JP2021084410A - Composition set for three-dimensional modeling, three-dimensional modeling article, manufacturing method of three-dimensional modeling article, two-dimensional or three-dimensional image forming device and two-dimensional or three-dimensional image forming method - Google Patents

Composition set for three-dimensional modeling, three-dimensional modeling article, manufacturing method of three-dimensional modeling article, two-dimensional or three-dimensional image forming device and two-dimensional or three-dimensional image forming method Download PDF

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広紀 小林
Hiroki Kobayashi
広紀 小林
森田 充展
Mitsunobu Morita
充展 森田
野口 宗
So Noguchi
宗 野口
雅秀 小林
Masahide Kobayashi
雅秀 小林
岡田 崇
Takashi Okada
崇 岡田
竜輝 山口
Tatsuki Yamaguchi
竜輝 山口
武範 末永
Takenori Suenaga
武範 末永
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Abstract

To provide a composition set for three-dimensional modeling in which a removal property of a support part, formation property of a smooth interface, scratch resistance, chemical resistance, heat resistance, and dimensionality are excellent.SOLUTION: There is provided a composition set for three-dimensional modeling, comprising: a composition for a support material for three-dimensional modeling; and a composition for a model material for three-dimensional modeling, in which the composition for the support material contains an acrylamide compound having an ester structure represented by formula (1), and the composition for the model material contains: a monofunctional polymerizable compound having a SP value of 9.5 or less and a glass transition temperature of 25°C or more in an amount of 5 mass% or more and 60 mass% or less based on the total amount of the composition for the model material; and a polyfunctional polymerizable compound in an amount of 40 mass% or more and 85 mass% or less based on the total amount of the composition for the model material, in which, in formula (1), R1 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, X represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and Y represents formula (2) or formula (3).SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、立体造形用組成物セット、立体造形物、立体造形物の製造方法、2次元又は3次元の像形成装置及び2次元又は3次元の像形成方法に関する。 The present invention relates to a composition set for three-dimensional modeling, a three-dimensional model, a method for producing a three-dimensional model, a two-dimensional or three-dimensional image forming apparatus, and a two-dimensional or three-dimensional image forming method.

3次元の立体物を造形する方法として、インクジェット記録装置を用いたマテリアルジェット方式が知られている。マテリアルジェット方式では、硬化性の組成物を吐出して液膜を形成し、液膜を硬化して一断面形状の層形成し、これを積層して立体物を造形する。マテリアルジェット方式で、オーバーハング部を有する3次元形状を造形する場合に、オーバーハング部のモデル部を、サポート部により支持しながら造形することが知られている。 As a method of modeling a three-dimensional three-dimensional object, a material jet method using an inkjet recording device is known. In the material jet method, a curable composition is discharged to form a liquid film, the liquid film is cured to form a layer having a cross-sectional shape, and the layers are laminated to form a three-dimensional object. It is known that when a three-dimensional shape having an overhang portion is formed by a material jet method, the model portion of the overhang portion is supported by a support portion.

従来技術では、サポート部の除去性、モデル部の造形精度や表面の平滑化等を向上させるために、モデル材用組成物やサポート材用組成物が種々提案されている。
特許文献1では、SP値が所定の値の硬化性樹脂成分を含むモデル材と、水溶性単官能エチレン性不飽和単量体、オキシプロピレン基を含むアルキレンオキサイド付加物、水、光重合開始剤を含むサポート材が提案されている。
特許文献2では、アクリルアミド化合物を含有する硬化型組成物が提案されている。
特許文献3では、第一の組成物と第二の組成物を有する立体造形用組成物のセットが提案されており、一方は水崩壊性を有すること、第一の組成物の表面張力をST1、第二の組成物の表面張力をST2としたとき、|ST1−ST2|≦2を満たすことが提案されている。
In the prior art, various compositions for model materials and compositions for support materials have been proposed in order to improve the removability of the support portion, the molding accuracy of the model portion, the smoothing of the surface, and the like.
In Patent Document 1, a model material containing a curable resin component having a predetermined SP value, a water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer, an alkylene oxide adduct containing an oxypropylene group, water, and a photopolymerization initiator. Support materials including are proposed.
Patent Document 2 proposes a curable composition containing an acrylamide compound.
Patent Document 3 proposes a set of a three-dimensional modeling composition having a first composition and a second composition, one of which has water disintegration property and the surface tension of the first composition is ST1. , It is proposed that | ST1-ST2 | ≦ 2 is satisfied when the surface tension of the second composition is ST2.

しかしながら、従来技術については、得られる立体造形物の耐擦過性、耐薬品性、耐熱性についての更なる改善が求められるとともに、サポート部の除去性についても更なる改善が求められている。また、サポート部を除去した後、モデル部におけるサポート部と接していた表面が滑らかであることが求められるが、従来技術ではいまだ満足できる水準ではなく、更なる向上が求められている。また、これらの点に加えて、更に寸法性の向上が求められている。 However, with respect to the prior art, further improvement in scratch resistance, chemical resistance, and heat resistance of the obtained three-dimensional model is required, and further improvement in removability of the support portion is also required. Further, after removing the support portion, the surface of the model portion in contact with the support portion is required to be smooth, but the conventional technique is still not at a satisfactory level, and further improvement is required. Further, in addition to these points, further improvement in dimensionality is required.

そこで本発明は、サポート部除去性、平滑界面形成、耐擦過性や耐薬品性、耐熱性、寸法性に優れる立体造形用組成物セットを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a composition set for three-dimensional modeling, which is excellent in support removal property, smooth interface formation, scratch resistance, chemical resistance, heat resistance, and dimensionality.

上記課題を解決するために、本発明の立体造形用組成物セットは、立体造形用のサポート材用組成物と、立体造形用のモデル材用組成物を有する立体造形用組成物セットであって、前記サポート材用組成物は、下記一般式(1)で表されるエステル構造を有するアクリルアミド化合物と、重合開始剤と、を含み、前記モデル材用組成物は、SP値9.5以下かつガラス転移温度25℃以上である単官能重合性化合物を当該モデル材用組成物全量に対して5質量%以上60質量%以下含み、多官能重合性化合物を当該モデル材用組成物全量に対して40質量%以上85質量%以下含み、及び重合開始剤を含むことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the composition set for three-dimensional modeling of the present invention is a composition for three-dimensional modeling having a composition for a support material for three-dimensional modeling and a composition for a model material for three-dimensional modeling. The composition for a support material contains an acrylamide compound having an ester structure represented by the following general formula (1) and a polymerization initiator, and the composition for a model material has an SP value of 9.5 or less and an SP value of 9.5 or less. The monofunctional polymerizable compound having a glass transition temperature of 25 ° C. or higher is contained in an amount of 5% by mass or more and 60% by mass or less based on the total amount of the composition for the model material, and the polyfunctional polymerizable compound is contained in the total amount of the composition for the model material. It is characterized by containing 40% by mass or more and 85% by mass or less, and containing a polymerization initiator.

Figure 2021084410
Figure 2021084410

ただし、前記一般式(1)中、Rは炭素数1〜6のアルキル基を表し、Xは炭素数1〜6のアルキレン基を表し、Yは下記一般式(2)又は下記一般式(3)を表す。 However, in the general formula (1), R 1 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, X represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and Y represents the following general formula (2) or the following general formula ( Represents 3).

Figure 2021084410
Figure 2021084410

ただし、前記一般式(2)中、Rは炭素数1〜10のアルキル基を表し、*は前記Xとの結合部位を表す。 However, in the general formula (2), R 2 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and * represents a binding site with X.

Figure 2021084410
Figure 2021084410

ただし、前記一般式(3)中、Rは炭素数1〜10のアルキル基を表し、*は前記Xとの結合部位を表す。 However, in the general formula (3), R 2 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and * represents a binding site with X.

本発明によれば、サポート部除去性、平滑界面形成、耐擦過性や耐薬品性、耐熱性、寸法性に優れる立体造形用組成物セットを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a composition set for three-dimensional modeling excellent in support removal property, smooth interface formation, scratch resistance, chemical resistance, heat resistance, and dimensionality.

本発明における像形成装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the image forming apparatus in this invention. 本発明における別の像形成装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of another image forming apparatus in this invention. 立体造形物の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a three-dimensional model.

以下、本発明に係る立体造形用組成物セット、立体造形物、立体造形物の製造方法、2次元又は3次元の像形成装置及び2次元又は3次元の像形成方法について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 Hereinafter, the composition set for three-dimensional modeling, the three-dimensional model, the method for producing the three-dimensional model, the two-dimensional or three-dimensional image forming apparatus, and the two-dimensional or three-dimensional image forming method according to the present invention will be described with reference to the drawings. To do. The present invention is not limited to the embodiments shown below, and can be modified within the range conceivable by those skilled in the art, such as other embodiments, additions, modifications, and deletions. However, as long as the action and effect of the present invention are exhibited, it is included in the scope of the present invention.

