JP2018053133A - Resin composition for optical solid molding - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin composition for molding an optical solid that provides a solid molded article small in shrinkage rate during curing and excellent in dimensional accuracy, high in physical strength and excellent in toughness, having high heat deformation temperature and excellent in heat resistance, high in hardness and high in shape retention property, and low in yellowness, high in light transmissivity and excellent in color tone and transparency.SOLUTION: There is provided a resin composition for molding an optical solid, containing a cationic polymerizable organic compound (A), a radical polymerizable organic compound (B), a cationic polymerization initiator (C), and a radical polymerization initiator (D), and having a ratio (W/W) of the content of the radical polymerizable organic compound (B) (W) (mass) to the content of the cationic polymerizable organic compound (A) (W) (mass) of 0.45 or more, and containing an aromatic polyepoxy compound (A-1) having 3 or more epoxy groups of 30 to 80 mass% based on total mass of the cationic polymerizable organic compound (A) contained in the resin composition for molding an optical solid.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、光照射時の反応性に優れ、しかも力学的強度が高くて靭性に優れ、耐熱性および透明性に優れ、しかも黄変がなくて色調に優れる立体造形物を与える光学的立体造形用樹脂組成物および当該光学的立体造形用樹脂組成物を用いて光学的立体造形を行って立体造形物を製造する方法に関する。   The present invention provides an optical three-dimensional modeling that provides a three-dimensional molded article that has excellent reactivity during light irradiation, high mechanical strength, excellent toughness, excellent heat resistance and transparency, and is excellent in color tone without yellowing. The present invention relates to a method for producing a three-dimensional model by performing optical three-dimensional modeling using the resin composition for optical and the resin composition for optical three-dimensional modeling.

近年、コンピューターに入力された三次元データに基づいて液状の光硬化性樹脂組成物を立体的に光学造形する方法が、金型などを作製することなく目的とする立体造形物を良好な寸法精度で製造し得ることから、広く採用されるようになっている。
光学的立体造形法の代表的な例としては、容器に入れた液状の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厚みを硬化させ、ついで該硬化層の上に1層分の液状樹脂を供給し、同様に紫外線レーザーで前記と同様に照射硬化させ、連続した硬化層を得る積層操作を繰り返すことによって最終的に立体造形物を得る方法を挙げることができる。この光学的立体造形方法により、形状のかなり複雑な造形物をも、容易に且つ比較的短時間に製造することができる。
In recent years, a method for three-dimensional optical modeling of a liquid photocurable resin composition based on three-dimensional data input to a computer has a good dimensional accuracy without producing a mold or the like. Have been widely adopted.
As a typical example of the optical three-dimensional modeling method, an ultraviolet laser controlled by a computer is selectively irradiated so that a desired pattern is obtained on the liquid surface of the liquid photocurable resin composition placed in a container. Finally, a predetermined thickness is cured, and then a liquid resin for one layer is supplied onto the cured layer, and similarly cured by irradiation with an ultraviolet laser in the same manner as described above to repeat the lamination operation to obtain a continuous cured layer. The method of obtaining a three-dimensional molded item can be mentioned. By this optical three-dimensional modeling method, it is possible to easily manufacture a model having a considerably complicated shape in a relatively short time.

光学的立体造形に用いる樹脂または樹脂組成物については、活性エネルギー線による硬化感度が高くて短い造形時間で立体造形物を製造できること、低粘度で造形時の取り扱い性に優れることが求められている。   About resin or resin composition used for optical three-dimensional modeling, it is required that a three-dimensional model can be manufactured in a short modeling time with high curing sensitivity by active energy rays, and it has low viscosity and excellent handleability at the time of modeling. .

また、光学的立体造形用樹脂組成物を用いて光造形して得られる立体造形物は、設計の途中で各種工業製品の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、鋳型を製作するための樹脂型、金型を製作するためのベースモデルなどとして広く利用されている。
光学的立体造形用樹脂組成物を用いて光学的立体造形して得られる立体造形物に対しては、破断強度などの力学的強度が高くて靭性に優れていて、丈夫で破損しにくいことが求められている。
さらに、近年では、光学的立体造形用樹脂組成物を用いて光学的立体造形して得られる立体造形物には、優れた耐熱性、高い透明性が求められている。また、例えば、自動車やオートバイのレンズのモデル、美術品の復元、模造や現代アート、ガラス張りの建築物のデザインプレゼンテーションモデルのような美術工芸品分野などでは、透明性と共に、黄変がなく優れた色調を有する立体造形物を与える光学的立体造形用樹脂組成物が求められている。
In addition, the three-dimensional model obtained by optical modeling using the resin composition for optical three-dimensional modeling is a model for verifying the appearance design of various industrial products during the design, and for checking the functionality of parts. It is widely used as a model, a resin mold for manufacturing a mold, and a base model for manufacturing a mold.
For three-dimensional objects obtained by optical three-dimensional modeling using a resin composition for optical three-dimensional modeling, mechanical strength such as breaking strength is high and toughness is strong, and it is strong and difficult to break. It has been demanded.
Furthermore, in recent years, excellent heat resistance and high transparency are required for a three-dimensional model obtained by optical three-dimensional modeling using a resin composition for optical three-dimensional modeling. Also, for example, in the arts and crafts field such as automobile and motorcycle lens models, restoration of artworks, imitation and contemporary art, and design presentation models of glass-walled buildings, it is excellent with transparency and no yellowing There is a demand for a resin composition for optical three-dimensional modeling that gives a three-dimensional modeled object having a color tone.

力学的強度が高くて靭性に優れている立体造形物を製造するにあたっては、エポキシ基を有するカチオン重合性有機化合物および不飽和二重結合を有するラジカル重合性有機化合物を含有する光学的立体造形用樹脂組成物に、テトラエチレンオキシド単位および/または2−置換テトラエチレンオキシド単位からなり且つ両末端に水酸基を有するポリエーテルからなる柔軟性向上剤(引っ張り伸び性向上剤)を配合した光学的立体造形用樹脂組成物が提案されている(特許文献1)。この特許文献1には、ポリエーテルを配合した当該光学的立体造形用樹脂組成物を用いて光学的立体造形を行うと、引っ張り伸び性が向上するだけでなく、荷重たわみ性に優れる立体造形物(荷重たわみ温度の低下の少ない立体造形物)が得られると記載されている。しかし、本発明者らが、この特許文献1に記載されている光学的立体造形用樹脂組成物、特にその実施例1、実施例10などに記載されている光学的立体造形用樹脂組成物を用いて追試実験を行ったところ、光学的立体造形が困難であったり、また光学的立体造形が可能であっても得られる立体造形物が弱くて脆く、荷重たわみ性(耐熱性)、引っ張り伸び性、靭性に優れる実用可能な立体造形物を得ることができなかった。   For the production of a three-dimensional structure having high mechanical strength and excellent toughness, for producing an optical three-dimensional structure containing a cationic polymerizable organic compound having an epoxy group and a radical polymerizable organic compound having an unsaturated double bond Resin for optical three-dimensional modeling which mix | blended the softness | flexibility improver (tensile elongation improver) which consists of a polyether which consists of a tetraethylene oxide unit and / or 2-substituted tetraethylene oxide unit, and has a hydroxyl group at both the terminal in the resin composition A composition has been proposed (Patent Document 1). In Patent Document 1, when optical stereolithography is performed using the resin composition for optical stereolithography blended with polyether, not only the tensile elongation is improved, but also the stereolithography product having excellent load flexibility. It is described that a three-dimensionally shaped object with little decrease in the deflection temperature under load is obtained. However, the present inventors have prepared the resin composition for optical three-dimensional modeling described in Patent Document 1, particularly the resin composition for optical three-dimensional modeling described in Example 1 and Example 10 thereof. When a follow-up experiment was conducted, optical solid modeling was difficult, and even when optical three-dimensional modeling was possible, the resulting three-dimensional model was weak and brittle, load deflection (heat resistance), tensile elongation It was not possible to obtain a practical three-dimensional model having excellent properties and toughness.

また、本発明者らは、カチオン重合性有機化合物およびラジカル重合性有機化合物を含む光学的立体造形用樹脂組成物中にオキセタン化合物およびポリアルキレンエーテル系化合物を含有させると、衝撃強度が大きくて靭性に優れる立体造形物を与える光学的立体造形用樹脂組成物が得られることを見出して先に出願した(特許文献2を参照)。
オキセタン化合物およびポリアルキレンエーテルを含有するこの光学的立体造形用樹脂組成物を光造形して得られる立体造形物は、衝撃強度が高くて靭性に優れているが、黄味がかった色調を呈し、また濁りを有していて光透過率が十分ではないため、色調や透明性が問題とされない用途には有効に使用できるが、色調が良好で透明性に優れることが求められる用途には適さないものであり、しかも耐熱性が不十分である。
In addition, when the present inventors include an oxetane compound and a polyalkylene ether compound in an optical three-dimensional resin composition containing a cationically polymerizable organic compound and a radically polymerizable organic compound, the impact strength is high and the toughness is increased. It was found out that a resin composition for optical three-dimensional modeling that gives a three-dimensional molded product excellent in the above can be obtained (see Patent Document 2).
The three-dimensional structure obtained by optical modeling of this optical three-dimensional resin composition containing an oxetane compound and a polyalkylene ether has high impact strength and excellent toughness, but exhibits a yellowish color tone, Also, because it has turbidity and the light transmittance is not sufficient, it can be used effectively for applications where color tone and transparency are not a problem, but it is not suitable for applications that require good color tone and excellent transparency. In addition, the heat resistance is insufficient.

また、光造形して得られる立体造形物の透明性を向上させるために、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキシルカルボキシレートのような脂環式エポキシ化合物を主体とするカチオン重合性有機化合物、ラジカル重合性有機化合物、カチオン重合開始剤およびラジカル重合開始剤を含有する光学的立体造形用樹脂組成物中に、ラジカル重合性有機化合物の一部としてポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートを含有させることが提案されている(特許文献3)。
しかし、この光学的立体造形用樹脂組成物を光造形して得られる立体造形物は、衝撃強度が低くて靭性、耐久性に劣っており、さらに耐熱性が十分ではない。
Moreover, in order to improve the transparency of the three-dimensional modeled object obtained by stereolithography, cationic polymerization mainly comprising an alicyclic epoxy compound such as 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexylcarboxylate. Polyalkylene glycol di (meth) acrylate as a part of the radical polymerizable organic compound in the resin composition for optical three-dimensional modeling containing a polymerizable organic compound, a radical polymerizable organic compound, a cationic polymerization initiator and a radical polymerization initiator It has been proposed to contain (Patent Document 3).
However, a three-dimensional model obtained by optical modeling of the optical three-dimensional model resin composition has low impact strength, inferior toughness and durability, and further has insufficient heat resistance.

さらに、ウレタン(メタ)アクリレートを主体とするラジカル重合性の光学的立体造形用樹脂組成物中にラジカル重合性有機化合物の一部としてポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートを含有させて、光造形して得られる立体造形物の耐衝撃性を向上させることが提案されている(特許文献4)。
しかし、この光学的立体造形用樹脂組成物は、光重合性成分としてラジカル重合性有機化合物のみを含有し、カチオン重合性有機化合物を含有しないため、光造形して得られる立体造形物の寸法精度が低く、反りによる変形があり、また酸素阻害のため表面近傍の樹脂が十分に硬化せず、仮に樹脂そのものが十分な透明性を有していても、光学的立体造形を行った後の造形物の表面は荒れて十分に光を透過しないなどの欠点を有する。
Furthermore, the resin composition for radically polymerizable optical three-dimensional modeling mainly composed of urethane (meth) acrylate contains polyalkylene glycol (meth) acrylate as a part of the radical polymerizable organic compound, and is subjected to optical modeling. It has been proposed to improve the impact resistance of the resulting three-dimensional structure (Patent Document 4).
However, since this resin composition for optical three-dimensional modeling contains only a radical polymerizable organic compound as a photopolymerizable component and does not contain a cationic polymerizable organic compound, the dimensional accuracy of a three-dimensional model obtained by optical modeling Is low, has deformation due to warping, and the resin near the surface does not cure sufficiently due to oxygen inhibition, and even if the resin itself has sufficient transparency, modeling after optical three-dimensional modeling The surface of an object is rough and does not transmit light sufficiently.

特開2003−73457号公報JP 2003-73457 A 特開2005−15739号公報JP 2005-15739 A 特表2004−530773号公報Special table 2004-530773 gazette 特開平9−194540号公報JP-A-9-194540

本発明の目的は、低粘度で造形時の取り扱い性に優れ、活性エネルギー線による硬化感度が高くて短い活性エネルギー線照射時間で立体造形物を生産性よく製造することができ、造形物の解像度が高く造形精度および寸法精度に優れる光学的立体造形物を与えるという光学的立体造形用樹脂組成物に必要な基本的物性を備えた上で、硬化時の収縮率が小さくて寸法精度に優れ、力学的強度が高くて靭性に優れ、形状保持性、耐熱性および透明性に優れ、しかも黄変がなくて色調に優れる立体造形物を与える光学的立体造形用樹脂組成物を提供することである。
さらに、本発明の目的は、上記した光学的立体造形用樹脂組成物を用いて、硬化時の低収縮性、力学的特性、形状保持性、耐熱性、透明性および色調に優れる立体造形物を製造する方法を提供することである。
The object of the present invention is low viscosity, excellent handling at the time of modeling, high sensitivity of curing with active energy rays, and can produce a three-dimensional shaped article with high productivity in a short active energy ray irradiation time, and the resolution of the shaped article In addition to having the basic physical properties necessary for an optical three-dimensional modeling resin composition that gives an optical three-dimensional molded product that is high in modeling accuracy and dimensional accuracy, the shrinkage rate during curing is small and excellent in dimensional accuracy, It is to provide a resin composition for optical three-dimensional modeling that gives a three-dimensional modeled article that has high mechanical strength, excellent toughness, excellent shape retention, heat resistance and transparency, and is excellent in color tone without yellowing. .
Furthermore, an object of the present invention is to provide a three-dimensional structure excellent in low shrinkage, mechanical properties, shape retention, heat resistance, transparency and color tone upon curing, using the above-described resin composition for optical three-dimensional modeling. It is to provide a method of manufacturing.

上記の目的を達成するために本発明者らが検討を重ねたところ、カチオン重合性有機化合物、ラジカル重合性有機化合物、カチオン重合開始剤およびラジカル重合開始剤を含有する、いわゆるハイブリッド型の光学的立体造形用樹脂組成物において、カチオン重合性有機化合物の含有量(質量)に対するラジカル重合性有機化合物の含有量(質量)の比を0.45以上にする(ラジカル重合性有機化合物の含有量をカチオン重合性有機化合物の含有量の約2.222分の1以上にする)と共に、光学的立体造形用樹脂組成物に含まれるカチオン重合性有機化合物の合計質量に基づいて、エポキシ基を3個以上有する芳香族ポリエポキシ化合物を所定の割合で含有させると、低粘度で造形時の取り扱い性に優れる、活性エネルギー線による硬化感度が高くて活性エネルギー線の短時間の照射で立体造形物を生産性よく製造できるという光学的立体造形用樹脂組成物に必要な基本的物性を満たしながら、硬化時の収縮率が小さくて寸法精度に優れ、力学的強度が高くて靭性に優れ、形状保持性、耐熱性および透明性に優れ、しかも黄変がなくて色調に優れる立体造形物を与える光学的立体造形用樹脂組成物が得られることを見出した。   As a result of repeated studies by the present inventors to achieve the above object, a so-called hybrid type optical compound containing a cationic polymerizable organic compound, a radical polymerizable organic compound, a cationic polymerization initiator and a radical polymerization initiator is used. In the resin composition for three-dimensional modeling, the ratio of the content (mass) of the radical polymerizable organic compound to the content (mass) of the cationic polymerizable organic compound is 0.45 or more (the content of the radical polymerizable organic compound is Based on the total mass of the cationically polymerizable organic compound contained in the resin composition for optical three-dimensional modeling, and 3 epoxy groups When the aromatic polyepoxy compound having the above content is contained in a predetermined ratio, it is low viscosity and excellent in handling at the time of molding, curing by active energy rays It has a high degree of shrinkage at the time of curing and a size while satisfying the basic physical properties required for a resin composition for optical three-dimensional modeling that can produce a three-dimensional modeled product with high productivity by irradiation of active energy rays in a short time A resin composition for optical three-dimensional modeling that gives a three-dimensional model with excellent accuracy, high mechanical strength, excellent toughness, excellent shape retention, heat resistance and transparency, and excellent color tone without yellowing is obtained. I found out that

また、本発明者らは、当該光学的立体造形用樹脂組成物において、
*カチオン重合性有機化合物の一部として、オキセタン化合物を所定の量で含有させる;
*ラジカル重合性有機化合物の一部として、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートおよびポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートの少なくとも1種を所定の量で含有させる;
*カチオン重合性有機化合物の一部として、ジエポキシ化合物を含有させる;
*水添ビスフェノール類のジグリシジルエーテルを含有させないかまたは含有させる場合にはその含有量を所定量以下にする;
という要件の1つまたは2つ以上を更に採用すると、硬化時の収縮が小さく、形状保持性、力学的特性、耐熱性、透明性、色調に優れる光学的立体造形物を与えるという前記した本発明の効果が一層促進されることを見出し、それらの種々の知見に基づいて本発明を完成した。
In addition, the present inventors in the resin composition for optical three-dimensional modeling,
* As a part of the cationically polymerizable organic compound, an oxetane compound is contained in a predetermined amount;
* As a part of the radical polymerizable organic compound, at least one of polyalkylene glycol di (meth) acrylate and polyalkylene glycol mono (meth) acrylate is contained in a predetermined amount;
* A diepoxy compound is included as part of the cationically polymerizable organic compound;
* If the diglycidyl ether of hydrogenated bisphenols is not included or is included, the content is kept below a predetermined amount;
When one or more of the above requirements are further adopted, the present invention described above that gives an optical three-dimensional object that has small shrinkage during curing and is excellent in shape retention, mechanical properties, heat resistance, transparency, and color tone. The present invention was completed based on these various findings.

すなわち、本発明は、
(1) カチオン重合性有機化合物(A)、ラジカル重合性有機化合物(B)、カチオン重合開始剤(C)およびラジカル重合開始剤(D)を含有する光学的立体造形用樹脂組成物であって;
カチオン重合性有機化合物(A)の含有量(WA)(質量)に対するラジカル重合性有機化合物(B)の含有量(WB)(質量)の比(WB/WA)が、0.45以上であり;且つ、
光学的立体造形用樹脂組成物に含まれるカチオン重合性有機化合物(A)の合計質量に基づいて、エポキシ基を3個以上有する芳香族ポリエポキシ化合物(A−1)を30〜80質量%の割合で含有する;
ことを特徴とする光学的立体造形用樹脂組成物である。
That is, the present invention
(1) A resin composition for optical three-dimensional modeling comprising a cationically polymerizable organic compound (A), a radically polymerizable organic compound (B), a cationic polymerization initiator (C) and a radical polymerization initiator (D). ;
The ratio (W B / W A ) of the content (W B ) (mass) of the radical polymerizable organic compound (B) to the content (W A ) (mass) of the cationic polymerizable organic compound ( A ) is 0. 45 or more; and
Based on the total mass of the cationically polymerizable organic compound (A) contained in the resin composition for optical three-dimensional modeling, 30 to 80% by mass of the aromatic polyepoxy compound (A-1) having 3 or more epoxy groups. Contained in proportions;
The resin composition for optical three-dimensional modeling characterized by the above-mentioned.

