, each of R 8 and R 9 is preferably an ethylene group. Further, from the viewpoint of mechanical properties of the cured product, each of R 12 and R 13 is preferably a methyl group. From the viewpoint of photocurability, each of R 10 and R 11 is preferably a hydrogen atom. On the other hand, from the viewpoint of mechanical properties of the cured product, each of R 10 and R 11 is preferably a methyl group.

式(V)で表される化合物は、公知方法に従い合成することができ、市販品として入手することも可能である。市販品の例としては、新中村化学工業社製の「ABE−300(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=水素原子、R12およびR13=メチル基、m1+m2=3)」、「A−BPE−4(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=水素原子、R12およびR13=メチル基、m1+m2=4)」、「A−BPE−10(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=水素原子、R12およびR13=メチル基、m1+m2=10)」、「A−BPE−20(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=水素原子、R12およびR13=メチル基、m1+m2=17)」、「BPE−80N(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=メチル基、R12およびR13=メチル基、m1+m2=2.3)」、「BPE−100(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=メチル基、R12およびR13=メチル基、m1+m2=2.6)」、「BPE−200(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=メチル基、R12およびR13=メチル基、m1+m2=4)」、「BPE−500(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=メチル基、R12およびR13=メチル基、m1+m2=10)」、「BPE−500(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=メチル基、R12およびR13=メチル基、m1+m2=17)」;SARTOMER社製の「SR349(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=水素原子、R12およびR13=メチル基、m1+m2=3)」、「SR601(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=水素原子、R12およびR13=メチル基、m1+m2=4)」、「SR602(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=水素原子、R12およびR13=メチル基、m1+m2=10)」、「SR348(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=メチル基、R12およびR13=メチル基、m1+m2=2)」、「SR480(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=メチル基、R12およびR13=メチル基、m1+m2=10)」;日立化成社製の「FA−321A(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=水素原子、R12およびR13=メチル基、m1+m2=10)」、「FA−324A(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=水素原子、R12およびR13=メチル基、m1+m2=4)」、「FA−320M(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=メチル基、R12およびR13=メチル基、m1+m2=2)」、「FA−321M(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=メチル基、R12およびR13=メチル基、m1+m2=10)」、「FA−3218M(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=メチル基、R12およびR13=メチル基、m1+m2=18)」;第一工業製薬社製の「BPE−4(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=水素原子、R12およびR13=メチル基、m1+m2=4)」、「BPE−10(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=水素原子、R12およびR13=メチル基、m1+m2=10)」、「BPE−20(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=水素原子、R12およびR13=メチル基、m1+m2=20)」、「BPP−4(RおよびR=プロピレン基、R10およびR11=水素原子、R12およびR13=メチル基、m1+m2=4)」、「BPP−10(RおよびR=プロピレン基、R10およびR11=水素原子、R12およびR13=メチル基、m1+m2=10)」、「BPP−20(RおよびR=プロピレン基、R10およびR11=水素原子、R12およびR13=メチル基、m1+m2=20)」;東亞合成社製の「M−211B(RおよびR=エチレン基、R10およびR11=メチル基、R12およびR13=メチル基、m1+m2=2)」等が挙げられる。 The compound represented by the formula (V) can be synthesized according to a known method, and can also be obtained as a commercial product. Examples of commercially available products are “ABE-300 (R 8 and R 9 = ethylene group, R 10 and R 11 = hydrogen atom, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 3) manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. ”,“ A-BPE-4 (R 8 and R 9 = ethylene group, R 10 and R 11 = hydrogen atom, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 4) ”,“ A-BPE-10 (R 8 and R 9 = ethylene group, R 10 and R 11 = hydrogen atom, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 10) ”,“ A-BPE-20 (R 8 and R 9 = ethylene group, R 10 And R 11 = hydrogen atom, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 17) ”,“ BPE-80N (R 8 and R 9 = ethylene group, R 10 and R 11 = methyl group, R 12 and And R 13 = methyl group, m1 + m2 = 2.3) ”,“ BPE-100 (R 8 and R 9 = ethylene group, R 10 and R 11 = methyl group, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 2) .6) ”,“ BPE-200 (R 8 and R 9 = ethylene group, R 10 and R 11 = methyl group, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 4) ”,“ BPE-500 (R 8 And R 9 = ethylene group, R 10 and R 11 = methyl group, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 10), “BPE-500 (R 8 and R 9 = ethylene group, R 10 and R 11 = Methyl group, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 17) ”;“ SR349 (R 8 and R 9 = ethylene group, R 10 and R 11 ) manufactured by SARTOMER = Hydrogen atom, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 3) ”,“ SR601 (R 8 and R 9 = ethylene group, R 10 and R 11 = hydrogen atom, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 4) "," SR602 (R 8 and R 9 = an ethylene group, R 10 and R 11 = hydrogen atom, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m @ 2 = 10) "," SR348 (R 8 and R 9 = Ethylene group, R 10 and R 11 = methyl group, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 2) ”,“ SR480 (R 8 and R 9 = ethylene group, R 10 and R 11 = methyl group, R 12 And R 13 = methyl group, m1 + m2 = 10); “FA-321A manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. (R 8 and R 9 = ethylene group, R 10 and R 11 = water) Element, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 10) ”,“ FA-324A (R 8 and R 9 = ethylene group, R 10 and R 11 = hydrogen atom, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 4) ”,“ FA-320M (R 8 and R 9 = ethylene group, R 10 and R 11 = methyl group, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 2) ”,“ FA-321M (R 8 and R 9 = ethylene group, R 10 and R 11 = methyl group, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 10) ”,“ FA-3218M (R 8 and R 9 = ethylene group, R 10 and R 11 = methyl group, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 18) ”;“ BPE-4 (R 8 and R 9 = ethylene group, R 10 And R 11 = hydrogen atom, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 4) ”,“ BPE-10 (R 8 and R 9 = ethylene group, R 10 and R 11 = hydrogen atom, R 12 and R 13 = Methyl group, m1 + m2 = 10) ”,“ BPE-20 (R 8 and R 9 = ethylene group, R 10 and R 11 = hydrogen atom, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 20) ”,“ BPP -4 (R 8 and R 9 = propylene group, R 10 and R 11 = hydrogen atom, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 4) ”,“ BPP-10 (R 8 and R 9 = propylene group, R 10 and R 11 = hydrogen atom, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 10) ”,“ BPP-20 (R 8 and R 9 = propylene group, R 10 and R 11 = hydrogen atom, R 12 and R 13 = methyl group, m1 + m2 = 20) ”;“ M-211B (R 8 and R 9 = ethylene group, R 10 and R 11 = methyl group, R 12 ) manufactured by Toagosei Co., Ltd. And R 13 = methyl group, m1 + m2 = 2) ”and the like.

