JP2021146524A - Photocurable composition set for 3d printer, photomolded article using the same and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

To provide a photocurable composition set for a 3D printer having excellent formability since a photocurable composition for a model material and a photocurable composition for a support material have moderate compatibility at the interface.SOLUTION: There is provided a photocurable composition set for a 3D printer which comprises a photocurable composition for a model material containing a water-insoluble monomer and a photopolymerization initiator and a photocurable composition for a support material containing a water-soluble monomer and a photopolymerization initiator, wherein the Hansen solubility parameter distance HSPD between the photocurable composition for a support material and an isobornyl acrylate is 12.9(MPa1/2)<HSPD<17.3(MPa1/2).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、3Dプリンター用光硬化性組成物セット、それを用いた光造形品ならびにその製造方法に関する。 The present invention relates to a photocurable composition set for a 3D printer, a stereolithographic product using the photocurable composition set, and a method for producing the same.

近年、3Dプリンターでは、インクジェットノズルから吐出した液状の光硬化性組成物を硬化させ、積層して光造形するインクジェット方式による光造形法が提案されている。この光造形法を用いた3Dプリンター用インクは、UV等の光硬化により成型体を構成するモデル材用の光硬化性組成物と、モデル材を立体的に積み上げる際のサポート材用の光硬化性組成物とのセットになっている。サポート材の上にモデル材を積層することで、オーバーハング構造や中空構造を造形することが可能となる。 In recent years, in 3D printers, a stereolithography method by an inkjet method has been proposed in which a liquid photocurable composition discharged from an inkjet nozzle is cured, laminated, and photomolded. The ink for 3D printers using this stereolithography method is a photocurable composition for a model material that constitutes a molded body by photocuring such as UV, and a photocuring for a support material when the model materials are three-dimensionally stacked. It is a set with a sex composition. By laminating the model material on the support material, it is possible to form an overhang structure or a hollow structure.

上記光造形法では、3Dプリンターでモデル材用光硬化性組成物とサポート材用光硬化性組成物を同時に吐出した後に1層毎に光硬化して硬化物とし、この硬化物の積層体からサポート材用光硬化性組成物の硬化物を除去することにより目的とする造形物を得る。造形物の造形精度を向上させるためには、同時に吐出されたモデル材用光硬化性組成物とサポート材用光硬化性組成物の相性が重要である。なぜならば、吐出した際にモデル材用光硬化性組成物とサポート材用光硬化性組成物の相性が悪いと、接触した界面において含有成分が析出したり白濁するためである。そこで、界面における相溶性を高めることが検討されてきた。 In the above stereolithography method, a photocurable composition for a model material and a photocurable composition for a support material are simultaneously discharged by a 3D printer and then photocured for each layer to obtain a cured product. The desired model is obtained by removing the cured product of the photocurable composition for the support material. In order to improve the molding accuracy of the modeled object, the compatibility between the photocurable composition for the model material and the photocurable composition for the support material discharged at the same time is important. This is because if the photocurable composition for the model material and the photocurable composition for the support material are incompatible with each other when discharged, the contained components are precipitated or become cloudy at the contacting interface. Therefore, it has been studied to improve the compatibility at the interface.

特許文献1には、インクジェット光造形法に用いられ、かつ、モデル材を造形するために使用されるモデル材用樹脂組成物(モデル材用光硬化性組成物)と、サポート材を造形するために使用されるサポート材用樹脂組成物(サポート材用光硬化性組成物)とを組み合わせてなる光造形用インクセットであって、前記モデル材用樹脂組成物の表面張力Mt(mN/m)が前記サポート材用樹脂組成物の表面張力St(mN/m)よりも大きく、かつ、前記表面張力Mt及び前記表面張力Stが0<Mt−St<5を満足する光造形用インクセットが記載されている。 Patent Document 1 describes a resin composition for a model material (photocurable composition for a model material) used in an inkjet stereolithography method and used for modeling a model material, and a support material for modeling. A stereolithography ink set formed by combining the resin composition for a support material (photocurable composition for a support material) used in the above, and the surface tension Mt (mN / m) of the resin composition for a model material. Describes an stereolithography ink set in which is larger than the surface tension St (mN / m) of the resin composition for a support material, and the surface tension Mt and the surface tension St satisfy 0 <Mt-St <5. Has been done.

国際公開2017/047692号公報International Publication No. 2017/047692

本発明者らは、上記光造形法に用いる3Dプリンター用光硬化性組成物セットおいて、同時に吐出されたモデル材用光硬化性組成物とサポート材用光硬化性組成物の界面において適度な相溶性を有することにより、造形性に優れた3Dプリンター用光硬化性組成物セットを提供できることを見出した。 In the photocurable composition set for a 3D printer used in the above stereolithography method, the present inventors have appropriately discharged at the interface between the photocurable composition for a model material and the photocurable composition for a support material. It has been found that by having compatibility, it is possible to provide a photocurable composition set for a 3D printer having excellent formability.

従って、本発明の課題は、モデル材用光硬化性組成物とサポート材用光硬化性組成物が、界面において適度な相溶性を有することにより、造形性に優れた3Dプリンター用光硬化性組成物セットを提供すること、それを用いた成形性に優れた光造形品ならびにその製造方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is that the photocurable composition for a model material and the photocurable composition for a support material have appropriate compatibility at the interface, so that the photocurable composition for a 3D printer is excellent in formability. It is an object of the present invention to provide a product set, and to provide a stereolithographic product having excellent moldability using the product set and a method for producing the same.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、3Dプリンター用光硬化性組成物セットにおいて、サポート材用光硬化性組成物とイソボルニルアクリレートとのハンセン溶解度パラメーター距離が所定の関係を満たすことにより、上記課題が解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive research to solve the above problems, the present inventors have conducted a Hansen solubility parameter distance between the photocurable composition for a support material and isobornyl acrylate in a photocurable composition set for a 3D printer. The present invention has been completed by finding that the above-mentioned problems can be solved by satisfying a predetermined relationship.

すなわち、本発明の3Dプリンター用光硬化性組成物セットは、非水溶性単量体(A)と光重合開始剤(B)とを含むモデル材用光硬化性組成物、及び、水溶性単量体(C)と光重合開始剤(D)とを含むサポート材用光硬化性組成物を含み、該サポート材用光硬化性組成物とイソボルニルアクリレートとのハンセン溶解度パラメーター距離HSPDが12.9(MPa1/2)<HSPD<17.3(MPa1/2)である。上記HSPDがこのような範囲に含まれるとき、該モデル材用光硬化性組成物と該サポート材用光硬化性組成物との相溶性及び水溶解性に優れる。 That is, the photocurable composition set for a 3D printer of the present invention includes a photocurable composition for a model material containing a water-insoluble monomer (A) and a photopolymerization initiator (B), and a water-soluble simple substance. A photocurable composition for a support material containing a monomer (C) and a photopolymerization initiator (D) is included, and the Hansen solubility parameter distance HSPD between the photocurable composition for the support material and isobornyl acrylate is 12. 9.9 (MPa 1/2 ) <HSPD <17.3 (MPa 1/2 ). When the HSPD is included in such a range, the photocurable composition for the model material and the photocurable composition for the support material are excellent in compatibility and water solubility.

また、本発明の光造形品は、上記3Dプリンター用光硬化性組成物セットを光硬化させてなる。
さらに、本発明の光造形品の製造方法は、上記3Dプリンター用光硬化性組成物セットを光硬化させて硬化物を得る工程(I)、及び、該硬化物から、上記サポート材用光硬化性組成物が光硬化された硬化物を除去する工程(II)を含んでいる。
Further, the stereolithographic product of the present invention is obtained by photocuring the above-mentioned photocurable composition set for a 3D printer.
Further, the method for producing a stereolithographic product of the present invention includes the step (I) of photocuring the photocurable composition set for a 3D printer to obtain a cured product, and the photocuring for a support material from the cured product. The sexual composition comprises a step (II) of removing the photocured cured product.

本発明の3Dプリンター用光硬化性組成物セット、それを用いた光造形品ならびにその製造方法によれば、モデル材用光硬化性組成物とサポート材用光硬化性組成物が、界面において適度な相溶性を有することにより、造形性に優れた3Dプリンター用光硬化性組成物セット、ならびにそれを用いた成形性に優れた光造形品を提供できる。 According to the photocurable composition set for a 3D printer of the present invention, a stereolithographic product using the set, and a method for producing the same, the photocurable composition for a model material and the photocurable composition for a support material are appropriately prepared at an interface. By having a good compatibility, it is possible to provide a photocurable composition set for a 3D printer having excellent formability, and a stereolithographic product using the photocurable composition set having excellent formability.

図1は、サポート材用光硬化性組成物とイソボルニルアクリレートとのハンセン溶解度パラメーター距離HSPDと相溶性との関係を示したグラフである。FIG. 1 is a graph showing the relationship between the Hansen solubility parameter distance HSPD and compatibility between the photocurable composition for a support material and isobornyl acrylate.

[3Dプリンター用光硬化性組成物セット]
本発明に係る3Dプリンター用光硬化性組成物セット(以下、単に組成物セットという場合がある)は、非水溶性単量体(A)と光重合開始剤(B)とを含むモデル材用光硬化性組成物、及び、水溶性単量体(C)と光重合開始剤(D)とを含むサポート材用光硬化性組成物を含んでいる。該サポート材用光硬化性組成物とイソボルニルアクリレートとのハンセン溶解度パラメーター距離HSPDが、12.9(MPa1/2)<HSPD<17.3(MPa1/2)の範囲に含まれるとき、該モデル材用光硬化性組成物と該サポート材用光硬化性組成物との相溶性及び水溶解性に優れる。
[Photocurable composition set for 3D printers]
The photocurable composition set for a 3D printer according to the present invention (hereinafter, may be simply referred to as a composition set) is for a model material containing a water-insoluble monomer (A) and a photopolymerization initiator (B). It contains a photocurable composition and a photocurable composition for a support material containing a water-soluble monomer (C) and a photopolymerization initiator (D). When the Hansen solubility parameter distance HSPD of the photocurable composition for a support material and isobornyl acrylate is included in the range of 12.9 (MPa 1/2 ) <HSPD <17.3 (MPa 1/2). , The photocurable composition for the model material and the photocurable composition for the support material are excellent in compatibility and water solubility.

(モデル材用光硬化性組成物)
本発明に係る3Dプリンター用光硬化性組成物セットに含まれるモデル材用光硬化性組成物(以下、単にモデル材用組成物という場合がある)は、非水溶性単量体(A)と光重合開始剤(B)とを含む。
上記モデル材用光硬化性組成物は、非水溶性単量体(A)以外の単量体を含んでいても良い。
(Photocurable composition for model material)
The photocurable composition for a model material (hereinafter, may be simply referred to as a composition for a model material) included in the photocurable composition set for a 3D printer according to the present invention is a water-insoluble monomer (A). Includes a photopolymerization initiator (B).
The photocurable composition for a model material may contain a monomer other than the water-insoluble monomer (A).