そして、本発明は、
(2) 光学的立体造形用樹脂組成物に含まれるカチオン重合性有機化合物(A)の合計質量に基づいて、オキセタン化合物(A−2)を10〜40質量%の割合で含有する、前記(1)の光学的立体造形用樹脂組成物;
(3) 光学的立体造形用樹脂組成物に含まれるラジカル重合性有機化合物(B)の合計質量に基づいて、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート(B−1)およびポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート(B−2)の少なくとも1種を1〜30質量%の割合で含有する前記(1)または(2)の光学的立体造形用樹脂組成物;
(4) カチオン重合性有機化合物(A)の一部として、ジエポキシ化合物(A−3)を含有する前記(1)〜(3)のいずれかの光学的立体造形用樹脂組成物;および、
(5) カチオン重合性有機化合物(A)の合計質量に基づいて、水素添加ビスフェノール類のジグリシジルエーテルの含有量が10質量%以下である前記(1)〜(4)のいずれかの光学的立体造形用樹脂組成物;
である。
And this invention,
(2) Based on the total mass of the cationically polymerizable organic compound (A) contained in the resin composition for optical three-dimensional modeling, the oxetane compound (A-2) is contained in a proportion of 10 to 40% by mass ( 1) Resin composition for optical three-dimensional modeling;
(3) Based on the total mass of the radical polymerizable organic compound (B) contained in the resin composition for optical three-dimensional modeling, polyalkylene glycol di (meth) acrylate (B-1) and polyalkylene glycol mono (meth) The resin composition for optical three-dimensional modeling according to (1) or (2), which contains at least one acrylate (B-2) in a proportion of 1 to 30% by mass;
(4) The resin composition for optical three-dimensional modeling according to any one of (1) to (3), which contains a diepoxy compound (A-3) as a part of the cationically polymerizable organic compound (A);
(5) The optical component according to any one of (1) to (4), wherein the content of diglycidyl ether of hydrogenated bisphenols is 10% by mass or less based on the total mass of the cationically polymerizable organic compound (A). Three-dimensional modeling resin composition;
It is.

また、本発明は、
(6) 光学的立体造形用樹脂組成物の全質量に基づいて、カチオン重合性有機化合物(A)を30〜70質量%、ラジカル重合性有機化合物(B)を25〜50質量%、カチオン重合開始剤(C)を0.1〜10質量%およびラジカル重合開始剤(D)を0.1〜10質量%の割合で含有する前記(1)〜(5)のいずれかの光学的立体造形用樹脂組成物である。
さらに、本発明は、
(7) 前記(1)〜(6)のいずれか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を行って立体造形物を製造することを特徴とする立体造形物の製造方法である。
The present invention also provides:
(6) 30 to 70% by mass of the cationically polymerizable organic compound (A), 25 to 50% by mass of the radically polymerizable organic compound (B), and cationic polymerization based on the total mass of the resin composition for optical three-dimensional modeling. The optical three-dimensional modeling according to any one of (1) to (5), wherein the initiator (C) is contained in an amount of 0.1 to 10% by mass and the radical polymerization initiator (D) is contained in an amount of 0.1 to 10% by mass. Resin composition.
Furthermore, the present invention provides
(7) A method for producing a three-dimensional modeled object, wherein a three-dimensional modeled object is manufactured by performing optical three-dimensional modeling using the resin composition for optical three-dimensional model modeling according to any one of (1) to (6). It is.

本発明の光学的立体造形用樹脂組成物は、活性エネルギー線による硬化感度が高く、低粘度で取り扱い性に優れ、しかも光学的立体造形時の解像度が高いという光学的立体造形用樹脂組成物に必要な基本的な物性を備えると共に、当該光学的立体造形用樹脂組成物を用いて光学的立体造形(以下「光造形」ということがある)を行うことによって、硬化時の収縮率が小さくて寸法精度に優れ、力学的強度が高くて靭性に優れ、高い熱変形温度を有していて耐熱性に優れ、光造形直後から初期硬度が高くて形状保持性に優れ、しかも黄色度が低く且つ光透過率が高くて色調および透明性に優れる立体造形物を得ることができる。
その上、本発明の光学的立体造形用樹脂組成物を用いて光造形して得られる立体造形物を50℃以上の温度で熱処理することによって、熱変形温度が一層高くなって、耐熱性の一層向上した立体造形物が得ることができる。
そのため、本発明の光学的立体造形用樹脂組成物は、高い耐熱性を有し、高い透明度と黄色着色がなくて透明性および色調に優れ、しかも耐衝撃性、靭性、耐久性、強度に優れることが求められる立体造形物、例えば、設計の途中で各種工業製品の機能性や外観デザインを検証するためのモデル、鋳型を製作するための樹脂型、金型を製作するためのベースモデル、自動車やオートバイのレンズ、美術品の復元、模造や現代アート、ガラス張りの建築物のデザインプレゼンテーションモデルのような美術工芸品分野、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、鋳物などのモデル、鉄道、建設機械、産業用ロボット、飛行機などの制御部品などの種々の用途、特に例えば自動車用部品などの種々の用途に有効に使用することができる。
The resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention is a resin composition for optical three-dimensional modeling that has high curing sensitivity with active energy rays, low viscosity, excellent handleability, and high resolution during optical three-dimensional modeling. In addition to providing the necessary basic physical properties, by performing optical three-dimensional modeling (hereinafter sometimes referred to as “optical modeling”) using the resin composition for optical three-dimensional modeling, the shrinkage rate during curing is small. Excellent dimensional accuracy, high mechanical strength, excellent toughness, high heat distortion temperature, excellent heat resistance, high initial hardness immediately after stereolithography, excellent shape retention, and low yellowness It is possible to obtain a three-dimensional structure having high light transmittance and excellent color tone and transparency.
In addition, the heat distortion temperature is further increased by heat-treating the three-dimensional object obtained by optical modeling using the resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention at a temperature of 50 ° C. or higher. A further improved three-dimensional model can be obtained.
Therefore, the resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention has high heat resistance, high transparency, no yellow coloring, excellent transparency and color tone, and excellent impact resistance, toughness, durability, and strength. 3D modeling objects that are required, for example, models for verifying the functionality and appearance design of various industrial products during design, resin molds for manufacturing molds, base models for manufacturing molds, automobiles And motorcycle lenses, restoration of art, imitation and modern art, art and craft fields such as glass-based architectural design presentation models, precision parts, electrical and electronic parts, furniture, building structures, automotive parts, various Effective for various uses such as containers, castings, railroad models, construction machinery, industrial robots, airplane control parts, especially for automotive parts It can be used.

以下に本発明について詳細に説明する。
本発明の光学的立体造形用樹脂組成物は、光などの活性エネルギー線を照射して光造形を行って立体造形物を製造するために用いる樹脂組成物であって、カチオン重合性有機化合物(A)、ラジカル重合性有機化合物(B)、カチオン重合開始剤(C)およびラジカル重合開始剤(D)を含有する。
本発明で用いるカチオン重合性有機化合物(A)は、カチオン重合開始剤(C)の存在下に、光などの活性エネルギー線を照射したときに重合反応および/または架橋反応を生ずる化合物である。
本発明で用いるラジカル重合性有機化合物(B)は、ラジカル重合開始剤(D)の存在下に、光などの活性エネルギー線を照射したときに重合反応および/または架橋反応を生ずる化合物である。
なお、本明細書でいう「活性エネルギー線」とは、紫外線、電子線、X線、放射線、高周波などのような光学的立体造形用樹脂組成物を硬化させ得るエネルギー線をいう。
The present invention is described in detail below.
The resin composition for optical three-dimensional model | molding of this invention is a resin composition used in order to manufacture a three-dimensional model | molding by irradiating active energy rays, such as light, and carrying out an optical modeling, Comprising: A cationically polymerizable organic compound ( A), a radically polymerizable organic compound (B), a cationic polymerization initiator (C) and a radical polymerization initiator (D).
The cationically polymerizable organic compound (A) used in the present invention is a compound that undergoes a polymerization reaction and / or a crosslinking reaction when irradiated with active energy rays such as light in the presence of the cationic polymerization initiator (C).
The radically polymerizable organic compound (B) used in the present invention is a compound that causes a polymerization reaction and / or a crosslinking reaction when irradiated with an active energy ray such as light in the presence of the radical polymerization initiator (D).
As used herein, the term “active energy rays” refers to energy rays that can cure the resin composition for optical three-dimensional modeling, such as ultraviolet rays, electron beams, X-rays, radiation, and high frequencies.

本発明の光学的立体造形用樹脂組成物は、
(α) カチオン重合性有機化合物(A)の含有量(WA)(質量)に対するラジカル重合性有機化合物(B)の含有量(WB)(質量)の比(WB/WA)が、0.45以上である;および、
(β) 光学的立体造形用樹脂組成物に含まれるカチオン重合性有機化合物(A)の合計質量に基づいて、エポキシ基を3個以上有する芳香族ポリエポキシ化合物(A−1)を30〜80質量%の割合で含有する;
という要件(α)および要件(β)を満たすことを必須にする。
The resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention is
(Α) Ratio (W B / W A ) of the content (W B ) (mass) of the radical polymerizable organic compound (B) to the content (W A ) (mass) of the cationic polymerizable organic compound (A) 0.45 or more; and
(Β) 30 to 80 aromatic polyepoxy compound (A-1) having 3 or more epoxy groups based on the total mass of the cationically polymerizable organic compound (A) contained in the resin composition for optical three-dimensional modeling Contained in a proportion by mass;
It is essential to satisfy the requirement (α) and the requirement (β).

カチオン重合性有機化合物、ラジカル重合性有機化合物、カチオン重合開始剤およびラジカル重合開始剤を含有する、いわゆるハイブリッド型の光学的立体造形用樹脂組成物を用いる光学的立体造形では、樹脂の収縮率を抑え、反りによる変形の少ない造形物を得ることが必要であるため、従来、ラジカル重合性有機化合物の含有量(質量)は、カチオン重合性有機化合物の含有量(質量)の3分の1以下に調整されており、ラジカル重合性有機化合物の含有量がそれよりも多いと、樹脂の硬化収縮が大きく、所望の寸法精度を持った立体造形物が得られないという弊害が生ずるとされてきた。
ところが、当該ハイブリッド型の光学的立体造形用樹脂組成物において、カチオン重合性有機化合物(A)の含有量(WA)(質量)に対するラジカル重合性有機化合物(B)の含有量(WB)(質量)の比(WB/WA)を、本発明で規定する0.45以上にすることによって[要件(α)]、全く予想外なことに、光造形して得られる立体造形物の力学的強度が高くなって靭性に優れるものとなり、しかも光学的立体造形物の硬度が増加して形状保持性を向上させることができた。
In optical three-dimensional modeling using a so-called hybrid type optical three-dimensional modeling resin composition containing a cationic polymerizable organic compound, a radical polymerizable organic compound, a cationic polymerization initiator and a radical polymerization initiator, the shrinkage rate of the resin is reduced. Conventionally, the content (mass) of the radical polymerizable organic compound is 1/3 or less of the content (mass) of the cation polymerizable organic compound because it is necessary to obtain a molded article that is suppressed and has little deformation due to warping. If the content of the radical polymerizable organic compound is higher than that, the curing shrinkage of the resin is large, and there is a problem that a three-dimensional molded article having a desired dimensional accuracy cannot be obtained. .
However, in the hybrid optical resin composition for optical three-dimensional modeling, the content (W B ) of the radical polymerizable organic compound (B) with respect to the content (W A ) (mass) of the cationic polymerizable organic compound (A). By making the (mass) ratio (W B / W A ) 0.45 or more as defined in the present invention [requirement (α)], it is quite unexpected that a three-dimensional modeled object is obtained by stereolithography. As a result, the mechanical strength of the optical three-dimensional object increased, and the hardness of the optical three-dimensional structure increased and the shape retention was improved.

カチオン重合性有機化合物(A)の含有量(WA)(質量)[光学的立体造形用樹脂組成物に含まれるカチオン重合性有機化合物(A)の合計質量]に対するラジカル重合性有機化合物(B)の含有量(WB)(質量)[光学的立体造形用樹脂組成物に含まれるラジカル重合性有機化合物(B)の合計質量]の比(WB/WA)[以下、単に「比(WB/WA)」ということがある]が0.45未満であると、光造形して得られる立体造形物の力学的特性が低下して靭性に劣ったものになる。一方、比(WB/WA)の値が大きくなり過ぎると(特に1.0を超すと)、光硬化時に樹脂の収縮が大きくなって、反りによる変形が激しくなり、所望の寸法精度、形状をもった立体造形物が得られない。
そのための、本発明の光学的立体造形用樹脂組成物では、比(WB/WA)は、0.45〜1.0であることが好ましく、0.5〜0.9であることがより好ましく、0.55〜0.8であることが更に好ましい。
Radical polymerizable organic compound (B) relative to the content (W A ) (mass) of the cationic polymerizable organic compound (A) [total mass of the cationic polymerizable organic compound (A) contained in the resin composition for optical three-dimensional modeling] ) Content (W B ) (mass) [total mass of radical polymerizable organic compound (B) contained in the resin composition for optical three-dimensional modeling] (W B / W A ) [hereinafter simply referred to as “ratio” When (W B / W A ) ”is sometimes less than 0.45, the mechanical properties of the three-dimensional structure obtained by stereolithography are lowered and the toughness is inferior. On the other hand, if the value of the ratio (W B / W A ) becomes too large (particularly exceeding 1.0), the resin shrinks at the time of photocuring, and deformation due to warpage becomes severe, and the desired dimensional accuracy, A 3D object with a shape cannot be obtained.
Therefore, in the resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention, the ratio (W B / W A ) is preferably 0.45 to 1.0, and preferably 0.5 to 0.9. More preferably, it is still more preferably 0.55 to 0.8.

本発明の光学的立体造形用樹脂組成物は、上記の要件(α)と共に、「光学的立体造形用樹脂組成物に含まれるカチオン重合性有機化合物(A)の合計質量に基づいて、エポキシ基を3個以上有する芳香族ポリエポキシ化合物(A−1)[以下、単に「芳香族ポリエポキシ化合物(A−1)」ということがある]を30〜80質量%の割合で含有するという要件(β)を満たしていることによって、光造形して得られる立体造形物の熱変形温度が高くて耐熱性に優れ、しかも光造形して得られる立体造形物を50℃以上の温度で熱処理することによって熱変形温度が一層高くなって、耐熱性の一層向上した立体造形物を得ることができ、しかも光硬化時の収縮が低減して寸法精度が一層向上する。
芳香族ポリエポキシ化合物(A−1)の含有割合が少なすぎると、光造形して得られる立体造形物の熱変形温度が低くなり、しかも光造形後に立体造形物を50℃以上の温度で熱処理しても熱変形温度の上昇が得られにくくなる。一方、芳香族ポリエポキシ化合物(A−1)の含有割合が多すぎると、光学的立体造形用樹脂組成物の粘度が高くなって液面が安定するまで時間がかかり、光造形時間が長くなり、泡が発生しやすくて立体造形物に泡が混入しやすくなり、しかも光造形して得られる立体造形物の靭性が低くて脆くなり、更に透明性が低くなり易い。
本発明の光学的立体造形用樹脂組成物では、カチオン重合性有機化合物(A)の合計質量に基づく芳香族ポリエポキシ化合物(A−1)の割合が30〜60質量%であることが好ましく、35〜50質量%であることがより好ましい。
The resin composition for optical three-dimensional model | molding of this invention is epoxy group based on "the total mass of the cation polymerizable organic compound (A) contained in the resin composition for optical three-dimensional model | molding" with said requirements ((alpha)). The requirement that the aromatic polyepoxy compound (A-1) having 3 or more [hereinafter, sometimes simply referred to as “aromatic polyepoxy compound (A-1)]” is contained in a proportion of 30 to 80 mass% ( By satisfying β), the three-dimensional object obtained by stereolithography has a high thermal deformation temperature and excellent heat resistance, and the three-dimensional object obtained by stereolithography is heat-treated at a temperature of 50 ° C. or higher. As a result, the heat distortion temperature is further increased, and a three-dimensional shaped object with further improved heat resistance can be obtained, and the shrinkage during photocuring is reduced and the dimensional accuracy is further improved.
If the content ratio of the aromatic polyepoxy compound (A-1) is too small, the thermal deformation temperature of the three-dimensional structure obtained by optical modeling becomes low, and the three-dimensional structure is heat-treated at a temperature of 50 ° C. or higher after the optical modeling. Even so, it becomes difficult to increase the heat distortion temperature. On the other hand, if the content ratio of the aromatic polyepoxy compound (A-1) is too large, it takes time until the viscosity of the resin composition for optical three-dimensional modeling becomes high and the liquid level becomes stable, and the optical modeling time becomes long. The foam is likely to be generated, and the foam is likely to be mixed into the three-dimensional structure, and the toughness of the three-dimensional structure obtained by optical modeling is low and brittle, and the transparency is likely to be low.
In the resin composition for optical three-dimensional model | molding of this invention, it is preferable that the ratio of the aromatic polyepoxy compound (A-1) based on the total mass of a cationically polymerizable organic compound (A) is 30-60 mass%, It is more preferable that it is 35-50 mass%.

本発明における上記の要件(β)において、エポキシ基を3個以上有する芳香族ポリエポキシ化合物(A−1)としては、エポキシ基を3個以上有し且つ芳香族環を有する化合物であればいずれも使用できる。
芳香族ポリエポキシ化合物(A−1)の代表例としては、1分子中に、下記の式(a)で表されるグリシジルエーテル化フェノール基を3個以上有する化合物[以下「化合物(A−1a)」ということがある]を挙げることができる。
In the above requirement (β) in the present invention, the aromatic polyepoxy compound (A-1) having 3 or more epoxy groups may be any compound having 3 or more epoxy groups and having an aromatic ring. Can also be used.
As a typical example of the aromatic polyepoxy compound (A-1), a compound having three or more glycidyl etherified phenol groups represented by the following formula (a) in one molecule [hereinafter referred to as “compound (A-1a) ) ”.

Figure 2018053133
Figure 2018053133

化合物(A−1a)としては、化合物(A−1a)を含有させても光学的立体造形用樹脂組成物の粘度を光造形に適する粘度に維持することのできるものであればいずれも使用できる。
本発明で使用し得る化合物(A−1a)の具体例としては、ノボラック樹脂やレゾール樹脂などのフェノール樹脂のポリグリシジルエーテル、テトラフェノールエタンのテトラグリシジルエーテル、トリフェノールメタンのトリグリシジルエーテル、下記の化学式で表されるVG3101L、すなわち、2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル]エチル]フェニル]プロパンなどを挙げることができる。
As the compound (A-1a), any compound can be used as long as the viscosity of the resin composition for optical three-dimensional modeling can be maintained at a viscosity suitable for optical modeling even when the compound (A-1a) is contained. .
Specific examples of the compound (A-1a) that can be used in the present invention include polyglycidyl ethers of phenolic resins such as novolak resins and resol resins, tetraglycidyl ethers of tetraphenolethane, triglycidyl ethers of triphenolmethane, VG3101L represented by the chemical formula, that is, 2- [4- (2,3-epoxypropoxy) phenyl] -2- [4- [1,1-bis [4-([2,3-epoxypropoxy] phenyl]] And ethyl] phenyl] propane.

Figure 2018053133
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本発明の光学的立体造形用樹脂組成物は、前記した芳香族ポリエポキシ化合物(A−1)の1種または2種以上を含有することができる。
そのうちでも、本発明では、芳香族ポリエポキシ化合物(A−1)として、VG3101Lが、入手が容易で、着色が少なく且つ耐熱性や機械的特性に優れる立体造形物が得られるなどの点から好ましく用いられる。
The resin composition for optical three-dimensional model | molding of this invention can contain the 1 type (s) or 2 or more types of an above described aromatic polyepoxy compound (A-1).
Among them, in the present invention, as the aromatic polyepoxy compound (A-1), VG3101L is preferable from the viewpoint that it is easy to obtain, is less colored, and has a three-dimensional structure that is excellent in heat resistance and mechanical properties. Used.

本発明の光学的立体造形用樹脂組成物は、カチオン重合性有機化合物(A)として、芳香族ポリエポキシ化合物(A−1)と共に、他のカチオン重合性有機化合物を含有する。
本発明で用い得る他のカチオン重合性有機化合物としては、光学的立体造形用樹脂組成物において用いられているカチオン重合性有機化合物の1種または2種以上を使用することができる。
The resin composition for optical three-dimensional model | molding of this invention contains another cationically polymerizable organic compound with an aromatic polyepoxy compound (A-1) as a cationically polymerizable organic compound (A).
As another cationically polymerizable organic compound that can be used in the present invention, one or more of the cationically polymerizable organic compounds used in the resin composition for optical three-dimensional modeling can be used.