発明者らは鋭意検討した結果、以下の知見を見出し、本発明に至った。
サポート材用組成物として、下記一般式(1)で表されるエステル構造を有するアクリルアミド化合物と、重合開始剤と、を含むことで、当該サポート材用組成物により形成されたサポート部の除去性や界面形成に優れる。
モデル材用組成物として、SP値9.5以下かつガラス転移温度25℃以上である単官能重合性化合物を当該モデル材用組成物全量に対して5質量%以上60質量%以下含み、多官能重合性化合物を当該モデル材用組成物全量に対して40質量%以上85質量%以下含み、及び重合開始剤を含むことにより、当該モデル材用組成物により形成されたモデル部は耐擦過性や耐薬品性、耐熱性に優れる。
As a result of diligent studies, the inventors have found the following findings and arrived at the present invention.
By containing an acrylamide compound having an ester structure represented by the following general formula (1) and a polymerization initiator as the composition for the support material, the removability of the support portion formed by the composition for the support material is removable. And excellent in interface formation.
The composition for the model material contains a monofunctional polymerizable compound having an SP value of 9.5 or less and a glass transition temperature of 25 ° C. or more in an amount of 5% by mass or more and 60% by mass or less based on the total amount of the composition for the model material. By containing the polymerizable compound in an amount of 40% by mass or more and 85% by mass or less based on the total amount of the composition for the model material and containing the polymerization initiator, the model portion formed by the composition for the model material has scratch resistance and scratch resistance. Has excellent chemical resistance and heat resistance.

そして、本発明におけるサポート材用組成物と、モデル材用組成物とを組み合わせて使用して立体造形物を製造することにより、サポート部とモデル部が互いに滲まずに界面形成でき、界面形成に優れた立体造形物が得られる。また、サポート部とモデル部が互いに滲まずに界面形成できることにも起因して、サポート部の除去性が向上する。サポート材のSP値とモデル材のSP値が大きく異なる場合、より優れた界面形成が得られるとともに、サポート部の除去性が更に向上する。また、本発明の立体造形用組成物セットによれば、モデル部の硬化収縮性を抑え、寸法性を向上させることができる。
なお、界面形成が良好であるとは、サポート部を除去した後、モデル部におけるサポート部と接していた表面が滑らかであることが挙げられる。
Then, by producing a three-dimensional model by using the composition for the support material and the composition for the model material in combination in the present invention, the support portion and the model portion can form an interface without bleeding from each other, and the interface can be formed. An excellent three-dimensional model can be obtained. Further, the removability of the support portion is improved due to the fact that the support portion and the model portion can form an interface without bleeding from each other. When the SP value of the support material and the SP value of the model material are significantly different, better interface formation can be obtained and the removability of the support portion is further improved. Further, according to the three-dimensional modeling composition set of the present invention, the curing shrinkage of the model portion can be suppressed and the dimensionality can be improved.
Good interface formation means that the surface of the model portion in contact with the support portion is smooth after the support portion is removed.

以下、本発明において、特に断りのない限り、「サポート部」とはサポート材用組成物によって形成された硬化物を表し、「サポート材」とはサポート材用組成物のことを表す。また、特に断りのない限り、「モデル部」とはモデル材用組成物によって形成された硬化物を表し、「モデル材」とはモデル材用組成物のことを表す。 Hereinafter, in the present invention, unless otherwise specified, the "support portion" represents a cured product formed by the composition for a support material, and the "support material" represents a composition for a support material. Unless otherwise specified, the "model portion" represents a cured product formed by the composition for the model material, and the "model material" represents the composition for the model material.

(立体造形用組成物セット)
本実施形態の立体造形用組成物セットは、立体造形用のサポート材用組成物と、立体造形用のモデル材用組成物を有する。以下、具体例を挙げつつ説明する。
(Composition set for 3D modeling)
The composition set for three-dimensional modeling of the present embodiment includes a composition for a support material for three-dimensional modeling and a composition for a model material for three-dimensional modeling. Hereinafter, a description will be given with specific examples.

<サポート材用組成物>
サポート材用組成物は、下記一般式(1)で表されるエステル構造を有するアクリルアミド化合物と、重合開始剤とを含み、必要に応じてその他成分を含んでいてもよい。
<Composition for support material>
The composition for a support material contains an acrylamide compound having an ester structure represented by the following general formula (1) and a polymerization initiator, and may contain other components if necessary.

<<アクリルアミド化合物>>
本実施形態におけるエステル構造を有するアクリルアミド化合物は、下記一般式(1)で表される。
<< Acrylamide compound >>
The acrylamide compound having an ester structure in this embodiment is represented by the following general formula (1).

Figure 2021084410
Figure 2021084410

ただし、前記一般式(1)中、Rは炭素数1〜6のアルキル基を表し、Xは炭素数1〜6のアルキレン基を表し、Yは下記一般式(2)又は下記一般式(3)を表す。 However, in the general formula (1), R 1 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, X represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and Y represents the following general formula (2) or the following general formula ( Represents 3).

Figure 2021084410
Figure 2021084410

ただし、前記一般式(2)中、Rは炭素数1〜10のアルキル基を表し、*は前記Xとの結合部位を表す。 However, in the general formula (2), R 2 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and * represents a binding site with X.

Figure 2021084410
Figure 2021084410

ただし、前記一般式(3)中、Rは炭素数1〜10のアルキル基を表し、*は前記Xとの結合部位を表す。 However, in the general formula (3), R 2 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and * represents a binding site with X.

前記一般式(1)におけるRは、直鎖でも分岐鎖でもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
前記炭素数1〜6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。
前記一般式(1)におけるXは、直鎖でも分岐鎖でもよい炭素数1〜6のアルキレン基を表す。
前記炭素数1〜6のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基などが挙げられる。
前記一般式(1)におけるYは、前記一般式(2)又は前記一般式(3)を表す。
R 1 in the general formula (1) represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, which may be a straight chain or a branched chain.
Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an s-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a pentyl group, and a neopentyl group. A hexyl group and the like can be mentioned.
X in the general formula (1) represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, which may be a straight chain or a branched chain.
Examples of the alkylene group having 1 to 6 carbon atoms include a methylene group, an ethylene group, a propylene group and a butylene group.
Y in the general formula (1) represents the general formula (2) or the general formula (3).

前記一般式(2)におけるRは、直鎖でも分岐鎖でもよい炭素数1〜10のアルキル基を表す。
前記炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などが挙げられる。
前記一般式(2)における*は、前記Xとの結合部位を表す。
R 2 in the general formula (2) represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, which may be a straight chain or a branched chain.
Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an s-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a pentyl group, and a neopentyl group. Examples thereof include a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group and a decyl group.
* In the general formula (2) represents a binding site with X.

前記一般式(3)におけるRは、直鎖でも分岐鎖でもよい炭素数1〜10のアルキル基を表す。
前記炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などが挙げられる。
前記一般式(3)における*は、前記Xとの結合部位を表す。
R 2 in the general formula (3) represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, which may be a straight chain or a branched chain.
Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an s-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a pentyl group, and a neopentyl group. Examples thereof include a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group and a decyl group.
* In the general formula (3) represents a binding site with X.

前記一般式(1)で表されるアクリルアミド化合物は、単官能で環構造を有しない3級アクリルアミドの末端にエステル構造を有している。一般に、低分子量の3級アクリルアミド化合物は、揮発性を有していることからモノマー独特の臭気を強く感じ、これらの化合物を含む硬化型組成物を扱う上で不快感が生じることになる。 The acrylamide compound represented by the general formula (1) has an ester structure at the terminal of tertiary acrylamide which is monofunctional and does not have a ring structure. In general, since a low molecular weight tertiary acrylamide compound has volatility, it strongly feels an odor peculiar to a monomer, which causes discomfort in handling a cured composition containing these compounds.

このような低分子量の3級アクリルアミド化合物に対して、極性の強い官能基を導入することや、分子量を大きくすることによってアクリルアミド化合物の揮発性を抑え、臭気を低減することは可能である。しかし、その場合には、粘度の上昇を伴うことになり、硬化型組成物、その中でも、インクジェット用インクに対する利用上の制約が大きくなってしまうという問題がある。 It is possible to suppress the volatility of the acrylamide compound and reduce the odor by introducing a highly polar functional group into such a low molecular weight tertiary acrylamide compound or increasing the molecular weight. However, in that case, there is a problem that the viscosity is increased, and the restrictions on the use of the curable composition, particularly the ink for inkjet, are increased.

そこで、前記一般式(1)で表される3級アクリルアミド化合物は、末端部にエステル構造を有している。そのため、エステル構造による揮発性の低下により、臭気を抑制することができる。また、エステル構造の存在による分子間の相互作用により、硬化性も向上すると考えられる。更に、エステル構造を有する3級アクリルアミド化合物は、強い水素結合を形成しないことから、粘度の上昇も小さく、低粘度を維持できると考えられる。その結果、前記一般式(1)で表されるアクリルアミド化合物は、硬化型組成物、その中でも、インクジェット用インクとして好適に用いることができる。 Therefore, the tertiary acrylamide compound represented by the general formula (1) has an ester structure at the terminal portion. Therefore, the odor can be suppressed due to the decrease in volatility due to the ester structure. It is also considered that the curability is improved by the interaction between molecules due to the presence of the ester structure. Further, since the tertiary acrylamide compound having an ester structure does not form a strong hydrogen bond, it is considered that the increase in viscosity is small and the low viscosity can be maintained. As a result, the acrylamide compound represented by the general formula (1) can be suitably used as a curable composition, and among them, an ink jet ink.

一般に、アクリルアミド化合物は急性経口毒性が大きいことから、これらの化合物を含む硬化型組成物は安全性面に懸念があり、また、取扱上の注意が必要である。
これに対し、本発明におけるエステル構造を有するアクリルアミド化合物は、急性経口毒性が低くなる傾向がある。その中でも、前記一般式(1)におけるYが、前記一般式(3)の場合に、急性経口毒性が非常に低くなる傾向がある。したがって、本発明におけるアクリルアミド化合物を含有する硬化型組成物は、急性経口毒性が低くなることが期待され、安全性を高めることができる。
In general, since acrylamide compounds have high acute oral toxicity, there are concerns about the safety of curable compositions containing these compounds, and care must be taken in handling.
On the other hand, the acrylamide compound having an ester structure in the present invention tends to have low acute oral toxicity. Among them, when Y in the general formula (1) is the case of the general formula (3), the acute oral toxicity tends to be very low. Therefore, the curable composition containing the acrylamide compound in the present invention is expected to have low acute oral toxicity and can enhance safety.