上記モデル材用光硬化性組成物に含まれる非水溶性単量体(A)としては、光硬化性を有する単量体で、非水溶性エチレン性不飽和単量体が好ましく、水溶解度(20℃)が20g/L未満の、単官能エチレン性不飽和単量体や多官能エチレン性不飽和単量体等が挙げられる。具体的には、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、t−ブチル(メタ)アクリレート、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、アクリル酸等の直鎖または分岐のアルキル(メタ)アクリレート;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、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、N−ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、等の脂環含有(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、4−(メタ)アクリロイルオキシメチル−2−メチル−2−エチル−1,3−ジオキソラン、4−(メタ)アクリロイルオキシメチル−2−シクロヘキシル−1,3−ジオキソラン、アダマンチル(メタ)アクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマール(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸グリシジル等の複素環含有(メタ)アクリレート;トリプロピレングリコールジ(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、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、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート等の直鎖または分岐のアルキレングリコール(メタ)アクリレート;炭素数が1〜12のアルキル基を導入したN−アルキル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、メチルビニルエーテル、スチレン、N−ビニルカプロラクタム等のビニル化合物、アリルオキシメチルアクリル酸メチルなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。またこれらの非水溶性単量体(A)は金属成分を含まない単量体であることが好ましい。 The water-insoluble monomer (A) contained in the photocurable composition for a model material is a photocurable monomer, preferably a water-insoluble ethylenically unsaturated monomer, and has a water solubility (water solubility (A)). Examples thereof include monofunctional ethylenically unsaturated monomers and polyfunctional ethylenically unsaturated monomers having a temperature of less than 20 g / L (20 ° C.). Specifically, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, t-butyl (meth). Linear or branched alkyl (meth) acrylates such as acrylates, 2-hydroxypropyl acrylates, acrylic acids; cyclohexyl (meth) acrylates, 4-t-cyclohexyl (meth) acrylates, isobornyl (meth) acrylates, phenoxyethyl (meth). ) Acrylate-containing (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, dimethylol tricyclodecanedi (meth) acrylate, tricyclodecanedimethanol di (meth) acrylate, N-hydroxyphenyl (meth) acrylate, etc. ) Acrylate; tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, 4- (meth) acryloyloxymethyl-2-methyl-2-ethyl-1,3-dioxolane, 4- (meth) acryloyloxymethyl-2-cyclohexyl-1,3 -Dioxolan, adamantyl (meth) acrylate, cyclic trimethylolpropaneformal (meth) acrylate, heterocyclic-containing (meth) acrylate such as glycidyl (meth) acrylate; tripropylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol Di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, 3-methyl-1,5-pentanediol di (meth) acrylate, 2-n-butyl-2 Linear or branched alkylene glycol (meth) acrylates such as −ethyl-1,3-propanediol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, 2- (2-vinyloxyethoxy) ethyl (meth) acrylate. (Meta) acrylamide such as N-alkyl (meth) acrylamide introduced with an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms; Vinyl compound such as vinyl acetate, vinyl propionate, methyl vinyl ether, styrene, N-vinylcaprolactam, allyloxy Methyl acrylate and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Further, these water-insoluble monomers (A) are preferably monomers that do not contain a metal component.

上記非水溶性単量体(A)の含有量は、モデル材用光硬化性組成物の硬化性を向上させる観点から、上記モデル材用光硬化性組成物全体100質量%に対して、15質量%以上であることが好ましく、20質量%以上であることがより好ましい。また、90質量%以下であることが好ましく、80質量%以下であることがより好ましい。なお、上記非水溶性単量体(A)が2種以上含まれる場合、含有量は、各成分の含有量の合計である。 The content of the water-insoluble monomer (A) is 15 with respect to 100% by mass of the entire photocurable composition for the model material from the viewpoint of improving the curability of the photocurable composition for the model material. It is preferably 1% by mass or more, and more preferably 20% by mass or more. Further, it is preferably 90% by mass or less, and more preferably 80% by mass or less. When two or more kinds of the water-insoluble monomer (A) are contained, the content is the total content of each component.

また、モデル材用光硬化性組成物に含まれる単量体総量に対する上記非水溶性単量体(A)の含有量は、モデル材用光硬化性組成物の硬化性を向上させる観点から、50〜100質量%であることが好ましく、60〜100質量%であることがより好ましい。なお、上記非水溶性単量体(A)が2種以上含まれる場合、含有量は、各成分の含有量の合計である。 Further, the content of the water-insoluble monomer (A) with respect to the total amount of the monomers contained in the photocurable composition for a model material is determined from the viewpoint of improving the curability of the photocurable composition for a model material. It is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 60 to 100% by mass. When two or more kinds of the water-insoluble monomer (A) are contained, the content is the total content of each component.

上記モデル材用光硬化性組成物に含まれる光重合開始剤(B)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、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン化合物;アセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−フェニルプロパン−1−オン、ジエトキシアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン等のアセトフェノン化合物;2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、2−クロロアントラキノン、2−アミルアントラキノン等のアントラキノン化合物;2,4−ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、[3−(3,4−ジメチル−9−オキソチオキサンテン−2−イル)オキシ−2−ヒドロキシプロピル]−トリメチルアザニウムクロリド等のチオキサントン化合物;アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等のケタール化合物;ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、4,4’−ビスメチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン化合物;2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス−(2、6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキシド等のホスフィンオキシド;およびこれらの混合物等が挙げられる。 Examples of the photopolymerization initiator (B) contained in the photocurable composition for a model material include benzoin compounds such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether and benzoin isobutyl ether; acetophenone, 2, 2 -Diethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-phenylpropane-1-one, diethoxyacetophenone, 1-hydroxycyclohexylphenyl Acetophenone compounds such as ketones, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one; 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 2-chloroanthraquinone, 2-amyl Anthraquinone compounds such as anthraquinone; 2,4-diethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, [3- (3,4-dimethyl-9-oxothioxanthen-2-yl) oxy-2-hydroxypropyl] -Thioxanthone compounds such as trimethylazanium chloride; ketal compounds such as acetophenone dimethyl ketal and benzyl dimethyl ketal; benzophenone compounds such as benzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide and 4,4'-bismethylaminobenzophenone; 2 , 4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis- (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, etc. Hosphin oxides; and mixtures thereof and the like.

上記光重合開始剤(B)の含有量としては、モデル材用光硬化性組成物100質量%中、好ましくは0.05〜10.0質量%、より好ましくは0.1〜9.0質量%、さらに好ましくは2.0〜8.0質量%である。なお、上記光重合開始剤(B)が2種以上含まれる場合、含有量は、各成分の含有量の合計である。 The content of the photopolymerization initiator (B) is preferably 0.05 to 10.0% by mass, more preferably 0.1 to 9.0% by mass, based on 100% by mass of the photocurable composition for a model material. %, More preferably 2.0 to 8.0% by mass. When two or more kinds of the photopolymerization initiator (B) are contained, the content is the total content of each component.

上記モデル材用光硬化性組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で必要により、他の成分を含有させることができる。具体的には、例えば、光開始助剤、重合禁止剤、界面活性剤、着色剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、充填剤、重合性オリゴマー、水溶性単量体等が挙げられる。 The photocurable composition for a model material may contain other components, if necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired. Specific examples thereof include photoinitiator aids, polymerization inhibitors, surfactants, colorants, antioxidants, chain transfer agents, fillers, polymerizable oligomers, water-soluble monomers and the like.

光開始助剤としては、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、N,N−ジメチル−p−トルイジン、N,N−ジメチルアミノ−p−安息香酸エチルエステル、N,N−ジメチルアミノ−p−安息香酸イソアミルエチルエステル、N,N−ジヒドロキシエチルアニリン、トリエチルアミンおよびN,N−ジメチルヘキシルアミン等の第3級アミン化合物が挙げられる。 Photoinitiator aids include N, N-dimethylaniline, N, N-diethylaniline, N, N-dimethyl-p-toluidine, N, N-dimethylamino-p-benzoic acid ethyl ester, N, N-dimethyl. Examples thereof include tertiary amine compounds such as amino-p-benzoic acid isoamylethyl ester, N, N-dihydroxyethylaniline, triethylamine and N, N-dimethylhexylamine.

重合禁止剤としては、(アルキル)フェノール、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、p−メトキシフェノール、t−ブチルカテコール、t−ブチルハイドロキノン、ピロガロール、1,1−ピクリルヒドラジル、フェノチアジン、p−ベンゾキノン、ニトロソベンゼン、2,5−ジ−t−ブチル−p−ベンゾキノン、ジチオベンゾイルジスルフィド、ピクリン酸、クペロン、アルミニウムN−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン、トリ−p−ニトロフェニルメチル、N−(3−オキシアニリノ−1,3−ジメチルブチリデン)アニリンオキシド、ジブチルクレゾール、シクロヘキサノンオキシムクレゾール、グアヤコール、o−イソプロピルフェノール、ブチラルドキシム、メチルエチルケトキシム、シクロヘキサノンオキシム等が挙げられる。 Examples of the polymerization inhibitor include (alkyl) phenol, hydroquinone, catechol, resorcin, p-methoxyphenol, t-butylcatechol, t-butylhydroquinone, pyrogallol, 1,1-picrylhydrazyl, phenothiline, p-benzoquinone, and nitroso. Benzene, 2,5-di-t-butyl-p-benzoquinone, dithiobenzoyl disulfide, picric acid, cuperon, aluminum N-nitrosophenylhydroxylamine, tri-p-nitrophenylmethyl, N- (3-oxyanilino-1, 3-Dimethylbutylidene) Aniline oxide, dibutyl cresol, cyclohexanone oxime cresol, guayacol, o-isopropylphenol, butyraldoxime, methyl ethyl ketoxim, cyclohexanone oxime and the like can be mentioned.

界面活性剤としては、ノニルフェノールのエチレンオキサイド(以下EOと略記)1〜40モル付加物、ステアリン酸EO1〜40モル付加物等のPEG型非イオン界面活性剤;ソルビタンパルミチン酸モノエステル、ソルビタンステアリン酸モノエステル、ソルビタンステアリン酸トリエステル等の多価アルコール型非イオン界面活性剤;パーフルオロアルキルEO1〜50モル付加物、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルベタイン等のフッ素含有界面活性剤;ポリエーテル変性シリコーンオイル、(メタ)アクリレート変性シリコーンオイル等の変性シリコーンオイル等が挙げられる。 Examples of the surfactant include PEG-type nonionic surfactants such as ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO) 1 to 40 mol additive of nonylphenol and EO 1 to 40 mol additive of stearate; sorbitan palmitate monoester, sorbitan stearate. Polyhydric alcohol-type nonionic surfactants such as monoesters and sorbitan stearic acid triesters; fluorine-containing surfactants such as perfluoroalkyl EO 1 to 50 molar additions, perfluoroalkyl carboxylates, perfluoroalkyl betaines; poly Examples thereof include modified silicone oils such as ether-modified silicone oils and (meth) acrylate-modified silicone oils.