ラジカル重合性モノマー(A)は、上記式(V)で表される化合物を、ラジカル重合性モノマー(A)の全重量に対して、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上含む。上記式(V)で表される化合物は、所望する硬化物の特性に応じて、1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。   The radical polymerizable monomer (A) is a compound represented by the above formula (V), preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, based on the total weight of the radical polymerizable monomer (A). More preferably, it contains 80 mass% or more. The compounds represented by the above formula (V) can be used singly or in combination of two or more depending on the desired properties of the cured product.

組成物の粘度調整およびより良好な硬化物の機械特性等の観点から、ラジカル重合性モノマー(A)は、上記式(V)で表される化合物に加えて、下記式(VI)で表される化合物をさらに含むことが好ましい。   From the viewpoint of adjusting the viscosity of the composition and better mechanical properties of the cured product, the radical polymerizable monomer (A) is represented by the following formula (VI) in addition to the compound represented by the above formula (V). It is preferable that the compound further contains.

Figure 2017145301
Figure 2017145301

式(VI)中、R14は、エチレン基、またはプロピレン基(例、1,3−プロピレン基、1,2−プロピレン基)を示し、R15およびR16はそれぞれ、水素原子、またはメチル基を示し、m3は1〜6であり、好ましくは1〜4である。 In the formula (VI), R 14 represents an ethylene group or a propylene group (eg, 1,3-propylene group, 1,2-propylene group), and R 15 and R 16 represent a hydrogen atom or a methyl group, respectively. M3 is 1-6, preferably 1-4.

式(VI)で表される化合物は、公知方法に従い合成することができ、市販品として入手することも可能である。市販品の例としては、新中村化学工業社製の「A−200(R14=エチレン基、R15およびR16=水素原子、m3=4)」、「1G(R14=エチレン基、R15およびR16=メチル基、m3=1)」、「2G(R14=エチレン基、R15およびR16=メチル基、m3=2)」、「3G(R14=エチレン基、R15およびR16=メチル基、m3=3)」、「4G(R14=エチレン基、R15およびR16=メチル基、m3=4)」等が挙げられる。 The compound represented by the formula (VI) can be synthesized according to a known method, and can also be obtained as a commercial product. Examples of commercially available products are “A-200 (R 14 = ethylene group, R 15 and R 16 = hydrogen atom, m3 = 4)”, “1G (R 14 = ethylene group, R” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. 15 and R 16 = methyl group, m3 = 1) ”,“ 2G (R 14 = ethylene group, R 15 and R 16 = methyl group, m3 = 2) ”,“ 3G (R 14 = ethylene group, R 15 and R 16 = methyl group, m3 = 3) ”,“ 4G (R 14 = ethylene group, R 15 and R 16 = methyl group, m3 = 4) ”and the like.

ラジカル重合性モノマー(A)は、上記式(VI)で表される化合物を、ラジカル重合性モノマー(A)の全質量に対して、好ましくは1〜30質量%、より好ましくは5〜20質量%含む。上記式(VI)で表される化合物は、所望する硬化物の特性に応じて、1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。   The radically polymerizable monomer (A) is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 5 to 20% by mass of the compound represented by the formula (VI) with respect to the total mass of the radically polymerizable monomer (A). % Is included. The compounds represented by the above formula (VI) can be used singly or in combination of two or more depending on the desired properties of the cured product.

ラジカル重合性モノマー(A)は、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等の単官能(メタ)アクリレートや、三官能以上の(メタ)アクリレート等を含んでいてもよい。また、ラジカル重合性モノマー(A)は、ウレタン(メタ)アクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート等を含んでいてもよい。   The radical polymerizable monomer (A) may contain monofunctional (meth) acrylates such as methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, trifunctional or higher (meth) acrylates, and the like. Moreover, the radically polymerizable monomer (A) may contain urethane (meth) acrylate, ethoxylated isocyanuric acid tri (meth) acrylate and the like.

〔(ビス)アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤(B)〕
(ビス)アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤(B)は、光照射によりラジカルを発生させて、重合を開始させる成分である。(ビス)アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤(B)は、例えば、光硬化性組成物の光重合開始剤として用いられている公知の(ビス)アシルホスフィンオキサイド化合物を、1種単独で、または2種以上組み合わせて用いることができる。なお、「(ビス)アシルホスフィンオキサイド」との記載は、「アシルホスフィンオキサイド」または「ビスアシルホスフィンオキサイド」を意味する。
[(Bis) acylphosphine oxide photopolymerization initiator (B)]
The (bis) acylphosphine oxide photopolymerization initiator (B) is a component that initiates polymerization by generating radicals by light irradiation. The (bis) acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator (B) is, for example, a known (bis) acylphosphine oxide compound used as a photopolymerization initiator for a photocurable composition, alone or Two or more types can be used in combination. The description “(bis) acylphosphine oxide” means “acylphosphine oxide” or “bisacylphosphine oxide”.