前記一般式(1)で表されるアクリルアミド化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、下記一般式(4)で表される化合物が好ましい。 The acrylamide compound represented by the general formula (1) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but the compound represented by the following general formula (4) is preferable.

Figure 2021084410
Figure 2021084410

ただし、前記一般式(4)中、Rは炭素数1〜6のアルキル基を表し、Xは炭素数1〜3のアルキレン基を表し、Rは炭素数1〜4のアルキル基を表す。 However, in the general formula (4), R 1 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, X represents an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and R 2 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. ..

前記Rで表される炭素数1〜6のアルキル基としては、直鎖構造であってもよく、分岐構造であってもよく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。これらの中でも、Rが炭素数1〜3のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましい。 The alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 1, may be straight chain structure, it may be a branched structure, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl radical, n -Butyl group, s-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group and the like can be mentioned. Among these, an alkyl group having R 1 having 1 to 3 carbon atoms is preferable, and a methyl group and an ethyl group are more preferable.

前記Xで表される炭素数1〜3のアルキレン基としては、直鎖構造であってもよく、分岐構造であってもよく、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基などが挙げられる。これらの中でも、メチレン基、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基が好ましく、メチレン基、メチルメチレン基がより好ましい。 The alkylene group having 1 to 3 carbon atoms represented by X may have a linear structure or a branched structure, for example, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a methylmethylene group, or a dimethyl group. Examples include a methylene group. Among these, a methylene group, a methylmethylene group and a dimethylmethylene group are preferable, and a methylene group and a methylmethylene group are more preferable.

前記Rで表される炭素数1〜4のアルキル基としては、直鎖構造であってもよく、分岐構造であってもよく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基などが挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基が好ましく、Rが炭素数1〜3のアルキル基がより好ましい。 The alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 2 may have a linear structure or a branched structure, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or n. -Butyl group, s-butyl group, isobutyl group, t-butyl group and the like can be mentioned. Among these, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, n- butyl group, an isobutyl group are preferred, R 2 is more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.

次に、前記一般式(1)で表されるアクリルアミド化合物の具体例として、例示化合物a群からh群を示すが、これらに限定されるものではない。 Next, as specific examples of the acrylamide compound represented by the general formula (1), groups a to h are shown, but the examples are not limited thereto.

前記例示化合物a群としては、例えば、以下に示すa1からa6群の化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the exemplified compound a group include the compounds of the a1 to a6 groups shown below. These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2021084410
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前記例示化合物b群としては、例えば、以下に示すb1からb6群の化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the exemplified compound b group include the compounds of the b1 to b6 groups shown below. These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2021084410
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前記例示化合物c群としては、例えば、以下に示すc1からc6群の化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the exemplified compound c group include the compounds of the c1 to c6 groups shown below. These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2021084410
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Figure 2021084410

前記例示化合物d群としては、例えば、以下に示すd1からd6群の化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the exemplified compound d group include the compounds of the d1 to d6 groups shown below. These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2021084410
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前記例示化合物e群としては、例えば、以下に示すe1からe6群の化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the exemplified compound e group include the compounds of the e1 to e6 groups shown below. These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2021084410
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前記例示化合物f群としては、例えば、以下に示すf1群の化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the exemplified compound f group include the following compounds of the f1 group. These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2021084410
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前記例示化合物g群としては、例えば、以下に示すg1からg6群の化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the example compound g group include the following compounds in the g1 to g6 groups. These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2021084410
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前記例示化合物h群としては、例えば、以下に示すh1群の化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the exemplified compound h group include the following compounds of the h1 group. These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2021084410
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前記例示化合物a群からh群の中でも、例示化合物a1−1、例示化合物a1−4、例示化合物a6−1、例示化合物d1−1、例示化合物d1−2、例示化合物d1−4、例示化合物d1−5、例示化合物d3−2、例示化合物d4−1、例示化合物d4−5、例示化合物d6−1、例示化合物d6−4、例示化合物g1−1、例示化合物g1−2、及び例示化合物g1−5が好ましく、例示化合物d1−1、例示化合物d1−2、例示化合物g1−1、例示化合物g1−2、及び例示化合物g1−5がより好ましい。 Among the exemplified compounds a to h, Exemplified Compound a1-1, Exemplified Compound a1-4, Exemplified Compound a6-1, Exemplified Compound d1-1, Exemplified Compound d1-2, Exemplified Compound d1-4, Exemplified Compound d1 -5, Exemplified Compound d3-2, Exemplified Compound d4-1, Exemplified Compound d4-5, Exemplified Compound d6-1, Exemplified Compound d6-4, Exemplified Compound g1-1, Exemplified Compound g1-2, and Exemplified Compound g1- 5, is preferred, and exemplary compound d1-1, exemplary compound d1-2, exemplary compound g1-1, exemplary compound g1-2, and exemplary compound g1-5 are more preferred.

前記一般式(1)で表されるアクリルアミド化合物は、異なる化合物同士を2種以上混合して用いることができ、この場合の異なる化合物には構造異性体も含まれる。混合比は特に限定されない。 The acrylamide compound represented by the general formula (1) can be used by mixing two or more different compounds with each other, and the different compounds in this case also include structural isomers. The mixing ratio is not particularly limited.

前記一般式(1)で表されるアクリルアミド化合物の含有量としては、硬化型組成物全量に対して、20質量%以上98質量%以下が好ましく、30質量%以上90質量%以下がより好ましく、30質量%以上80質量%以下が特に好ましい。 The content of the acrylamide compound represented by the general formula (1) is preferably 20% by mass or more and 98% by mass or less, more preferably 30% by mass or more and 90% by mass or less, based on the total amount of the curable composition. It is particularly preferably 30% by mass or more and 80% by mass or less.

前記一般式(1)で表されるアクリルアミド化合物は、H−NMRスペクトル、及びIRスペクトルを用いることにより、構造解析することができる。 The acrylamide compound represented by the general formula (1) can be structurally analyzed by using 1 1 H-NMR spectrum and IR spectrum.

<<重合開始剤>>
重合開始剤としては、何ら限定されないが、光、特に波長220nm乃至400nmの紫外線の照射によりラジカルを生成する任意の物質を用いることができる。このような光重合開始剤としては、例えばアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、ベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、p,p’−ジクロロベンゾフェノン、p,p−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、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−n−プロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン−n−ブチルエーテル、ベンジルメチルケタール、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、メチルベンゾイルフォーメート、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルペルオキシド、及びジ−tert−ブチルペルオキシドなどが例示される。
<< Polymerization Initiator >>
As the polymerization initiator, any substance that generates radicals by irradiation with light, particularly ultraviolet rays having a wavelength of 220 nm to 400 nm, can be used without any limitation. Examples of such a photopolymerization initiator include acetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylaminoacetophenone, benzophenone, 2-chlorobenzophenone, p, p'-dichlorobenzophenone, p, p-bisdiethylaminobenzophenone, and the like. Michler Ketone, benzyl, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin-n-propyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin-n-butyl ether, benzyl methyl ketal, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-hydroxy- 2-Methyl-1-phenyl-1-one, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, methylbenzoylformate, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, azobisisobuty Examples thereof include lonitrile, benzoyl peroxide, and di-tert-butyl peroxide.

これらは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。これらのうち、造形に用いる紫外線照射装置の紫外線波長に合わせた重合開始剤を選択することが好ましい。 These may be used alone or in combination of two or more. Of these, it is preferable to select a polymerization initiator that matches the ultraviolet wavelength of the ultraviolet irradiation device used for modeling.

重合開始剤の含有量としては、サポート材用組成物全量に対して、0.5質量%以上10質量%以下が好ましい。 The content of the polymerization initiator is preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the total amount of the composition for the support material.

<<その他の成分>>
−色材−
サポート材用組成物は、色材を含有していてもよい。色材としては、本発明における組成物の目的や要求特性に応じて、ブラック、ホワイト、マゼンタ、シアン、イエロー、グリーン、オレンジ、金や銀等の光沢色、などを付与する種々の顔料や染料を用いることができる。色材の含有量は、所望の色濃度や組成物中における分散性等を考慮して適宜決定すればよく、特に限定されないが、組成物の総質量(100質量%)に対して、0.1〜20質量%であることが好ましい。なお、本発明におけるサポート材用組成物は、色材を含まず無色透明であってもよく、その場合には、例えば、画像を保護するためのオーバーコート層としても用いることができる。
顔料としては、無機顔料又は有機顔料を使用することができ、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
無機顔料としては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、酸化鉄、酸化チタンを使用することができる。
有機顔料としては、例えば、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾレーキ、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート等)、染色レーキ(塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料が挙げられる。
また、顔料の分散性をより良好なものとするため、分散剤をさらに含んでもよい。 分散剤としては、特に限定されないが、例えば、高分子分散剤などの顔料分散物を調製するのに慣用されている分散剤が挙げられる。
染料としては、例えば、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能であり、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<< Other ingredients >>
-Color material-
The composition for the support material may contain a coloring material. As the coloring material, various pigments and dyes that impart black, white, magenta, cyan, yellow, green, orange, glossy colors such as gold and silver, etc., depending on the purpose and required characteristics of the composition in the present invention. Can be used. The content of the coloring material may be appropriately determined in consideration of the desired color density, dispersibility in the composition, etc., and is not particularly limited, but is 0. It is preferably 1 to 20% by mass. The composition for a support material in the present invention may be colorless and transparent without containing a coloring material, and in that case, for example, it can be used as an overcoat layer for protecting an image.
As the pigment, an inorganic pigment or an organic pigment can be used, and one type may be used alone or two or more types may be used in combination.
As the inorganic pigment, for example, carbon black (CI pigment black 7) such as furnace black, lamp black, acetylene black, and channel black, iron oxide, and titanium oxide can be used.
Examples of organic pigments include azo pigments such as insoluble azo pigments, condensed azo pigments, azolakes and chelate azo pigments, phthalocyanine pigments, perylene and perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxane pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments and quinophthalones. Polycyclic pigments such as pigments, dye chelate (for example, basic dye type chelate, acidic dye type chelate, etc.), dyeing lake (basic dye type lake, acidic dye type lake), nitro pigment, nitroso pigment, aniline black, Daylight fluorescent pigments can be mentioned.
In addition, a dispersant may be further contained in order to improve the dispersibility of the pigment. The dispersant is not particularly limited, and examples thereof include dispersants commonly used for preparing pigment dispersions such as polymer dispersants.
As the dye, for example, an acid dye, a direct dye, a reactive dye, and a basic dye can be used, and one type may be used alone or two or more types may be used in combination.