本発明の光学的立体造形用樹脂組成物で用い得る、芳香族ポリエポキシ化合物(A−1)以外のカチオン重合性有機化合物としては、芳香族ポリエポキシ化合物(A−1)以外のエポキシ化合物、オキセタン化合物やその他の環状エーテル化合物、環状アセタール化合物、環状ラクトン化合物、スピロオルソエステル化合物、ビニルエーテル化合物などを挙げることができ、これらのカチオン重合性有機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。
そのうちでも、本発明では、芳香族ポリエポキシ化合物(A−1)と共に用いる他のカチオン重合性有機化合物として、芳香族ポリエポキシ化合物(A−1)以外の他のエポキシ化合物およびオキセタン化合物が好ましく用いられる。
As a cationically polymerizable organic compound other than the aromatic polyepoxy compound (A-1) that can be used in the resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention, an epoxy compound other than the aromatic polyepoxy compound (A-1), Examples include oxetane compounds and other cyclic ether compounds, cyclic acetal compounds, cyclic lactone compounds, spiro orthoester compounds, vinyl ether compounds, etc. These cationically polymerizable organic compounds may be used alone or in combination of two or more. May be used in combination.
Among them, in the present invention, as the other cationic polymerizable organic compound used together with the aromatic polyepoxy compound (A-1), other epoxy compounds and oxetane compounds other than the aromatic polyepoxy compound (A-1) are preferably used. It is done.

本発明においてカチオン重合性有機化合物(A)として用い得る他のエポキシ化合物としては、脂環族エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化合物、芳香族エポキシ化合物などのエポキシ化合物を挙げることができる。   Examples of other epoxy compounds that can be used as the cationically polymerizable organic compound (A) in the present invention include epoxy compounds such as alicyclic epoxy compounds, aliphatic epoxy compounds, and aromatic epoxy compounds.

前記した脂環族エポキシ化合物としては、シクロヘキセン環含有化合物またはシクロペンテン環含有化合物を過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化して得られるシクロヘキセンオキサイド構造含有化合物またはシクロペンテンオキサイド構造含有化合物;少なくとも1個の脂環族環を有する多価アルコールのポリグリシジルエーテルなどを挙げることができる。   Examples of the alicyclic epoxy compound include a cyclohexene oxide structure-containing compound or a cyclopentene oxide structure-containing compound obtained by epoxidizing a cyclohexene ring-containing compound or a cyclopentene ring-containing compound with an appropriate oxidizing agent such as hydrogen peroxide or peracid; And polyglycidyl ethers of polyhydric alcohols having at least one alicyclic ring.

より具体的には、シクロヘキセンオキサイド構造含有化合物またはシクロペンテンオキサイド構造含有化合物としては、例えば、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−1−メチルシクロヘキシル−3,4−エポキシ−1−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、6−メチル−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−6−メチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−3−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−3−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−5−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−5−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル−5,5−スピロ−3,4−エポキシ)シクロヘキサン−メタジオキサン、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルカルボキシレート、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ−2−エチルヘキシルなどを挙げることができる。
また、ダイセル化学工業から販売されている、ε−カプロラクトン変性3’,4’−エポキシシクロヘキシルメチル3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノールの1,2−エポキシー4−(2−オキシラニル)シクロヘキサン付加物も挙げることができる。
さらに、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)メタン、2,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロパン、1,1−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)エタン、アルファピネンオキサイド、カンファレンアルデヒド、リモネンモノオキサイド、リモネンジオキサイド、4−ビニルシクロヘキセンモノオキサイド、4−ビニルシクロヘキセンジオキサイドなども挙げることができる。
More specifically, examples of the cyclohexene oxide structure-containing compound or the cyclopentene oxide structure-containing compound include 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate and 3,4-epoxy-1-methyl. Cyclohexyl-3,4-epoxy-1-methylcyclohexanecarboxylate, 6-methyl-3,4-epoxycyclohexylmethyl-6-methyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, 3,4-epoxy-3-methylcyclohexyl Methyl-3,4-epoxy-3-methylcyclohexanecarboxylate, 3,4-epoxy-5-methylcyclohexylmethyl-3,4-epoxy-5-methylcyclohexanecarboxylate, 2- (3,4-epoxycyclohexane Xyl-5,5-spiro-3,4-epoxy) cyclohexane-metadioxane, bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, 3,4-epoxy-6-methylcyclohexylcarboxylate, dicyclopentadiene diepoxide, Examples thereof include ethylenebis (3,4-epoxycyclohexanecarboxylate), epoxyhexahydrophthalate dioctyl, epoxyhexahydrophthalate di-2-ethylhexyl, and the like.
Further, ε-caprolactone-modified 3 ′, 4′-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, 1,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol 1,2 sold by Daicel Chemical Industries Mention may also be made of epoxy-4- (2-oxiranyl) cyclohexane adducts.
Further, bis (3,4-epoxycyclohexyl) methane, 2,2-bis (3,4-epoxycyclohexyl) propane, 1,1-bis (3,4-epoxycyclohexyl) ethane, alpha pinene oxide, camphorene aldehyde , Limonene monooxide, limonene dioxide, 4-vinylcyclohexene monooxide, 4-vinylcyclohexene dioxide, and the like.

また、少なくとも1個の脂環族環を有する多価アルコールのポリグリシジルエーテルの具体例としては、例えば、水素添加ビスフェノールAジグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールEジグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールFジグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールADジグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールZジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、トリシクロデカンジメタノールジグリシジルエーテルなどの脂環式ジグリシジルエーテル化合物を挙げることができる。
但し、カチオン重合性有機化合物(A)の一部として水素添加ビスフェノール類のジグリシジルエーテルを含有させた場合には、光造形して得られる立体造形物の剛性や耐熱性が低下するなどの弊害を生ずることがあるので、水素添加ビスフェノール類のジグリシジルエーテルの含有量は、カチオン重合性有機化合物(A)の全質量に基づいて、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、3質量%以下であることが更に好ましく、0質量%である(水素添加ビスフェノール類のジグリシジルエーテルを含まない)ことが一層好ましい。
Specific examples of polyglycidyl ether of polyhydric alcohol having at least one alicyclic ring include, for example, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol E diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol F diglycidyl ether. And alicyclic diglycidyl ether compounds such as hydrogenated bisphenol AD diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol Z diglycidyl ether, cyclohexane dimethanol diglycidyl ether, and tricyclodecane dimethanol diglycidyl ether.
However, when diglycidyl ethers of hydrogenated bisphenols are included as a part of the cationically polymerizable organic compound (A), there are problems such as a decrease in rigidity and heat resistance of a three-dimensional structure obtained by optical modeling. Therefore, the content of the diglycidyl ether of the hydrogenated bisphenols is preferably 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, based on the total mass of the cationically polymerizable organic compound (A). More preferably, it is more preferably 3% by mass or less, and even more preferably 0% by mass (not including diglycidyl ether of hydrogenated bisphenols).

また、カチオン重合性有機化合物(A)の一部として用い得る上記した脂肪族エポキシ化合物は特に限定されず、脂肪族エポキシ化合物としては、例えば、脂肪族多価アルコールまたはそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテル、脂肪族長鎖多塩基酸のポリグリシジルエステル、グリシジルアクリレートまたはグリシジルメタクリレートのビニル重合により合成したホモポリマー、グリシジルアクリレートおよび/またはグリシジルメタクリレートとその他のビニルモノマーとのビニル重合により合成したコポリマーなどを挙げることができる。
代表的な化合物としては、例えば、ブチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、高級アルコールのグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールのジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールのジグリシジルエーテル、グリセリンのトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンのジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンのトリグリシジルエーテル、ソルビトールのテトラグリシジルエーテル、ジペンタエリスリトールのヘキサグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールのジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールのジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールのジグリシジルエーテルなどの多価アルコールのグリシジルエーテルを挙げることができる。
さらに、プロピレン、トリメチロールプロパン、グリセリンなどの脂肪族多価アルコールに1種または2種以上のアルキレンオキサイドを付加することにより得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル、脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステルなどが挙げられる。
さらに、脂肪族高級アルコールのモノグリシジルエーテル、フェノール、クレゾール、ブチルフェノールまたはこれらにアルキレンオキサイドを付加することによって得られるポリエーテルアルコールのモノグリシジルエーテル、高級脂肪酸のグリシジルエステル、エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシ化ポリブタジエン、グリシジル化ポリブタジエンなどを挙げることができる。
また、エポキシアルカンとしては、1,2−エポキシデカン、1,2−エポキシドデカン、1,2−エポキシテトラデカン、1,2−エポキシセタン、1,2−エポキシオクタデカン、1,2−エポキシイコサンを挙げることができる。
The aliphatic epoxy compound that can be used as a part of the cationically polymerizable organic compound (A) is not particularly limited. Examples of the aliphatic epoxy compound include aliphatic polyhydric alcohols or polyalkylene oxide adducts thereof. Glycidyl ether, polyglycidyl ester of aliphatic long-chain polybasic acid, homopolymer synthesized by vinyl polymerization of glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate, copolymer synthesized by vinyl polymerization of glycidyl acrylate and / or glycidyl methacrylate and other vinyl monomers, etc. Can be mentioned.
Representative compounds include, for example, butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, glycidyl ether of higher alcohol, diglycidyl ether of 1,4-butanediol, diglycidyl ether of 1,6-hexanediol, neopentyl glycol Diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, trimethylolpropane diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, sorbitol tetraglycidyl ether, dipentaerythritol hexaglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol Diglycidyl ethers of polyhydric alcohols such as diglycidyl ether of polytetramethylene glycol Mention may be made of the ether.
Furthermore, a polyglycidyl ether of a polyether polyol obtained by adding one or more alkylene oxides to an aliphatic polyhydric alcohol such as propylene, trimethylolpropane and glycerin, and a diglycidyl aliphatic long-chain dibasic acid. Examples include esters.
Furthermore, monoglycidyl ether of higher aliphatic alcohol, phenol, cresol, butylphenol or monoglycidyl ether of polyether alcohol obtained by adding alkylene oxide to these, glycidyl ester of higher fatty acid, epoxidized soybean oil, epoxy stearic acid Examples thereof include butyl, epoxidized polybutadiene, and glycidylated polybutadiene.
In addition, as the epoxy alkane, 1,2-epoxydecane, 1,2-epoxydodecane, 1,2-epoxytetradecane, 1,2-epoxycetane, 1,2-epoxyoctadecane, 1,2-epoxyicosane Can be mentioned.

また、前記芳香族エポキシ化合物としては特に制限されず、例えば、多価フェノールまたはそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテル、ポリグリシジルエステルなどを挙げることができ、具体的には、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールE、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、ビスフェノールZまたはこれらに更にエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドを付加した化合物のグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、tert−ブチルフェニルグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、フェノール類とイソプロペニルアセトフェノンとの縮合物のグリシジル化物、フェノール類とジシクロペンタジエンの反応物のグリシジル化物、テレフタル酸のジグリシジルエステル、イソフタル酸のジグリシジルエステル、o−フタル酸のジグリシジルエステルなどを挙げることができる。
さらに、ビフェノールのジグリシジルエーテル、テトラメチルビフェノールのジグリシジルエーテルなどを挙げることができる。
In addition, the aromatic epoxy compound is not particularly limited, and examples thereof include polyglycidyl ethers and polyglycidyl esters of polyhydric phenols or alkylene oxide adducts thereof. Specifically, for example, bisphenol A, Bisphenol E, bisphenol F, bisphenol AD, bisphenol Z, or glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, tert-butylphenyl glycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, or phenols obtained by adding an alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide to these. Glycidylated product of the condensation product of propane and isopropenylacetophenone, glycidylated product of the reaction product of phenols and dicyclopentadiene, terephthalic acid jig Examples include lysidyl ester, diglycidyl ester of isophthalic acid, and diglycidyl ester of o-phthalic acid.
Furthermore, the diglycidyl ether of biphenol, the diglycidyl ether of tetramethylbiphenol, etc. can be mentioned.

本発明の光学的立体造形用樹脂組成物は、カチオン重合性有機化合物(A)として、芳香族ポリエポキシ化合物(A−1)と共に、他のエポキシ化合物を含有することによって、光学的立体造形用樹脂組成物の低粘度化と光硬化性の向上および光造形して得られる立体造形物の靭性の向上の効果が得られる。
他のエポキシ化合物としては、上記したエポキシ化合物の1種または2種以上を含有することができ、特にエポキシ基を2個以上有するジエポキシ化合物[以下、「ジエポキシ化合物(A−3)」ということがある]を用いるか、またはジエポキシ化合物(A−3)とエポキシ基を3個以上有する化合物を用いることが好ましい。
他のエポキシ化合物の含有量は、光学的立体造形用樹脂組成物に含まれるカチオン重合性有機化合物(A)の合計質量に基づいて、15〜40質量%が好ましく、20〜37質量%がより好ましく、25〜35質量%が更に好ましい。
特に、本発明の光学的立体造形用樹脂組成物は、カチオン重合性有機化合物(A)の一部として、ジエポキシ化合物(A−3)を、光学的立体造形用樹脂組成物に含まれるカチオン重合性有機化合物(A)の合計質量に基づいて、15〜40質量%、更には20〜37質量%、特に25〜35質量%の割合で含有することが、樹脂組成物の反応性がよく、剛性、耐熱性が高い硬化物が得られ、かつ透明性が高い造形物が得られる点から好ましい。
The resin composition for optical three-dimensional model | molding of this invention is for optical three-dimensional model | molding by containing another epoxy compound with an aromatic polyepoxy compound (A-1) as a cationically polymerizable organic compound (A). The effect of lowering the viscosity of the resin composition, improving the photocurability, and improving the toughness of the three-dimensional structure obtained by optical modeling can be obtained.
The other epoxy compound may contain one or more of the above-described epoxy compounds, particularly a diepoxy compound having two or more epoxy groups [hereinafter referred to as “diepoxy compound (A-3)”. Or a compound having three or more diepoxy compounds (A-3) and epoxy groups is preferably used.
The content of the other epoxy compound is preferably 15 to 40% by mass and more preferably 20 to 37% by mass based on the total mass of the cationic polymerizable organic compound (A) contained in the resin composition for optical three-dimensional modeling. Preferably, it is 25 to 35% by mass.
In particular, the resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention is a cationic polymerization in which the diepoxy compound (A-3) is contained in the resin composition for optical three-dimensional modeling as a part of the cationic polymerizable organic compound (A). Based on the total mass of the organic compound (A), it is 15 to 40% by mass, more preferably 20 to 37% by mass, and particularly 25 to 35% by mass. It is preferable in that a cured product having high rigidity and heat resistance can be obtained, and a molded product having high transparency can be obtained.

また、本発明の光学的立体造形用樹脂組成物で用い得るオキセタン化合物[以下、「オキセタン化合物(A−2)」という]としては、1分子中にオキセタン基を1個有するモノオキセタン化合物および1分子中にオキセンタン基を2個以上有するポリオキセタン化合物のうちの1種または2種以上を用いることができる。
特に、本発明の光学的立体造形用樹脂組成物は、カチオン重合性有機化合物(A)の一部としてオキセタン化合物(A−2)を含有することが好ましく、その際に、オキセタン化合物(A−2)として、1分子中にオキセタン基を1個有するモノオキセタン化合物(A−2a)と1分子中にオキセンタン基を2個以上有するポリオキセタン化合物(A−2b)を、モノオキセタン化合物(A−2a):ポリオキセタン化合物(A−2b)=95:5〜5:95の質量比、更には10:90〜90:10の質量比、特に20:80〜80:20の質量比で用いると、高湿度状態での光学的立体造形用樹脂組成物の水分および湿気の吸収率が少なくなり、当初の高い硬化感度を長期にわたって維持することができ、しかも光造形して得られる立体造形物の靭性が向上する。
Moreover, as an oxetane compound [hereinafter referred to as “oxetane compound (A-2)]” that can be used in the resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention, a monooxetane compound having one oxetane group in one molecule and 1 One or more of the polyoxetane compounds having two or more oxentane groups in the molecule can be used.
In particular, the resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention preferably contains an oxetane compound (A-2) as a part of the cationically polymerizable organic compound (A). In that case, the oxetane compound (A- 2), a monooxetane compound (A-2a) having one oxetane group in one molecule and a polyoxetane compound (A-2b) having two or more oxentane groups in one molecule are converted into a monooxetane compound (A- 2a): a polyoxetane compound (A-2b) = 95: 5 to 5:95, a mass ratio of 10:90 to 90:10, particularly a mass ratio of 20:80 to 80:20. The solid and optical three-dimensional modeling resin composition in a high humidity state has a reduced moisture and moisture absorption rate, can maintain the initial high curing sensitivity over a long period of time, and can be obtained by stereolithography. Toughness form thereof is improved.

その際に、モノオキセタン化合物(A−2a)としては、1分子中にオキセタン基を1個有する化合物であればいずれも使用できるが、特に1分子中にオキセタン基を1個有し且つアルコール性水酸基を1個有するモノオキセタンモノアルコール化合物が好ましく用いられる。
そのような、モノオキセタンモノアルコール化合物のうちでも、下記の一般式(A−2a1)で表されるモノオキセタンモノアルコール化合物(A−2a1)および下記の一般式(A−2a2)で表されるモノオキセタンモノアルコール化合物(A−2a2)のうちの少なくとも1種が、入手の容易性、高反応性、粘度が低いなどの点から、モノオキセタン化合物としてより好ましく用いられる。
At that time, any monooxetane compound (A-2a) can be used as long as it is a compound having one oxetane group in one molecule, and in particular, it has one oxetane group in one molecule and is alcoholic. A monooxetane monoalcohol compound having one hydroxyl group is preferably used.
Among such monooxetane monoalcohol compounds, the monooxetane monoalcohol compound (A-2a 1 ) represented by the following general formula (A-2a 1 ) and the following general formula (A-2a 2 ) At least one of the represented monooxetane monoalcohol compounds (A-2a 2 ) is more preferably used as a monooxetane compound from the viewpoints of availability, high reactivity, and low viscosity.

Figure 2018053133

(式中、R1およびR2は炭素数1〜5のアルキル基、R3はエーテル結合を有していてもよい炭素数2〜10のアルキレン基を示す。)
Figure 2018053133

(In the formula, R 1 and R 2 represent an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 3 represents an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms which may have an ether bond.)

上記の一般式(A−2a1)において、R1の例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルを挙げることができる。
モノオキセタンアルコール(A−2a1)の具体例としては、3−ヒドロキシメチル−3−メチルオキセタン、3−ヒドロキシメチル−3−エチルオキセタン、3−ヒドロキシメチル−3−プロピルオキセタン、3−ヒドロキシメチル−3−ノルマルブチルオキセタン、3−ヒドロキシメチル−3−プロピルオキセタンなどを挙げることができ、これらの1種または2種以上を用いることができる。そのうちでも、入手の容易性、反応性などの点から、3−ヒドロキシメチル−3−メチルオキセタン、3−ヒドロキシメチル−3−エチルオキセタンがより好ましく用いられる。
In the above general formula (A-2a 1 ), examples of R 1 include methyl, ethyl, propyl, butyl, and pentyl.
Specific examples of monooxetane alcohol (A-2a 1 ) include 3-hydroxymethyl-3-methyloxetane, 3-hydroxymethyl-3-ethyloxetane, 3-hydroxymethyl-3-propyloxetane, 3-hydroxymethyl- 3-normal butyl oxetane, 3-hydroxymethyl-3-propyl oxetane, etc. can be mentioned, These 1 type (s) or 2 or more types can be used. Among these, 3-hydroxymethyl-3-methyloxetane and 3-hydroxymethyl-3-ethyloxetane are more preferably used from the viewpoints of easy availability and reactivity.

上記の一般式(A−2a2)において、R2の例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルを挙げることができる。
また、上記の一般式(A−2a2)において、R3は炭素数2〜10のアルキレン基であれば、鎖状のアルキレン基または分岐したアルキレン基のいずれであってもよく、或いはアルキレン基(アルキレン鎖)の途中にエーテル結合(エーテル系酸素原子)を有する炭素数2〜10の鎖状または分岐状のアルキレン基であってもよい。R3の具体例としては、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、3−オキシペンチレン基などを挙げることができる。そのうちでも、Rはトリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基またはヘプタメチレン基であることが、合成の容易性、化合物が常温で液体である取り扱い易いなどの点から好ましい。
In the above general formula (A-2a 2 ), examples of R 2 include methyl, ethyl, propyl, butyl, and pentyl.
In the above general formula (A-2a 2 ), R 3 may be either a chain alkylene group or a branched alkylene group as long as it is an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, or an alkylene group. A C2-C10 chain or branched alkylene group having an ether bond (ether oxygen atom) in the middle of the (alkylene chain) may be used. Specific examples of R 3 include ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, heptamethylene group, 3-oxypentylene group and the like. Among these, R 3 is preferably a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group or a heptamethylene group from the viewpoints of ease of synthesis and easy handling of the compound which is liquid at room temperature.