(ビス)アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤(B)のうち、アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、例えば、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2,6−ジメトキシベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2,6−ジクロロベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルメトキシフェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルエトキシフェニルホスフィンオキサイド、2,3,5,6−テトラメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ベンゾイルジ−(2,6−ジメチルフェニル)ホスホネートなどが挙げられる。   Among the (bis) acylphosphine oxide photopolymerization initiator (B), examples of the acylphosphine oxide photopolymerization initiator include 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and 2,6-dimethoxybenzoyldiphenylphosphine. Oxide, 2,6-dichlorobenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoylmethoxyphenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoylethoxyphenylphosphine oxide, 2,3,5,6-tetramethylbenzoyldiphenyl Examples thereof include phosphine oxide and benzoyl di- (2,6-dimethylphenyl) phosphonate.

(ビス)アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤(B)のうち、ビスアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、例えば、ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)−2,5−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)−4−プロピルフェニルホスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)−1−ナフチルホスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,5−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス−(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイドなどが挙げられる。   Among the (bis) acylphosphine oxide photopolymerization initiator (B), examples of the bisacylphosphine oxide photopolymerization initiator include bis- (2,6-dichlorobenzoyl) phenylphosphine oxide, bis- (2, 6-dichlorobenzoyl) -2,5-dimethylphenylphosphine oxide, bis- (2,6-dichlorobenzoyl) -4-propylphenylphosphine oxide, bis- (2,6-dichlorobenzoyl) -1-naphthylphosphine oxide, Bis- (2,6-dimethoxybenzoyl) phenylphosphine oxide, bis- (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, bis- (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,5 -Dimethylphenylphosphine oxa , Bis - such as (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenyl phosphine oxide.

(ビス)アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤(B)としては、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルメトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス−(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイドが好ましい。   Examples of the (bis) acylphosphine oxide photopolymerization initiator (B) include 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoylmethoxyphenylphosphine oxide, and bis- (2,4,6 -Trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide is preferred.

(ビス)アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤(B)は、1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。(ビス)アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤(B)の含有量としては、ラジカル重合性モノマー(A)100質量部に対し、0.1〜10質量部が好ましく、0.5〜5質量部がより好ましい。   The (bis) acylphosphine oxide photopolymerization initiator (B) can be used alone or in combination of two or more. As content of (bis) acylphosphine oxide type photoinitiator (B), 0.1-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of radically polymerizable monomers (A), 0.5-5 mass parts Is more preferable.

〔第三級有機ホスフィン化合物(C)〕
第三級有機ホスフィン化合物(C)は、ラジカル重合を促進させる成分である。第三級有機ホスフィン化合物(C)は、上記(ビス)アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤(B)と組み合わせて用いることにより、特に高いラジカル重合促進効果を発揮する。第三級有機ホスフィン化合物(C)は、例えば、光硬化性組成物に用いられている公知の第三級有機ホスフィン化合物を、1種単独で、または2種以上組み合わせて用いることができる。第三級有機ホスフィン化合物(C)としては、例えば下記式(IV)で表される化合物を用いることができる。
[Tertiary organic phosphine compound (C)]
The tertiary organic phosphine compound (C) is a component that promotes radical polymerization. When the tertiary organic phosphine compound (C) is used in combination with the (bis) acylphosphine oxide photopolymerization initiator (B), it exhibits a particularly high radical polymerization promoting effect. As the tertiary organic phosphine compound (C), for example, known tertiary organic phosphine compounds used in the photocurable composition can be used singly or in combination of two or more. As the tertiary organic phosphine compound (C), for example, a compound represented by the following formula (IV) can be used.

Figure 2017145301
Figure 2017145301

式(IV)中、R〜Rはそれぞれ、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、置換基を有していてもよいアリール基を表す。 In formula (IV), R 5 to R 7 each represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, or an aryl group that may have a substituent.

〜Rはそれぞれ、置換基を有していてもよいフェニル基であることが好ましい。高い造形性の観点からは、R〜Rはそれぞれ、メタ位またはパラ位に置換基を有するフェニル基であることがより好ましく、パラ位に置換基を有するフェニル基であることがさらに好ましい。フェニル基が有していてもよい置換基としては、例えば、炭素数1〜5のアルキル基(例、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基等)、炭素数1〜5のアルコキシ基(例、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ペンチルオキシ基等)などが挙げられ、メチル基またはメトキシ基が好ましい。したがって、第三級有機ホスフィン化合物(C)として特に好ましくは、上記式(IV)のR〜Rがそれぞれ、m−メチルフェニル基、p−メチルフェニル基、m−メトキシフェニル基、またはp−メトキシフェニル基である化合物である。すなわち、第三級有機ホスフィン化合物(C)として特に好ましくは、トリ(m−トリル)ホスフィン、トリ(p−トリル)ホスフィン、トリ(m−アニシル)ホスフィン、またはトリ(p−アニシル)ホスフィンである。これらの化合物を使用した場合には、特に高い造形性が得られる。また、これらの化合物は、R〜Rがフェニル基である化合物(すなわち、トリフェニルホスフィン)よりも人体に対する安全性が高い。第三級有機ホスフィン化合物(C)として最も好ましくは、トリ(p−トリル)ホスフィン、またはトリ(p−アニシル)ホスフィン(特に、トリ(p−トリル)ホスフィン)である。 R 5 to R 7 are each preferably a phenyl group which may have a substituent. From the viewpoint of high formability, each of R 5 to R 7 is more preferably a phenyl group having a substituent at the meta position or para position, and even more preferably a phenyl group having a substituent at the para position. . Examples of the substituent that the phenyl group may have include, for example, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (eg, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, isobutyl group). , T-butyl group, pentyl group, etc.), C1-5 alkoxy group (eg, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, t-butoxy group, pentyloxy group, etc.) A methyl group or a methoxy group is preferable. Therefore, particularly preferably as the tertiary organic phosphine compound (C), R 5 to R 7 in the above formula (IV) are each an m-methylphenyl group, a p-methylphenyl group, an m-methoxyphenyl group, or p. -A compound that is a methoxyphenyl group. That is, the tertiary organic phosphine compound (C) is particularly preferably tri (m-tolyl) phosphine, tri (p-tolyl) phosphine, tri (m-anisyl) phosphine, or tri (p-anisyl) phosphine. . When these compounds are used, particularly high formability is obtained. In addition, these compounds are higher in safety to the human body than compounds in which R 5 to R 7 are phenyl groups (that is, triphenylphosphine). The tertiary organic phosphine compound (C) is most preferably tri (p-tolyl) phosphine or tri (p-anisyl) phosphine (particularly tri (p-tolyl) phosphine).