着色剤としては、トルイジンレッド、パーマネントカーミンFB、ファストイエローG、ジスアゾイエローAAA、ジスアゾオレンジPMP、溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料、フタロシアニンブルー、インダントロンブルー、キナクリドンレッド、ジオキサジンバイオレット、塩基性染料、酸性染料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料、ニトロソ顔料、ニトロ顔料、天然顔料、無機顔料としての金属酸化物、カーボンブラック等が挙げられる。 Coloring agents include toluidine red, permanent carmine FB, fast yellow G, disazo yellow AAA, disazo orange PMP, soluble azo pigment, condensed azo pigment, chelate azo pigment, phthalocyanine blue, indantron blue, quinacridone red, dioxazine violet, base. Examples thereof include sex dyes, acidic dyes, aniline blacks, daylight fluorescent pigments, nitroso pigments, nitro pigments, natural pigments, metal oxides as inorganic pigments, carbon black and the like.

酸化防止剤としては、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、ジラウリル3,3’−チオジプロピオネート、トリフェニルホスファイト、オクチル化ジフェニルアミン、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)等が挙げられる。 Antioxidants include 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, dilauryl 3,3'-thiodipropionate, Examples thereof include triphenylphosphite, octylated diphenylamine, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, and 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol).

連鎖移動剤としては、ヒドロキノン、ジエチルメチルアミン、ジフェニルアミン、ジエチルジスルフィド、ジ−1−オクチルジスルフィド、トルエン、キシレン、1−ブテン、1−ノネン、ジクロロメタン、四塩化炭素、メタノール、1−ブタノール、エチルチオール、1−オクチルチオール、アセトン、メチルエチルケトン、2−メチル−2−プロピルアルデヒド、1−ペンチルアルデヒド、フェノール、m−クレゾール、p−クレゾール、o−クレゾール等が挙げられる。 Chain transfer agents include hydroquinone, diethylmethylamine, diphenylamine, diethyldisulfide, di-1-octyldisulfide, toluene, xylene, 1-butene, 1-nonen, dichloromethane, carbon tetrachloride, methanol, 1-butanol, ethylthiol. , 1-octylthiol, acetone, methylethylketone, 2-methyl-2-propylaldehyde, 1-pentylaldehyde, phenol, m-cresol, p-cresol, o-cresol and the like.

充填剤としては、アルミナ粉、シリカ粉、タルク、マイカ、クレー、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、アルミニウム粉、銅粉、炭素繊維、ガラス繊維、コットン繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、レーヨン繊維、マイクロバルーン、カーボンブラック、金属硫化物、木粉等が挙げられる。 As fillers, alumina powder, silica powder, talc, mica, clay, aluminum hydroxide, calcium carbonate, calcium silicate, aluminum powder, copper powder, carbon fiber, glass fiber, cotton fiber, nylon fiber, acrylic fiber, rayon. Examples include fiber, microballoon, carbon black, metal sulfide, wood powder and the like.

水溶性単量体としては、(メタ)アクリル酸;アクリロイルモルホリン;N−ビニルピロリドン;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド等のアクリルアミド、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−(2−エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート等が挙げられる。 Examples of the water-soluble monomer include (meth) acrylic acid; acryloylmorpholin; N-vinylpyrrolidone; (meth) acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-hydroxyethylacrylamide, acrylamide such as N-isopropylacrylamide, and methoxytri. Examples thereof include ethylene glycol (meth) acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth) acrylate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, and methoxypolyethylene glycol acrylate.

上記添加物は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
上記添加物の含有量としては、上記組成物100質量%中、好ましくは0.05〜30質量%、より好ましくは0.05〜20質量%である。
The above additives may be used alone or in combination of two or more.
The content of the additive is preferably 0.05 to 30% by mass, more preferably 0.05 to 20% by mass, based on 100% by mass of the composition.

上記モデル材用光硬化性組成物は、上述した各種成分を用いて調製することができ、その調製手段や条件は特に限定されないが、例えば、一般的な撹拌羽根や超音波ホモジナイザー、高速ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、遊星撹拌装置、3本ロール、ボールミル、キティーミル、ディスクミル、ピンミル、ダイノーミル等の混合又は撹拌できる装置を用いて撹拌・混合する方法が挙げられる。溶液調製後に各種フィルターを用いてろ過をしてもよい。 The photocurable composition for the model material can be prepared using the various components described above, and the preparation means and conditions thereof are not particularly limited. For example, a general stirring blade, an ultrasonic homogenizer, a high-speed homogenizer, etc. Examples thereof include a method of stirring and mixing using a device capable of mixing or stirring such as a high-pressure homogenizer, a planetary stirrer, a three-roll, a ball mill, a kitty mill, a disc mill, a pin mill, and a dyno mill. After preparing the solution, filtration may be performed using various filters.

上記モデル材用光硬化性組成物は、インクジェットヘッドからの吐出性を良好にする観点から、吐出温度での粘度が20mPa・s以下であることが好ましい。なお、モデル材用光硬化性組成物の粘度測定は、JIS Z 8803に準拠し、R100型粘度計を用いて行われる。 From the viewpoint of improving the ejection property from the inkjet head, the photocurable composition for the model material preferably has a viscosity at the ejection temperature of 20 mPa · s or less. The viscosity of the photocurable composition for a model material is measured using an R100 type viscometer in accordance with JIS Z 8803.

(サポート材用光硬化性組成物)
本発明に係る3Dプリンター用光硬化性組成物セットに含まれるサポート材用光硬化性組成物(以下、単にサポート材用組成物という場合がある)は、水溶性単量体(C)と光重合開始剤(D)とを含んでいる。上記サポート材用光硬化性組成物は水溶性である。
(Photocurable composition for support material)
The photocurable composition for a support material (hereinafter, may be simply referred to as a composition for a support material) included in the photocurable composition set for a 3D printer according to the present invention includes a water-soluble monomer (C) and light. It contains a polymerization initiator (D). The photocurable composition for the support material is water-soluble.

上記サポート材用光硬化性組成物に含まれる水溶性単量体(C)としては、水溶解度(20℃)が20g/L以上の単量体であれば特に限定されず、イオン性基と対イオンとを含有するイオン性単量体でも、非イオン性単量体でもよい。中でも、イオン性基と対イオンとを含有するイオン性単量体が好ましく、また、エチレン性不飽和基を分子内に1つ以上有する単量体が好ましい。より好ましくはイオン性基と対イオンとを含有する水溶性エチレン性不飽和単量体である。
上記イオン性基と対イオンとを含有する水溶性エチレン性不飽和単量体は、イオン性基と対イオンとを含有することにより、水溶性が高い。水溶解度(20℃)は100g/L以上であることが好ましく、200g/L以上であることがより好ましく、500g/L以上であることがさらに好ましい。
The water-soluble monomer (C) contained in the photocurable composition for a support material is not particularly limited as long as it is a monomer having a water solubility (20 ° C.) of 20 g / L or more, and can be an ionic group. It may be an ionic monomer containing a counter ion or a non-ionic monomer. Among them, an ionic monomer containing an ionic group and a counterion is preferable, and a monomer having one or more ethylenically unsaturated groups in the molecule is preferable. More preferably, it is a water-soluble ethylenically unsaturated monomer containing an ionic group and a counterion.
The water-soluble ethylenically unsaturated monomer containing an ionic group and a counterion is highly water-soluble by containing an ionic group and a counterion. The water solubility (20 ° C.) is preferably 100 g / L or more, more preferably 200 g / L or more, and even more preferably 500 g / L or more.

エチレン性不飽和基としては、エチレン基、プロペニル基、ブテニル基、ビニルフェニル基、(メタ)アクリル基、アリルエーテル基、ビニルエーテル基、マレイル基、マレイミド基、(メタ)アクリルアミド基、アセチルビニル基およびビニルアミド基などが挙げられる。なお、本明細書において、「(メタ)アクリル」は「アクリル」、「メタクリル」の双方又は何れかを意味し、「(メタ)アクリレート」は「アクリレート」、「メタクリレート」の双方又は何れかを意味する。なかでも、(メタ)アクリル基、ビニルエーテル基および(メタ)アクリルアミド基が好ましく、(メタ)アクリル基がより好ましい。 The ethylenically unsaturated groups include ethylene group, propenyl group, butenyl group, vinylphenyl group, (meth) acrylic group, allyl ether group, vinyl ether group, maleyl group, maleimide group, (meth) acrylamide group, acetylvinyl group and Examples include a vinylamide group. In the present specification, "(meth) acrylic" means both or either of "acrylic" and "methacryl", and "(meth) acrylate" means both or either of "acrylate" and "methacrylate". means. Among them, a (meth) acrylic group, a vinyl ether group and a (meth) acrylamide group are preferable, and a (meth) acrylic group is more preferable.

上記イオン性基としては、カルボン酸、リン酸、スルホン酸等が挙げられる。中でもカルボン酸が好ましい。 Examples of the ionic group include carboxylic acid, phosphoric acid, sulfonic acid and the like. Of these, carboxylic acid is preferable.

上記対イオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオン等の1価の対イオン;亜鉛イオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、アルミニウムイオン、ネオジウムイオン等の多価の金属イオンなどが挙げられる。中でも、1価の対イオンが好ましく、ナトリウムイオン、カリウムイオン、またはアンモニウムイオンがより好ましく用いられ、さらに好ましくはカリウムイオンが用いられる。1価の対イオンに加えて、亜鉛イオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、アルミニウムイオン、またはネオジウムイオンなどの多価の金属イオンを用いることも好ましい。 Examples of the counterion include monovalent counterions such as sodium ion, potassium ion and ammonium ion; and polyvalent metal ions such as zinc ion, magnesium ion, calcium ion, aluminum ion and neodium ion. Among them, a monovalent counterion is preferable, a sodium ion, a potassium ion, or an ammonium ion is more preferably used, and a potassium ion is more preferably used. In addition to the monovalent counterion, it is also preferable to use a polyvalent metal ion such as zinc ion, magnesium ion, calcium ion, aluminum ion, or neodium ion.

対イオンとして、1価の対イオンを含有する水溶性エチレン性不飽和単量体と、多価の金属イオンを含有する水溶性エチレン性不飽和単量体とを併用した場合に、サポート材用光硬化性組成物を光硬化して得られる硬化物のサポート性をより向上できる。また、これらに加えて、さらに後述の有機酸及び/又はその塩と併用することは本発明の好ましい形態である。多価金属イオンで好ましくは、亜鉛イオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンである。 For a support material when a water-soluble ethylenically unsaturated monomer containing a monovalent counterion and a water-soluble ethylenically unsaturated monomer containing a polyvalent metal ion are used in combination as counterions. The supportability of the cured product obtained by photocuring the photocurable composition can be further improved. Further, in addition to these, it is a preferable form of the present invention to be used in combination with an organic acid and / or a salt thereof, which will be described later. The polyvalent metal ion is preferably zinc ion, magnesium ion, or calcium ion.