また、ポリオキセタン化合物(A−2b)としては、オキセタン基を2個有する化合物、オキセタン基を3個以上有する化合物、オキセタン基を4個以上有する化合物のいずれもが使用できるが、オキセタン基を2個有するジオキセタン化合物が好ましく用いられ、そのうちでも下記の一般式(A−2b0); In addition, as the polyoxetane compound (A-2b), any of a compound having two oxetane groups, a compound having three or more oxetane groups, and a compound having four or more oxetane groups can be used. A dioxetane compound having one is preferably used, and among them, the following general formula (A-2b 0 );

Figure 2018053133

(式中、2個のR4は互いに同じかまたは異なる炭素数1〜5のアルキル基、R5は芳香環を有しているかまたは有していない2価の有機基、sは0または1を示す。)
で表されるジオキセタン化合物(A−2b0)が、入手性、反応性、低吸湿性、硬化物の力学的特性などの点から好ましく用いられる。
上記の一般式(A−2b0)において、R4の例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルを挙げることができる。また、R5の例としては、炭素数1〜12の直鎖状または分岐状のアルキレン基(例えばエチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ネオペンチレン基、n−ペンタメチレン基、n−ヘキサメチレン基など)、式:−CH2−Ph−CH2−または−CH2−Ph−Ph−CH2−で表される2価の基、水素添加ビスフェノールA残基、水素添加ビスフェノールF残基、水素添加ビスフェノールAD残基、水素添加ビスフェノールZ残基、シクロヘキサンジメタノール残基、トリシクロデカンジメタノール残基、テレフタル酸残基、イソフタル酸残基、o−フタル酸残基などを挙げることができる。
Figure 2018053133

(In the formula, two R 4 s are the same or different from each other and are each an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 5 is a divalent organic group having or not having an aromatic ring, and s is 0 or 1) Is shown.)
The dioxetane compound (A-2b 0 ) represented by the formula is preferably used from the viewpoints of availability, reactivity, low hygroscopicity, mechanical properties of the cured product, and the like.
In the above general formula (A-2b 0 ), examples of R 4 include methyl, ethyl, propyl, butyl, and pentyl. Examples of R 5 include linear or branched alkylene groups having 1 to 12 carbon atoms (for example, ethylene group, propylene group, butylene group, neopentylene group, n-pentamethylene group, n-hexamethylene group, etc. ), A divalent group represented by the formula: —CH 2 —Ph—CH 2 — or —CH 2 —Ph—Ph—CH 2 —, hydrogenated bisphenol A residue, hydrogenated bisphenol F residue, hydrogenated Examples thereof include bisphenol AD residue, hydrogenated bisphenol Z residue, cyclohexanedimethanol residue, tricyclodecane dimethanol residue, terephthalic acid residue, isophthalic acid residue, o-phthalic acid residue and the like.

ジオキセタン化合物(A−2b0)の具体例としては、下記の式(A−2b1)または式(A−2b2)で表されるジオキセタン化合物を挙げることができる。 Specific examples of the dioxetane compound (A-2b 0 ) include a dioxetane compound represented by the following formula (A-2b 1 ) or formula (A-2b 2 ).

Figure 2018053133

(式中、2個のR6は互いに同じかまたは異なる炭素数1〜5のアルキル基、R7は芳香環を有しているかまたは有していない2価の有機基を示す。)
Figure 2018053133

(In the formula, two R 6 are the same or different alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, and R 7 is a divalent organic group having or not having an aromatic ring.)

上記の式(A−2b1)で表されるジオキセタン化合物の具体例としては、ビス(3−メチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ビス(3−プロピル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ビス(3−ブチル−3−オキセタニルメチル)エーテルなどを挙げることができる。
また、上記の式(A−2b2)で表されるジオキセタン化合物の具体例としては、上記の式(A−2b2)において2個のR6が共にメチル、エチル、プロピル、ブチルまたはペンチル基で、R7がエチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ネオペンチレン基、n−ペンタメチレン基、n−ヘキサメチレン基など)、式:−CH2−Ph−CH2−または−CH2−Ph−Ph−CH2−で表される2価の基、水素添加ビスフェノールA残基、水素添加ビスフェノールF残基、水素添加ビスフェノールAD残基、水素添加ビスフェノールZ残基、シクロヘキサンジメタノール残基、トリシクロデカンジメタノール残基、テレフタル酸残基、イソフタル酸残基、o−フタル酸残基であるジオキセタン化合物を挙げることができる。
そのうちでも、ポリオキセタン化合物(A−2b0)としては、上記の式(A−2b1)において、2個のR6が共にメチル基またはエチル基であるビス(3−メチル−3−オキセタニルメチル)エーテルおよび/またはビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテルが、入手の容易性、低吸湿性、硬化物の力学的特性などの点から好ましく用いられ、特にビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテルがより好ましく用いられる。
Specific examples of the dioxetane compound represented by the above formula (A-2b 1 ) include bis (3-methyl-3-oxetanylmethyl) ether, bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, bis (3 -Propyl-3-oxetanylmethyl) ether, bis (3-butyl-3-oxetanylmethyl) ether, and the like.
Specific examples of the dioxetane compounds represented by the above formula (A-2b 2), the two R 6 are both methyl in the above formula (A-2b 2), ethyl, propyl, butyl or pentyl group R 7 is ethylene group, propylene group, butylene group, neopentylene group, n-pentamethylene group, n-hexamethylene group, etc.), formula: —CH 2 —Ph—CH 2 — or —CH 2 —Ph—Ph A divalent group represented by —CH 2 —, hydrogenated bisphenol A residue, hydrogenated bisphenol F residue, hydrogenated bisphenol AD residue, hydrogenated bisphenol Z residue, cyclohexanedimethanol residue, tricyclode The dioxetane compound which is a candimethanol residue, a terephthalic acid residue, an isophthalic acid residue, and an o-phthalic acid residue can be mentioned.
Among them, as the polyoxetane compound (A-2b 0 ), in the above formula (A-2b 1 ), bis (3-methyl-3-oxetanylmethyl) in which two R 6 s are both methyl groups or ethyl groups. ) Ether and / or bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether are preferably used from the viewpoints of availability, low hygroscopicity, mechanical properties of the cured product, and the like. -Oxetanylmethyl) ether is more preferably used.

本発明の光学的立体造形用樹脂組成物は、光学的立体造形用樹脂組成物の光硬化性能、低粘度化による光学的立体造形性の向上、光造形して得られる立体造形物の靭性、耐熱性の向上の点から、光学的立体造形用樹脂組成物に含まれるカチオン重合性有機化合物(A)の全質量に基づいて、オキセタン化合物(A−2)を10〜40質量%の割合で含有することが好ましく、15〜35質量%の割合で含有することがより好ましく、20〜30質量%の割合で含有することが更に好ましい。   The resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention is a photo-curing performance of the resin composition for optical three-dimensional modeling, an improvement in optical three-dimensional modeling by lowering the viscosity, a toughness of a three-dimensional model obtained by optical modeling, From the viewpoint of improving heat resistance, the oxetane compound (A-2) is added at a ratio of 10 to 40% by mass based on the total mass of the cationically polymerizable organic compound (A) contained in the resin composition for optical three-dimensional modeling. It is preferable to contain, it is more preferable to contain in the ratio of 15-35 mass%, and it is still more preferable to contain in the ratio of 20-30 mass%.

ラジカル重合性有機化合物(B)の代表例としては、(メタ)アクリレート基を有する化合物、不飽和ポリエステル化合物、アリルウレタン系化合物、ポリチオール化合物などを挙げることができ、前記したラジカル重合性有機化合物の1種または2種以上を用いることができる。そのうちでも、1分子中に少なくとも1個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物が好ましく用いられ、具体例としては、エポキシ化合物と(メタ)アクリル酸との反応生成物、アルコール類の(メタ)アクリル酸エステル、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。   Representative examples of the radical polymerizable organic compound (B) include compounds having a (meth) acrylate group, unsaturated polyester compounds, allyl urethane compounds, polythiol compounds, and the like. 1 type (s) or 2 or more types can be used. Among them, a compound having at least one (meth) acryloyloxy group in one molecule is preferably used. Specific examples include a reaction product of an epoxy compound and (meth) acrylic acid, and a (meth) alcohol (meth) An acrylic ester, urethane (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate, etc. can be mentioned.

上記したエポキシ化合物と(メタ)アクリル酸との反応生成物としては、芳香族エポキシ化合物、脂環族エポキシ化合物および/または脂肪族エポキシ化合物と、(メタ)アクリル酸との反応により得られる(メタ)アクリレート系反応生成物を挙げることができ、具体例としては、ビスフェノールAやビスフェノールSなどのビスフェノール化合物またはベンゼン環がアルコキシ基などによって置換されているビスフェノールAやビスフェノールSなどのビスフェノール化合物或いは前記したビスフェノール化合物または置換ビスフェノール化合物のアルキレンオキサイド付加物とエピクロルヒドリンなどのエポキシ化剤との反応によって得られるグリシジルエーテルを(メタ)アクリル酸と反応させて得られる(メタ)アクリレート、エポキシノボラック樹脂と(メタ)アクリル酸を反応させて得られる(メタ)アクリレート系反応生成物などを挙げることができる。   As a reaction product of the above-mentioned epoxy compound and (meth) acrylic acid, it can be obtained by reaction of an aromatic epoxy compound, an alicyclic epoxy compound and / or an aliphatic epoxy compound with (meth) acrylic acid (meta) ) Acrylate-based reaction products, and specific examples thereof include bisphenol compounds such as bisphenol A and bisphenol S, bisphenol compounds such as bisphenol A and bisphenol S in which the benzene ring is substituted with an alkoxy group, etc. A (meth) acrylate obtained by reacting a glycidyl ether obtained by reaction of an alkylene oxide adduct of a bisphenol compound or a substituted bisphenol compound with an epoxidizing agent such as epichlorohydrin with (meth) acrylic acid, Kishinoborakku resin and (meth) reacting the acrylic acid and the like are (meth) acrylate reaction product obtained.

また、上記したアルコール類の(メタ)アクリル酸エステルとしては、分子中に少なくとも1個の水酸基をもつ芳香族アルコール、脂肪族アルコール、脂環族アルコールおよび/またはそれらのアルキレンオキサイド付加体と、(メタ)アクリル酸との反応により得られる(メタ)アクリレートを挙げることができる。
より具体的には、例えば、ビスフェノールAやビスフェノールSなどのビスフェノール化合物またはベンゼン環がアルコキシ基などによって置換されているビスフェノールAやビスフェノールSなどのビスフェノール化合物のジ(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(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、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(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、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどの3個以上の水酸基を有する多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート、前記したジオール、トリオール、テトラオール、ヘキサオールなどの多価アルコールのアルキレンオキシド付加物の(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。
Examples of the (meth) acrylic acid esters of the alcohols described above include aromatic alcohols, aliphatic alcohols, alicyclic alcohols and / or their alkylene oxide adducts having at least one hydroxyl group in the molecule; Mention may be made of (meth) acrylates obtained by reaction with (meth) acrylic acid.
More specifically, for example, bisphenol compounds such as bisphenol A and bisphenol S, or di (meth) acrylates of bisphenol compounds such as bisphenol A and bisphenol S in which the benzene ring is substituted with an alkoxy group, 2-ethylhexyl (meta ) Acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, isobornyl (meth) ) Acrylate, benzyl (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentylglycol Di (meth) acrylate, polyalkylene glycol mono (meth) acrylate, polyalkylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, Poly (meth) acrylates of polyhydric alcohols having three or more hydroxyl groups such as dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and alkylene oxide adducts of polyhydric alcohols such as diols, triols, tetraols, hexaols ( And (meth) acrylate.

また、上記したウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルとイソシアネート化合物を反応させて得られる(メタ)アクリレートを挙げることができる。前記水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルとしては、脂肪族2価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化反応によって得られる水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、具体例としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。また、前記イソシアネート化合物としては、トリ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、イソホロンジイソシアネートなどのような1分子中に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物が好ましい。   Examples of the urethane (meth) acrylate described above include (meth) acrylate obtained by reacting a hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester with an isocyanate compound. As the hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester, a hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester obtained by an esterification reaction of an aliphatic dihydric alcohol and (meth) acrylic acid is preferable. As a specific example, 2-hydroxy Examples thereof include ethyl (meth) acrylate. The isocyanate compound is preferably a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups in one molecule, such as tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate and the like.

さらに、上記したポリエステル(メタ)アクリレートとしては、水酸基含有ポリエステルと(メタ)アクリル酸との反応により得られるポリエステル(メタ)アクリレートを挙げることができる。
また、上記したポリエーテル(メタ)アクリレートとしては、水酸基含有ポリエーテルとアクリル酸との反応により得られるポリエーテルアクリレートを挙げることができる。
Furthermore, examples of the polyester (meth) acrylate described above include polyester (meth) acrylate obtained by a reaction between a hydroxyl group-containing polyester and (meth) acrylic acid.
Moreover, as above-mentioned polyether (meth) acrylate, the polyether acrylate obtained by reaction of a hydroxyl-containing polyether and acrylic acid can be mentioned.

本発明の光学的立体造形用樹脂組成物は、ラジカル重合性有機化合物(B)の一部として、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート(B−1)およびポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート(B−2)の少なくとも1種を含有することが好ましい。   The resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention includes a polyalkylene glycol di (meth) acrylate (B-1) and a polyalkylene glycol mono (meth) acrylate (B) as part of the radical polymerizable organic compound (B). It is preferable to contain at least one of -2.

その際のポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート(B−1)としては、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、ポリ(オキシエチレン/オキシプロピレンランダム共重合体)ジオールのジアクリレート、ポリ(オキシエチレン/オキシプロピレンランダム共重合体)ジオールのジメタクリレート、ポリオキシエチレン重合体ブロック/ポリオキシプロピレン重合体ブロックが結合した両末端に水酸基を有するブロック共重合体(ブロック共重合体ジオール)のジアクリレートまたはジメタクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコールジメタクリレート、エチレンオキシド単位とテトラメチレンオキシド単位がランダムに結合し且つ両末端に水酸基を有するランダム共重合体ジオールのジアクリレートまたはジメタクリレート、ポリオキシエチレン重合体ブロック/ポリテトラメチレングリコール重合体ブロックが結合した両末端に水酸基を有するブロック共重合体(ブロック共重合体ジオール)のジアクリレートまたはジメタクリレートなどを挙げることができる。
そのうちでも、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート(B−1)としては、入手が容易で、室温で液状であり取り扱い性に優れ、光学的立体造形物から得られる造形物が透明性に優れ且つ柔軟で靭性および耐久性に優れている点から、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコールジメタクリレートの1種または2種以上が好ましく用いられ、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングルコールジアクリレートおよびポリテトラメチレングリコールジアクリレートがより好ましく用いられる。特に、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート(B−1)として、ポリテトラメチレングリコールジアクリレートを用いると、前記した特性に加えて、光造形して得られる立体造形物の耐衝撃性がより優れたものになり、しかも水分および湿分の吸収がより小さくて寸法安定性がより優れたものとなる。
Polyalkylene glycol di (meth) acrylate (B-1) at that time includes polyethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol diacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, and poly (oxyethylene / oxypropylene random copolymer). ) Diacrylate of diol, poly (oxyethylene / oxypropylene random copolymer) dimethacrylate of diol, block copolymer having hydroxyl groups at both ends where polyoxyethylene polymer block / polyoxypropylene polymer block are bonded ( Diacrylate or dimethacrylate of block copolymer diol), polytetramethylene glycol diacrylate, polytetramethylene glycol dimethacrylate Random copolymer diol diacrylate or dimethacrylate with polyoxyethylene polymer block / polytetramethylene glycol polymer block Examples thereof include a diacrylate or dimethacrylate of a block copolymer having a hydroxyl group at both ends (block copolymer diol).
Among them, as polyalkylene glycol di (meth) acrylate (B-1), it is easy to obtain, is liquid at room temperature and has excellent handleability, and a molded product obtained from an optical three-dimensional model has excellent transparency and One of polyethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol diacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, polytetramethylene glycol diacrylate, polytetramethylene glycol dimethacrylate from the point of being flexible and excellent in toughness and durability Two or more types are preferably used, and polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate and polytetramethylene glycol diacrylate are more preferably used. In particular, when polytetramethylene glycol diacrylate is used as the polyalkylene glycol di (meth) acrylate (B-1), in addition to the above-described properties, the impact resistance of the three-dimensional structure obtained by optical modeling is more excellent. In addition, the absorption of moisture and moisture is smaller and the dimensional stability is more excellent.

光学的立体造形用樹脂組成物中への溶解性、混和性、光硬化して得られる立体造形物の衝撃強度、靭性、耐久性などの諸物性が優れたものになるなどの点から、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート(B−1)の平均分子量は、300〜2000であることが好ましく、500〜1500であることがより好ましく、600〜1200であることがさらに好ましい。
ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート(B−1)の分子量が小さ過ぎると、光造形して得られる立体造形物の衝撃強度が小さくなって靭性や柔軟性が低くなり、一方ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート(B−1)の分子量が大きすぎると、光学的立体造形用樹脂組成物中への溶解性が低下したり、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート(B−1)を添加した光学的立体造形用樹脂組成物の粘度が高くなり、さらに光造形して得られる立体造形物の光の透過率が低下し、場合によっては不透明になり易い。
From the viewpoints of various properties such as solubility in optical three-dimensional modeling resin composition, miscibility, impact strength, toughness, and durability of the three-dimensional modeled product obtained by photocuring. The average molecular weight of the alkylene glycol di (meth) acrylate (B-1) is preferably 300 to 2000, more preferably 500 to 1500, and still more preferably 600 to 1200.
If the molecular weight of the polyalkylene glycol di (meth) acrylate (B-1) is too small, the impact strength of the three-dimensional structure obtained by stereolithography is reduced, resulting in low toughness and flexibility, while the polyalkylene glycol di ( When the molecular weight of the (meth) acrylate (B-1) is too large, the solubility in the resin composition for optical three-dimensional modeling is reduced, or the optical system in which polyalkylene glycol di (meth) acrylate (B-1) is added. The viscosity of the three-dimensional modeled resin composition is increased, the light transmittance of the three-dimensional modeled product obtained by optical modeling is lowered, and in some cases, it tends to be opaque.

また、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート(B−2)としては、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリ(オキシエチレン/オキシプロピレンランダム共重合体)ジオールのモノアクリレート、ポリ(オキシエチレン/オキシプロピレンランダム共重合体)ジオールのモノメタクリレート、ポリオキシエチレン重合体ブロック/ポリオキシプロピレン重合体ブロックが結合した両末端に水酸基を有するブロック共重合体(ブロック共重合体モノオール)のモノアクリレートまたはモノメタクリレート、ポリテトラメチレングリコールモノアクリレート、ポリテトラメチレングリコールモノメタクリレート、エチレンオキシド単位とテトラメチレンオキシド単位がランダムに結合し且つ両末端に水酸基を有するランダム共重合体ジオールのモノアクリレートまたはモノメタクリレート、ポリオキシエチレン重合体ブロック/ポリテトラメチレングリコール重合体ブロックが結合した両末端に水酸基を有するブロック共重合体(ブロック共重合体モノオール)のモノアクリレートまたはモノメタクリレートなどを挙げることができる。   Polyalkylene glycol mono (meth) acrylate (B-2) includes polyethylene glycol monoacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, polypropylene glycol monoacrylate, polypropylene glycol monomethacrylate, and poly (oxyethylene / oxypropylene random copolymer). Diol monoacrylate, poly (oxyethylene / oxypropylene random copolymer) diol monomethacrylate, polyoxyethylene polymer block / polyoxypropylene polymer block bonded block copolymer having a hydroxyl group at both ends Copolymer monool) monoacrylate or monomethacrylate, polytetramethylene glycol monoacrylate, polytetramethylene A monoacrylate or monomethacrylate of a random copolymer diol, a polyoxyethylene polymer block / polytetramethylene glycol polymer block, which is a random copolymer diol having ethylene oxide units and tetramethylene oxide units randomly bonded and having hydroxyl groups at both ends. Examples thereof include a monoacrylate or monomethacrylate of a block copolymer (block copolymer monool) having hydroxyl groups at both ends bonded thereto.