第三級有機ホスフィン化合物(C)は、1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。第三級有機ホスフィン化合物(C)の含有量としては、ラジカル重合性モノマー(A)100質量部に対し、0.01〜5質量部が好ましく、0.02〜3質量部がより好ましい。   The tertiary organic phosphine compound (C) can be used alone or in combination of two or more. As content of a tertiary organic phosphine compound (C), 0.01-5 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of radically polymerizable monomers (A), and 0.02-3 mass parts is more preferable.

〔ヒンダードアミン化合物(D)〕
ヒンダードアミン化合物(D)は、光安定剤としての役割を果たす成分である。一般的に、光安定剤の多くは、ラジカルを捕捉するため、光硬化反応を阻害する。この光硬化反応の阻害の程度はわずかである。しかしながら、光硬化性組成物を用いて光学的立体造形を行う場合には、光硬化反応の阻害の程度がわずかであっても、造形性に悪影響を及ぼす。すなわち、光硬化性組成物に光安定剤を添加した場合、光学的立体造形における精度の低下、すなわち光造形性の低下が見られる。しかしながら、本発明者らが鋭意検討した結果、種々の光安定剤の中でも、特定の構造を含むヒンダードアミン化合物を用いることにより、光安定剤による造形性の低下を抑制することができることを見出した。本発明で用いられるヒンダードアミン化合物(D)は、下記式(I)で表される構造を含む。
[Hindered amine compound (D)]
The hindered amine compound (D) is a component that plays a role as a light stabilizer. In general, many light stabilizers trap radicals and thus inhibit the photocuring reaction. The degree of inhibition of this photocuring reaction is slight. However, when optical three-dimensional modeling is performed using a photocurable composition, even if the degree of inhibition of the photocuring reaction is slight, the modeling property is adversely affected. That is, when a light stabilizer is added to the photocurable composition, a decrease in accuracy in optical three-dimensional modeling, that is, a decrease in optical modeling property is observed. However, as a result of intensive studies by the present inventors, it has been found that by using a hindered amine compound having a specific structure among various light stabilizers, it is possible to suppress a decrease in formability due to the light stabilizer. The hindered amine compound (D) used in the present invention includes a structure represented by the following formula (I).

Figure 2017145301
Figure 2017145301

式(I)中、nは4〜12の整数を示し、*および*はそれぞれ、結合手を示す。このように、ヒンダードアミン化合物(D)は、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン構造と、直鎖状アルキレン構造とがエステル結合を介して結合している特徴的部位を有する。結合手*および*と結合する構造について特に制限はないが、上記式(I)で表される構造を含むヒンダードアミン化合物(D)として好適には、下記式(II)で表される化合物である。 In formula (I), n represents an integer of 4 to 12, and * 1 and * 2 each represent a bond. Thus, the hindered amine compound (D) has a characteristic site in which the 2,2,6,6-tetramethylpiperidine structure and the linear alkylene structure are bonded through an ester bond. Although there is no restriction | limiting in particular about the structure couple | bonded with bond * 1 and * 2 , As a hindered amine compound (D) containing the structure represented by said Formula (I), the compound represented by following formula (II) is suitable. It is.

Figure 2017145301
Figure 2017145301

式(II)中、Rは、炭素数1〜10のアルキル基、または炭素数1〜10のアルコキシ基を示し、Rは、下記式(III)で表される基、または−COOR(Rは、炭素数1〜4のアルキル基)を示し、nは、4〜12の整数を示す。 In the formula (II), R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and R 2 represents a group represented by the following formula (III) or —COOR 4 (R 4 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), and n represents an integer of 4 to 12.

Figure 2017145301
Figure 2017145301

式(III)中、Rは、炭素数1〜10のアルキル基、または炭素数1〜10のアルコキシ基を示し、*は結合手(Rが結合する炭素原子に結合する結合手)を示す。 In formula (III), R 3 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and * 3 represents a bond (bond bonded to the carbon atom to which R 2 is bonded). Indicates.

およびRで示される炭素数1〜10のアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状および環状のいずれであってもよく、その例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。なかでも、炭素数1〜8の直鎖状アルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。 The alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 1 and R 3 may be linear, branched or cyclic, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, and an n-propyl group. I-propyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group and the like. Especially, a C1-C8 linear alkyl group is preferable and a methyl group is more preferable.

およびRで示される炭素数1〜10のアルコキシ基は、直鎖状、分岐鎖状および環状のいずれであってもよく、その例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基等が挙げられる。なかでも、炭素数1〜8の直鎖状アルコキシ基が好ましく、n−オクチルオキシ基がより好ましい。 The alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 1 and R 3 may be linear, branched or cyclic, and examples thereof include methoxy, ethoxy, propoxy, iso Examples thereof include a propoxy group, an n-butoxy group, a t-butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, a heptyloxy group, an octyloxy group, a nonyloxy group, and a decyloxy group. Especially, a C1-C8 linear alkoxy group is preferable and n-octyloxy group is more preferable.