上記サポート材用光硬化性組成物中に好ましくは含まれるイオン性基と対イオンとを含有する水溶性エチレン性不飽和単量体の含有量としては、上記組成物100質量%中、上限としては好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下、下限としては好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは15質量%以上である。このようにした場合に、サポート材用光硬化性組成物のサポート性をより向上できる。 The content of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer preferably containing an ionic group and a counter ion contained in the photocurable composition for a support material is set as the upper limit in 100% by mass of the composition. Is preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, further preferably 40% by mass or less, and the lower limit is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 15% by mass or more. be. In this case, the supportability of the photocurable composition for a support material can be further improved.

また、上記サポート材用光硬化性組成物に含まれる単量体総量に対する上記イオン性基と対イオンとを含有する水溶性エチレン性不飽和単量体の含有量は、上記サポート材用光硬化性組成物の水溶性を向上させる観点から、60〜100質量%であることが好ましく、70〜100質量%であることがより好ましい。なお、上記イオン性基と対イオンとを含有する水溶性エチレン性不飽和単量体が2種以上含まれる場合、含有量は、各成分の含有量の合計である。 The content of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer containing the ionic group and the counterion with respect to the total amount of the monomers contained in the photocurable composition for the support material is the photocuring for the support material. From the viewpoint of improving the water solubility of the sex composition, it is preferably 60 to 100% by mass, more preferably 70 to 100% by mass. When two or more kinds of water-soluble ethylenically unsaturated monomers containing the above-mentioned ionic group and counterion are contained, the content is the total content of each component.

対イオンとして1価の対イオンを含有する水溶性エチレン性不飽和単量体と、対イオンとして多価の金属イオンを含有する水溶性エチレン性不飽和単量体と、の合計含有量としては、サポート材用光硬化性組成物100質量%中、上限としては、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下である。下限としては、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは15質量%以上である。 The total content of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer containing a monovalent counterion as a counterion and the water-soluble ethylenically unsaturated monomer containing a polyvalent metal ion as a counterion The upper limit of the photocurable composition for a support material is preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, still more preferably 40% by mass or less. The lower limit is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and further preferably 15% by mass or more.

対イオンとして1価の対イオンを含有する水溶性エチレン性不飽和単量体の含有量は、サポート材用光硬化性組成物100質量%中、上限としては、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下である。下限としては、好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上である。 The content of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer containing a monovalent counterion as a counterion is preferably 50% by mass or less, preferably 50% by mass or less, based on 100% by mass of the photocurable composition for a support material. It is preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less. The lower limit is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and further preferably 10% by mass or more.

対イオンとして多価の金属イオンを含有する水溶性エチレン性不飽和単量体の含有量は、サポート材用光硬化性組成物100質量%中、上限としては好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、下限としては好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上である。
上記のようにした場合にサポート材用光硬化性組成物のサポート性とともに溶解性をより向上できる。
The content of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer containing a polyvalent metal ion as a counterion is preferably 40% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, based on 100% by mass of the photocurable composition for a support material. Is 30% by mass or less, and the lower limit is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more.
When the above is done, the solubility of the photocurable composition for a support material as well as the supportability can be further improved.

上記サポート材用光硬化性組成物に含まれる、イオン性基としてのカルボン酸と対イオンとを含有する水溶性エチレン性不飽和単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシ安息香酸、3−(メタ)アクリロイルオキシ安息香酸、4−(メタ)アクリロイルオキシ安息香酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−ビニル安息香酸、3−ビニル安息香酸、4−ビニル安息香酸、N−(メタ)アクリロイルアスパラギン酸、ω−(メタ)アクロイルアルカン−1,1ジカルボン酸類の、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩及びアンモニウム塩等の1価塩;亜鉛塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、アルミニウム塩、またはネオジウム塩等の多価塩などが挙げられる。
中でも、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩及びアンモニウム塩等の1価塩が好ましく、より好ましくはナトリウム塩、カリウム塩又はアンモニウム塩である。さらに好ましくはカリウム塩である。
Examples of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer containing a carboxylic acid as an ionic group and a counterion contained in the photocurable composition for a support material include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and fumaric acid. , 2- (meth) acryloyloxybenzoic acid, 3- (meth) acryloyloxybenzoic acid, 4- (meth) acryloyloxybenzoic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, 2- (meth) Acryloyloxyethyl phthalic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid, 2-vinyl benzoic acid, 3-vinyl benzoic acid, 4-vinyl benzoic acid, N- (meth) acryloyl aspartic acid, ω- (meth) Acryloyl alkane-1,1 dicarboxylic acids, alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt, and monovalent salts such as ammonium salt; polyvalent salts such as zinc salt, magnesium salt, calcium salt, aluminum salt, or neodium salt. And so on.
Among them, alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt and monovalent salts such as ammonium salt are preferable, and sodium salt, potassium salt or ammonium salt is more preferable. More preferably, it is a potassium salt.

カルボン酸の1価塩と多価金属塩を併用した場合に、サポート材用光硬化性組成物を光硬化して得られる硬化物のサポート性をより向上できる。また、これらに加えて、さらに後述の有機酸及び/又はその塩と併用することは本発明の好ましい形態である。カルボン酸多価金属塩で好ましくは、亜鉛塩、マグネシウム塩、カルシウム塩である。 When a monovalent salt of a carboxylic acid and a polyvalent metal salt are used in combination, the supportability of the cured product obtained by photocuring the photocurable composition for a support material can be further improved. Further, in addition to these, it is a preferable form of the present invention to be used in combination with an organic acid and / or a salt thereof, which will be described later. The carboxylic acid polyvalent metal salt is preferably a zinc salt, a magnesium salt, or a calcium salt.

カルボン酸の1価塩と多価金属塩の合計含有量としては、サポート材用光硬化性組成物100質量%中、上限としては、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下である。下限としては、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは15質量%以上である。 The total content of the monovalent salt and the polyvalent metal salt of the carboxylic acid is preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, based on 100% by mass of the photocurable composition for a support material. More preferably, it is 40% by mass or less. The lower limit is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and further preferably 15% by mass or more.

カルボン酸の1価塩の含有量は、サポート材用光硬化性組成物100質量%中、上限としては、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下である。下限としては、好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上である。 The content of the monovalent salt of the carboxylic acid is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, still more preferably 30% by mass or less in 100% by mass of the photocurable composition for a support material. Is. The lower limit is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and further preferably 10% by mass or more.

カルボン酸の多価金属塩の含有量は、サポート材用光硬化性組成物100質量%中、上限としては好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、下限としては好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上である。
上記のようにした場合に、サポート材用光硬化性組成物のサポート性とともに溶解性をより向上できる。
The content of the polyvalent metal salt of the carboxylic acid is preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and preferably 5% by mass as the upper limit in 100% by mass of the photocurable composition for a support material. % Or more, more preferably 10% by mass or more.
When the above is done, the solubility as well as the supportability of the photocurable composition for a support material can be further improved.

イオン性基としてのカルボン酸と対イオンとを含有する水溶性エチレン性不飽和単量体としては、カルボン酸に含まれる炭素数が3〜15のナトリウム塩、カリウム塩、亜鉛塩、及びカルシウム塩が好ましく、炭素数3〜12のナトリウム塩、カリウム塩、亜鉛塩、及びカルシウム塩がより好ましい。上記炭素数としては、炭素数3〜9がより好ましく、炭素数3〜6がさらに好ましい。中でも、(メタ)アクリル酸カリウム、(メタ)アクリル酸ナトリウム、(メタ)アクリル酸亜鉛、(メタ)アクリル酸カルシウムが特に好ましい。炭素数が少ない単量体を用いることにより、分子中の疎水性部分を小さくすることができ、水溶性エチレン性不飽和単量体の水溶性をより高められる。 Examples of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer containing a carboxylic acid as an ionic group and a counterion include a sodium salt, a potassium salt, a zinc salt, and a calcium salt having 3 to 15 carbon atoms contained in the carboxylic acid. Is preferable, and sodium salt, potassium salt, zinc salt, and calcium salt having 3 to 12 carbon atoms are more preferable. As the number of carbon atoms, 3 to 9 carbon atoms are more preferable, and 3 to 6 carbon atoms are further preferable. Of these, potassium (meth) acrylate, sodium (meth) acrylate, zinc (meth) acrylate, and calcium (meth) acrylate are particularly preferable. By using a monomer having a small number of carbon atoms, the hydrophobic portion in the molecule can be reduced, and the water solubility of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer can be further enhanced.

上記サポート材用光硬化性組成物に好ましくは含まれる、イオン性基としてのリン酸と対イオンとを含有する水溶性エチレン性不飽和単量体としては、例えば、モノ(2−アクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート、モノ(2−メタクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート、ジフェニル(2−アクリロイルオキシエチル)ホスフェート、ジフェニル(2−メタクリロイルオキシエチル)ホスフェート、フェニル(2−アクリロイルオキシエチル)ホスフェート、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、メタクロイルオキシエチルアシッドホスフェート、ホスホオキシポリオキシエチレングリコールモノメタクリレート、アシッド・ホスホオキシポリオキシプロピレングリコールメタクリレート、(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、(メタ)アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピルアシッドホスフェート、(メタ)アクリロイルオキシ−3−ヒドロキシプロピルアシッドホスフェート、(メタ)アクリロイルオキシ−3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルアシッドホスフェート、ならびにビニルリン酸、p−ビニルベンゼンリン酸等の分子内にホスホノ基を有する化合物の、ナトリウム塩、カリウム塩、及びアンモニウム塩が挙げられる。 Examples of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer containing a phosphoric acid as an ionic group and a counterion, which are preferably contained in the photocurable composition for a support material, include mono (2-acryloyloxyethyl). ) Acid phosphate, mono (2-methacryloyloxyethyl) acid phosphate, diphenyl (2-acryloyloxyethyl) phosphate, diphenyl (2-methacryloyloxyethyl) phosphate, phenyl (2-acryloyloxyethyl) phosphate, acid phosphooxyethyl methacrylate , Metacloyloxyethyl acid phosphate, phosphooxypolyoxyethylene glycol monomethacrylate, acid phosphooxypolyoxypropylene glycol methacrylate, (meth) acryloyloxyethyl acid phosphate, (meth) acryloyloxypropyl acid phosphate, (meth) acryloyloxy -2-Hydroxypropyl acid phosphate, (meth) acryloyloxy-3-hydroxypropyl acid phosphate, (meth) acryloyloxy-3-chloro-2-hydroxypropyl acid phosphate, and vinyl phosphate, p-vinylbenzene phosphate, etc. Examples thereof include sodium salt, potassium salt, and ammonium salt of compounds having a phosphono group in the molecule.