−有機溶媒−
サポート材用組成物は、有機溶媒を含んでもよいが、可能であれば含まない方が好ましい。有機溶媒、特に揮発性の有機溶媒を含まない(VOC(Volatile Organic Compounds)フリー)組成物であれば、当該組成物を扱う場所の安全性がより高まり、環境汚染防止を図ることも可能となる。なお、「有機溶媒」とは、例えば、エーテル、ケトン、キシレン、酢酸エチル、シクロヘキサノン、トルエンなどの一般的な非反応性の有機溶媒を意味するものであり、反応性モノマーとは区別すべきものである。また、有機溶媒を「含まない」とは、実質的に含まないことを意味し、0.1質量%未満であることが好ましい。
-Organic solvent-
The composition for the support material may contain an organic solvent, but it is preferable not to contain it if possible. If the composition does not contain an organic solvent, particularly a volatile organic solvent (VOC (Volatile Organic Compounds) free), the safety of the place where the composition is handled is further enhanced, and it is possible to prevent environmental pollution. .. The "organic solvent" means, for example, a general non-reactive organic solvent such as ether, ketone, xylene, ethyl acetate, cyclohexanone, and toluene, and should be distinguished from the reactive monomer. is there. Further, "not containing" the organic solvent means that it is substantially not contained, and it is preferably less than 0.1% by mass.

−その他−
更にその他成分としては、特に制限されないが、例えば、従来公知の、界面活性剤、重合禁止剤、レベリング剤、消泡剤、蛍光増白剤、浸透促進剤、湿潤剤(保湿剤)、定着剤、粘度安定化剤、防黴剤、防腐剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、キレート剤、pH調整剤、及び増粘剤などが挙げられる。
− Other −
Further, the other components are not particularly limited, but for example, conventionally known surfactants, polymerization inhibitors, leveling agents, antifoaming agents, fluorescent whitening agents, penetration promoters, wetting agents (moisturizers), fixing agents. , Viscosity stabilizers, fungicides, preservatives, antioxidants, UV absorbers, chelating agents, pH regulators, thickeners and the like.

前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、高級脂肪酸界面活性剤、シリコーン界面活性剤、フッ素界面活性剤などが挙げられる。市販品としては例えば、TEGO WET270、BYK3150、BYK3151、KF353などが挙げられる。 The surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include higher fatty acid surfactants, silicone surfactants and fluorine surfactants. Examples of commercially available products include TEGO WET270, BYK3150, BYK3151 and KF353.

前記重合禁止剤は、硬化型組成物の保存性(保管安定性)を高めることができ、また、硬化型組成物を加熱し、粘度を低下させて吐出する場合の熱重合によるヘッド詰まりを防ぐことができる。
前記重合禁止剤としては、特に制限はなく、例えば、ハイドロキノン、ベンゾキノン、p−メトキシフェノール、TEMPO、TEMPOL、アルミニウムのクペロン錯体などが挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
前記重合禁止剤の含有量としては、200ppm以上20,000ppm以下が好ましい。
The polymerization inhibitor can enhance the storage stability (storage stability) of the curable composition and prevent head clogging due to thermal polymerization when the curable composition is heated to reduce its viscosity and discharged. be able to.
The polymerization inhibitor is not particularly limited, and examples thereof include hydroquinone, benzoquinone, p-methoxyphenol, TEMPO, TEMPOL, and a cuperon complex of aluminum. These may be used alone or in combination of two or more.
The content of the polymerization inhibitor is preferably 200 ppm or more and 20,000 ppm or less.

また、サポート材用組成物は、多官能モノマーを含まないことが好ましい。多官能モノマーを含む場合は、多官能モノマーをサポート材用組成物全量に対して0.1質量%未満であることが好ましい。この場合、サポート部の除去性がより優れる。 Further, the composition for the support material preferably does not contain a polyfunctional monomer. When the polyfunctional monomer is contained, the polyfunctional monomer is preferably less than 0.1% by mass based on the total amount of the composition for the support material. In this case, the removability of the support portion is more excellent.

<モデル材用組成物>
本実施形態におけるモデル材用組成物は、SP値9.5以下かつガラス転移温度25℃以上である単官能重合性化合物を当該モデル材用組成物全量に対して5質量%以上60質量%以下含み、多官能重合性化合物を当該モデル材用組成物全量に対して40質量%以上85質量%以下含み、及び重合開始剤を含む。更に必要に応じてその他の成分を含んでいてもよい。
<Composition for model material>
The composition for a model material in the present embodiment contains a monofunctional polymerizable compound having an SP value of 9.5 or less and a glass transition temperature of 25 ° C. or more in an amount of 5% by mass or more and 60% by mass or less based on the total amount of the composition for the model material. It contains a polyfunctional polymerizable compound in an amount of 40% by mass or more and 85% by mass or less based on the total amount of the composition for the model material, and contains a polymerization initiator. Further, other components may be contained if necessary.

<<単官能重合性化合物>>
モデル材用組成物に含まれる単官能重合性化合物は、SP値9.5以下かつガラス転移温度25℃以上である。また、モデル材用組成物全量に対して5質量%以上60質量%以下含まれる。
<< Monofunctional polymerizable compound >>
The monofunctional polymerizable compound contained in the composition for the model material has an SP value of 9.5 or less and a glass transition temperature of 25 ° C. or more. Further, it is contained in an amount of 5% by mass or more and 60% by mass or less with respect to the total amount of the composition for the model material.

SPは、溶解度パラメーター(Solubility Parameter)を意味し、物質相互の溶解度の目安となるもので、物質間のSP値の差が小さいほど相互の溶解度が大であることが知られている。 SP means a solubility parameter, which is a measure of the solubility of substances, and it is known that the smaller the difference in SP value between substances, the greater the mutual solubility.

SP値は下記の計算式から求められる。
SP=[(△H−RT)/V]1/2
式中、Vはモル容積(cc/モル)を表し、△Hは蒸発潜熱(cal/モル)を表し、Rはガス恒数1.987cal/モル゜Kを表す。
The SP value is calculated from the following formula.
SP = [(ΔH-RT) / V] 1/2
In the formula, V represents the molar volume (cc / mol), ΔH represents the latent heat of vaporization (cal / mol), and R represents the gas constant 1.987 cal / mol ° K.

モデル材用組成物に含まれる単官能重合性化合物のSP値は9.5以下である。SP値が9.5を超えると、モデル部におけるサポート部との界面が滑らかにならず、粗くなってしまう。SP値としては、9.0以下がより好ましい。また、下限値としては、8.5以上が好ましい。 The SP value of the monofunctional polymerizable compound contained in the composition for the model material is 9.5 or less. If the SP value exceeds 9.5, the interface with the support portion in the model portion is not smooth and becomes rough. The SP value is more preferably 9.0 or less. The lower limit is preferably 8.5 or more.

SP値が9.5以下となる単官能重合性化合物としては、何ら限定されないが、例えば、直鎖もしくは分岐のアルキル(メタ)アクリレート[炭素数(以下Cと略記)4〜30の化合物、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソブチル(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、イソステアリル(メタ)アクリレートおよびt−ブチル(メタ)アクリレート];脂環含有(メタ)アクリレート[C6〜20の化合物、例えばシクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−t−シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートおよびジシクロペンタニル(メタ)アクリレート]などが挙げられる。 The monofunctional polymerizable compound having an SP value of 9.5 or less is not limited, but for example, a linear or branched alkyl (meth) acrylate [compound having 4 to 30 carbon atoms (hereinafter abbreviated as C), for example, Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate and t-butyl (meth) acrylate]; Meta) acrylates [compounds of C6-20, such as cyclohexyl (meth) acrylates, 4-t-cyclohexyl (meth) acrylates, isobornyl (meth) acrylates and dicyclopentanyl (meth) acrylates] and the like.

また、モデル材用組成物に含まれる単官能重合性化合物及び多官能重合性化合物(下記)により求められるSP値の加重平均値が9.5以下であることが好ましく、より好ましくは9.0以下である。9.5以下である場合、モデル部とサポ―ト部の界面の平滑性を高めることができる。 Further, the weighted average value of the SP values obtained from the monofunctional polymerizable compound and the polyfunctional polymerizable compound (below) contained in the composition for the model material is preferably 9.5 or less, more preferably 9.0. It is as follows. When it is 9.5 or less, the smoothness of the interface between the model portion and the support portion can be improved.