そのうちでも、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート(B−2)としては、入手が容易で、室温で液状であり取り扱い性に優れ、光学的立体造形物から得られる造形物が透明性に優れ且つ柔軟で靭性および耐久性に優れている点から、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリテトラメチレングリコールモノアクリレート、ポリテトラメチレングリコールモノメタクリレートの1種または2種以上が好ましく用いられ、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングルコールモノアクリレートおよびポリテトラメチレングリコールモノアクリレートがより好ましく用いられる。特に、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート(B−2)として、ポリプロピレングリコールモノアクリレートを用いると、前記した特性に加えて、光硬化性樹脂組成物の光硬化性が優れたものとなり、また光造形して得られる立体造形物の耐衝撃性がより優れたものになる。   Among them, as the polyalkylene glycol mono (meth) acrylate (B-2), it is easy to obtain, is liquid at room temperature and has excellent handleability, and a molded product obtained from an optical three-dimensional model has excellent transparency and One of polyethylene glycol monoacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, polypropylene glycol monoacrylate, polypropylene glycol monomethacrylate, polytetramethylene glycol monoacrylate, polytetramethylene glycol monomethacrylate from the point of being flexible and excellent in toughness and durability Two or more are preferably used, and polyethylene glycol monoacrylate, polypropylene glycol monoacrylate and polytetramethylene glycol monoacrylate are more preferred. Used. In particular, when polypropylene glycol monoacrylate is used as the polyalkylene glycol mono (meth) acrylate (B-2), in addition to the above-described properties, the photocurable resin composition has excellent photocurability, and light The impact resistance of the three-dimensional model obtained by modeling becomes more excellent.

光学的立体造形用樹脂組成物中への溶解性、混和性、光硬化して得られる立体造形物の衝撃強度、靭性、耐久性などの諸物性が優れたものになるなどの点から、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート(B−2)の平均分子量は150〜1200であることが好ましく、150〜1000であることがより好ましく、200〜700であることがさらに好ましい。
ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート(B−2)の分子量が小さ過ぎると、光造形して得られる立体造形物の衝撃強度が小さくなって靭性や柔軟性が低くなり、一方ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート(B−2)の分子量が大きすぎると、光学的立体造形用樹脂組成物中への溶解性が低下したり、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート(B−2)を添加した光学的立体造形用樹脂組成物の粘度が高くなり、光硬化性が低下し、さらに光造形して得られる立体造形物の硬度が柔らかくなり易い。
From the viewpoints of various properties such as solubility in optical three-dimensional modeling resin composition, miscibility, impact strength, toughness, and durability of the three-dimensional modeled product obtained by photocuring. The average molecular weight of the alkylene glycol mono (meth) acrylate (B-2) is preferably 150 to 1200, more preferably 150 to 1000, and even more preferably 200 to 700.
If the molecular weight of the polyalkylene glycol mono (meth) acrylate (B-2) is too small, the impact strength of the three-dimensional modeled object obtained by stereolithography is reduced and the toughness and flexibility are lowered, while the polyalkylene glycol mono ( If the molecular weight of the (meth) acrylate (B-2) is too large, the solubility in the resin composition for optical three-dimensional modeling is reduced, or the optical system in which the polyalkylene glycol mono (meth) acrylate (B-2) is added. The viscosity of the three-dimensional modeled resin composition is increased, the photocurability is lowered, and the hardness of the three-dimensional modeled product obtained by optical modeling is likely to be soft.

本発明の光学的立体造形用樹脂組成物は、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート(B−1)およびポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート(B−2)の少なくとも1種を、光学的立体造形用樹脂組成物に含まれるラジカル重合性有機化合物(B)の合計質量に基づいて、5〜60質量%、更には10〜55質量%、特に20〜50質量%の割合で含有することが、光造形して得られる立体造形物の耐衝撃性、寸法安定性などの点から好ましい。   In the resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention, at least one of polyalkylene glycol di (meth) acrylate (B-1) and polyalkylene glycol mono (meth) acrylate (B-2) is optically three-dimensional modeled. Based on the total mass of the radically polymerizable organic compound (B) contained in the resin composition for use, 5 to 60% by mass, further 10 to 55% by mass, particularly 20 to 50% by mass, This is preferable in terms of impact resistance, dimensional stability, and the like of a three-dimensional modeled object obtained by optical modeling.

本発明では、カチオン重合開始剤(C)として、光などの活性エネルギー線を照射したときにカチオン重合性有機化合物(A)のカチオン重合を開始させ得る重合開始剤のいずれも使用できる。そのうちでも、カチオン重合開始剤(C)としては、活性エネルギー線を照射したときにルイス酸を放出するオニウム塩が好ましく用いられる。そのようなオニウム塩の例としては、第VIIa族元素の芳香族スルホニウム塩、VIa族元素の芳香族オニウム塩、第Va族元素の芳香族オニウム塩などを挙げることができる。
代表例としては、一般式:[(R8)(R9)(R10)S+][式中、R8、R9およびR10はそれぞれ独立して硫黄(S)に結合した1価の有機基]で表されるスルホニウムイオンまたは一般式:[(R11)(R12)I+][式中、R11およびR12はそれぞれ独立してヨウ素(I)に結合した1価の有機基]で表されるヨードニウムイオンが、一般式:[(Rf)mPF6-m -](式中、Rfはフルオロアルキル基、mは0〜6の整数)で表される陰イオン(ホスフェートイオン)、一般式:[(Rf)nSbF6-n -](式中、Rfはフルオロアルキル基、nは0〜6の整数)で表される陰イオン(アンチモネートイオン)、式:[BF4 -]で表される陰イオン、式:[AsF6 -]で表される陰イオンなどと結合したカチオン重合開始剤などを挙げることができる。
In the present invention, as the cationic polymerization initiator (C), any polymerization initiator capable of initiating cationic polymerization of the cationic polymerizable organic compound (A) when irradiated with active energy rays such as light can be used. Among them, as the cationic polymerization initiator (C), an onium salt that releases a Lewis acid when irradiated with active energy rays is preferably used. Examples of such an onium salt include an aromatic sulfonium salt of a Group VIIa element, an aromatic onium salt of a Group VIa element, an aromatic onium salt of a Group Va element, and the like.
As a typical example, the general formula: [(R 8 ) (R 9 ) (R 10 ) S + ] [wherein R 8 , R 9 and R 10 are each independently monovalent bonded to sulfur (S). Or an organic group of the general formula: [(R 11 ) (R 12 ) I + ] [wherein R 11 and R 12 are each independently a monovalent group bonded to iodine (I). An iodonium ion represented by an organic group] is represented by a general formula: [(Rf) m PF 6-m ] (wherein Rf is a fluoroalkyl group, m is an integer of 0 to 6) ( Phosphate ion), an anion (antimonate ion) represented by the general formula: [(Rf) n SbF 6-n ] (wherein Rf is a fluoroalkyl group, n is an integer of 0 to 6), [BF 4 -] represented by anions, wherein: [AsF 6 -] a cationic polymerization initiator bound such anions as represented by And the like.

何ら限定されるものではないが、より具体的には、カチオン重合開始剤(C)としては、例えば、下記の一般式(C−1)で表されるリン系スルホニウム化合物(C−1)、下記の一般式(C−2)で表されるアンチモン系スルホニウム化合物(C−2)などを挙げることができる。   Although it is not limited at all, more specifically, as the cationic polymerization initiator (C), for example, a phosphorus-based sulfonium compound (C-1) represented by the following general formula (C-1), An antimony sulfonium compound (C-2) represented by the following general formula (C-2) can be exemplified.

Figure 2018053133

[上記の一般式(C−1)および(C−2)中、R8、R9およびR10は1価の有機基、Rfはフルオロアルキル基、mおよびnは0〜6の整数、pは上記の一般式(C−1)における「カチオン[S+(R8)(R9)(R10)]が有する陽イオン価と同じ数、qは上記の一般式(C−2)における「カチオン[S+(R8)(R9)(R0)]が有する陽イオン価と同じ数である。]
Figure 2018053133

[In the above general formulas (C-1) and (C-2), R 8 , R 9 and R 10 are monovalent organic groups, Rf is a fluoroalkyl group, m and n are integers of 0 to 6, p Is the same number as the cation number of the “cation [S + (R 8 ) (R 9 ) (R 10 )]” in the above general formula (C-1), q is the same as in the above general formula (C-2) “It is the same number as the cation number of the cation [S + (R 8 ) (R 9 ) (R 0 )].]

上記の一般式で表されるリン系スルホニウム化合物(C−1)およびアンチモン系スルホニウム化合物(C−2)において、R9、R10およびR11の代表例としては、下記の式《1》〜《11》で示す基を挙げることができる。 In the phosphorus-based sulfonium compound (C-1) and antimony-based sulfonium compound (C-2) represented by the above general formula, typical examples of R 9 , R 10 and R 11 are the following formulas << 1 >> to The group shown by << 11 >> can be mentioned.

Figure 2018053133

[式中、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21およびR22は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよいアルキル基またはアリール基であり、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X18、X19、X20、X21およびX22は、それぞれ独立して、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヒドロキシ(ポリ)アルキレンオキシ基、水酸基、シアノ基、ニトロ基およびハロゲン原子から選ばれる基であり、Z1、Z2、Z3およびZ4は、それぞれ独立して、式:−S−、−SO−および−O−から選ばれる2価の基であり、それぞれ独立して、d1は0〜5の整数、d2、d3およびd4は0〜4の整数、d5は0〜5の整数、d6、d7、d8、d9、d10、d11、d12、d13、d14、d15およびd16は0〜4の整数、d17は0〜5の整数、d18は0〜4の整数、d19は0〜5の整数、d20、d21およびd22は0〜4の整数である。]
Figure 2018053133

[Wherein R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 , R 20 , R 21 and R 22 each independently have a substituent. An alkyl group or an aryl group which may be X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , X 6 , X 7 , X 8 , X 9 , X 10 , X 11 , X 12 , X 13 , X 14 , X 15 , X 16 , X 17 , X 18 , X 19 , X 20 , X 21 and X 22 are each independently an alkyl group, aryl group, alkoxy group, aryloxy group, hydroxy ( A poly) alkyleneoxy group, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group and a halogen atom, and Z 1 , Z 2 , Z 3 and Z 4 are each independently a group represented by the formula: —S—, —SO—. and a divalent group selected from -O-, each independently, d 1 is an integer of 0~5, d 2, d 3 and d 4 are integers of 0 to 4 Number, d 5 is an integer of 0~5, d 6, d 7, d 8, d 9, d 10, d 11, d 12, d 13, d 14, d 15 and d 16 are an integer of 0 to 4, d 17 is an integer of 0 to 5, d 18 is an integer of 0 to 4, d 19 is an integer of 0 to 5, d 20, d 21 and d 22 represents an integer of 0-4. ]

何ら限定されるものではないが、上記の一般式で表されるリン系スルホニウム化合物(C−1)の具体例としては、トリフェニルスルホニウムトリス(パーフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、下記の式(C−1α)で表される化合物(サンアプロ株式会社製「CPI−500K」)、下記の式(C−1β)で表される化合物(サンアプロ株式会社製「CPI−500P」),下記の式(C−1γ)で表される化合物(サンアプロ株式会社製「CPI−200K」)、4−(2−クロロ−4−ベンゾイルフェニルチオ)フェニルビス(4−フルオロフェニル)スルホニウムヘキサフルオロホスフェート)(株式会社ADEKA製「SP−152」)などを挙げることができる。   Although not limited at all, specific examples of the phosphorus-based sulfonium compound (C-1) represented by the above general formula include triphenylsulfonium tris (perfluoroethyl) trifluorophosphate, the following formula (C -1α) (“CPI-500K” manufactured by San Apro Co., Ltd.), a compound represented by the following formula (C-1β) (“CPI-500P” manufactured by San Apro Co., Ltd.), and the following formula (C −1γ) (“CPI-200K” manufactured by San Apro Co., Ltd.), 4- (2-chloro-4-benzoylphenylthio) phenylbis (4-fluorophenyl) sulfonium hexafluorophosphate) (ADEKA Corporation) Manufactured "SP-152").

Figure 2018053133
Figure 2018053133

また、上記の一般式で表されるアンチモン系スルホニウム化合物(C−2)の具体例としては、ビス−[4−(モノフェニルスルフォニオ)フェニル]スルフィドビスモノヘキサフルオロアンチモネート、ビス−[4−(モノ−4’−ヒドロキシエトキシフェニルスルフォニォ)フェニル]スルフィドビスモノヘキサフルオロアンチモネート、下記の式(C−2α)で表される4−(フェニルチオ)フェニルモノフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート(サンアプロ株式会社製「CPI−101A」)または「CPI−110S」)、4−(2−クロロ−4−ベンゾイルフェニルチオ)フェニルビス(4−フルオロフェニル)スルホニウムヘキサフルオロアンチモネート)(株式会社ADEKA製「SP−172」)などを挙げることができる。   Specific examples of the antimony sulfonium compound (C-2) represented by the above general formula include bis- [4- (monophenylsulfonio) phenyl] sulfide bismonohexafluoroantimonate, bis- [ 4- (mono-4′-hydroxyethoxyphenylsulfonio) phenyl] sulfide bismonohexafluoroantimonate, 4- (phenylthio) phenylmonophenylsulfonium hexafluoroantimonate represented by the following formula (C-2α) (“CPI-101A” or “CPI-110S” manufactured by San Apro Co., Ltd.), 4- (2-chloro-4-benzoylphenylthio) phenylbis (4-fluorophenyl) sulfonium hexafluoroantimonate) (ADEKA Corporation) "SP-172" manufactured) It is possible.

Figure 2018053133
Figure 2018053133

本発明では、上記したようなカチオン重合開始剤のうちの1種または2種以上を用いることができる。そのうちでも、本発明では芳香族スルホニウム塩がより好ましく用いられる。
また、本発明では、反応速度を向上させる目的で、カチオン重合開始剤(C)と共に必要に応じて光増感剤、例えばベンゾフェノン、アルコキシアントラセン、モノアルコキシアントラセン、チオキサントンなどを用いてもよい。
In the present invention, one or more of the above cationic polymerization initiators can be used. Among them, aromatic sulfonium salts are more preferably used in the present invention.
In the present invention, for the purpose of improving the reaction rate, a photosensitizer such as benzophenone, alkoxyanthracene, monoalkoxyanthracene, thioxanthone and the like may be used together with the cationic polymerization initiator (C) as necessary.

ラジカル重合開始剤(D)としては、光などの活性エネルギー線を照射したときにラジカル重合性有機化合物(B)のラジカル重合を開始させ得る重合開始剤のいずれもが使用でき、例えば、ベンモノルまたはそのモノアルキルアセタール系化合物、フェニルケトン系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾインまたはそのアルキルエーテル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物などを挙げることができる。   As the radical polymerization initiator (D), any polymerization initiator capable of initiating radical polymerization of the radical polymerizable organic compound (B) when irradiated with an active energy ray such as light can be used. Examples thereof include monoalkyl acetal compounds, phenyl ketone compounds, acetophenone compounds, benzoin or alkyl ether compounds thereof, benzophenone compounds, and thioxanthone compounds.

具体的には、ベンモノルまたはそのモノアルキルアセタール系化合物としては、例えば、ベンモノルモノメチルケタール、ベンモノル−β−メトキシエチルアセタールなどを挙げることができる。
フェニルケトン系化合物としては、例えば、1−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトンなどを挙げることができる。
また、アセトフェノン系化合物としては、例えば、モノエトキシアセトフェノン、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−メチル−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−モノメチルアミノアセトフェノン、p−tert−ブチルモノクロロアセトフェノン、p−tert−ブチルトリクロロアセトフェノン、p−アモノドベンザルアセトフェノンなどを挙げることができる。
Specifically, examples of benmonol or a monoalkyl acetal compound thereof include benmonol monomethyl ketal and benmonol-β-methoxyethyl acetal.
Examples of the phenyl ketone compound include 1-hydroxy-cyclohexyl phenyl ketone.
Examples of the acetophenone compound include monoethoxyacetophenone, 2-hydroxymethyl-1-phenylpropan-1-one, 4′-isopropyl-2-hydroxy-2-methyl-propiophenone, and 2-hydroxy-2. -Methyl-propiophenone, p-monomethylaminoacetophenone, p-tert-butylmonochloroacetophenone, p-tert-butyltrichloroacetophenone, p-ammonodobenzalacetophenone and the like.

そして、ベンゾイン系化合物としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインノルマルブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなどを挙げることができる。
また、ベンゾフェノン系化合物としては、例えば、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′−ビスモノエチルアミノベンゾフェノン、4,4′−モノクロロベンゾフェノンなどを挙げることができる。
そして、チオキサントン系化合物としては、例えば、チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントンなどを挙げることができる。
Examples of benzoin compounds include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin normal butyl ether, and benzoin isobutyl ether.
Examples of the benzophenone compounds include benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, Michler's ketone, 4,4′-bismonoethylaminobenzophenone, 4,4′-monochlorobenzophenone, and the like.
Examples of the thioxanthone compound include thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, and 2-isopropylthioxanthone.

本発明では、1種または2種以上のラジカル重合開始剤(D)を所望の性能に応じて配合して使用することができる。
そのうちでも、本発明ではラジカル重合開始剤(D)として、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンが、光造形して得られる立体造形物の黄色度が小さくて色相が良好になるなどの点から好ましく用いられる。
In this invention, 1 type, or 2 or more types of radical polymerization initiator (D) can be mix | blended and used according to desired performance.
Among them, in the present invention, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone is preferably used as the radical polymerization initiator (D) from the viewpoint that the three-dimensional model obtained by photo-modeling has a small yellowness and a good hue. .

本発明の光学的立体造形用樹脂組成物は、組成物の粘度、反応速度、造形速度、硬化時の収縮率、得られる立体造形物の力学的特性、靭性、耐衝撃性、耐久性、熱変形温度(耐熱性)、寸法精度、透明性、色調(黄色度の低減)などの点から、光学的立体造形用樹脂組成物の全質量に基づいて、カチオン重合性有機化合物(A)を30〜70質量%、更には40〜70質量%、特に45〜65質量%の割合で含有し、ラジカル重合性有機化合物(B)を25〜50質量%、更には25〜45質量%、特に30〜43質量%の割合で含有し、カチオン重合開始剤(C)を0.1〜10質量%、更には0.5〜8質量%、特に1〜5質量%の割合で含有し、ラジカル重合開始剤(D)を0.1〜10質量%、更には0.5〜8質量%、特に1〜4質量%の割合で含有することが好ましい。   The resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention includes the viscosity of the composition, the reaction rate, the modeling speed, the shrinkage rate at the time of curing, the mechanical properties of the three-dimensional modeled product, toughness, impact resistance, durability, and heat. From the viewpoints of deformation temperature (heat resistance), dimensional accuracy, transparency, color tone (reduction in yellowness), etc., 30 cationically polymerizable organic compounds (A) are added based on the total mass of the resin composition for optical three-dimensional modeling. It is contained in a proportion of ˜70 mass%, further 40 to 70 mass%, particularly 45 to 65 mass%, and the radical polymerizable organic compound (B) is 25 to 50 mass%, further 25 to 45 mass%, especially 30 To 43 mass%, and the cationic polymerization initiator (C) is contained in an amount of 0.1 to 10 mass%, further 0.5 to 8 mass%, particularly 1 to 5 mass%, and radical polymerization. The initiator (D) is 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.5 to 8% by mass, especially 1 to 4%. It is preferably contained in a proportion of amount%.