で示される炭素数1〜4のアルキル基は、直鎖状および分岐鎖状のいずれであってもよく、その例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。なかでも、メチル基が好ましい。 The alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 4 may be either linear or branched, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an i-propyl group. , N-butyl group, isobutyl group, t-butyl group and the like. Of these, a methyl group is preferable.

nは、好ましくは6〜10の整数であり、より好ましくは7〜9の整数であり、さらに好ましくは8である。   n is preferably an integer of 6 to 10, more preferably an integer of 7 to 9, and still more preferably 8.

ヒンダードアミン化合物(D)は、1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。高い造形性の観点から、ヒンダードアミン化合物(D)は、好ましくは、式(II)中、Rが、炭素数1〜8の直鎖状アルキル基、または炭素数1〜8の直鎖状アルコキシ基であり、Rが、上記式(III)で表される基であり、nが、6〜10の整数であり、式(III)中、Rが、炭素数1〜8の直鎖状アルキル基、または炭素数1〜8の直鎖状アルコキシ基である化合物を含む。ヒンダードアミン化合物(D)として、より好ましくは、下記式(VII)で表される化合物、または、下記式(VIII)で表される化合物および下記式(IX)で表される化合物の混合物であり、さらに好ましくは下記式(VIII)で表される化合物および下記式(IX)で表される化合物の混合物である。下記式(VII)で表される化合物は、例えば、BASF社製Tinuvine 123として入手することができる。下記式(VIII)で表される化合物および下記式(IX)で表される化合物の混合物は、例えば、BASF社製Tinuvine 292として入手することができる。 A hindered amine compound (D) can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. From the viewpoint of high shapability, hindered amine compound (D), preferably, in formula (II), R 1 is a linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a straight alkoxy, R 2 is a group represented by the above formula (III), n is an integer of 6 to 10, and R 3 is a straight chain having 1 to 8 carbon atoms in the formula (III). A compound having a linear alkyl group or a linear alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms. The hindered amine compound (D) is more preferably a compound represented by the following formula (VII), or a mixture of a compound represented by the following formula (VIII) and a compound represented by the following formula (IX). More preferably, it is a mixture of a compound represented by the following formula (VIII) and a compound represented by the following formula (IX). The compound represented by the following formula (VII) can be obtained, for example, as Tinuvine 123 manufactured by BASF. A mixture of the compound represented by the following formula (VIII) and the compound represented by the following formula (IX) can be obtained, for example, as Tinuvine 292 manufactured by BASF.

Figure 2017145301
Figure 2017145301

Figure 2017145301
Figure 2017145301

また、特定の第三級有機ホスフィン化合物(C)と特定のヒンダードアミン化合物(D)との組み合わせによれば、光造形性が特に高くなる。特に高い光造形性の観点からは、上記式(II)で表され、nが6〜10の整数であるヒンダードアミン化合物(D)と、トリス(p−トリル)ホスフィンまたはトリス(p−アニシル)ホスフィンとの組み合わせが好ましく、上記式(II)で表され、nが7〜9の整数であるヒンダードアミン化合物(D)と、トリス(p−トリル)ホスフィンとの組み合わせがより好ましい。   Moreover, according to the combination of a specific tertiary organic phosphine compound (C) and a specific hindered amine compound (D), the optical modeling property is particularly high. From the viewpoint of particularly high optical modeling, the hindered amine compound (D) represented by the above formula (II) and n is an integer of 6 to 10, and tris (p-tolyl) phosphine or tris (p-anisyl) phosphine. A combination of a hindered amine compound (D) represented by the above formula (II) and n being an integer of 7 to 9 and tris (p-tolyl) phosphine is more preferable.

ヒンダードアミン化合物(D)の含有量としては、ラジカル重合性モノマー(A)100質量部に対し、0.01〜5質量部が好ましく、0.1〜3質量部がより好ましい。   As content of a hindered amine compound (D), 0.01-5 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of radically polymerizable monomers (A), and 0.1-3 mass parts is more preferable.

本発明の光硬化性組成物は、各成分を公知方法に従い混合することにより作製することができる。本発明の光硬化性組成物は、基本的に液状の性状を有する。   The photocurable composition of the present invention can be prepared by mixing each component according to a known method. The photocurable composition of the present invention basically has a liquid property.

本発明の光硬化性組成物は、必要に応じ、本発明の効果を顕著に損なわない範囲内で、顔料や染料等の着色剤、消泡剤、レベリング剤、増粘剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤や、充填材(架橋ポリマー粒子、シリカ、ガラス粉、セラミックス粉、金属粉等)等を含有していてもよい。   The photocurable composition of the present invention is, as necessary, a colorant such as a pigment or a dye, an antifoaming agent, a leveling agent, a thickener, a flame retardant, an oxidation, within a range that does not significantly impair the effects of the present invention. An additive such as an inhibitor and an ultraviolet absorber, a filler (crosslinked polymer particles, silica, glass powder, ceramic powder, metal powder, etc.) and the like may be contained.

本発明の光硬化性組成物は、光安定剤の添加による光造形性の低下が抑制されている。よって、本発明の光硬化性組成物は、良好な保存安定性と光造形性とを有している。したがって、本発明の光硬化性組成物は、光学的立体造形用途に好適であり、特に面露光方式による光学的立体造形用途に好適である。すなわち、本発明の光硬化性組成物は、光学的立体造形に好適に使用でき、特に面露光方式による光学的立体造形に好適に使用できる。また、本発明の光硬化性組成物は、例えば、インクジェットプリンタ用の光硬化型インク、光硬化型接着剤、光硬化性コーティング剤、光硬化性シール剤、フォトレジスト材料、光硬化型成型材料等にも使用することができる。   In the photocurable composition of the present invention, the reduction in the optical shaping property due to the addition of the light stabilizer is suppressed. Therefore, the photocurable composition of the present invention has good storage stability and stereolithography. Therefore, the photocurable composition of the present invention is suitable for optical three-dimensional modeling, and particularly suitable for optical three-dimensional modeling using a surface exposure method. That is, the photocurable composition of the present invention can be suitably used for optical three-dimensional modeling, and can be particularly suitably used for optical three-dimensional modeling by a surface exposure method. Moreover, the photocurable composition of the present invention includes, for example, a photocurable ink for an inkjet printer, a photocurable adhesive, a photocurable coating agent, a photocurable sealant, a photoresist material, and a photocurable molding material. Etc. can also be used.