モデル材用組成物に含まれる単官能重合性化合物のガラス転移温度Tgは25℃以上である。Tgが25℃未満であると、モデル部について良好な耐擦過性が得られず、得られた立体造形物に傷がつきやすくなる。また、モデル部について良好な耐熱性が得られず、温度が高くなると、形状が変形してしまう。単官能重合性化合物のガラス転移温度Tgは80℃以上がより好ましい。 The glass transition temperature Tg of the monofunctional polymerizable compound contained in the composition for the model material is 25 ° C. or higher. If the Tg is less than 25 ° C., good scratch resistance cannot be obtained for the model portion, and the obtained three-dimensional model is easily scratched. In addition, good heat resistance cannot be obtained for the model portion, and the shape is deformed when the temperature rises. The glass transition temperature Tg of the monofunctional polymerizable compound is more preferably 80 ° C. or higher.

ガラス転移温度Tgが25℃以上となる単官能重合性化合物としては、何ら限定されないが、例えば、イソボルニル(メタ)アクリレートおよびジシクロペンタニル(メタ)アクリレート]、アクリロイルモルホリン、N−ビニルカプロラクタムなどが挙げられる。 The monofunctional polymerizable compound having a glass transition temperature Tg of 25 ° C. or higher is not limited, and examples thereof include isobornyl (meth) acrylate and dicyclopentanyl (meth) acrylate], acryloyl morpholine, and N-vinylcaprolactam. Can be mentioned.

また、モデル材用組成物に含まれる単官能重合性化合物及び多官能重合性化合物(下記)により求められるガラス転移温度の加重平均値が80℃以上であることが好ましく、より好ましくは100℃以上である。80℃以上である場合、立体造形物の耐擦過性がより優れる。 Further, the weighted average value of the glass transition temperature determined by the monofunctional polymerizable compound and the polyfunctional polymerizable compound (below) contained in the composition for the model material is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher. Is. When the temperature is 80 ° C. or higher, the scratch resistance of the three-dimensional model is more excellent.

モデル材用組成物に含まれる単官能重合性化合物の含有量は、モデル材用組成物全量に対して5質量%以上60質量%以下である。5質量%未満であると、立体造形物の収縮が大きくなり、60質量%を超えると、立体造形物の耐擦過性及び耐熱性に劣る。 The content of the monofunctional polymerizable compound contained in the composition for the model material is 5% by mass or more and 60% by mass or less with respect to the total amount of the composition for the model material. If it is less than 5% by mass, the shrinkage of the three-dimensional model becomes large, and if it exceeds 60% by mass, the scratch resistance and heat resistance of the three-dimensional model are inferior.

<<多官能性重合化合物>>
モデル材用組成物に含まれる多官能重合性化合物は、モデル材用組成物全量に対して40質量%以上85質量%以下含まれる。40質量%未満であると、立体造形物の耐擦過性及び耐熱性が劣り、85質量%を超えると、立体造形物の収縮が大きくなる。
<< Polyfunctional Polymerized Compound >>
The polyfunctional polymerizable compound contained in the composition for the model material is contained in an amount of 40% by mass or more and 85% by mass or less based on the total amount of the composition for the model material. If it is less than 40% by mass, the scratch resistance and heat resistance of the three-dimensional model are inferior, and if it exceeds 85% by mass, the shrinkage of the three-dimensional model becomes large.

多官能性重合化合物としては、例えば、分子内に2個またはそれ以上(好ましくは2〜3個)のエチレン性不飽和基を有するものが挙げられる。また、SP値を小さくするという観点から好ましいのは疎水性の、ウレタン基を有しない多官能エチレン性不飽和単量体である。 Examples of the polyfunctional polymerized compound include those having two or more (preferably 2-3) ethylenically unsaturated groups in the molecule. Further, from the viewpoint of reducing the SP value, a hydrophobic polyfunctional ethylenically unsaturated monomer having no urethane group is preferable.

特に、モデル材用組成物に含まれる多官能重合性化合物は、2官能モノマーを含有することが好ましい。2官能モノマーを含む場合、モデル材用組成物全量に対して、50質量%以上80質量%以下含まれることが好ましい。
2官能モノマーを含むことにより、立体造形物の収縮を小さくした上で、耐擦過性と耐熱性を更に向上させることができる。また、含有量が上記の範囲であることにより、立体造形物の収縮を小さくした上で、耐擦過性と耐熱性を更に向上させることができる。
In particular, the polyfunctional polymerizable compound contained in the composition for the model material preferably contains a bifunctional monomer. When the bifunctional monomer is contained, it is preferably contained in an amount of 50% by mass or more and 80% by mass or less with respect to the total amount of the composition for the model material.
By containing the bifunctional monomer, the shrinkage of the three-dimensional model can be reduced, and the scratch resistance and heat resistance can be further improved. Further, when the content is in the above range, the shrinkage of the three-dimensional model can be reduced, and the scratch resistance and heat resistance can be further improved.

多官能性重合化合物としては、例えば、直鎖もしくは分岐のアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート[C10〜25の化合物、例えば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、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート]、脂環含有ジ(メタ)アクリレート[C10〜30の化合物、例えばジメチロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート]等が挙げられる。 Examples of the polyfunctional polymerized compound include linear or branched alkylene glycol di (meth) acrylate [C10-25 compounds, for example, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate. , 1,9-Nonandiol di (meth) acrylate, 3-methyl-1,5-pentanediol di (meth) acrylate, 2-n-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol di (meth) acrylate ], An alicyclic-containing di (meth) acrylate [compounds of C10 to 30, for example, dimethylol tricyclodecandi (meth) acrylate] and the like.

モデル部の硬化時の成形温度(50〜90℃)に耐える造形精度向上の観点、および光造形品自体の使用時の耐熱性の観点からさらに好ましいのは、ホモポリマーのガラス転移点が高い(50℃以上)もの、すなわち、分岐のアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートのうちのネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、脂環含有ジ(メタ)アクリレートのジメチロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、これらのうち光反応性の観点からとくに好ましいのは高反応性のアクリレート、すなわち、ネオペンチルグリコールジアクリレート、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジアクリレート、ジメチロールートリシクロデカンジアクリレートである。
多官能性重合化合物は1種単独使用でも必要により2種以上を併用してもいずれでもよい。
From the viewpoint of improving the molding accuracy to withstand the molding temperature (50 to 90 ° C.) during curing of the model portion and from the viewpoint of heat resistance during use of the optical model itself, it is more preferable that the homopolymer has a high glass transition point ( (50 ° C or higher), that is, neopentyl glycol di (meth) acrylate among branched alkylene glycol di (meth) acrylates, 3-methyl-1,5-pentanediol di (meth) acrylate, and alicyclic-containing di (meth) acrylate. Dimethylol tricyclodecandi (meth) acrylate of meta) acrylate, among these, highly reactive acrylate, that is, neopentyl glycol diacrylate, 3-methyl-1,5- Pentandiol diacrylate and dimethylol-tricyclodecanediacrylate.
The polyfunctional polymerized compound may be used alone or in combination of two or more if necessary.

<<重合開始剤>>
モデル材用組成物に含まれる重合開始剤としては、サポート材用組成物と同様のものを用いることができ、また含有量についても同様とすることができる。
<< Polymerization Initiator >>
As the polymerization initiator contained in the composition for the model material, the same composition as the composition for the support material can be used, and the content can be the same.

<<その他成分>>
モデル材用組成物は、必要に応じてその他の成分を含有していてもよく、例えば色材、有機溶媒等が挙げられ、更に界面活性剤、重合禁止剤、レベリング剤、消泡剤、蛍光増白剤、浸透促進剤、湿潤剤(保湿剤)、定着剤、粘度安定化剤、防黴剤、防腐剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、キレート剤、pH調整剤、及び増粘剤などが挙げられる。
これらは、サポート材用組成物と同様のものを用いることができ、また含有量についても同様とすることができる。
<< Other ingredients >>
The composition for a model material may contain other components if necessary, and examples thereof include a coloring material and an organic solvent, and further include a surfactant, a polymerization inhibitor, a leveling agent, a defoaming agent, and a fluorescent agent. Whitening agents, penetration promoters, wetting agents (moisturizing agents), fixing agents, viscosity stabilizers, fungicides, preservatives, antioxidants, UV absorbers, chelating agents, pH adjusters, thickeners, etc. Can be mentioned.
These can be the same as the composition for the support material, and the content can be the same.

<SP値の差>
サポート材用組成物に含まれる重合性化合物により求められるSP値の加重平均値と、モデル材用組成物に含まれる単官能重合性化合物及び多官能重合性化合物により求められるSP値の加重平均値との差が、0.9以上3.0未満であることが好ましい。サポート材のSP値とモデル材のSP値が大きく異なる場合、より優れた界面形成が得られるとともに、サポート部の除去性が更に向上する。
なお、「差」とあるのは絶対値を表し、大きい値のものから小さい値のものを引き算して求めてもよい。また、サポート材のSP値はモデル材と同様にして求めることができる。
<Difference in SP value>
The weighted average value of the SP value obtained by the polymerizable compound contained in the composition for the support material and the weighted average value of the SP value obtained by the monofunctional polymerizable compound and the polyfunctional polymerizable compound contained in the composition for the model material. The difference from the above is preferably 0.9 or more and less than 3.0. When the SP value of the support material and the SP value of the model material are significantly different, better interface formation can be obtained and the removability of the support portion is further improved.
The "difference" represents an absolute value, and may be obtained by subtracting a small value from a large value. Further, the SP value of the support material can be obtained in the same manner as the model material.