上記サポート材用光硬化性組成物に好ましくは含まれる、イオン性基としてのスルホン酸と対イオンとを含有する水溶性エチレン性不飽和単量体としては、例えば、アリルスルホン酸、イソプレンスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミドエチルスルホン酸、3−(メタ)アクリルアミドプロピルスルホン酸、4−(メタ)アクリルアミドブチルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、p−ビニルベンゼンスルホン酸、およびビニルスルホン酸等の化合物の、ナトリウム塩、カリウム塩、及びアンモニウム塩が挙げられる。上記例示のイオン性基と対イオンとを含有する水溶性エチレン性不飽和単量体は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Examples of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer containing sulfonic acid as an ionic group and counterion, which are preferably contained in the photocurable composition for a support material, include allyl sulfonic acid and isoprene sulfonic acid. , 2- (meth) acrylamide ethyl sulfonic acid, 3- (meth) acrylamide propyl sulfonic acid, 4- (meth) acrylamide butyl sulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropan sulfonic acid, p-vinylbenzene sulfonic acid Examples include sodium salts, potassium salts, and ammonium salts of acids and compounds such as vinyl sulfonic acids. The water-soluble ethylenically unsaturated monomer containing the above-exemplified ionic group and counterion may be used alone or in combination of two or more.

上記サポート材用光硬化性組成物に好ましくは含まれる水溶性エチレン性不飽和単量体としては、アクリル酸塩が好ましく、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等、アクリル酸の1価塩がより好ましく、さらに好ましくはアルカリ金属塩又はアンモニウム塩、特に好ましくはナトリウム塩、カリウム塩又はアンモニウム塩である。最も好ましくはカリウム塩である。 As the water-soluble ethylenically unsaturated monomer preferably contained in the photocurable composition for a support material, an acrylic salt is preferable, and alkali metal salts such as lithium, sodium and potassium, ammonium salts, amine salts and the like are used. A monovalent salt of acrylic acid is more preferable, and an alkali metal salt or ammonium salt is more preferable, and a sodium salt, potassium salt or ammonium salt is particularly preferable. Most preferably, it is a potassium salt.

上記サポート材用光硬化性組成物に好ましくは含まれる水溶性エチレン性不飽和単量体としては、上記に加えて、亜鉛塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、アルミニウム塩、またはネオジウム塩等のアクリル酸多価金属塩を含んでいてもよい。アクリル酸多価金属塩で好ましくは、亜鉛塩、マグネシウム塩、カルシウム塩である。 In addition to the above, the water-soluble ethylenically unsaturated monomer preferably contained in the photocurable composition for a support material includes acrylic acids such as zinc salt, magnesium salt, calcium salt, aluminum salt, and neodium salt. It may contain a polyvalent metal salt. The acrylic acid polyvalent metal salt is preferably a zinc salt, a magnesium salt, or a calcium salt.

アクリル酸の1価塩と多価金属塩を併用した場合に、サポート材用光硬化性組成物を光硬化して得られる硬化物のサポート性をより向上できる。アクリル酸の1価塩と多価金属塩を併用する組み合わせとしては、アクリル酸カリウムとアクリル酸亜鉛の組み合わせが好ましい。アクリル酸亜鉛を併用することにより、より高い強度の硬化物を得ることができる。 When the monovalent salt of acrylic acid and the polyvalent metal salt are used in combination, the supportability of the cured product obtained by photocuring the photocurable composition for a support material can be further improved. As a combination of the monovalent salt of acrylic acid and the polyvalent metal salt in combination, a combination of potassium acrylate and zinc acrylate is preferable. By using zinc acrylate in combination, a cured product having higher strength can be obtained.

アクリル酸の1価塩と多価金属塩の合計含有量としては、サポート材用光硬化性組成物100質量%中、上限としては、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下である。下限としては、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは15質量%以上である。
中でも、アクリル酸カリウムとアクリル酸亜鉛の合計含有量が、サポート材用光硬化性組成物100質量%中、20〜50質量%であることが好ましく、31〜40質量%であることがより好ましい。このようにすることにより、組成物の粘度を低くすることができ、またアクリル酸塩の使用量を抑制することによりコストも低くできる。
The total content of the monovalent salt and the polyvalent metal salt of acrylic acid is preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, based on 100% by mass of the photocurable composition for a support material. More preferably, it is 40% by mass or less. The lower limit is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and further preferably 15% by mass or more.
Above all, the total content of potassium acrylate and zinc acrylate is preferably 20 to 50% by mass, more preferably 31 to 40% by mass, based on 100% by mass of the photocurable composition for a support material. .. By doing so, the viscosity of the composition can be lowered, and the cost can be lowered by suppressing the amount of the acrylate used.

また、アクリル酸の1価塩の含有量は、サポート材用光硬化性組成物100質量%中、上限としては、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下である。下限としては、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは15質量%以上である。
アクリル酸の多価金属塩の含有量は、サポート材用光硬化性組成物100質量%中、上限としては好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、下限としては好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上である。
上記のようにした場合にサポート材用光硬化性組成物のサポート性とともに溶解性をより向上できる。
The content of the monovalent salt of acrylic acid is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and further preferably 30% by mass in 100% by mass of the photocurable composition for a support material. % Or less. The lower limit is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and further preferably 15% by mass or more.
The content of the polyvalent metal salt of acrylic acid is preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and preferably 5% by mass as the upper limit in 100% by mass of the photocurable composition for a support material. % Or more, more preferably 10% by mass or more.
When the above is done, the solubility of the photocurable composition for a support material as well as the supportability can be further improved.

上記イオン性基と対イオンとを含有する水溶性エチレン性不飽和単量体以外の水溶性エチレン性不飽和単量体としては、(メタ)アクリル酸;アクリロイルモルホリン;N−ビニルピロリドン;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド等のアクリルアミド、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−(2−エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート等が挙げられる。 Examples of the water-soluble ethylenically unsaturated monomer other than the water-soluble ethylenically unsaturated monomer containing the ionic group and the counterion include (meth) acrylic acid; acryloylmorpholin; N-vinylpyrrolidone; (meth). ) Acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-hydroxyethylacrylamide, acrylamide such as N-isopropylacrylamide, methoxytriethylene glycol (meth) acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth) acrylate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl ( Examples thereof include meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, and methoxypolyethylene glycol acrylate.

上記サポート材用光硬化性組成物中に含まれる水溶性単量体(C)の合計含有量としては、上記組成物100質量%中、上限としては好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下、下限としては好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上、特に好ましくは20質量%超である。 The total content of the water-soluble monomer (C) contained in the photocurable composition for a support material is preferably 70% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, with an upper limit of 100% by mass of the composition. The mass% or less, the lower limit is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, still more preferably 10% by mass or more, and particularly preferably more than 20% by mass.

上記サポート材用光硬化性組成物は、上記水溶性単量体(C)以外の他の不飽和単量体(例えば、水溶解度(20℃)が20g/L未満)を含んでいてもよい。上記他の不飽和単量体としては、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、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、n−ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(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、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、メトキシエトキシエチル(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、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル−ジグリコール(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−シアノエチル(メタ)アクリレート、メチル=2−(ヒドロキシメチル)アクリレート、および2−エチルヘキシルカルビトール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート;フェニルアリルエーテル、o−,m−,p−クレゾールモノアリルエーテル、ビフェニル−2−オールモノアリルエーテル、ビフェニル−4−オールモノアリルエーテル、ブチルアリルエーテル、シクロヘキシルアリルエーテル、およびシクロヘキサンメタノールモノアリルエーテル等のアリルエーテル;ブチルビニルエーテル、ブチルプロペニルエーテル、ブチルブテニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、エチルエトキシビニルエーテル、アセチルエトキシエトキシビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、およびアダマンチルビニルエーテル等のビニルエーテル;フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド、およびn−ヘキシルマレイミド等のマレイミド;ベンジルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシエトキシエチルアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、ビスフェノールAのEO付加物ビス(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのPO付加物ビス(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールAのEO付加物ビス(メタ)アクリレート等の芳香族基を有するモノマーおよび脂環式基を有するモノマー;ポリオキシエチレンジ(メタ)アクリレート、ポリオキシプロピレンジ(メタ)アクリレート等のポリオキシアルキレンジ(メタ)アクリレート;ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これらは1種で単独使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
The photocurable composition for a support material may contain an unsaturated monomer other than the water-soluble monomer (C) (for example, a water solubility (20 ° C.) of less than 20 g / L). .. Examples of the other unsaturated monomer include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and pentyl (meth) acrylate. , Isoamyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, iso Myristyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, n-stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxyethoxyethyl (meth) acrylate, methoxyethyl (Meta) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, methoxyethoxyethyl (meth) acrylate , 2-Hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, t-butylcyclohexyl (meth) acrylate, 2-Ethylhexyl-diglycol (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-cyanoethyl (meth) acrylate, methyl = 2- (hydroxymethyl) acrylate, 2-ethylhexyl carbitol (meth) acrylate, etc. (Meta) Acrylate; Phenylallyl Ether, o-, m-, p-cresol monoallyl ether, biphenyl-2-all monoallyl ether, biphenyl-4-all monoallyl ether, butyl allyl ether, cyclohexyl allyl ether, and cyclohexane Allyl ethers such as methanol monoallyl ether; butyl vinyl ether, butyl propenyl ether, butyl butenyl ether, hexyl vinyl ether, ethyl hexyl vinyl ether, phenyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, ethyl ethoxy vinyl ether, acetyl ethoxy ethoki. Vinyl ethers such as sivinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, and adamantyl vinyl ether; maleimides such as phenylmaleimide, cyclohexylmaleimide, and n-hexylmaleimide; EO addition of benzyl acrylate, phenoxyethyl acrylate, phenoxyethoxyethyl acrylate, bisphenol A diacrylate, bisphenol A Monomer having an aromatic group such as bis (meth) acrylate, PO adduct bis (meth) acrylate of bisphenol A, EO adduct bis (meth) acrylate of hydrogenated bisphenol A, and monomer having an alicyclic group; poly Polyoxyalkylene di (meth) acrylates such as oxyethylene di (meth) acrylate and polyoxypropylene di (meth) acrylate; hydroxyalkyl (meth) acrylate and the like can be mentioned.
These may be used alone by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.

上記他の不飽和単量体の含有量としては、上記組成物100質量%中、50質量%以下であることが好ましい。より好ましくは40質量%以下である。また、他の不飽和単量体の含有量が、サポート材用光硬化性組成物100質量%中、2質量%未満であることも好ましい。このようにした場合に、サポート材用光硬化性組成物の臭気をより抑制できる。 The content of the other unsaturated monomer is preferably 50% by mass or less in 100% by mass of the composition. More preferably, it is 40% by mass or less. Further, it is also preferable that the content of the other unsaturated monomer is less than 2% by mass in 100% by mass of the photocurable composition for a support material. In this case, the odor of the photocurable composition for the support material can be further suppressed.