また、本発明の光学的立体造形用樹脂組成物は、必要に応じて、ポリアルキレングリコール、およびその片末端または両端の水酸基をエーテル化したポリアルキレングリコールのエーテル化物を含有してもよい。ポリアルキレングリコールおよび/または末端水酸基をエーテル化したポリアルキレングリコールのエーテル化物を含有させることによって、光造形して得られる立体造形物の衝撃強度が向上する。   Moreover, the resin composition for optical three-dimensional model | molding of this invention may contain the polyalkylene glycol and the etherified product of the polyalkylene glycol which etherified the hydroxyl group of the one terminal or both ends as needed. By including the polyalkylene glycol and / or the etherified product of polyalkylene glycol obtained by etherifying the terminal hydroxyl group, the impact strength of the three-dimensional structure obtained by optical modeling is improved.

本発明の光学的立体造形用樹脂組成物中に含有させることのできるポリアルキレングリコールおよび/または末端水酸基をエーテル化したポリアルキレングリコールのエーテル化物としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ(オキシエチレン/オキシプロピレンランダム共重合体)ジオール、ポリオキシエチレン重合体ブロック/ポリオキシプロピレン重合体ブロックが結合した両末端に水酸基を有するブロック共重合体(ブロック共重合体ジオール)、ポリテトラメチレングリコール、エチレンオキシド単位とテトラメチレンオキシド単位がランダムに結合し且つ両末端に水酸基を有するランダム共重合体ジオール、ポリオキシエチレン重合体ブロック/ポリテトラメチレングリコール重合体ブロックが結合した両末端に水酸基を有するブロック共重合体(ブロック共重合体ジオール)、これらのジオールの片末端または両端の水酸基がアルキル基、シクロアルキル基、アリール基などによってエーテル化したエーテル化物などを挙げることができる。
そのうちでも、入手が容易で、室温で液状であり取り扱い性に優れ、光学的立体造形物から得られる造形物が透明性に優れ且つ柔軟で靭性および耐久性に優れている点から、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールおよびポリテトラメチレングリコールの1種または2種以上が好ましく用いられ、ポリテトラメチレングリコールがより好ましく用いられる。
Examples of the etherified product of polyalkylene glycol and / or polyalkylene glycol obtained by etherifying a terminal hydroxyl group can be contained in the resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention include polyethylene glycol, polypropylene glycol, poly (oxyethylene / Oxypropylene random copolymer) diol, polyoxyethylene polymer block / polyoxypropylene polymer block-bonded block copolymer having hydroxyl groups at both ends (block copolymer diol), polytetramethylene glycol, ethylene oxide unit Random copolymer diol, polyoxyethylene polymer block / polytetramethylene glycol polymer block having hydroxyl groups at both ends and tetramethylene oxide units bonded at random. Examples include block copolymers having hydroxyl groups at both ends (block copolymer diols), etherified products in which the hydroxyl groups at one or both ends of these diols are etherified with alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, or the like. it can.
Among them, polyethylene glycol, since it is easy to obtain, is liquid at room temperature, has excellent handleability, and a molded product obtained from an optical three-dimensional model has excellent transparency, flexibility, toughness, and durability. One or more of polypropylene glycol and polytetramethylene glycol are preferably used, and polytetramethylene glycol is more preferably used.

ポリアルキレングリコールおよびそのエーテル化物の平均分子量は、200〜4000であることが好ましく、300〜2000であることがより好ましく、400〜1000であることがさらに好ましい。前記した光学的立体造形用樹脂組成物中への溶解性、混和性、光硬化して得られる立体造形物の衝撃強度、靭性、耐久性などの諸物性が優れたものになるなどの点から、ポリアルキレングリコールおよびその末端水酸基エーテル化物の平均分子量は、500〜1000であることが好ましく、600〜900であることがより好ましい。   The average molecular weight of the polyalkylene glycol and the etherified product thereof is preferably 200 to 4000, more preferably 300 to 2000, and further preferably 400 to 1000. From the standpoints of various properties such as solubility, miscibility, and photocuring of the three-dimensional structure obtained by photocuring, such as impact strength, toughness, and durability, in the optical three-dimensional structure resin composition described above. The average molecular weight of the polyalkylene glycol and its terminal hydroxyl group etherified product is preferably 500 to 1000, more preferably 600 to 900.

ポリアルキレングリコールおよび/または末端水酸基をエーテル化したポリアルキレングリコールのエーテル化物の含有割合は、光学的立体造形用樹脂組成物の全質量に基づいて0〜10質量%であることが好ましく、含有割合が多すぎると、光硬化性の低下、光造形して得られる立体造形物の熱変形温度の低下、それに伴う耐熱性の低下、透明性の低下などを生ずる。   The content ratio of the polyalkylene glycol and / or the polyalkylene glycol etherified product obtained by etherifying the terminal hydroxyl group is preferably 0 to 10% by mass based on the total mass of the resin composition for optical three-dimensional modeling, and the content ratio If the amount is too large, a decrease in photocurability, a decrease in heat deformation temperature of a three-dimensional structure obtained by optical modeling, a decrease in heat resistance associated therewith, a decrease in transparency, and the like are caused.

本発明の光学的立体造形用樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない限り、必要に応じて、染料などの着色剤、消泡剤、レベリング剤、増粘剤、難燃剤、酸化防止剤、改質用樹脂などの1種または2種以上を適量含有していてもよい。   As long as the effect of the present invention is not impaired, the resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention includes, as necessary, a colorant such as a dye, an antifoaming agent, a leveling agent, a thickener, a flame retardant, and an antioxidant. Further, it may contain an appropriate amount of one type or two or more types such as a modifying resin.

本発明の光学的造形用樹脂組成物を用いて光学的に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。好ましく採用され得る光学的立体造形法の代表例としては、光学的造形用樹脂組成物の表面または底面に、コンピューターに記憶されている3次元立体データに基づいて所望の形状・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線を選択的に照射して1層分の硬化層を形成し、次いでこの硬化層に未硬化の光学的造形用樹脂組成物を供給し、同様にコンピューターに記憶されている3次元立体データに基づいて所望の形状・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線を選択的に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操作を目的とする立体造形物が得られるまで多数回繰り返すことによって立体的造形物を製造する方法を挙げることができる。
その際の活性エネルギー線としては、上述のように、紫外線、電子線、X線、放射線、高周波などを挙げることができる。そのうちでも、300〜400nmの波長を有する紫外線が経済的な観点から好ましく用いられ、その際の光源としては、紫外線レーザー(例えば半導体励起固体レーザー、Arレーザー、He−Cdレーザーなど)、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、紫外線LED(発光ダイオード)、紫外線蛍光灯などを使用することができる。
Any of the conventionally known optical three-dimensional modeling methods and apparatuses can be used for optical three-dimensional modeling using the optical modeling resin composition of the present invention. As a representative example of the optical three-dimensional modeling method that can be preferably employed, a cured layer having a desired shape / pattern on the surface or bottom of the optical molding resin composition based on three-dimensional three-dimensional data stored in a computer The active energy ray is selectively irradiated to form a cured layer for one layer, and then an uncured resin composition for optical modeling is supplied to the cured layer, which is also stored in the computer. A stacking operation for newly forming a cured layer continuous with the cured layer by selectively irradiating active energy rays so as to obtain a cured layer having a desired shape / pattern based on the three-dimensional solid data. The method of manufacturing a three-dimensional molded item can be mentioned by repeating many times until the target three-dimensional molded item is obtained.
Examples of the active energy rays at that time include ultraviolet rays, electron beams, X-rays, radiation, and high frequencies as described above. Among them, ultraviolet rays having a wavelength of 300 to 400 nm are preferably used from an economical viewpoint, and as a light source at that time, an ultraviolet laser (for example, a semiconductor-excited solid laser, an Ar laser, a He—Cd laser), a high-pressure mercury lamp is used. Ultra high pressure mercury lamps, low pressure mercury lamps, xenon lamps, halogen lamps, metal halide lamps, ultraviolet LEDs (light emitting diodes), ultraviolet fluorescent lamps, and the like can be used.

光学的立体造形用樹脂組成物よりなる造形面に活性エネルギー線を照射して所定の形状パターンを有する各硬化樹脂層を形成するに当たっては、レーザー光などのような点状に絞られた活性エネルギー線を使用して点描または線描方式で硬化樹脂層を形成してもよいし、または液晶シャッターまたはデジタルマイクロミラーシャッター(DMD)などのような微小光シャッターを複数配列して形成した面状描画マスクを通して造形面に活性エネルギー線を面状に照射して硬化樹脂層を形成させる造形方式を採用してもよい。   When forming a cured resin layer having a predetermined shape pattern by irradiating an active energy ray on a modeling surface made of a resin composition for optical three-dimensional modeling, the active energy is reduced to a point such as a laser beam. A planar drawing mask in which a hardened resin layer may be formed by a line drawing method using a line or a plurality of micro light shutters such as a liquid crystal shutter or a digital micromirror shutter (DMD). Alternatively, a modeling method may be employed in which a cured resin layer is formed by irradiating the modeling surface with active energy rays through the surface.

本発明の光学的造形用樹脂組成物は、光学的立体造形分野に幅広く用いることができ、何ら限定されるものではないが、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形状確認モデル、部品の機能性をチェックするための機能試験モデル、鋳型を制作するためのマスターモデル、金型を製作するためのマスターモデル、試作金型用の直接型、自動車やオートバイのレンズ、美術品の復元、模造や現代アート、ガラス張りの建築物のデザインプレゼンテーションモデルのような美術工芸品分野、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、鋳物などのモデル、母型、加工用などの用途に有効に用いることができる。   The resin composition for optical modeling of the present invention can be widely used in the field of optical three-dimensional modeling, and is not limited at all. However, as a typical application field, the appearance design is verified during the design. Shape confirmation model, functional test model for checking the functionality of parts, master model for producing mold, master model for producing mold, direct mold for prototype mold, automobile and motorcycle Lenses, restoration of art, imitation and contemporary art, art and craft fields such as design presentation models for glass-walled buildings, precision parts, electrical and electronic parts, furniture, building structures, automotive parts, various containers, It can be effectively used for applications such as models such as castings, mother dies, and processing.

本発明の光学的立体造形用樹脂組成物を光造形して得られる立体造形物は、光造形後に熱処理を施さなくても従来の光学的立体造形物に比べて熱変形温度が高くて耐熱性に優れているため、熱処理を施さずにそのまま用いることができる。
そして、本発明の光学的立体造形用樹脂組成物を用いて光造形を行って得られる立体造形物は、熱処理を施すことによって熱変形温度が一層高くなり、耐熱性により優れたものになるので、耐熱性に一層優れる立体造形物が必要な場合は、本発明の光学的立体造形用樹脂組成物を用いて得られる立体造形物を熱処理して、耐熱性のより向上した立体造形物にするとよい。
立体造形物の熱変形温度を一層高くするための熱処理は、50℃以上の温度で行うことが好ましく、60〜150℃の温度で行うことがより好ましく、80〜120℃の温度で行うことが更に好ましい。100℃以上の温度で熱処理する場合に、最初から100℃以上に加熱せずに、最初は100℃よりも低い温度(例えば40〜60℃程度の温度)で予熱してから100℃以上の温度で加熱すると、立体造形物の寸法変化や変形などを効果的に防ぐことができる。
熱処理は、光造形によって得られる立体造形物を加熱室に入れて加熱する方法、シリコーンオイルなどの熱媒体により加熱する方法などによって行うことができる。
光造形後の熱処理は、高い耐熱性が要求される、例えば、自動車エンジン部品などの試作品の製造に有効である。
The three-dimensional object obtained by optical modeling of the resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention has a high heat deformation temperature and heat resistance compared to the conventional optical three-dimensional model even without heat treatment after the optical modeling. Therefore, it can be used as it is without being subjected to heat treatment.
And since the three-dimensional molded article obtained by performing optical modeling using the resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention has a higher heat distortion temperature and is more excellent in heat resistance when subjected to heat treatment. In the case where a three-dimensional model that is more excellent in heat resistance is required, a three-dimensional model obtained using the optical three-dimensional model resin composition of the present invention is heat-treated to obtain a three-dimensional model that has improved heat resistance. Good.
The heat treatment for further increasing the thermal deformation temperature of the three-dimensional structure is preferably performed at a temperature of 50 ° C. or higher, more preferably at a temperature of 60 to 150 ° C., and preferably at a temperature of 80 to 120 ° C. Further preferred. When heat-treating at a temperature of 100 ° C. or higher, without first heating to 100 ° C. or higher, the temperature is first preheated to a temperature lower than 100 ° C. (for example, a temperature of about 40 to 60 ° C.) and then 100 ° C. or higher. When heated at, it is possible to effectively prevent dimensional changes and deformation of the three-dimensional structure.
The heat treatment can be performed by a method of heating a three-dimensional structure obtained by optical modeling in a heating chamber, a method of heating with a heat medium such as silicone oil, or the like.
The heat treatment after stereolithography is effective for manufacturing prototypes such as automobile engine parts that require high heat resistance.

以下に本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明は実施例に何ら限定されるものではない。
以下の例中、光学的立体造形用樹脂組成物の粘度、光造形時の収縮率、光学的立体造形用樹脂組成物を用いて光造形して得られた立体造形物の力学的特性(破断強度、降伏強度、伸度、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度、ショアD硬度)、熱変形温度、黄色度および全光線透過率の測定は、次のようにして行なった。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples.
In the following examples, the viscosity of the resin composition for optical three-dimensional modeling, the shrinkage rate during optical modeling, and the mechanical properties of the three-dimensional model obtained by optical modeling using the resin composition for optical three-dimensional modeling (breaking Strength, yield strength, elongation, bending strength, flexural modulus, impact strength, Shore D hardness), heat distortion temperature, yellowness, and total light transmittance were measured as follows.

(1)光学的立体造形用樹脂組成物の粘度:
25℃の恒温槽で光学的立体造形用樹脂組成物の温度を25℃に調節した後、B型粘度計(ブルックフィールド製「LVDV2T」)を使用して測定した。
(1) Viscosity of the resin composition for optical three-dimensional modeling:
After adjusting the temperature of the resin composition for optical three-dimensional modeling to 25 ° C. in a thermostatic bath at 25 ° C., measurement was performed using a B-type viscometer (“LVDV2T” manufactured by Brookfield).

(2)光造形時の収縮率:
光造形する前の光学的立体造形用樹脂組成物(液体)の比重(d0)と光造形して得られた立体造形物(100℃で熱処理する前の立体造形物)の比重(d1)から、下記の数式により収縮率を求めた。

収縮率(%)={(d1−d0)/d1}×100
(2) Shrinkage during stereolithography:
For stereolithography resin composition prior to the stereolithography specific gravity (d 0) and three-dimensional object obtained by stereolithography (three-dimensional object prior to heat treatment at 100 ° C.) of (liquid) density (d 1 ), The shrinkage rate was determined by the following formula.

Shrinkage rate (%) = {(d 1 −d 0 ) / d 1 } × 100

(2)立体造形物の破断強度、降伏強度および伸度:
以下の実施例または比較例で作製した立体造形物(JIS K−7113に準拠したダンベル形状の試験片)(熱処理を施す前の試験片および50℃で1時間予熱した後に100℃で120分間熱処理を施した試験片)を用いて、JIS K−7113にしたがって、立体造形物(試験片)の破断強度、降伏強度および伸度を測定した。
(2) Breaking strength, yield strength and elongation of the three-dimensional structure:
Three-dimensional modeled object manufactured in the following examples or comparative examples (test pieces having a dumbbell shape in accordance with JIS K-7113) (test pieces before heat treatment and heat treatment at 100 ° C. for 120 minutes after preheating at 50 ° C. for 1 hour) ), The breaking strength, yield strength and elongation of the three-dimensional structure (test piece) were measured according to JIS K-7113.

(3)立体造形物の曲げ強度および曲げ弾性率:
以下の実施例または比較例で作製した立体造形物(JIS K−7171に準拠したバー形状の試験片)(熱処理を施す前の試験片および50℃で1時間予熱した後に100℃で120分間熱処理を施した試験片)を用いて、JIS K−7171にしたがって、立体造形物(試験片)の曲げ強度および曲げ弾性率を測定した。
(3) Bending strength and bending elastic modulus of the three-dimensional structure:
Three-dimensional modeled object (bar-shaped test piece conforming to JIS K-7171) produced in the following examples or comparative examples (test piece before heat treatment and preheated at 50 ° C for 1 hour and then heat treated at 100 ° C for 120 minutes The bending strength and bending elastic modulus of the three-dimensional structure (test piece) were measured according to JIS K-7171.

(4)立体造形物の衝撃強度:
以下の実施例または比較例で作製した立体造形物(JIS K−7110に準拠したノッチ付き試験片)(熱処理を施す前の試験片および50℃で1時間予熱した後に100℃で120分間熱処理を施した試験片)を用いて、東洋精機株式会社製のデジタル・インパクト・テスター「型式DG−18」を使用して、JIS K−7110に準じて、ノッチ付きでアイゾット衝撃強度を測定した。
(4) Impact strength of 3D objects:
Three-dimensional modeled object (test piece with notch according to JIS K-7110) produced in the following examples or comparative examples (test piece before heat treatment and preheated at 50 ° C for 1 hour and then heat treated at 100 ° C for 120 minutes The Izod impact strength was measured with a notch according to JIS K-7110 using a digital impact tester “model DG-18” manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.

(5)立体造形物のショアD硬度:
以下の実施例および比較例で作製した立体造形物(JIS K−7113に準拠したダンベル形状の試験片)を用いて、高分子計器社製の「アスカーD型硬度計」を使用して、JIS K−6253に準拠して、デュロメーター法により試験片のショアD硬度を経時的[光造形直後、1時間後、2時間後および1日後(24時間後)]に測定した。
(5) Shore D hardness of the three-dimensional structure:
Using the three-dimensional modeled object (dumbbell-shaped test piece conforming to JIS K-7113) produced in the following examples and comparative examples, an “Asker D-type hardness meter” manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd. was used. In accordance with K-6253, the Shore D hardness of the test piece was measured over time [immediately after stereolithography, 1 hour, 2 hours and 1 day (24 hours later)] by the durometer method.

(6)立体造形物の熱変形温度:
以下の実施例または比較例で作製した立体造形物(JIS K−7171に準拠したバー形状の試験片)(熱処理を施す前の試験片および50℃で1時間予熱した後に100℃で120分間熱処理を施した試験片)を用いて、東洋精機株式会社製「HDTテスタ6M−2」を使用して、試験片に1.81MPaの荷重を加えてJIS K−7207(A法)に準拠して試験片の熱変形温度を測定し、さらに試験片に0.45MPaの荷重を加えてJIS K−7207(B法)に準拠して立体造形物(試験片)の熱変形温度を測定した。
(6) Thermal deformation temperature of the three-dimensional structure:
Three-dimensional modeled object (bar-shaped test piece conforming to JIS K-7171) produced in the following examples or comparative examples (test piece before heat treatment and preheated at 50 ° C for 1 hour and then heat treated at 100 ° C for 120 minutes In accordance with JIS K-7207 (Method A) by applying a load of 1.81 MPa to the test piece using “HDT Tester 6M-2” manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. The heat deformation temperature of the test piece was measured, and a load of 0.45 MPa was further applied to the test piece, and the heat deformation temperature of the three-dimensional structure (test piece) was measured according to JIS K-7207 (Method B).

(7)立体造形物の黄色度:
以下の実施例または比較例で作製した立体造形物[幅20mm、高さ45mm、厚み10mm(測定面)の直方体の試験片](熱処理を施す前の試験片および50℃で1時間予熱した後に100℃で120分間熱処理を施した試験片)を用いて、株式会社日立ハイテクノロジー製の紫外可視分光光度計「U−3900H」および積分球を使用して、色彩分析により、JISK7373に規定された標準イルミナントD65および2度視野に対するイエローインデックス(YI)を求めて、立体造形物(試験片)の黄色度とした。
(7) Yellowness of the three-dimensional structure:
Three-dimensional model produced in the following examples or comparative examples [cubic test pieces having a width of 20 mm, a height of 45 mm, and a thickness of 10 mm (measurement surface)] (test pieces before heat treatment and after preheating at 50 ° C. for 1 hour) Using a UV-visible spectrophotometer “U-3900H” manufactured by Hitachi High-Technology Co., Ltd. and an integrating sphere using a test piece subjected to a heat treatment at 100 ° C. for 120 minutes, it was specified in JISK7373 by color analysis. The yellow index (YI) with respect to the standard illuminant D65 and the 2-degree field of view was determined and used as the yellowness of the three-dimensional structure (test piece).