(立体造形物)
本発明の立体造形物は、本発明の立体造形用組成物セットを硬化させてなる。
本発明の立体造形用組成物セットにより得られる立体造形物としては、通常の紙や樹脂フィルムなどの平滑面に印刷されたものだけでなく、凹凸を有する被印刷面に印刷されたものや、金属やセラミックなどの種々の材料からなる被印刷面に印刷されたものも含む。また、2次元の画像を積層することで、一部に立体感のある画像(2次元と3次元からなる像)や立体物を形成することもできる。
(Three-dimensional model)
The three-dimensional model of the present invention is obtained by curing the composition set for three-dimensional model of the present invention.
The three-dimensional model obtained by the composition set for three-dimensional modeling of the present invention includes not only those printed on a smooth surface such as ordinary paper or resin film, but also those printed on a surface to be printed having irregularities. It also includes those printed on the surface to be printed, which is made of various materials such as metal and ceramic. Further, by superimposing two-dimensional images, it is possible to form a partially three-dimensional image (an image composed of two-dimensional and three-dimensional) or a three-dimensional object.

本発明の立体造形物は、本発明におけるサポート材用組成物とモデル材用組成物を用いることにより、耐擦過性、耐薬品性、耐熱性に優れる。また、サポート部の除去性が良く、モデル部におけるサポート部との界面が滑らかな立体造形物が得られる。更に、寸法性に優れた立体造形物が得られる。 The three-dimensional model of the present invention is excellent in scratch resistance, chemical resistance, and heat resistance by using the composition for the support material and the composition for the model material in the present invention. In addition, it is possible to obtain a three-dimensional model having good removability of the support portion and a smooth interface with the support portion in the model portion. Further, a three-dimensional model having excellent dimensionality can be obtained.

(立体造形物の製造方法)
本発明の立体造形用組成物セットを用い、基材上に前記サポート材用組成物及び前記モデル材用組成物を付与し、活性エネルギー線を照射して硬化物を形成する硬化物形成工程と、前記硬化物を水に浸漬し、超音波振動により前記硬化物からサポート材を除去するサポート材除去工程と、を有する。
(Manufacturing method of three-dimensional model)
Using the three-dimensional modeling composition set of the present invention, a cured product forming step of applying the support material composition and the model material composition on a base material and irradiating the active energy rays to form a cured product. It has a support material removing step of immersing the cured product in water and removing the support material from the cured product by ultrasonic vibration.

前記超音波振動は、サポート材とモデル材が一体となった硬化物を超音波装置に入れ、任意の洗浄液を使用して行う。例えば、装置としてアズワン社製MCU−38を用い、条件としては、洗浄液をイオン交換水とし、超音波振動時間を5時間とすることが好ましい。 The ultrasonic vibration is performed by putting a cured product in which a support material and a model material are integrated into an ultrasonic device and using an arbitrary cleaning liquid. For example, it is preferable to use an MCU-38 manufactured by AS ONE Corporation as an apparatus, use ion-exchanged water as the cleaning liquid, and set the ultrasonic vibration time to 5 hours.

(2次元又は3次元の像形成装置、及び、2次元又は3次元の像形成方法)
本発明の2次元又は3次元の像形成装置は、本発明の立体造形用組成物セットが収容された収容部と、活性エネルギー線を照射するための照射手段と、を備える。
(Two-dimensional or three-dimensional image forming device and two-dimensional or three-dimensional image forming method)
The two-dimensional or three-dimensional image forming apparatus of the present invention includes an accommodating portion accommodating the three-dimensional modeling composition set of the present invention, and an irradiation means for irradiating active energy rays.

本発明の2次元又は3次元の像形成方法は、本発明の立体造形用組成物セットに活性エネルギー線を照射する照射工程を有する。 The two-dimensional or three-dimensional image forming method of the present invention includes an irradiation step of irradiating the three-dimensional modeling composition set of the present invention with active energy rays.

硬化型組成物を活性エネルギー線で硬化させるためには、活性エネルギー線を照射する照射工程を有し、本発明の像の形成装置は、活性エネルギー線を照射するための照射手段と、本発明の立体造形用組成物セットを収容するための収容部と、を備え、該収容部には前記容器を収容してもよい。さらに、サポート材用組成物とモデル材用組成物を吐出する吐出工程、吐出手段を有していてもよい。吐出させる方法は特に限定されないが、連続噴射型、オンデマンド型等が挙げられる。オンデマンド型としてはピエゾ方式、サーマル方式、静電方式等が挙げられる。 In order to cure the curable composition with active energy rays, an irradiation step of irradiating the active energy rays is provided, and the image forming apparatus of the present invention comprises an irradiation means for irradiating the active energy rays and the present invention. A storage unit for accommodating the three-dimensional modeling composition set of the above is provided, and the container may be stored in the storage unit. Further, it may have a discharge process and a discharge means for discharging the composition for the support material and the composition for the model material. The method of discharging is not particularly limited, and examples thereof include a continuous injection type and an on-demand type. Examples of the on-demand type include a piezo method, a thermal method, and an electrostatic method.

図1は、インクジェット吐出手段を備えた像形成装置の一例である。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色活性エネルギー線硬化型インクのインクカートリッジと吐出ヘッドを備える各色印刷ユニット23a、23b、23c、23dにより、供給ロール21から供給された被記録媒体22にインクが吐出される。その後、インクを硬化させるための光源24a、24b、24c、24dから、活性エネルギー線を照射して硬化させ、カラー画像を形成する。その後、被記録媒体22は、加工ユニット25、印刷物巻取りロール26へと搬送される。各印刷ユニット23a、23b、23c、23dには、インク吐出部でインクが液状化するように、加温機構を設けてもよい。また必要に応じて、接触又は非接触により記録媒体を室温程度まで冷却する機構を設けてもよい。また、インクジェット記録方式としては、吐出ヘッド幅に応じて間欠的に移動する記録媒体に対し、ヘッドを移動させて記録媒体上にインクを吐出するシリアル方式や、連続的に記録媒体を移動させ、一定の位置に保持されたヘッドから記録媒体上にインクを吐出するライン方式のいずれであっても適用することができる。 FIG. 1 is an example of an image forming apparatus provided with an inkjet ejection means. Ink is ejected to the recording medium 22 supplied from the supply roll 21 by each color printing unit 23a, 23b, 23c, 23d provided with an ink cartridge for each color active energy ray-curable ink of yellow, magenta, cyan, and black and an ejection head. Will be done. Then, the light sources 24a, 24b, 24c, and 24d for curing the ink are irradiated with active energy rays to cure the ink, and a color image is formed. After that, the recording medium 22 is conveyed to the processing unit 25 and the printed matter take-up roll 26. Each printing unit 23a, 23b, 23c, 23d may be provided with a heating mechanism so that the ink is liquefied at the ink ejection portion. Further, if necessary, a mechanism for cooling the recording medium to about room temperature by contact or non-contact may be provided. Further, as an inkjet recording method, a serial method in which the head is moved to eject ink onto the recording medium or a recording medium is continuously moved with respect to a recording medium that moves intermittently according to the width of the ejection head. Any of the line methods of ejecting ink onto the recording medium from the head held at a fixed position can be applied.

被記録媒体22は、特に限定されないが、紙、フィルム、セラミックスやガラス、金属、これらの複合材料等が挙げられ、シート状であってもよい。また片面印刷のみを可能とする構成であっても、両面印刷も可能とする構成であってもよい。一般的な記録媒体として用いられるものに限られず、ダンボール、壁紙や床材等の建材、コンクリート、Tシャツなど衣料用等の布、テキスタイル、皮革等を適宜使用する ことができる。 The recording medium 22 is not particularly limited, and examples thereof include paper, film, ceramics, glass, metal, and composite materials thereof, and may be in the form of a sheet. Further, the configuration may be such that only single-sided printing is possible, or double-sided printing is also possible. Not limited to those used as general recording media, cardboard, building materials such as wallpaper and flooring, concrete, cloth for clothing such as T-shirts, textiles, leather and the like can be appropriately used.

更に、光源24a、24b、24cからの活性エネルギー線照射を微弱にするか又は省略し、複数色を印刷した後に、光源24dから活性エネルギー線を照射してもよい。これにより、省エネ、低コスト化を図ることができる。 Further, the activation energy rays from the light sources 24a, 24b, and 24c may be weakened or omitted, and after printing a plurality of colors, the activation energy rays may be irradiated from the light source 24d. As a result, energy saving and cost reduction can be achieved.

図2は、本発明に係る別の像形成装置(3次元立体像の形成装置)の一例を示す概略図である。図2の像形成装置39は、インクジェットヘッドを配列したヘッドユニット(AB方向に可動)を用いて、造形物用吐出ヘッドユニット30からモデル材用組成物を、支持体用吐出ヘッドユニット31、32からモデル材用組成物とは組成が異なるサポート材用組成物を吐出し、隣接した紫外線照射手段33、34でこれら各組成物を硬化しながら積層するものである。 FIG. 2 is a schematic view showing an example of another image forming apparatus (three-dimensional stereoscopic image forming apparatus) according to the present invention. The image forming apparatus 39 of FIG. 2 uses a head unit (movable in the AB direction) in which inkjet heads are arranged to transfer a composition for a model material from a discharge head unit 30 for a modeled object, and discharge head units 31 and 32 for a support. A composition for a support material having a composition different from that of the composition for a model material is discharged from the above, and these compositions are laminated while being cured by adjacent ultraviolet irradiation means 33 and 34.