また、サポート材用光硬化性組成物の水溶性を向上させる観点から、上記他の不飽和単量体の含有量としては、0質量%以上50質量%未満であることが好ましく、0質量%以上40質量%未満であることがより好ましい。なお、非水溶性単量体が2種以上含まれる場合、含有量は、各成分の含有量の合計である。 Further, from the viewpoint of improving the water solubility of the photocurable composition for a support material, the content of the other unsaturated monomer is preferably 0% by mass or more and less than 50% by mass, preferably 0% by mass. It is more preferably less than 40% by mass. When two or more kinds of water-insoluble monomers are contained, the content is the total content of each component.

上記サポート材用光硬化性組成物は、有機酸及び/又はその塩を含んでいてもよい。有機酸及び/又はその塩は、上記水溶性単量体(C)、及び上記他の不飽和単量体以外の化合物である。
有機酸としては、例えば、p−トルエンスルホン酸などの有機スルホン酸、フェニルホスホン酸などの有機リン酸、有機カルボン酸、リン酸エステルなどが挙げられる。なかでも有機カルボン酸が好ましい。有機カルボン酸としては、例えば、脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸が挙げられる。脂肪族カルボン酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、オクチル酸、ノナン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、トリデカン酸、ペンタデカン酸、ヘプタデカン酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、アジピン酸、安息香酸、グリシン、ポリアクリル酸、ポリ乳酸などが挙げられる。芳香族カルボン酸としては、例えば、安息香酸、フタル酸、サリチル酸などが挙げられる。なかでも、脂肪族カルボン酸がより好ましく、乳酸、プロピオン酸、ポリアクリル酸がさらに好ましい。
有機酸の塩としては、例えば、金属カルボン酸塩が挙げられる。金属カルボン酸塩の金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属;マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどのアルカリ土類金属;亜鉛;ジルコニウムなどが挙げられる。なかでもカリウムなどのアルカリ金属が好ましい。有機酸の塩としては、乳酸カリウム、プロピオン酸カリウムが好ましい。
上記サポート材用光硬化性組成物は、有機酸及び/又はその塩を含んでいる場合に、貯蔵安定性がより向上する。
The photocurable composition for a support material may contain an organic acid and / or a salt thereof. The organic acid and / or a salt thereof is a compound other than the water-soluble monomer (C) and the other unsaturated monomer.
Examples of the organic acid include an organic sulfonic acid such as p-toluene sulfonic acid, an organic phosphoric acid such as phenylphosphonic acid, an organic carboxylic acid, and a phosphoric acid ester. Of these, organic carboxylic acids are preferable. Examples of the organic carboxylic acid include an aliphatic carboxylic acid and an aromatic carboxylic acid. Examples of aliphatic carboxylic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, hexanoic acid, heptanic acid, octanoic acid, octyl acid, nonanoic acid, decanoic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid and stearic acid. , Bechenic acid, tridecanoic acid, pentadecanoic acid, heptadecanoic acid, lactic acid, malic acid, citric acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, fumaric acid, maleic acid, adipic acid, benzoic acid, glycine, polyacrylic acid, polylactic acid And so on. Examples of the aromatic carboxylic acid include benzoic acid, phthalic acid, salicylic acid and the like. Of these, aliphatic carboxylic acids are more preferable, and lactic acid, propionic acid, and polyacrylic acid are even more preferable.
Examples of the salt of the organic acid include a metal carboxylate. Examples of the metal of the metal carboxylate include alkali metals such as lithium, sodium and potassium; alkaline earth metals such as magnesium, calcium, strontium and barium; zinc; zirconium and the like. Of these, alkali metals such as potassium are preferable. As the salt of the organic acid, potassium lactate and potassium propanoate are preferable.
When the photocurable composition for a support material contains an organic acid and / or a salt thereof, the storage stability is further improved.

有機酸及び/又はその塩の含有量は、サポート材用光硬化性組成物100質量%中、水の含有量が好ましくは10質量%以下となる範囲で、上限としては好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下、下限としては好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上である。このようにした場合にサポート材用光硬化性組成物のサポート性・溶解性とともに貯蔵安定性をより向上できる。 The content of the organic acid and / or its salt is in the range where the content of water is preferably 10% by mass or less in 100% by mass of the photocurable composition for a support material, and the upper limit is preferably 60% by mass or less. , More preferably 50% by mass or less, further preferably 40% by mass or less, and the lower limit is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, still more preferably 10% by mass or more. In this case, the storage stability can be further improved as well as the supportability and solubility of the photocurable composition for the support material.

上記サポート材用光硬化性組成物は、光重合開始剤(D)を含んでいる。光重合開始剤(D)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、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン化合物;アセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−フェニルプロパン−1−オン、ジエトキシアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン等のアセトフェノン化合物;2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、2−クロロアントラキノン、2−アミルアントラキノン等のアントラキノン化合物;2,4−ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、[3−(3,4−ジメチル−9−オキソチオキサンテン−2−イル)オキシ−2−ヒドロキシプロピル]−トリメチルアザニウムクロリド等のチオキサントン化合物;アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等のケタール化合物;ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、4,4’−ビスメチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン化合物;2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス−(2、6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキシド等のホスフィンオキシド;およびこれらの混合物等が挙げられる。
これらは1種で単独使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
光重合開始剤(D)の含有量としては、上記組成物100質量%中、好ましくは0.05〜10.0質量%、より好ましくは0.1〜7.0質量%、さらに好ましくは0.2〜5.0質量%である。
The photocurable composition for a support material contains a photopolymerization initiator (D). Examples of the photopolymerization initiator (D) include benzoin compounds such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether, and benzoin isobutyl ether; acetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-. Diethoxy-2-phenylacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-phenylpropan-1-one, diethoxyacetophenone, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2-methyl-1- [4-( Methylthio) phenyl] -acetophenone compounds such as -2-morpholinopropan-1-one; anthraquinone compounds such as 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 2-chloroanthraquinone, 2-amylanthraquinone; 2,4-diethylthioxanthone , 2-Isopropylthioxanthone, 2-Chlorothioxanthone, [3- (3,4-dimethyl-9-oxothioxanthen-2-yl) oxy-2-hydroxypropyl] -trimethylazanium chloride and other thioxanthone compounds; acetophenone dimethyl Ketal compounds such as ketal and benzyldimethyl ketal; benzophenone compounds such as benzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenylsulfide and 4,4'-bismethylaminobenzophenone; 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis Phosphine oxides such as-(2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide; and mixtures thereof.
These may be used alone by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
The content of the photopolymerization initiator (D) is preferably 0.05 to 10.0% by mass, more preferably 0.1 to 7.0% by mass, still more preferably 0, based on 100% by mass of the composition. .2 to 5.0% by mass.

上記サポート材用光硬化性組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲で溶媒を含んでいてもよい。上記溶媒としては、水;メタノール、エタノール、プロパノール等の1価アルコール;エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセロール、ポリオキシプロピレングリコールなどの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等のグリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル等のグリコールエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルアセテートなどが挙げられる。上記溶剤は1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
上記溶媒は、サポート材用光硬化性組成物100質量%中、水の含有量が10質量%以下となるように使用することが好ましい。上記溶媒としては、炭素数3〜9のグリコール、グリコールエーテル、グリコールエーテルアセテートが好ましい。
The photocurable composition for a support material may contain a solvent as long as the effect of the present invention is not impaired. Examples of the solvent include water; monohydric alcohols such as methanol, ethanol and propanol; alkylene oxide adducts containing oxypropylene groups such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, glycerol and polyoxypropylene glycol. Glycol such as, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, glycol ether such as propylene glycol monopropyl ether, glycol ether acetate such as propylene glycol monomethyl ether acetate and the like. Only one type of the solvent may be used, or two or more types may be used in combination.
The solvent is preferably used so that the content of water is 10% by mass or less in 100% by mass of the photocurable composition for a support material. As the solvent, glycol having 3 to 9 carbon atoms, glycol ether, and glycol ether acetate are preferable.

上記組成物100質量%中、上記溶媒の含有量は、下限としては、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは30質量%以上、上限としては、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、さらに好ましくは70質量%以下である。 The content of the solvent in 100% by mass of the composition is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, further preferably 30% by mass or more, and preferably 90% by mass as the upper limit. % Or less, more preferably 80% by mass or less, still more preferably 70% by mass or less.

上記炭素数3〜9のグリコール、グリコールエーテル、グリコールエーテルアセテートは合計で、上記組成物100質量%中、30〜90質量%含まれていることが好ましく、40〜90質量%含まれていることがより好ましい。
中でも、上記組成物100質量%中、プロピレングリコールの含有量が、30〜90質量%であることが好ましく、35〜80質量%であることがより好ましい。
The glycol, glycol ether, and glycol ether acetate having 3 to 9 carbon atoms are preferably contained in an amount of 30 to 90% by mass, preferably 40 to 90% by mass, based on 100% by mass of the composition. Is more preferable.
Above all, the content of propylene glycol in 100% by mass of the above composition is preferably 30 to 90% by mass, and more preferably 35 to 80% by mass.

上記サポート材用光硬化性組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で必要によりその他の添加剤を含有させることができる。具体的には、例えば、光開始助剤、重合禁止剤、界面活性剤、着色剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、充填剤等が挙げられる。これらの具体例としては、上記モデル材用光硬化性組成物のところで例示したのと同様である。 The photocurable composition for a support material may contain other additives, if necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired. Specific examples thereof include photoinitiator aids, polymerization inhibitors, surfactants, colorants, antioxidants, chain transfer agents, fillers and the like. Specific examples of these are the same as those illustrated in the above-mentioned photocurable composition for model materials.

上記サポート材用光硬化性組成物では、外観が均一であり、さらに透明であることが好ましい。また、臭気が抑制されていることが好ましい。具体的には、モノマーによる刺激臭が僅かであることが好ましく、モノマーによる刺激臭がないことがより好ましい。上記サポート材用光硬化性組成物では、水溶性単量体(C)以外の他の不飽和単量体の含有量を、好ましくは、サポート材用光硬化性組成物100質量%中、2質量%未満とすることにより、上記臭気をより効果的に抑制できる。 The photocurable composition for a support material preferably has a uniform appearance and is more transparent. Moreover, it is preferable that the odor is suppressed. Specifically, it is preferable that the pungent odor due to the monomer is slight, and it is more preferable that there is no pungent odor due to the monomer. In the photocurable composition for a support material, the content of unsaturated monomers other than the water-soluble monomer (C) is preferably 2 in 100% by mass of the photocurable composition for a support material. By setting the mass to less than%, the odor can be suppressed more effectively.