(8)立体造形物の全光線透過率:
以下の実施例または比較例で作製した立体造形物[幅20mm、高さ45mm、厚み10mm(測定面)の直方体の試験片](熱処理を施す前の試験片および50℃で1時間予熱した後に100℃で120分間熱処理を施した試験片)を用いて、株式会社日立ハイテクノロモノーズ製の紫外可視分光光度計「UV−3900H」および積分球を使用して、標準イルミナントD65および2度視野に対する分光透過率を測定してJIS R−3106に規定される全光線透過率を求めた。
(8) Total light transmittance of the three-dimensional structure:
Three-dimensional model produced in the following examples or comparative examples [cubic test pieces having a width of 20 mm, a height of 45 mm, and a thickness of 10 mm (measurement surface)] (test pieces before heat treatment and after preheating at 50 ° C. for 1 hour) Using a UV-visible spectrophotometer “UV-3900H” manufactured by Hitachi High-Technology Corporation and an integrating sphere, a standard illuminant D65 and a two-degree field of view were used. The total light transmittance prescribed | regulated to JISR-3106 was calculated | required.

《実施例1》
(1) 下記の表1に示すように、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(株式会社ダイセル製「セロキサイド2021P」)13.0質量部、2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル]エチル]フェニル]プロパン(上記したVG3101L)24.0質量部、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル(四日市合成株式会社社製「エポゴーセーPT」、テトラメチレンオキシド単位の結合数≒9、平均分子量≒780)1.9質量部、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン(東亞合成株式会社製「OXT−101」)4.5質量部、ビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル(東亞合成株式会社製「OXT−221」)12.0質量部、ジペンタエリスリトールポリアクリレート(新中村化学工業株式会社製「A−9550W」、ペンタアクリレートとヘキサアクリレートの混合物)8.0質量部、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート(新中村化学工業株式会社製「A−PTMG−65」、平均分子量≒650)10.0質量部、ポリプロピレングリコールモノアクリレート(日本油脂株式会社製「ブレンマーAP−150」6.0質量部、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業株式会社製「A−DCP」)12.0質量部、カチオン重合開始剤(サンアプロ株式会社製「CPI−200K」)3.0質量部、1−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製「イルガキュア184」)(ラジカル重合開始剤)3.0質量部、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(保土谷化学工業株式会社製「PTG−850SN」2.0質量部、2−ナフタレンチオール0.020質量部および蒸留水0.3質量部をよく混合して光学的立体造形用樹脂組成物を調製した。
この光学的立体造形用樹脂組成物の粘度を上記した方法で測定したところ370MPa・s(25℃)であった。
Example 1
(1) As shown in Table 1 below, 13.0 parts by mass of 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate (“Celoxide 2021P” manufactured by Daicel Corporation), 2- [4 -(2,3-epoxypropoxy) phenyl] -2- [4- [1,1-bis [4-([2,3-epoxypropoxy] phenyl] ethyl] phenyl] propane (VG3101L described above) 24.0 Parts by mass, polytetramethylene glycol diglycidyl ether (“Epogosei PT” manufactured by Yokkaichi Synthesis Co., Ltd., number of bonds of tetramethylene oxide unit≈9, average molecular weight≈780) 1.9 parts by mass, 3-ethyl-3-hydroxy 4.5 parts by mass of methyl oxetane (“OXT-101” manufactured by Toagosei Co., Ltd.), bis (3-ethyl-3-oxeta) 7. 1 part by mass of rumethyl) ether (“OXT-221” manufactured by Toagosei Co., Ltd.), dipentaerythritol polyacrylate (“A-9550W” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., a mixture of pentaacrylate and hexaacrylate) 0 parts by mass, 10.0 parts by mass of polytetramethylene glycol diacrylate (“A-PTMG-65” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., average molecular weight≈650), polypropylene glycol monoacrylate (“Blemmer AP manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.” -150 "6.0 parts by mass, 12.0 parts by mass of tricyclodecane dimethanol diacrylate (" A-DCP "manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), cationic polymerization initiator (" CPI-200K "manufactured by San Apro Co., Ltd.) ) 3.0 parts by weight, 1-hydroxy-cyclohexylphenylke (BASF "Irgacure 184") (radical polymerization initiator) 3.0 parts by mass, polytetramethylene ether glycol (Hodogaya Chemical Co., Ltd. "PTG-850SN" 2.0 parts by mass, 2-naphthalenethiol 0.020 parts by mass and 0.3 parts by mass of distilled water were mixed well to prepare a resin composition for optical three-dimensional modeling.
It was 370 MPa * s (25 degreeC) when the viscosity of this resin composition for optical three-dimensional modeling was measured by the above-mentioned method.

(2) 上記(1)で得られた光学的立体造形用樹脂組成物を用いて、超高速光造形システム(ナブテスコ株式会社製「SOLIFORM250」)を使用して、半導体レーザー(定格出力200mW;波長355nm;スペクトラフィジックス社製)で、液面照射エネルギー100mJ/cm2の条件下に、スライスピッチ(積層厚み)0.10mm、1層当たりの平均造形時間2分で光学的立体造形を行って、物性測定用の試験片(JIS K−7113に準拠したダンベル形状の試験片とJIS K−7171に準拠したバー形状の試験片、JIS K−7110に準拠したアイゾット衝撃試験用の試験片)、黄色度・全光線透過率測定用の10mm厚の試験片を作製した。得られた試験片に紫外線(メタルハライドランプ、波長365nm、強度3.0mW/cm2)を20分間照射して後硬化した。
後硬化後の試験片(熱処理前の試験片)の光造形時の収縮率、力学的特性(破断強度、降伏強度、伸度、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度、ショアD硬度)、熱変形温度、黄色度および全光線透過率を上記した方法で測定したところ、下記の表2に示すとおりであった。
(3) 上記(2)で得られた試験片(紫外線で後硬化した試験片)を、温度50℃の恒温槽に入れて1時間予熱してから100℃で120分間熱処理した後、恒温槽から取り出して室温(25℃)下に24時間放置した後、試験片の力学的特性(破断強度、降伏強度、伸度、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度)、熱変形温度、黄色度および全光線透過率を上記した方法で測定したところ、下記の表2に示すとおりであった。
(2) Using the resin composition for optical three-dimensional modeling obtained in (1) above, a semiconductor laser (rated output 200 mW; wavelength) using an ultra-high-speed optical modeling system (“SOLIFORM250” manufactured by Nabtesco Corporation) 355 nm; manufactured by Spectra Physics Co., Ltd.), under the condition of a liquid surface irradiation energy of 100 mJ / cm 2 , a slice pitch (lamination thickness) of 0.10 mm, and an average modeling time of 2 minutes per layer, Test piece for measuring physical properties (test piece for dumbbell shape according to JIS K-7113, test piece for bar shape according to JIS K-7171, test piece for Izod impact test according to JIS K-7110), yellow A 10 mm-thick test piece for measuring the degree of light and the total light transmittance was prepared. The obtained test piece was post-cured by irradiation with ultraviolet rays (metal halide lamp, wavelength 365 nm, intensity 3.0 mW / cm 2 ) for 20 minutes.
Shrinkage ratio and mechanical properties (post-hardening strength, yield strength, elongation, bending strength, flexural modulus, impact strength, Shore D hardness) of post-curing test pieces (test pieces before heat treatment) during stereolithography, heat The deformation temperature, yellowness and total light transmittance were measured by the methods described above, and as shown in Table 2 below.
(3) The test piece (test piece post-cured with ultraviolet rays) obtained in (2) above is placed in a thermostatic bath at a temperature of 50 ° C., preheated for 1 hour, and then heat-treated at 100 ° C. for 120 minutes, and then the thermostatic bath And left at room temperature (25 ° C.) for 24 hours, and then the mechanical properties (breaking strength, yield strength, elongation, bending strength, flexural modulus, impact strength), thermal deformation temperature, yellowness and When the total light transmittance was measured by the method described above, it was as shown in Table 2 below.

《実施例2》
(1) 下記の表1に示すように、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(株式会社ダイセル製「セロキサイド2021P」)9.0質量部、ε−カプロラクトン変性3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(株式会社ダイセル製「セロキサイド2081」)4.0質量部、2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル]エチル]フェニル]プロパン(VG3101L)22.4質量部、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル(四日市合成株式会社社製「エポゴーセーPT」、テトラメチレンオキシド単位の結合数≒9、平均分子量≒780)2.0質量部、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル(ナガセケムテックス株式会社製「EX−321」)4.0質量部、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン(東亞合成株式会社製「OXT−101」)5.0質量部、ビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル(東亞合成株式会社製「OXT−221」)11.2質量部、ジペンタエリスリトールポリアクリレート(新中村化学工業株式会社製「A−9550W」、ペンタアクリレートとヘキサアクリレートの混合物)8.0質量部、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート(日立化成株式会社製「FA−PTG9A」、平均分子量≒650)10.0質量部、ポリプロピレングリコールモノアクリレート(日油株式会社製「ブレンマーAP−150」6.0質量部、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業株式会社製「A−DCP」)12.0質量部、カチオン重合開始剤(サンアプロ株式会社製「CPI−200K」)3.0質量部、1−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製「イルガキュア184」)(ラジカル重合開始剤)3.0質量部、2−ナフタレンチオール0.020質量部および蒸留水0.3質量部をよく混合して光学的立体造形用樹脂組成物を調製した。
この光学的立体造形用樹脂組成物の粘度を上記した方法で測定したところ330MPa・s(25℃)であった。
(2) 上記(1)で得られた光学的立体造形用樹脂組成物を用いて、実施例1の(2)と同様にして物性測定用の試験片を作製し、得られた試験片に紫外線(メタルハライドランプ、波長365nm、強度3.0mW/cm2)を20分間照射して後硬化した。
後硬化後の試験片(熱処理前の試験片)の光造形時の収縮率、力学的特性(破断強度、降伏強度、伸度、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度、ショアD硬度)、熱変形温度、黄色度および全光線透過率を上記した方法で測定したところ、下記の表2に示すとおりであった。
(3) 上記(2)で得られた試験片(紫外線で後硬化した試験片)を、温度50℃の恒温槽に入れて1時間予熱してから100℃で120分間熱処理した後、恒温槽から取り出して室温(25℃)下に24時間放置した後、試験片の力学的特性(破断強度、降伏強度、伸度、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度)、熱変形温度、黄色度および全光線透過率を上記した方法で測定したところ、下記の表1に示すとおりであった。
Example 2
(1) As shown in Table 1 below, 9.0 parts by mass of 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate (“Celoxide 2021P” manufactured by Daicel Corporation), ε-caprolactone-modified 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate (“Celoxide 2081” manufactured by Daicel Corporation) 4.0 parts by mass, 2- [4- (2,3-epoxypropoxy) phenyl]- 2- [4- [1,1-bis [4-([2,3-epoxypropoxy] phenyl] ethyl] phenyl] propane (VG3101L) 22.4 parts by mass, polytetramethylene glycol diglycidyl ether (Yokkaichi Synthetic Shares) “Epo Gosei PT” manufactured by company company, number of bonds of tetramethylene oxide units ≈ 9, average Molecular weight≈780) 2.0 parts by mass, trimethylolpropane polyglycidyl ether (“EX-321” manufactured by Nagase ChemteX Corporation) 4.0 parts by mass, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) “OXT-101”) 5.0 parts by mass, bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether (“OXT-221” manufactured by Toagosei Co., Ltd.) 11.2 parts by mass, dipentaerythritol polyacrylate (Shin Nakamura) “A-9550W” manufactured by Chemical Industries, Ltd., 8.0 parts by mass of a mixture of pentaacrylate and hexaacrylate), polytetramethylene glycol diacrylate (“FA-PTG9A” manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., average molecular weight≈650) 0 parts by mass, polypropylene glycol monoacrylate (manufactured by NOF Corporation Mer AP-150 "6.0 parts by weight, tricyclodecane dimethanol diacrylate (" A-DCP "manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 12.0 parts by weight, cationic polymerization initiator (" CPI- "manufactured by San Apro Corporation) 200K ") 3.0 parts by weight, 1-hydroxy-cyclohexyl phenyl ketone (" IRGACURE 184 "manufactured by BASF) (3.0 radicals by radical polymerization initiator), 0.020 parts by weight of 2-naphthalenethiol and 0 distilled water The resin composition for optical three-dimensional modeling was prepared by thoroughly mixing 3 parts by mass.
When the viscosity of this resin composition for optical three-dimensional modeling was measured by the method described above, it was 330 MPa · s (25 ° C.).
(2) Using the resin composition for optical three-dimensional modeling obtained in (1) above, a test piece for measuring physical properties was prepared in the same manner as in (2) of Example 1, and the obtained test piece was used. The film was post-cured by irradiation with ultraviolet rays (metal halide lamp, wavelength 365 nm, intensity 3.0 mW / cm 2 ) for 20 minutes.
Shrinkage ratio and mechanical properties (post-hardening strength, yield strength, elongation, bending strength, flexural modulus, impact strength, Shore D hardness) of post-curing test pieces (test pieces before heat treatment) during stereolithography, heat The deformation temperature, yellowness and total light transmittance were measured by the methods described above, and as shown in Table 2 below.
(3) The test piece (test piece post-cured with ultraviolet rays) obtained in (2) above is placed in a thermostatic bath at a temperature of 50 ° C., preheated for 1 hour, and then heat-treated at 100 ° C. for 120 minutes, and then the thermostatic bath And left at room temperature (25 ° C.) for 24 hours, and then the mechanical properties (breaking strength, yield strength, elongation, bending strength, flexural modulus, impact strength), thermal deformation temperature, yellowness and When the total light transmittance was measured by the method described above, it was as shown in Table 1 below.

《実施例3》
(1) 下記の表1に示すように、実施例2の(1)において、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル(ナガセケムテックス株式会社製「EX−321」)4.0質量部の代わりに、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル(ナガセケムテックス株式会社製「EX−211L」)4.0質量部を用いた以外は、実施例2の(1)と同様にして光学的立体造形用樹脂組成物を調製した。
この光学的立体造形用樹脂組成物の粘度を上記した方法で測定したところ300mPa・s(25℃)であった。
(2) 上記(1)で得られた光学的立体造形用樹脂組成物を用いて、実施例1の(2)と同様にして物性測定用の試験片を作製し、得られた試験片に紫外線(メタルハライドランプ、波長365nm、強度3.0mW/cm2)を20分間照射して後硬化した。
後硬化後の試験片(熱処理前の試験片)の光造形時の収縮率、力学的特性(破断強度、降伏強度、伸度、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度、ショアD硬度)、熱変形温度、黄色度および全光線透過率を上記した方法で測定したところ、下記の表2に示すとおりであった。
(3) 上記(2)で得られた試験片(紫外線で後硬化した試験片)を、温度50℃の恒温槽に入れて1時間予熱してから100℃で120分間熱処理した後、恒温槽から取り出して室温(25℃)下に24時間放置した後、試験片の力学的特性(破断強度、降伏強度、伸度、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度)、熱変形温度、黄色度および全光線透過率を上記した方法で測定したところ、下記の表2に示すとおりであった。
Example 3
(1) As shown in Table 1 below, in Example 1 (1), instead of 4.0 parts by mass of trimethylolpropane polyglycidyl ether (“EX-321” manufactured by Nagase ChemteX Corporation), neo A resin composition for optical three-dimensional modeling was prepared in the same manner as (1) of Example 2 except that 4.0 parts by mass of pentyl glycol diglycidyl ether (“EX- 211L” manufactured by Nagase ChemteX Corporation) was used. did.
It was 300 mPa * s (25 degreeC) when the viscosity of this resin composition for optical three-dimensional modeling was measured by the above-mentioned method.
(2) Using the resin composition for optical three-dimensional modeling obtained in (1) above, a test piece for measuring physical properties was prepared in the same manner as in (2) of Example 1, and the obtained test piece was used. The film was post-cured by irradiation with ultraviolet rays (metal halide lamp, wavelength 365 nm, intensity 3.0 mW / cm 2 ) for 20 minutes.
Shrinkage ratio and mechanical properties (post-hardening strength, yield strength, elongation, bending strength, flexural modulus, impact strength, Shore D hardness) of post-curing test pieces (test pieces before heat treatment) during stereolithography, heat The deformation temperature, yellowness and total light transmittance were measured by the methods described above, and as shown in Table 2 below.
(3) The test piece (test piece post-cured with ultraviolet rays) obtained in (2) above is placed in a thermostatic bath at a temperature of 50 ° C., preheated for 1 hour, and then heat-treated at 100 ° C. for 120 minutes, and then the thermostatic bath And left at room temperature (25 ° C.) for 24 hours, and then the mechanical properties (breaking strength, yield strength, elongation, bending strength, flexural modulus, impact strength), thermal deformation temperature, yellowness and When the total light transmittance was measured by the method described above, it was as shown in Table 2 below.