より具体的には、例えば、造形物支持基板37上に、サポート材用組成物を支持体用吐出ヘッドユニット31、32から吐出し、活性エネルギー線を照射して固化させて溜部を有する第一の支持体層を形成した後、当該溜部にモデル材用組成物を造形物用吐出ヘッドユニット30から吐出し、活性エネルギー線を照射して固化させて第一の造形物層を形成する工程を、積層回数に合わせて、上下方向に可動なステージ38を下げながら複数回繰り返すことで、支持体層と造形物層を積層して立体造形物35を製作する。
その後、必要に応じて支持体積層部36は除去される。なお、図2では、造形物用吐出ヘッドユニット30は1つしか設けていないが、2つ以上設けることもできる。
More specifically, for example, on the modeled object support substrate 37, the composition for the support material is discharged from the support discharge head units 31 and 32, irradiated with active energy rays and solidified to have a reservoir portion. After forming one support layer, the composition for a model material is discharged from the discharge head unit 30 for a model material into the reservoir, and is irradiated with active energy rays to be solidified to form the first model material layer. By repeating the process a plurality of times while lowering the stage 38 that is movable in the vertical direction according to the number of times of stacking, the support layer and the modeled object layer are laminated to produce the three-dimensional modeled object 35.
After that, the support laminated portion 36 is removed as needed. In FIG. 2, only one discharge head unit 30 for a modeled object is provided, but two or more may be provided.

なお、「造形物用」とあるのはモデル材用と同じ意味であり、「支持体用」とあるのはサポート材用と同じ意味である。 Note that "for modeled objects" has the same meaning as for model materials, and "for supports" has the same meaning as for support materials.

以下、実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

(サポート材用組成物及びモデル材用組成物の調製)
下記表1、表2に示される処方により、サポート材用組成物、モデル材用組成物を調製した。なお、表2中、加重平均とあるのは、単官能モノマーと2官能モノマーの加重平均を表す。
(Preparation of composition for support material and composition for model material)
A composition for a support material and a composition for a model material were prepared according to the formulations shown in Tables 1 and 2 below. In Table 2, the weighted average represents the weighted average of the monofunctional monomer and the bifunctional monomer.

Figure 2021084410
Figure 2021084410

Figure 2021084410
Figure 2021084410

表中、以下を示す。
9D−11:例示化合物d1−1、リコー社製
9D−05:例示化合物a1−4、リコー社製
9D−03:例示化合物a1−1、リコー社製
B1060:N−(ブトキシメチル)アクリルアミド、東京化成工業社製
CTFA:トリメチロールプロパンホルマールアクリレート
非重合性化合物:イオン交換水
Omnirad TPO:ジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド
MEHQ:4−メトキシフェノール
IBXA:イソボルニルアクリレート
LA:ラウリルアクリレート
ACMO:アクリロイルモルホリン
PEA:フェノキシエチルアクリレート
TPGDA:トリプロピレングリコールジアクリレート
The following is shown in the table.
9D-11: Exemplified compound d1-1, manufactured by Ricoh 9D-05: Exemplified compound a1-4, manufactured by Ricoh 9D-03: Exemplified compound a1-1, manufactured by Ricoh B1060: N- (butoxymethyl) acrylamide, Tokyo Manufactured by Kasei Kogyo Co., Ltd. CTFA: Trimethylol propanformal acrylate Non-polymerizable compound: Ion-exchanged water Omnirad TPO: Diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide MEHQ: 4-methoxyphenol IBXA: Isobornyl acrylate LA: Lauryl Acrylate ACMO: Acryloylmorpholin PEA: Phenoxyethyl acrylate TPGDA: Tripropylene glycol diacrylate

(実施例1)
<立体造形物の作製及び評価>
図2に示される装置に、サポート材用組成物として[サポート材1]を、モデル材用組成物として[モデル材1]を充填した。次いで、造形物支持基板上にヘッドユニットから組成物を吐出し、紫外線を300mJ/cm照射して固化させ、造形物層を形成する工程を繰り返し、サポート部とモデル部とが一体として形成された図3に示される構造の[立体造形物1]を得た。なお、[立体造形物1]においては、[サポート材1]によりサポート部が形成され、[モデル材1]によりモデル部が形成されている。[立体造形物1]の形状としては、モデル部を図3に示される符号10の部分の形状とし、サポート部を図3に示される符号20の部分の形状としている。
得られた[立体造形物1]に対して、以下の評価を行った。結果を表3に示す。
(Example 1)
<Manufacturing and evaluation of three-dimensional objects>
The apparatus shown in FIG. 2 was filled with [support material 1] as a composition for a support material and [model material 1] as a composition for a model material. Next, the composition is discharged from the head unit onto the modeled object support substrate, irradiated with ultraviolet rays at 300 mJ / cm 2 to solidify, and the process of forming the modeled object layer is repeated, and the support portion and the model portion are integrally formed. [Three-dimensional model 1] having the structure shown in FIG. 3 was obtained. In the [three-dimensional model 1], the support portion is formed by the [support material 1], and the model portion is formed by the [model material 1]. As for the shape of the [three-dimensional model 1], the model portion has the shape of the portion of reference numeral 10 shown in FIG. 3, and the support portion has the shape of the portion of reference numeral 20 shown in FIG.
The following evaluation was performed on the obtained [three-dimensional model 1]. The results are shown in Table 3.

−サポート部除去性の評価−
サポート部の除去性については、得られた[立体造形物1]に対して、装置としてアズワン社製大型超音波洗浄器MCU−38を用い、洗浄媒体としてイオン交換水を用い、5時間の超音波振動を行い、サポート部を除去し、下記の基準で評価した。
[評価基準]
〇:サポート部を手作業で剥がし除去できる。
×:サポート部が手作業で除去できず、モデル部表面にサポート部が残存する。
-Evaluation of support removal property-
Regarding the removability of the support part, for the obtained [three-dimensional model 1], a large ultrasonic cleaner MCU-38 manufactured by AS ONE Corporation was used as an apparatus, and ion-exchanged water was used as a cleaning medium for more than 5 hours. The support part was removed by ultrasonic vibration and evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
〇: The support part can be manually peeled off and removed.
X: The support part cannot be removed manually, and the support part remains on the surface of the model part.

以下に記載する評価は、上記サポート部除去性の試験を実施した後のモデル部を用い、試験を実施した。 The evaluation described below was carried out using the model part after the above-mentioned support part removability test was carried out.

−界面形成の評価−
得られた[立体造形物1]のモデル部を、ビーカーに入れた100mlのイオン交換水に浸漬した。24時間後に取り出し、サポート部が接触していたモデル部の硬化物表面の状態を下記の基準で評価した。
[評価基準]
◎:目視にて特に高光沢で平滑な表面が得られている。
〇:目視にて平滑な表面が得られている。
×:目視にて表面の粗さが確認される。
-Evaluation of interface formation-
The model portion of the obtained [three-dimensional model 1] was immersed in 100 ml of ion-exchanged water in a beaker. It was taken out after 24 hours, and the state of the cured product surface of the model part that the support part was in contact with was evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
⊚: A particularly high gloss and smooth surface is obtained visually.
〇: A smooth surface is obtained visually.
X: Surface roughness is visually confirmed.

−耐擦過性の評価−
得られた[立体造形物1]のモデル部を、クロックメーター(大栄科学精器製作所製、型番:C−1)、および摩耗用白綿布(一般財団法人日本規格協会製、型番:カナキン3号)を用い、9Nの荷重で10回擦過した後のモデル部表面を、下記の基準で評価した。
[評価基準]
〇:目視でモデル部表面に擦過傷がない。
×:目視でモデル部表面に擦過傷がある。
-Evaluation of scratch resistance-
The model part of the obtained [3D model 1] is a clock meter (manufactured by Daiei Kagaku Seiki Seisakusho, model number: C-1) and a white cotton cloth for wear (manufactured by the Japanese Standards Association, model number: Kanakin No. 3). ) Was used, and the surface of the model portion after being scraped 10 times with a load of 9N was evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
〇: There is no scratch on the surface of the model part visually.
X: There is a scratch on the surface of the model part visually.

−耐熱性の評価−
得られた[立体造形物1]のモデル部を初期状態とし、XRiteを用い、L*a*b*を測定した。その後、モデル部を70℃40%RHの環境に24時間保管し、同様にL*a*b*を測定した。上記初期値と保管後の値の差を、下記基準で評価した。
[評価基準]
◎:ΔE≦1.5である。
〇:ΔE≦3.0である。
×:ΔE>3.0である。
-Evaluation of heat resistance-
With the model portion of the obtained [three-dimensional model 1] as the initial state, L * a * b * was measured using XRite. Then, the model part was stored in an environment of 70 ° C. and 40% RH for 24 hours, and L * a * b * was measured in the same manner. The difference between the above initial value and the value after storage was evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
⊚: ΔE ≦ 1.5.
〇: ΔE ≦ 3.0.
X: ΔE> 3.0.

−耐薬品性の評価−
得られた[立体造形物1]のモデル部を、10%水酸化ナトリウム水溶液に25℃で24時間浸漬し、浸漬前と浸漬後のモデル部の状態を下記の基準で評価した。
[評価基準]
◎:目視にて変化がない。
〇:目視にて僅かに表面性の変化が認められる。
×:目視にて顕著な表面性の変化が認められる。
-Evaluation of chemical resistance-
The model part of the obtained [three-dimensional model 1] was immersed in a 10% sodium hydroxide aqueous solution at 25 ° C. for 24 hours, and the state of the model part before and after the immersion was evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
⊚: There is no visual change.
〇: A slight change in surface quality is visually observed.
X: Significant changes in surface properties are observed visually.