立体造形物は、本発明の光硬化性組成物を光学的立体造形装置(特に、面露光方式光学的立体造形装置)により硬化させる工程を含む方法により製造することができる。当該製造方法によれば、精度の高い立体造形物を得ることができる。光学的立体造形装置には、公知の光造形式3Dプリンタ等を用いることができる。面露光方式の光学的立体造形の具体例として、本発明の光硬化性組成物の液面に所望のパターンが得られるように紫外光を照射して所定厚みを有する光硬化層を形成し、次いでこの光硬化層に本発明の光硬化性組成物を供給し、同様に紫外光を照射して前記光硬化層と連続した光硬化層を積層させ、この光硬化層の積層を繰り返すことにより、立体造形物を得ることができる。   The three-dimensional model can be manufactured by a method including a step of curing the photocurable composition of the present invention with an optical three-dimensional model apparatus (particularly, a surface exposure type optical three-dimensional model apparatus). According to the manufacturing method, a highly accurate three-dimensional model can be obtained. A known optical structure type 3D printer or the like can be used for the optical three-dimensional modeling apparatus. As a specific example of the optical three-dimensional modeling of the surface exposure method, a photocured layer having a predetermined thickness is formed by irradiating ultraviolet light so that a desired pattern is obtained on the liquid surface of the photocurable composition of the present invention, Next, by supplying the photocurable composition of the present invention to this photocured layer, similarly irradiating with ultraviolet light, laminating the photocured layer continuous with the photocured layer, and repeating the lamination of the photocured layer A three-dimensional model can be obtained.

以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not restrict | limited to these Examples.

〔光硬化性組成物の調製〕
表1に記載の各成分を、表1に示す質量割合で約60℃にて均一に混合して、各実施例、各比較例および参考例1の光硬化性組成物を得た。得られた光硬化性組成物について、下記の手順にて、光造形性を評価した。結果を表1に示す。
(Preparation of photocurable composition)
The components described in Table 1 were uniformly mixed at a mass ratio shown in Table 1 at about 60 ° C. to obtain photocurable compositions of Examples, Comparative Examples, and Reference Example 1. About the obtained photocurable composition, the optical shaping property was evaluated in the following procedure. The results are shown in Table 1.

〔光造形性評価〕
各実施例、各比較例および参考例1の光硬化性組成物を用い、ローランドディー.ジー.社製の面露光方式3Dプリンタ「ARM−10」(UV−LED光源)によって、所定の寸法の四角柱および円柱の造形を試みた。造形条件に関し、積層ピッチは0.15mm、照射時間は1層あたり25秒とした。四角柱および円柱の試作結果から、以下の基準に基づいて、造形性を評価した。
5点:1mm×1mmの四角柱と、直径1mmの円柱を造形できた。
4点:1.5mm×1.5mmの四角柱と、直径1.5mmの円柱を造形できた。
3点:2mm×2mmの四角柱と、直径2mmの円柱を造形できた。
2点:2.5mm×2.5mmの四角柱と、直径2.5mmの円柱を造形できた。
1点:3mm×3mmの四角柱と、直径3mmの円柱を造形できた。
0点:四角柱および円柱を造形できなかった。
[Optical modeling evaluation]
Using the photocurable composition of each Example, each Comparative Example and Reference Example 1, Roland Dee. Gee. An attempt was made to form quadrangular columns and cylinders of predetermined dimensions using a surface exposure 3D printer “ARM-10” (UV-LED light source) manufactured by the company. Regarding the modeling conditions, the stacking pitch was 0.15 mm, and the irradiation time was 25 seconds per layer. From the prototype results of the quadrangular column and cylinder, the formability was evaluated based on the following criteria.
Five points: A rectangular column of 1 mm × 1 mm and a cylinder of 1 mm in diameter could be formed.
4 points: A 1.5 mm × 1.5 mm square column and a cylinder with a diameter of 1.5 mm could be formed.
3 points: A square column of 2 mm × 2 mm and a cylinder of 2 mm in diameter could be formed.
2 points: A 2.5 mm × 2.5 mm square column and a 2.5 mm diameter cylinder could be formed.
1 point: A 3 mm × 3 mm square column and a 3 mm diameter cylinder could be formed.
0 point: A rectangular column and a cylinder could not be formed.