上記サポート材用光硬化性組成物は、硬化性に優れていることが好ましい。硬化性としては、100〜3000mJ/cmの光を照射することにより硬化することが好ましく、100〜2000mJ/cmの光を照射することにより硬化することがより好ましく、100〜1000mJ/cmの光を照射することにより硬化することがさらに好ましい。ここで、硬化するとは、液状でなくなり、流動性がなくなることをいう。 The photocurable composition for a support material preferably has excellent curability. The curability is preferably cured by irradiating with light of 100 to 3000 mJ / cm 2 , more preferably by irradiating with light of 100 to 2000 mJ / cm 2 , and more preferably 100 to 1000 mJ / cm 2. It is more preferable to cure by irradiating with the light of. Here, curing means that the liquid is no longer liquid and the fluidity is lost.

上記サポート材用光硬化性組成物は、硬化後の硬化物がサポート材として使用されるため、サポート材の必須要件として、硬化物の水溶性が優れている。水溶性は、例えば、硬化物0.5g(表面積4cm)を金網の上に置き、常温(例えば25℃前後)の水10ml中に浸漬した場合に、1時間以内に溶解することが好ましく、30分以内にほとんど溶解することがより好ましく、15分以内に溶解して不溶物が目視で観察されないことがさらに好ましい。 In the photocurable composition for a support material, since the cured product after curing is used as the support material, the water solubility of the cured product is excellent as an essential requirement for the support material. The water solubility is preferably dissolved within 1 hour when 0.5 g (surface area 4 cm 2 ) of the cured product is placed on a wire mesh and immersed in 10 ml of water at room temperature (for example, around 25 ° C.). It is more preferable that it is almost dissolved within 30 minutes, and it is further preferable that it is dissolved within 15 minutes and the insoluble matter is not visually observed.

上記サポート材用光硬化性組成物における水の含有量は、サポート材用光硬化性組成物100質量%中、10質量%以下が好ましく、より好ましくは10質量%未満、さらに好ましくは5質量%以下、特に好ましくは3質量%以下である。水の含有量の下限は、好ましくは0質量%である。このような範囲とすることにより、硬化性により優れ、硬化後の硬化物の硬度が十分であり、サポート性を向上でき、且つ、溶媒への溶解性により優れるものとすることができる。サポート材用光硬化性組成物中の水の含有量は、仕込んだ各化合物の水の含有量から計算で求めることができる。また、カールフィッシャー測定法で求めることもできる。サポート性(サポート力)とは、サポート材用光硬化性組成物の硬化物がモデル材の硬化物を支える性能であり、後述する方法で測定される、サポート材の硬化物の硬度(ショワE)で表すことができる。 The content of water in the photocurable composition for a support material is preferably 10% by mass or less, more preferably less than 10% by mass, still more preferably 5% by mass, based on 100% by mass of the photocurable composition for a support material. Hereinafter, it is particularly preferably 3% by mass or less. The lower limit of the water content is preferably 0% by mass. Within such a range, the curability is more excellent, the hardness of the cured product after curing is sufficient, the supportability can be improved, and the solubility in a solvent can be improved. The water content in the photocurable composition for a support material can be calculated from the water content of each compound charged. It can also be obtained by the Karl Fischer measurement method. Supportability (supporting force) is the ability of the cured product of the photocurable composition for the support material to support the cured product of the model material, and the hardness of the cured product of the support material (Showa E) measured by the method described later. ) Can be expressed.

(ハンセン溶解度パラメーター距離HSPD)
本発明の3Dプリンター用光硬化性組成物セットでは、上記サポート材用光硬化性組成物とイソボルニルアクリレートとのハンセン溶解度パラメーター距離HSPDが12.9(MPa1/2)<HSPD<17.3(MPa1/2)の範囲に含まれるとき、上記モデル材用光硬化性組成物と上記サポート材用光硬化性組成物との相溶性及び水溶解性に優れる。
上記ハンセン溶解度パラメーター距離HSPD(MPa1/2)は、サポート材用光硬化性組成物のハンセン溶解度パラメーターとイソボルニルアクリレートとの間の2点間距離である。ハンセン溶解度パラメーターは、溶解性を多次元のベクトルで表したものであり、このベクトルは[δD:分散項(ファンデルワールスの力)、δP:極性項(ダイポール・モーメントの力)、δH:水素結合項]の3つのパラメーターで表される。すなわち、サポート材用光硬化性組成物のベクトルの座標[δDs、δPs、δHs]とイソボルニルアクリレートのベクトルの座標[δDm、δPm、δHm]との間の2点間距離が、ハンセン溶解度パラメーター距離HSPD(MPa1/2)である。
ハンセン溶解度パラメーター距離HSPDは、下記式で表される。
(Hansen solubility parameter distance HSPD)
In the photocurable composition set for a 3D printer of the present invention, the Hansen solubility parameter distance HSPD between the photocurable composition for a support material and isobornyl acrylate is 12.9 (MPa 1/2 ) <HSPD <17. When it is contained in the range of 3 (MPa 1/2 ), the photocurable composition for the model material and the photocurable composition for the support material are excellent in compatibility and water solubility.
The Hansen solubility parameter distance HSPD (MPa 1/2 ) is the distance between two points between the Hansen solubility parameter of the photocurable composition for a support material and isobornyl acrylate. The Hansen solubility parameter represents solubility as a multidimensional vector, which is [δD: dispersion term (Van der Waals force), δP: polar term (dipole moment force), δH: hydrogen. It is represented by the three parameters of [combination term]. That is, the distance between two points between the vector coordinates [δDs, δPs, δHs] of the photocurable composition for the support material and the vector coordinates [δDm, δPm, δHm] of the isobornyl acrylate is the Hansen solubility parameter. The distance is ASPD (MPa 1/2 ).
The Hansen solubility parameter distance HSPD is expressed by the following formula.

Figure 2021146524
Figure 2021146524

また、混合物のハンセン溶解度パラメーターは、各組成のハンセン溶解度パラメーターの体積比で混成する決まりである。たとえば、
組成A([δD、δP、δH]、密度d(g/mL)、重量割合w(wt%))
組成B([δD、δP、δH]、密度d(g/mL)、重量割合w(wt%))
から成る混合物1のハンセン溶解度パラメーター[δD、δP、δH]は下記式で表される。
In addition, the Hansen solubility parameter of the mixture is determined to be mixed by the volume ratio of the Hansen solubility parameter of each composition. for example,
Composition A ([δD A, δP A , δH A], a density d A (g / mL), the weight ratio w A (wt%))
Composition B ([δD B, δP B , δH B], the density d B (g / mL), the weight ratio w B (wt%))
Mixture Hansen solubility parameter of 1 [δD 1, δP 1, δH 1] made of is represented by the following formula.

Figure 2021146524
Figure 2021146524

ハンセン溶解度パラメーター距離HSPD(MPa1/2)は、市販のハンセン溶解度パラメーター計算ソフトウェアを用いて求めることができる。 The Hansen solubility parameter distance HSPD (MPa 1/2 ) can be obtained using commercially available Hansen solubility parameter calculation software.

本発明に係る組成物セットでは、上記サポート材用光硬化性組成物とイソボルニルアクリレートのベクトルの座標[δDm、δPm、δHm]とのハンセン溶解度パラメーター距離HSPDが12.9(MPa1/2)<HSPD<17.3(MPa1/2)の範囲に含まれるとき、上記モデル材用光硬化性組成物と上記サポート材用光硬化性組成物との相溶性及び水溶解性に優れることにより、造形性に優れた組成物セットとなる。 In the composition set according to the present invention, the Hansen solubility parameter distance HSPD between the photocurable composition for a support material and the vector coordinates [δDm, δPm, δHm] of isobornyl acrylate is 12.9 (MPa 1/2). ) <HSPD <17.3 (MPa 1/2 ), the photocurable composition for the model material and the photocurable composition for the support material are excellent in compatibility and water solubility. As a result, a composition set having excellent formability is obtained.

上記サポート材用光硬化性組成物とイソボルニルアクリレートのベクトルの座標[δDm、δPm、δHm]とのハンセン溶解度パラメーター距離HSPDが12.9MPa1/2より小さいと、上記サポート材用光硬化性組成物ならびにその硬化物の水溶性が低くなる。また、上記サポート材用光硬化性組成物とイソボルニルアクリレートのベクトルの座標[δDm、δPm、δHm]とのハンセン溶解度パラメーター距離HSPDが17.3MPa1/2より大きいと、モデル材用光硬化性組成物とサポート材用光硬化性組成物との界面における相溶性が低くなり、界面状態が悪化する。モデル材用光硬化性組成物とサポート材用光硬化性組成物との界面は、白濁しないことが好ましい。 When the Hansen solubility parameter distance HSPD between the photocurable composition for the support material and the vector coordinates [δDm, δPm, δHm] of the isobornyl acrylate is smaller than 12.9 MPa 1/2 , the photocurability for the support material The water solubility of the composition and its cured product is reduced. Further, when the Hansen solubility parameter distance HSPD between the photocurable composition for the support material and the vector coordinates [δDm, δPm, δHm] of the isobornyl acrylate is larger than 17.3 MPa 1/2 , the photocuring for the model material is performed. The compatibility between the sex composition and the photocurable composition for a support material becomes low, and the interface state deteriorates. It is preferable that the interface between the photocurable composition for the model material and the photocurable composition for the support material does not become cloudy.

上記サポート材用光硬化性組成物とイソボルニルアクリレートのベクトルの座標[δDm、δPm、δHm]とのハンセン溶解度パラメーター距離HSPDを12.9(MPa1/2)<HSPD<17.3(MPa1/2)とするには、上記サポート材用光硬化性組成物の組成を変更することで調整できる。上記サポート材用光硬化性組成物に適宜の溶剤を添加しても良い。 The Hansen solubility parameter distance HSPD between the photocurable composition for a support material and the vector coordinates [δDm, δPm, δHm] of isobornyl acrylate is 12.9 (MPa 1/2 ) <HSPD <17.3 (MPa). 1/2 ) can be adjusted by changing the composition of the photocurable composition for the support material. An appropriate solvent may be added to the photocurable composition for the support material.

本発明の3Dプリンター用光硬化性組成物セットでは、上記モデル材用光硬化性組成物と上記サポート材用光硬化性組成物とを、同時に吐出した場合においても上記2つの光硬化性組成物の界面において適度な相溶性を有することにより、造形性に優れ、且つ、上記サポート材用光硬化性組成物ならびにその硬化物が好ましくは水溶性に優れ、成形性に優れた光造形品を提供できる。 In the photocurable composition set for a 3D printer of the present invention, the two photocurable compositions even when the photocurable composition for a model material and the photocurable composition for a support material are simultaneously discharged. By having an appropriate compatibility at the interface between the two, the photocurable composition for a support material and the cured product thereof are preferably excellent in water solubility and excellent in moldability. can.