−寸法性の評価−
得られた[立体造形物1]のモデル部の長軸方向の長さに関し、印刷ファイルとして入力したモデル部設計図における長さに対する、実測のモデル部の長さについて下記の基準で評価した。
[評価基準]
◎:設計図と実測値の差の割合が、1%以内である。
〇:設計図と実測値の差の割合が、5%以内である。
×:設計図と実測値の差の割合が、5%を超える。
-Evaluation of dimensionality-
Regarding the length of the model part of the obtained [three-dimensional model 1] in the long axis direction, the length of the actually measured model part with respect to the length in the model part design drawing input as a print file was evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
⊚: The ratio of the difference between the design drawing and the measured value is within 1%.
〇: The ratio of the difference between the design drawing and the measured value is within 5%.
X: The ratio of the difference between the design drawing and the measured value exceeds 5%.

(実施例2〜8、比較例1〜7)
実施例1において、[サポート材1]、[モデル材1]をそれぞれ表3に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして立体造形物を作製し、評価を行った。
(Examples 2 to 8 and Comparative Examples 1 to 7)
In Example 1, a three-dimensional model was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that [Support Material 1] and [Model Material 1] were changed as shown in Table 3, respectively.

得られた結果を表3に示す。 The results obtained are shown in Table 3.

Figure 2021084410
Figure 2021084410

(比較例8)
実施例1において、[サポート材1]をモデル材とし、[モデル材1]をサポート材として立体造形物を製造したところ、サポート部除去工程において、モデル部が崩壊した。
(Comparative Example 8)
In Example 1, when a three-dimensional model was manufactured using [support material 1] as a model material and [model material 1] as a support material, the model portion collapsed in the support portion removing step.

10 モデル部
20 サポート部
21 供給ロール
22 被記録媒体
23 各色印刷ユニット
24 光源
25 加工ユニット
26 印刷物巻取りロール
30 造形物用吐出ヘッドユニット
31、32 支持体用吐出ヘッドユニット
33、34 紫外線照射手段
35 立体造形物
36 支持体積層部
37 造形物支持基板
38 ステージ
10 Model part 20 Support part 21 Supply roll 22 Recording medium 23 Each color printing unit 24 Light source 25 Processing unit 26 Printed matter take-up roll 30 Discharge head unit for shaped objects 31, 32 Discharge head unit for support 33, 34 Ultraviolet irradiation means 35 Three-dimensional model 36 Support laminated part 37 Model support substrate 38 Stage

特許第5890990号公報Japanese Patent No. 5890990 特開2018−80321号公報JP-A-2018-80321 特開2018−167445号公報JP-A-2018-167445

Claims (11)

立体造形用のサポート材用組成物と、立体造形用のモデル材用組成物を有する立体造形用組成物セットであって、
前記サポート材用組成物は、下記一般式(1)で表されるエステル構造を有するアクリルアミド化合物と、重合開始剤と、を含み、
前記モデル材用組成物は、SP値9.5以下かつガラス転移温度25℃以上である単官能重合性化合物を当該モデル材用組成物全量に対して5質量%以上60質量%以下含み、多官能重合性化合物を当該モデル材用組成物全量に対して40質量%以上85質量%以下含み、及び重合開始剤を含むことを特徴とする立体造形用組成物セット。
Figure 2021084410
ただし、前記一般式(1)中、Rは炭素数1〜6のアルキル基を表し、Xは炭素数1〜6のアルキレン基を表し、Yは下記一般式(2)又は下記一般式(3)を表す。
Figure 2021084410
ただし、前記一般式(2)中、Rは炭素数1〜10のアルキル基を表し、*は前記Xとの結合部位を表す。
Figure 2021084410
ただし、前記一般式(3)中、Rは炭素数1〜10のアルキル基を表し、*は前記Xとの結合部位を表す。
A three-dimensional modeling composition set having a support material composition for three-dimensional modeling and a model material composition for three-dimensional modeling.
The composition for a support material contains an acrylamide compound having an ester structure represented by the following general formula (1) and a polymerization initiator.
The composition for a model material contains a monofunctional polymerizable compound having an SP value of 9.5 or less and a glass transition temperature of 25 ° C. or more in an amount of 5% by mass or more and 60% by mass or less based on the total amount of the composition for the model material. A three-dimensional modeling composition set containing a functionally polymerizable compound in an amount of 40% by mass or more and 85% by mass or less based on the total amount of the composition for the model material, and containing a polymerization initiator.
Figure 2021084410
However, in the general formula (1), R 1 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, X represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and Y represents the following general formula (2) or the following general formula ( Represents 3).
Figure 2021084410
However, in the general formula (2), R 2 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and * represents a binding site with X.
Figure 2021084410
However, in the general formula (3), R 2 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and * represents a binding site with X.
前記モデル材用組成物に含まれる前記単官能重合性化合物及び前記多官能重合性化合物により求められるSP値の加重平均値が9.5以下であることを特徴とする請求項1に記載の立体造形用組成物セット。 The solid according to claim 1, wherein the weighted average value of the SP values obtained from the monofunctional polymerizable compound and the polyfunctional polymerizable compound contained in the composition for a model material is 9.5 or less. Modeling composition set. 前記一般式(1)で表されるアクリルアミド化合物が、下記一般式(4)で表される化合物であることを特徴とする請求項1又は2に記載の立体造形用組成物セット。
Figure 2021084410
ただし、前記一般式(4)中、Rは炭素数1〜6のアルキル基を表し、Xは炭素数1〜3のアルキレン基を表し、Rは炭素数1〜4のアルキル基を表す。
The composition set for three-dimensional modeling according to claim 1 or 2, wherein the acrylamide compound represented by the general formula (1) is a compound represented by the following general formula (4).
Figure 2021084410
However, in the general formula (4), R 1 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, X represents an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and R 2 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. ..
前記モデル材用組成物に含まれる前記多官能重合性化合物が、2官能モノマーを含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の立体造形用組成物セット。 The composition set for three-dimensional modeling according to any one of claims 1 to 3, wherein the polyfunctional polymerizable compound contained in the composition for a model material contains a bifunctional monomer. 前記モデル材用組成物に含まれる前記単官能重合性化合物及び前記多官能重合性化合物により求められるガラス転移温度の加重平均値が80℃以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の立体造形用組成物セット。 Any of claims 1 to 4, wherein the weighted average value of the glass transition temperature obtained by the monofunctional polymerizable compound and the polyfunctional polymerizable compound contained in the composition for a model material is 80 ° C. or higher. The composition set for three-dimensional modeling described in Crab. 前記サポート材用組成物は、多官能モノマーを含まない、又は、多官能モノマーを当該サポート材用組成物全量に対して0.1質量%未満含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の立体造形用組成物セット。 Any of claims 1 to 5, wherein the support material composition does not contain a polyfunctional monomer, or contains a polyfunctional monomer in an amount of less than 0.1% by mass based on the total amount of the support material composition. The composition set for three-dimensional modeling described in Crab. 前記サポート材用組成物に含まれる重合性化合物により求められるSP値の加重平均値と、前記モデル材用組成物に含まれる前記単官能重合性化合物及び前記多官能重合性化合物により求められるSP値の加重平均値との差が、0.9以上3.0未満であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の立体造形用組成物セット。 The weighted average value of the SP values obtained from the polymerizable compound contained in the support material composition, and the SP values obtained from the monofunctional polymerizable compound and the polyfunctional polymerizable compound contained in the model material composition. The composition set for three-dimensional modeling according to any one of claims 1 to 6, wherein the difference from the weighted average value of is 0.9 or more and less than 3.0. 請求項1〜7のいずれかに記載の立体造形用組成物セットを硬化させてなることを特徴とする立体造形物。 A three-dimensional model obtained by curing the three-dimensional modeling composition set according to any one of claims 1 to 7. 請求項1〜7のいずれかに記載の立体造形用組成物セットを用い、基材上に前記サポート材用組成物及び前記モデル材用組成物を付与し、活性エネルギー線を照射して硬化物を形成する硬化物形成工程と、
前記硬化物を水に浸漬し、超音波振動により前記硬化物からサポート材を除去するサポート材除去工程と、を有することを特徴とする立体造形物の製造方法。
Using the three-dimensional modeling composition set according to any one of claims 1 to 7, the support material composition and the model material composition are applied onto a base material, and the cured product is irradiated with active energy rays. And the cured product forming process to form
A method for producing a three-dimensional model, which comprises a support material removing step of immersing the cured product in water and removing the support material from the cured product by ultrasonic vibration.
請求項1〜7のいずれかに記載の立体造形用組成物セットが収容された収容部と、活性エネルギー線を照射するための照射手段と、を備えることを特徴とする2次元又は3次元の像形成装置。 A two-dimensional or three-dimensional structure including a housing unit containing the three-dimensional modeling composition set according to any one of claims 1 to 7, and an irradiation means for irradiating active energy rays. Image forming device. 請求項1〜7のいずれかに記載の立体造形用組成物セットに活性エネルギー線を照射する照射工程を有することを特徴とする2次元又は3次元の像形成方法。 A two-dimensional or three-dimensional image forming method comprising an irradiation step of irradiating the three-dimensional modeling composition set according to any one of claims 1 to 7 with active energy rays.
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