Figure 2017145301
Figure 2017145301

(表中の各成分についての数値は、質量割合を示す。)
A−BPE−10(新中村化学工業社製):エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート(式(V)において、RおよびRがエチレン基であり、R10およびR11が水素原子であり、R12およびR13がメチル基であり、m1+m2=10である化合物)
A−BPE−20(新中村化学工業社製):エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート
(式(V)において、RおよびRがエチレン基であり、R10およびR11が水素原子であり、R12およびR13がメチル基であり、m1+m2=17である化合物)
SR348(SARTOMER社製):エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(式(V)において、RおよびRがエチレン基であり、R10およびR11がメチル基であり、R12およびR13がメチル基であり、m1=1、m2=1である化合物)
1G(新中村化学工業社製):エチレングリコールジメタクリレート
4G(新中村化学工業社製):ポリエチレングリコール#200ジメタクリレート
FA−400M(日立化成社製):メトキシポリエチレングリコール#400メタクリレート
Irgacure TPO(BASF社製):2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド
TPTP(北興化学工業社製):トリ(p−トリル)ホスフィン
TMTP(北興化学工業社製):トリ(m−トリル)ホスフィン
TOTP(北興化学工業社製):トリ(o−トリル)ホスフィン
Tinuvin 292(BASF社製):ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート(70〜80%)とメチル1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルセバケート(20〜30%)の混合物(上記式(VIII)で表される化合物および上記式(IX)で表される化合物の混合物)
Tinuvin 123(BASF社製):デカン二酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−(オクチルオキシ)−4−ピペリジニル)エステル、1,1−ジメチルエチルヒドロペルオキシドとオクタンの反応生成物(上記式(VII)で表される化合物)
Tinuvin 144(BASF社製):ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ブチルマロネート(下記式(X)で表される化合物)
Tinuvin 5100(BASF社製):ヒンダードアミン化合物
LA−63P(ADEKA社製):ヒンダードアミン化合物(下記式(XI)で表される化合物)
(Numerical values for each component in the table indicate mass percentages.)
A-BPE-10 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.): ethoxylated bisphenol A diacrylate (in the formula (V), R 8 and R 9 are ethylene groups, R 10 and R 11 are hydrogen atoms, R Compound in which 12 and R 13 are methyl groups, and m1 + m2 = 10)
A-BPE-20 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.): ethoxylated bisphenol A diacrylate (in the formula (V), R 8 and R 9 are ethylene groups, R 10 and R 11 are hydrogen atoms, R Compound in which 12 and R 13 are methyl groups and m1 + m2 = 17)
SR348 (manufactured by SARTOMER): ethoxylated bisphenol A dimethacrylate (in the formula (V), R 8 and R 9 are ethylene groups, R 10 and R 11 are methyl groups, and R 12 and R 13 are methyl groups) And m1 = 1 and m2 = 1)
1G (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.): ethylene glycol dimethacrylate 4G (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.): polyethylene glycol # 200 dimethacrylate FA-400M (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.): methoxypolyethylene glycol # 400 methacrylate Irgacure TPO (BASF 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide TPTP (made by Hokuko Chemical Co., Ltd.): tri (p-tolyl) phosphine TMTP (made by Hokuko Chemical Co., Ltd.): tri (m-tolyl) phosphine TOTP (Hokuko) Chemical Industries): Tri (o-tolyl) phosphine Tinuvin 292 (BASF): Bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate (70-80%) and methyl 1, 2,2,6,6-pentamethyl-4-pi Rijirusebaketo mixtures (20-30%) (a mixture of the compound represented by the compound represented by formula (VIII) and the formula (IX))
Tinuvin 123 (manufactured by BASF): decanedioic acid bis (2,2,6,6-tetramethyl-1- (octyloxy) -4-piperidinyl) ester, reaction product of 1,1-dimethylethyl hydroperoxide and octane Product (compound represented by the above formula (VII))
Tinuvin 144 (BASF): bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) [[3,5-bis (1,1-dimethylethyl) -4-hydroxyphenyl] methyl] butyl Malonate (compound represented by the following formula (X))
Tinuvin 5100 (manufactured by BASF): hindered amine compound LA-63P (manufactured by ADEKA): hindered amine compound (compound represented by the following formula (XI))

Figure 2017145301
Figure 2017145301

Figure 2017145301
Figure 2017145301

参考例1は、光造形性に関して基準となる、光安定剤であるヒンダードアミン化合物を含まない光硬化性組成物である。ヒンダードアミン化合物としてTinuvin 144を用いた比較例1においては、光造形性が著しく低下し、立体造形物(四角柱および円柱)を作製できなかった。ヒンダードアミン化合物としてTinuvin 5100を用いた比較例2においては、光造形性が大きく低下した。ヒンダードアミン化合物としてLA−63Pを用いた比較例3においては、光造形性が著しく低下し、立体造形物を作製できなかった。これらの結果より、光硬化性組成物への光安定剤(ヒンダードアミン化合物)の添加が、光造形性に大きく影響することがわかる。これに対し、ヒンダードアミン化合物としてTinuvin 292を用いた実施例1においては、光造形性の低下が見られなかった。また、ヒンダードアミン化合物としてTinuvin 123を用いた実施例2においては、光造形性の低下がわずかであった。Tinuvin 292とTinuvin 123は、上記式(I)で表される共通の化学構造を有する。よって、以上の結果より、特定の化学構造を含むヒンダードアミン化合物を光安定剤に用いた場合には、光安定剤の添加による光造形性の低下が抑制されることがわかる。   Reference Example 1 is a photocurable composition that does not contain a hindered amine compound that is a light stabilizer and serves as a reference for stereolithography. In Comparative Example 1 in which Tinuvin 144 was used as the hindered amine compound, the optical modeling property was remarkably deteriorated, and a three-dimensional modeled object (square column and cylinder) could not be produced. In Comparative Example 2 in which Tinuvin 5100 was used as the hindered amine compound, the optical modeling performance was greatly reduced. In Comparative Example 3 in which LA-63P was used as the hindered amine compound, the optical modeling property was remarkably lowered, and a three-dimensional modeled object could not be produced. From these results, it can be seen that the addition of a light stabilizer (hindered amine compound) to the photocurable composition greatly affects the optical modeling. On the other hand, in Example 1 using Tinuvin 292 as the hindered amine compound, no reduction in stereolithography was observed. Moreover, in Example 2 using Tinuvin 123 as the hindered amine compound, there was a slight decrease in stereolithography. Tinuvin 292 and Tinuvin 123 have a common chemical structure represented by the above formula (I). Therefore, it can be seen from the above results that when a hindered amine compound containing a specific chemical structure is used as a light stabilizer, a decrease in the optical shaping property due to the addition of the light stabilizer is suppressed.