《比較例1》
(1) 下記の表1に示すように、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(株式会社ダイセル製「セロキサイド2021P」)13.0質量部、ポリ(2−オキシラニル)−1,2−シクロヘキサンジオール−2−エチル−2−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパンジオール・エーテルと前記セロキサイド2021Pの混合物(株式会社ダイセル製「EHPE−3150CE」)4.8質量部、2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル]エチル]フェニル]プロパン(VG3101L)24.0質量部、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル(四日市合成株式会社社製「エポゴーセーPT」、テトラメチレンオキシド単位の結合数≒9、平均分子量≒780)4.0質量部、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル(ナガセケムテックス株式会社製「EX−321)5.0質量部、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル(ナガセケムテックス株式会社製「EX−212」)2.0質量部、水素添加ビスフェノールAジグリシジルエーテル(新日本理化株式会社製「リカレジンHBE−100」)7.1質量部、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン(東亞合成株式会社製「OXT−101」)4.5質量部、ビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル(東亞合成株式会社製「OXT−221」)12.0質量部、ジペンタエリスリトールポリアクリレート(新中村化学工業株式会社製「A−9550W」、ペンタアクリレートとヘキサアクリレートの混合物)4.0質量部、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(新中村化学工業株式会社製「A−DPH−12E」)4.0質量部、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート(日立化成株式会社製「FA−PTG9A」、平均分子量≒650)7.0質量部、ポリプロピレングリコールモノアクリレート(日本油脂株式会社製「ブレンマーAP−150」4.0質量部、プロピレンオキサイド変性ペンタエリスリト−ルテトラアクリレート(新中村化学工業株式会社製「ATM−4P」、プロピレンオキサイド4モル付加)4.0質量部、カチオン重合開始剤(サンアプロ株式会社製「CPI−200K」)3.0質量部、1−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製「イルガキュア184」)(ラジカル重合開始剤)2.0質量部、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(保土谷化学工業株式会社製「PTG−850SN」2.0質量部、2−ナフタレンチオール0.020質量部および蒸留水0.5質量部をよく混合して光学的立体造形用樹脂組成物を調製した。
この光学的立体造形用樹脂組成物の粘度を上記した方法で測定したところ460MPa・s(25℃)であった。
(2) 上記(1)で得られた光学的立体造形用樹脂組成物を用いて、実施例1の(2)と同様にして物性測定用の試験片を作製し、得られた試験片に紫外線(メタルハライドランプ、波長365nm、強度3.0mW/cm2)を20分間照射して後硬化した。
後硬化後の試験片(熱処理前の試験片)の光造形時の収縮率、力学的特性(破断強度、降伏強度、伸度、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度、ショアD硬度)、熱変形温度、黄色度および全光線透過率を上記した方法で測定したところ、下記の表2に示すとおりであった。
(3) 上記(2)で得られた試験片(紫外線で後硬化した試験片)を、温度50℃の恒温槽に入れて1時間予熱してから100℃で120分間熱処理した後、恒温槽から取り出して室温(25℃)下に24時間放置した後、試験片の力学的特性(破断強度、降伏強度、伸度、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度)、熱変形温度、黄色度および全光線透過率を上記した方法で測定したところ、下記の表2に示すとおりであった。
<< Comparative Example 1 >>
(1) As shown in Table 1 below, 13.0 parts by mass of 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate (“Celoxide 2021P” manufactured by Daicel Corporation), poly (2- Oxiranyl) -1,2-cyclohexanediol-2-ethyl-2- (hydroxymethyl) -1,3-propanediol ether and the above-mentioned Celoxide 2021P (“EHPE-3150CE” manufactured by Daicel Corporation) 4.8 mass 2- [4- (2,3-epoxypropoxy) phenyl] -2- [4- [1,1-bis [4-([2,3-epoxypropoxy] phenyl] ethyl] phenyl] propane (VG3101L) ) 24.0 parts by mass, polytetramethylene glycol diglycidyl ether (manufactured by Yokkaichi Synthesis Co., Ltd. POGOSE PT ", number of bonds of tetramethylene oxide units≈9, average molecular weight≈780) 4.0 parts by mass, trimethylolpropane polyglycidyl ether (“ EX-321 ”manufactured by Nagase ChemteX Corporation) 5.0 parts by mass, , 6-hexanediol diglycidyl ether (“EX-212” manufactured by Nagase ChemteX Corporation) 2.0 parts by mass, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether (“Rikaresin HBE-100” manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.) 1 part by mass, 4.5 parts by mass of 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane (“OXT-101” manufactured by Toagosei Co., Ltd.), bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether (manufactured by Toagosei Co., Ltd. “ OXT-221 ") 12.0 parts by mass, dipentaerythritol polyacrylate (Shin Nakamura Chemical) “A-9550W” manufactured by Kogyo Co., Ltd., 4.0 parts by mass of a mixture of pentaacrylate and hexaacrylate), ethylene oxide-modified dipentaerythritol hexaacrylate (“A-DPH-12E” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 0 parts by mass, polytetramethylene glycol diacrylate (Hitachi Chemical Co., Ltd. “FA-PTG9A”, average molecular weight ≈ 650) 7.0 parts by mass, polypropylene glycol monoacrylate (Nippon Yushi Co., Ltd. “Blemmer AP-150” 4 0.0 parts by mass, propylene oxide-modified pentaerythritol tetraacrylate (“NTM-4P” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., 4 mol of propylene oxide added), 4.0 parts by mass, cationic polymerization initiator (manufactured by San Apro Co., Ltd.) "CPI-200K") 3.0 parts by mass, 1-hydroxy-cyclohexyl phenyl ketone (“IRGACURE 184” manufactured by BASF) (radical polymerization initiator) 2.0 parts by mass, polytetramethylene ether glycol (“PTG-850SN” manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd. 2.0 mass) Part, 0.020 parts by mass of 2-naphthalenethiol and 0.5 parts by mass of distilled water were mixed well to prepare a resin composition for optical three-dimensional modeling.
It was 460 Mpa * s (25 degreeC) when the viscosity of this resin composition for optical three-dimensional modeling was measured by the above-mentioned method.
(2) Using the resin composition for optical three-dimensional modeling obtained in (1) above, a test piece for measuring physical properties was prepared in the same manner as in (2) of Example 1, and the obtained test piece was used. The film was post-cured by irradiation with ultraviolet rays (metal halide lamp, wavelength 365 nm, intensity 3.0 mW / cm 2 ) for 20 minutes.
Shrinkage ratio and mechanical properties (post-hardening strength, yield strength, elongation, bending strength, flexural modulus, impact strength, Shore D hardness) of post-curing test pieces (test pieces before heat treatment) during stereolithography, heat The deformation temperature, yellowness and total light transmittance were measured by the methods described above, and as shown in Table 2 below.
(3) The test piece (test piece post-cured with ultraviolet rays) obtained in (2) above is placed in a thermostatic bath at a temperature of 50 ° C., preheated for 1 hour, and then heat-treated at 100 ° C. for 120 minutes, and then the thermostatic bath And left at room temperature (25 ° C.) for 24 hours, and then the mechanical properties (breaking strength, yield strength, elongation, bending strength, flexural modulus, impact strength), thermal deformation temperature, yellowness and When the total light transmittance was measured by the method described above, it was as shown in Table 2 below.

《比較例2》
(1) 下記の表1に示すように、実施例1の(1)において、2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル]エチル]フェニル]プロパン(VG3101L)24.0質量部の代わりに、同「VG3101L」の16.0質量部とビスフェノールAビス(プロピレングリコールグリシジルエーテル)エーテル(新日本理化株式会社製「理化レジンBPO−20E」)12.0質量部を用い、更にビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル(東亞合成株式会社製「OXT−221」)の配合量を8.0質量部に変えた以外は、実施例1の(1)と同様にして光学的立体造形用樹脂組成物を調製した。
この光学的立体造形用樹脂組成物の粘度を上記した方法で測定したところ440mPa・s(25℃)であった。
(2) 上記(1)で得られた光学的立体造形用樹脂組成物を用いて、実施例1の(2)と同様にして物性測定用の試験片を作製し、得られた試験片に紫外線(メタルハライドランプ、波長365nm、強度3.0mW/cm2)を20分間照射して後硬化した。
後硬化後の試験片(熱処理前の試験片)の光造形時の収縮率、力学的特性(破断強度、降伏強度、伸度、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度、ショアD硬度)、熱変形温度、黄色度および全光線透過率を上記した方法で測定したところ、下記の表2に示すとおりであった。
(3) 上記(2)で得られた試験片(紫外線で後硬化した試験片)を、温度50℃の恒温槽に入れて1時間予熱してから100℃で120分間熱処理した後、恒温槽から取り出して室温(25℃)下に24時間放置した後、試験片の力学的特性(破断強度、降伏強度、伸度、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度)、熱変形温度、黄色度および全光線透過率を上記した方法で測定したところ、下記の表2に示すとおりであった。
<< Comparative Example 2 >>
(1) As shown in Table 1 below, in (1) of Example 1, 2- [4- (2,3-epoxypropoxy) phenyl] -2- [4- [1,1-bis [4] -([2,3-epoxypropoxy] phenyl] ethyl] phenyl] propane (VG3101L) in place of 24.0 parts by mass, 16.0 parts by mass of “VG3101L” and bisphenol A bis (propylene glycol glycidyl ether) ether (New Nippon Rika Co., Ltd. “Rika Resin BPO-20E”) 12.0 parts by mass, and further bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether (Toagosei Co., Ltd. “OXT-221”) A resin composition for optical three-dimensional modeling was prepared in the same manner as (1) of Example 1 except that the amount was changed to 8.0 parts by mass.
It was 440 mPa * s (25 degreeC) when the viscosity of this resin composition for optical three-dimensional modeling was measured by the above-mentioned method.
(2) Using the resin composition for optical three-dimensional modeling obtained in (1) above, a test piece for measuring physical properties was prepared in the same manner as in (2) of Example 1, and the obtained test piece was used. The film was post-cured by irradiation with ultraviolet rays (metal halide lamp, wavelength 365 nm, intensity 3.0 mW / cm 2 ) for 20 minutes.
Shrinkage ratio and mechanical properties (post-hardening strength, yield strength, elongation, bending strength, flexural modulus, impact strength, Shore D hardness) of post-curing test pieces (test pieces before heat treatment) during stereolithography, heat The deformation temperature, yellowness and total light transmittance were measured by the methods described above, and as shown in Table 2 below.
(3) The test piece (test piece post-cured with ultraviolet rays) obtained in (2) above is placed in a thermostatic bath at a temperature of 50 ° C., preheated for 1 hour, and then heat-treated at 100 ° C. for 120 minutes, and then the thermostatic bath And left at room temperature (25 ° C.) for 24 hours, and then the mechanical properties (breaking strength, yield strength, elongation, bending strength, flexural modulus, impact strength), thermal deformation temperature, yellowness and When the total light transmittance was measured by the method described above, it was as shown in Table 2 below.

Figure 2018053133
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Figure 2018053133
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上記の表1および表2にみるように、カチオン重合性有機化合物(A)、ラジカル重合性有機化合物(B)、カチオン重合開始剤(C)およびラジカル重合開始剤(D)およびを含有する光学的立体造形用樹脂組成物において、カチオン重合性有機化合物(A)の含有量(WA)(質量)に対するラジカル重合性有機化合物(B)の含有量(WB)(質量)の比(WB/WA)が0.45以上であって、且つエポキシ基を3個以上有する芳香族ポリエポキシ化合物(A−1)の含有割合が光学的立体造形用樹脂組成物に含まれるカチオン重合性有機化合物(A)の合計質量に基づいて30〜80質量%の範囲である実施例1〜3の光学的立体造形用樹脂組成物は、粘度が小さくて光造形時の取り扱い性に優れ、硬化時(光造形時)の収縮率が6%未満と小さく寸法精度に優れている。
しかも、実施例1〜3の光学的立体造形用樹脂組成物を用いて光造形して得られた立体造形物は、破断強度、曲げ強度、曲げ弾性率などが高くて靭性に優れている。
さらに、実施例1〜3の光学的立体造形用樹脂組成物を用いて光造形して得られた立体造形物は、高い熱変形温度を有していて耐熱性に優れ、しかも光造形直後の硬度が高くて形状保持性に優れている。
その上、実施例1〜3の光学的立体造形用樹脂組成物を用いて光造形して得られた立体造形物は、黄色度の値が10よりも小さくて色調に優れ、しかも全光線透過率が85%以上であって透明性にも優れている。
As shown in Table 1 and Table 2 above, an optical system containing a cationically polymerizable organic compound (A), a radically polymerizable organic compound (B), a cationic polymerization initiator (C), and a radical polymerization initiator (D) Ratio of the content (W B ) (mass) of the radical polymerizable organic compound (B) to the content (W A ) (mass) of the cationic polymerizable organic compound (A) (W B / W A ) is 0.45 or more, and the content of the aromatic polyepoxy compound (A-1) having three or more epoxy groups is contained in the optical three-dimensional modeling resin composition. The resin compositions for optical three-dimensional modeling of Examples 1 to 3, which are in the range of 30 to 80% by mass based on the total mass of the organic compound (A), are low in viscosity and excellent in handleability during optical modeling and are cured. The shrinkage rate of the time (during stereolithography) It has excellent% less than the smaller dimension accuracy.
In addition, the three-dimensional model obtained by optical modeling using the optical three-dimensional model resin compositions of Examples 1 to 3 has high fracture strength, bending strength, flexural modulus, and the like, and is excellent in toughness.
Furthermore, the three-dimensional modeled object obtained by optical modeling using the resin composition for optical three-dimensional modeling of Examples 1 to 3 has a high heat distortion temperature, is excellent in heat resistance, and is immediately after optical modeling. High hardness and excellent shape retention.
In addition, the three-dimensional object obtained by optical modeling using the resin composition for optical three-dimensional modeling of Examples 1 to 3 has a yellowness value smaller than 10 and excellent in color tone, and further transmits all light. The rate is 85% or more and the transparency is excellent.

それに対して、比較例1の光学的立体造形用樹脂組成物は、カチオン重合性有機化合物(A)の含有量(WA)(質量)に対するラジカル重合性有機化合物(B)の含有量(WB)(質量)の比(WB/WA)が0.45よりも小さいことにより、当該光学的立体造形用樹脂組成物を用いて光造形して得られた立体造形物(特に熱処理を行わない立体造形物)の破断強度、曲げ強度および曲げ弾性率が、実施例1〜3の光学的立体造形用樹脂組成物から得られた立体造形物に比べて大幅に低くて靭性に劣っており、しかも光造形直後のショア硬度が50以下と低くて形状保持性に劣っている。 On the other hand, the resin composition for optical three-dimensional modeling of Comparative Example 1 has a content (W) of the radical polymerizable organic compound (B) with respect to the content (W A ) (mass) of the cationic polymerizable organic compound (A). B ) When the (mass) ratio (W B / W A ) is smaller than 0.45, a three-dimensional object (particularly heat treatment) obtained by optical modeling using the optical three-dimensional resin composition. The rupture strength, bending strength, and bending elastic modulus of the three-dimensional model not performed) are significantly lower and inferior to the toughness than the three-dimensional model obtained from the optical three-dimensional resin composition of Examples 1-3. In addition, the Shore hardness immediately after stereolithography is as low as 50 or less, and the shape retention is poor.

また、比較例2の光学的立体造形用樹脂組成物は、カチオン重合性有機化合物(A)の含有量(WA)(質量)に対するラジカル重合性有機化合物(B)の含有量(WB)(質量)の比(WB/WA)が0.45以上であるという要件は満たしているが、エポキシ基を3個以上有する芳香族ポリエポキシ化合物(A−1)の含有割合が光学的立体造形用樹脂組成物に含まれるカチオン重合性有機化合物(A)の合計質量に基づいて30質量%未満であって、本発明の要件を満たしていないことにより、光造形時の収縮が6%を超えていて寸法精度が低い。
しかも、比較例2の光学的立体造形用樹脂組成物を用いて光造形して得られた立体造形物は熱変形温度が低くて、耐熱性に劣っている。
In addition, the resin composition for optical three-dimensional modeling of Comparative Example 2 has a content (W B ) of the radical polymerizable organic compound (B) with respect to the content (W A ) (mass) of the cationic polymerizable organic compound (A). Although the requirement that the (mass) ratio (W B / W A ) is 0.45 or more is satisfied, the content of the aromatic polyepoxy compound (A-1) having 3 or more epoxy groups is optical. Based on the total mass of the cationically polymerizable organic compound (A) contained in the resin composition for three-dimensional modeling, it is less than 30% by mass and does not satisfy the requirements of the present invention. Dimensional accuracy is low.
And the three-dimensional molded item obtained by optical modeling using the resin composition for optical three-dimensional modeling of the comparative example 2 has low heat deformation temperature, and is inferior to heat resistance.

本発明の光学的立体造形用樹脂組成物は、活性エネルギー線による硬化感度が高く、低粘度で造形時の取り扱い性に優れ、造形物の解像度が高く造形精度に優れるという光学的立体造形用樹脂組成物において必要な基本的な物性を備えると共に、本発明の光学的立体造形用樹脂組成物を用いて光造形を行うことによって、硬化時の収縮率が小さくて寸法精度に優れ、力学的強度が高くて靭性に優れ、高い熱変形温度を有していて耐熱性に優れ、硬度が高く形状保持性に優れ、しかも黄色度が低く且つ光透過率が高くて色調および透明性に優れる立体造形物を得ることができるため、本発明の光学的立体造形用樹脂組成物は、高い耐熱性、高い透明性および良好な色調を有し、且つ強度、弾性特性、耐衝撃性、靭性などの力学的特性に優れる立体造形物が求められている、設計の途中で各種工業製品の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、鋳型を製作するための樹脂型、金型を製作するためのベースモデル、自動車やオートバイのレンズ、美術品の復元、模造や現代アート、ガラス張りの建築物のデザインプレゼンテーションモデルのような美術工芸品分野、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、鋳物などのモデル、鉄道、建設機械、産業表ロボット、飛行機などの制御部品などの種々の用途に有効に使用することができる。   The resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention is a resin for optical three-dimensional modeling that has high curing sensitivity due to active energy rays, low viscosity, excellent handling at the time of modeling, high resolution of a modeled object, and excellent modeling accuracy. In addition to having the basic physical properties necessary for the composition, by performing optical modeling using the resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention, the shrinkage ratio during curing is small, the dimensional accuracy is excellent, and the mechanical strength 3D modeling that is high in toughness, excellent in toughness, has high heat distortion temperature, excellent in heat resistance, high in hardness, excellent in shape retention, low in yellowness, high in light transmittance, and excellent in color tone and transparency Therefore, the resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention has high heat resistance, high transparency and good color tone, and dynamics such as strength, elastic properties, impact resistance, and toughness. With excellent physical properties A model for verifying the appearance design of various industrial products in the middle of design, a model for checking the functionality of parts, a resin mold for manufacturing a mold, and a mold are required. Base model for automobile, motorcycle lens, restoration of art, imitation and modern art, art and craft fields such as design presentation model of glass construction, precision parts, electrical / electronic parts, furniture, building structures It can be effectively used in various applications such as automobile parts, various containers, models such as castings, railways, construction machines, industrial robots, airplanes and other control parts.

Claims (7)

カチオン重合性有機化合物(A)、ラジカル重合性有機化合物(B)、カチオン重合開始剤(C)およびラジカル重合開始剤(D)を含有する光学的立体造形用樹脂組成物であって;
カチオン重合性有機化合物(A)の含有量(WA)(質量)に対するラジカル重合性有機化合物(B)の含有量(WB)(質量)の比(WB/WA)が、0.45以上であり;且つ、
光学的立体造形用樹脂組成物に含まれるカチオン重合性有機化合物(A)の合計質量に基づいて、エポキシ基を3個以上有する芳香族ポリエポキシ化合物(A−1)を30〜80質量%の割合で含有する;
ことを特徴とする光学的立体造形用樹脂組成物。
A resin composition for optical three-dimensional modeling comprising a cationic polymerizable organic compound (A), a radical polymerizable organic compound (B), a cationic polymerization initiator (C) and a radical polymerization initiator (D);
The ratio (W B / W A ) of the content (W B ) (mass) of the radical polymerizable organic compound (B) to the content (W A ) (mass) of the cationic polymerizable organic compound ( A ) is 0. 45 or more; and
Based on the total mass of the cationically polymerizable organic compound (A) contained in the resin composition for optical three-dimensional modeling, 30 to 80% by mass of the aromatic polyepoxy compound (A-1) having 3 or more epoxy groups. Contained in proportions;
A resin composition for optical three-dimensional modeling characterized by the above.
光学的立体造形用樹脂組成物に含まれるカチオン重合性有機化合物(A)の合計質量に基づいて、オキセタン化合物(A−2)を10〜40質量%の割合で含有する請求項1に記載の光学的立体造形用樹脂組成物。   The oxetane compound (A-2) is contained in a proportion of 10 to 40% by mass based on the total mass of the cationically polymerizable organic compound (A) contained in the resin composition for optical three-dimensional modeling. A resin composition for optical three-dimensional modeling. 光学的立体造形用樹脂組成物に含まれるラジカル重合性有機化合物(B)の合計質量に基づいて、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート(B−1)およびポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート(B−2)の少なくとも1種を1〜30質量%の割合で含有する請求項1または2に記載の光学的立体造形用樹脂組成物。   Based on the total mass of the radical polymerizable organic compound (B) contained in the resin composition for optical three-dimensional modeling, polyalkylene glycol di (meth) acrylate (B-1) and polyalkylene glycol mono (meth) acrylate (B The resin composition for optical three-dimensional model | molding of Claim 1 or 2 which contains at least 1 sort (s) of -2) in the ratio of 1-30 mass%. カチオン重合性有機化合物(A)の一部として、エポキシ基を2個有するジエポキシ化合物(A−3)を含有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学的立体造形用樹脂組成物。   The resin composition for optical three-dimensional model | molding of any one of Claims 1-3 containing the diepoxy compound (A-3) which has two epoxy groups as some cationically polymerizable organic compounds (A). . カチオン重合性有機化合物(A)の合計質量に基づいて、水素添加ビスフェノール類のジグリシジルエーテルの含有量が10質量%以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学的立体造形用樹脂組成物。   The optical three-dimensional modeling according to any one of claims 1 to 4, wherein the content of diglycidyl ether of hydrogenated bisphenols is 10% by mass or less based on the total mass of the cationically polymerizable organic compound (A). Resin composition. 光学的立体造形用樹脂組成物の全質量に基づいて、カチオン重合性有機化合物(A)を30〜70質量%、ラジカル重合性有機化合物(B)を25〜50質量%、カチオン重合開始剤(C)を0.1〜10質量%およびラジカル重合開始剤(D)を0.1〜10質量%の割合で含有する請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学的立体造形用樹脂組成物。   Based on the total mass of the resin composition for optical three-dimensional modeling, the cationically polymerizable organic compound (A) is 30 to 70% by mass, the radically polymerizable organic compound (B) is 25 to 50% by mass, and the cationic polymerization initiator ( The resin for optical three-dimensional modeling according to any one of claims 1 to 5, comprising 0.1 to 10% by mass of C) and 0.1 to 10% by mass of a radical polymerization initiator (D). Composition. 請求項1〜6のいずれか1項に記載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を行って立体造形物を製造することを特徴とする立体造形物の製造方法。   The manufacturing method of the three-dimensional molded item characterized by manufacturing an optical three-dimensional model | molding using the resin composition for optical three-dimensional model | molding of any one of Claims 1-6.
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