また、実施例3および4ならびに比較例4および5では、第三級有機ホスフィン化合物の種類を変えたが、実施例1、3および4の比較より、光造形性に優れるのは、上記式(IV)中のR〜Rがパラ位に置換基を有するフェニル基である化合物>上記式(IV)中のR〜Rがメタ位に置換基を有するフェニル基である化合物>上記式(IV)中のR〜Rがオルト位に置換基を有するフェニル基である化合物の順であることがわかる。また、実施例3および4では、ヒンダードアミン化合物としてTinuvin 292を用い、比較例4および5では、ヒンダードアミン化合物としてTinuvin 5100を用いたが、ここでもヒンダードアミン化合物の種類による光造形性への影響が見られ、ヒンダードアミン化合物としてTinuvin 292をTinuvin 5100に変更した場合には、光造形性が低下することがわかる。 Further, in Examples 3 and 4 and Comparative Examples 4 and 5, the type of the tertiary organic phosphine compound was changed. R 5 to R 7 in the IV) is a phenyl group having a substituent at the para position compound> R 5 to R 7 in the formula (IV) is a phenyl group having a substituent at the meta position compound> the It turns out that it is the order of the compound whose R < 5 > -R < 7 > in Formula (IV) is a phenyl group which has a substituent in ortho position. In Examples 3 and 4, Tinuvin 292 was used as the hindered amine compound, and Tinuvin 5100 was used as the hindered amine compound in Comparative Examples 4 and 5. Here, the effect of the hindered amine compound on the optical shaping property was also observed. When Tinuvin 292 is changed to Tinuvin 5100 as the hindered amine compound, it can be seen that the optical shaping property is lowered.

本発明の光硬化性組成物は、光学的立体造形用途に好適であり、特に面露光方式による光学的立体造形用途に好適である。また、例えば、インクジェットプリンタ用の光硬化型インク、光硬化型接着剤、光硬化性コーティング剤、光硬化性シール剤、フォトレジスト材料、光硬化型成型材料等にも使用することができる。   The photocurable composition of the present invention is suitable for optical three-dimensional modeling, and particularly suitable for optical three-dimensional modeling using a surface exposure method. Further, for example, it can also be used for photocurable inks for inkjet printers, photocurable adhesives, photocurable coating agents, photocurable sealants, photoresist materials, photocurable molding materials, and the like.

Claims (7)

ラジカル重合性モノマー(A)、(ビス)アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤(B)、第三級有機ホスフィン化合物(C)、およびヒンダードアミン化合物(D)を含有し、
前記ヒンダードアミン化合物(D)が下記式(I)で表される構造を含む、光硬化性組成物。
Figure 2017145301
(式中、nは4〜12の整数を示し、*および*はそれぞれ、結合手を示す。)
Containing a radically polymerizable monomer (A), a (bis) acylphosphine oxide photopolymerization initiator (B), a tertiary organic phosphine compound (C), and a hindered amine compound (D);
The photocurable composition in which the said hindered amine compound (D) contains the structure represented by following formula (I).
Figure 2017145301
(In the formula, n represents an integer of 4 to 12, and * 1 and * 2 each represent a bond.)
前記ヒンダードアミン化合物(D)が、下記式(II)で表される化合物である、請求項1に記載の光硬化性組成物。
Figure 2017145301
(式中、Rは、炭素数1〜10のアルキル基、または炭素数1〜10のアルコキシ基を示し、Rは、下記式(III)で表される基、または−COOR(Rは、炭素数1〜4のアルキル基)を示し、nは、4〜12の整数を示す。)
Figure 2017145301
(式中、Rは、炭素数1〜10のアルキル基、または炭素数1〜10のアルコキシ基を示し、*は結合手を示す。)
The photocurable composition according to claim 1, wherein the hindered amine compound (D) is a compound represented by the following formula (II).
Figure 2017145301
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and R 2 represents a group represented by the following formula (III) or —COOR 4 (R 4 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n represents an integer of 4 to 12).
Figure 2017145301
(In the formula, R 3 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and * 3 represents a bond.)
前記第三級有機ホスフィン化合物(C)が、下記式(IV)で表される化合物である、請求項1または2に記載の光硬化性組成物。
Figure 2017145301
(式中、R〜Rはそれぞれ、置換基を有していてもよいフェニル基を表す。)
The photocurable composition according to claim 1 or 2, wherein the tertiary organic phosphine compound (C) is a compound represented by the following formula (IV).
Figure 2017145301
(In the formula, R 5 to R 7 each represents a phenyl group which may have a substituent.)
前記式(IV)のR〜Rがそれぞれ、m−メチルフェニル基、p−メチルフェニル基、m−メトキシフェニル基、またはp−メトキシフェニル基である、請求項3に記載の光重合性組成物。 The photopolymerizable property according to claim 3, wherein R 5 to R 7 in the formula (IV) are each an m-methylphenyl group, a p-methylphenyl group, an m-methoxyphenyl group, or a p-methoxyphenyl group. Composition. 前記式(II)のnが6〜10の整数であり、前記第三級有機ホスフィン化合物(C)が、トリス(p−トリル)ホスフィンまたはトリス(p−アニシル)ホスフィンである、請求項2に記載の光重合性組成物。   The n in the formula (II) is an integer of 6 to 10, and the tertiary organic phosphine compound (C) is tris (p-tolyl) phosphine or tris (p-anisyl) phosphine. The photopolymerizable composition as described. 前記式(II)のnが7〜9の整数であり、前記第三級有機ホスフィン化合物(C)が、トリス(p−トリル)ホスフィンである、請求項2に記載の光重合性組成物。   The photopolymerizable composition according to claim 2, wherein n in the formula (II) is an integer of 7 to 9, and the tertiary organic phosphine compound (C) is tris (p-tolyl) phosphine. 光学的立体造形用である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の光硬化性組成物。
The photocurable composition according to any one of claims 1 to 6, which is for optical three-dimensional modeling.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPWO2019156163A1 (en) * 2018-02-07 2021-01-28 三菱ケミカル株式会社 Photocurable compositions, shaped objects and hydrogels

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