上記モデル材用光硬化性組成物または上記サポート材用光硬化性組成物(以下、これらをまとめて組成物という場合がある)は、媒体で希釈されていてもよい。上記媒体としては、親水性媒体が好ましい。この場合にも、各組成物100質量%中、水の含有量が10質量%以下となることが好ましい。 The photocurable composition for a model material or the photocurable composition for a support material (hereinafter, these may be collectively referred to as a composition) may be diluted with a medium. As the medium, a hydrophilic medium is preferable. Also in this case, the water content is preferably 10% by mass or less in 100% by mass of each composition.

上記組成物は必要に応じてその他の添加剤を、本発明の効果を害しない範囲内において含んでいてもよい。その他の添加剤としては、例えば、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、防錆剤、pH調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、キレート剤、乾燥防止剤(湿潤剤)、着色剤、褪色防止剤、比抵抗調整剤、皮膜調整剤、酸化防止剤、及び界面活性剤等の公知の添加剤が挙げられる。これらの各種添加剤は、たとえば組成物に直接添加できる。 If necessary, the above composition may contain other additives as long as the effects of the present invention are not impaired. Other additives include, for example, emulsion stabilizers, penetration promoters, UV absorbers, preservatives, fungicides, rust preventives, pH adjusters, surface tension regulators, defoamers, viscosity regulators, dispersions. Known additives such as agents, dispersion stabilizers, chelating agents, anti-drying agents (wetting agents), colorants, anti-fading agents, specific resistance regulators, film regulators, antioxidants, and surfactants can be mentioned. .. These various additives can be added directly to the composition, for example.

上記組成物では、25℃における粘度は5〜300mPa・sが好ましい。また、表面張力は25〜70mN/mが好ましい。 In the above composition, the viscosity at 25 ° C. is preferably 5 to 300 mPa · s. The surface tension is preferably 25 to 70 mN / m.

本発明の3Dプリンター用光硬化性組成物セットは、インクジェット光造形用であることが好ましく、インクジェット3Dプリンター用インクに好適である。 The photocurable composition set for a 3D printer of the present invention is preferably for inkjet stereolithography, and is suitable for an ink for an inkjet 3D printer.

[インクジェット3Dプリンター用カートリッジ]
インクジェット3Dプリンター用カートリッジでは、上記組成物をそれぞれ充填している。インクジェット3Dプリンター用カートリッジは、上記組成物が充填されていればよく、インクジェット3Dプリンター用カートリッジの形態としては公知のものが使用できる。
[Cartridge for inkjet 3D printer]
Inkjet 3D printer cartridges are filled with the above compositions. The cartridge for an inkjet 3D printer may be filled with the above composition, and a known form of the cartridge for an inkjet 3D printer can be used.

[光造形品]
本発明の光造形品は、上記の3Dプリンター用光硬化性組成物セットを光硬化させてなる。本発明の光造形品では、上記の本発明の3Dプリンター用光硬化性組成物セットを使用するため、上記モデル材用光硬化性組成物と上記サポート材用光硬化性組成物とを、同時に吐出した場合においても上記2つの光硬化性組成物の界面において適度な相溶性を有することにより、造形性に優れた光造形品を提供できる。
[Stereolithography]
The stereolithographic product of the present invention is obtained by photocuring the above-mentioned photocurable composition set for a 3D printer. Since the stereolithographic product of the present invention uses the above-mentioned photocurable composition set for a 3D printer of the present invention, the above-mentioned photocurable composition for a model material and the above-mentioned photocurable composition for a support material are simultaneously used. Even when discharged, it is possible to provide a stereolithographic product having excellent formability by having an appropriate compatibility at the interface between the two photocurable compositions.

[光造形品の製造方法]
本発明の光造形品の製造方法は、上記の本発明の3Dプリンター用光硬化性組成物セットを光硬化させて硬化物を得る工程(I)、及び、該硬化物から、サポート材用光硬化性組成物が光硬化された硬化物を除去する工程(II)を含んでいる。
[Manufacturing method of stereolithography]
The method for producing a stereolithographic product of the present invention includes the step (I) of photocuring the above-mentioned photocurable composition set for a 3D printer of the present invention to obtain a cured product, and light for a support material from the cured product. The curable composition comprises a step (II) of removing the photocured cured product.

本発明の3Dプリンター用光硬化性組成物セットに含まれるモデル材用光硬化性組成物、及びサポート材用光硬化性組成物は、それぞれ、上述した各種成分を用いて調製することができ、その調製手段や条件は特に限定されないが、例えば、一般的な撹拌羽根や超音波ホモジナイザー、高速ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、遊星撹拌装置、3本ロール、ボールミル、キティーミル、ディスクミル、ピンミル、ダイノーミル等の混合又は撹拌できる装置を用いて撹拌・混合する方法が挙げられる。溶液調製後に各種フィルターを用いてろ過をしてもよい。 The photocurable composition for a model material and the photocurable composition for a support material included in the photocurable composition set for a 3D printer of the present invention can be prepared by using the above-mentioned various components, respectively. The preparation means and conditions are not particularly limited, but for example, a general stirring blade, an ultrasonic homogenizer, a high-speed homogenizer, a high-pressure homogenizer, a planetary stirring device, a three-roll, a ball mill, a kitty mill, a disc mill, a pin mill, a dyno mill, etc. Examples thereof include a method of stirring and mixing using a device capable of mixing or stirring. After preparing the solution, filtration may be performed using various filters.

上記工程(I)では、好ましくはインクジェット光造形法により、上記の本発明の3Dプリンター用光硬化性組成物セットを光硬化させて硬化物を得る。上記工程(I)では、上記モデル材用光硬化性組成物と上記サポート材用光硬化性組成物とを用いる他は、公知の方法が使用できる。具体的には、本発明の3Dプリンター用光硬化性組成物セットに含まれるモデル材用光硬化性組成物とサポート材用光硬化性組成物とを、各ノズルから噴射、印刷等にて造形後、100〜3000mJ/cm程度の紫外線を照射して光硬化させて硬化物を得る等の公知の方法が使用できる。紫外線照射としては、より好ましくは100〜2000mJ/cmの光、さらに好ましくは100〜1000mJ/cmの光である。 In the above step (I), preferably by an inkjet stereolithography method, the above-mentioned photocurable composition set for a 3D printer of the present invention is photocured to obtain a cured product. In the step (I), a known method can be used other than using the photocurable composition for a model material and the photocurable composition for a support material. Specifically, the photocurable composition for a model material and the photocurable composition for a support material included in the photocurable composition set for a 3D printer of the present invention are molded by injection, printing, etc. from each nozzle. After that, a known method such as irradiating ultraviolet rays of about 100 to 3000 mJ / cm 2 and photo-curing to obtain a cured product can be used. The ultraviolet irradiation is more preferably 100 to 2000 mJ / cm 2 light, and even more preferably 100 to 1000 mJ / cm 2 light.

3Dプリンター光造形法では、サポート材用光硬化性組成物の硬化物により、モデル材用光硬化性組成物の外形を支えて造形するため、両者は接して界面を形成する。モデル材用光硬化性組成物とサポート材用光硬化性組成物とを、各ノズルから噴射、印刷等するのは、同時であってもよい。 In the 3D printer stereolithography method, the cured product of the photocurable composition for the support material supports the outer shape of the photocurable composition for the model material, so that the two are in contact with each other to form an interface. The photocurable composition for the model material and the photocurable composition for the support material may be jetted, printed, or the like from each nozzle at the same time.

続いて、上記工程(II)では、上記硬化物から、サポート材用光硬化性組成物が光硬化した硬化物を除去する。本発明の3Dプリンター用光硬化性組成物セットに含まれるモデル材用光硬化性組成物とサポート材用光硬化性組成物とを光硬化させて得られた硬化物では、サポート材用光硬化性組成物を光硬化させて得られた部分の硬化物が水溶性に優れているため、この部分の硬化物を水等の極性溶媒にて容易に除去できる。除去方法としては、安全面やコスト面から、硬化物を水中に静置してサポート材用組成物を除去する方法が好ましい。 Subsequently, in the step (II), the cured product obtained by photocuring the photocurable composition for the support material is removed from the cured product. The cured product obtained by photocuring the photocurable composition for a model material and the photocurable composition for a support material included in the photocurable composition set for a 3D printer of the present invention is a photocurable product for a support material. Since the cured product of the portion obtained by photo-curing the sex composition is excellent in water solubility, the cured product of this portion can be easily removed with a polar solvent such as water. As a removing method, from the viewpoint of safety and cost, a method of allowing the cured product to stand in water to remove the composition for the support material is preferable.

本発明の光造形物の製造方法では、上記モデル材用光硬化性組成物と上記サポート材用光硬化性組成物とを用い、モデル材用光硬化性組成物とサポート材用光硬化性組成物との界面において適度な相溶性を有することにより、造形性に優れ、且つ、上記サポート材用光硬化性組成物の硬化物が好ましくは水溶性に優れているため、成形性に優れた光造形品を容易に製造することができる。 In the method for producing a stereolithographic article of the present invention, the photocurable composition for a model material and the photocurable composition for a support material are used, and the photocurable composition for a model material and the photocurable composition for a support material are used. Since the cured product of the photocurable composition for a support material is preferably excellent in water solubility because it has an appropriate compatibility with an object, it is excellent in formability. The modeled product can be easily manufactured.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited by the following examples as well as the present invention, and appropriate modifications are made to the extent that it can be adapted to the gist of the above and the following. Of course, it is possible to carry out, and all of them are included in the technical scope of the present invention.

<モデル材用光硬化性組成物>
表1に示す成分を、表1に示す量(質量部)を使用して、混合撹拌装置を用いて均一に混合して、No.1〜9の標準的なモデル材用光硬化性組成物を調製した。
<Photocurable composition for model material>
The components shown in Table 1 were uniformly mixed using a mixing stirrer using the amounts (parts by mass) shown in Table 1, and No. 1-9 standard photocurable compositions for model materials were prepared.

Figure 2021146524
Figure 2021146524

<サポート材用光硬化性組成物>
表2〜4に示す水溶性単量体ならびに溶剤を、表2〜4に示す量(質量部)を使用して、混合撹拌装置を用いて均一に混合して、実施例と比較例の各サポート材用光硬化性組成物を調製した。
<Photocurable composition for support material>
The water-soluble monomers and solvents shown in Tables 2 to 4 were uniformly mixed using an amount (parts by mass) shown in Tables 2 to 4 using a mixing and stirring device, and each of Examples and Comparative Examples was used. A photocurable composition for a support material was prepared.

<ハンセン溶解度パラメーター>
サポート材用光硬化性組成物とイソボルニルアクリレートのベクトルの座標[δDm、δPm、δHm]とのハンセン溶解度パラメーターは、ハンセン溶解度パラメーターが既知の溶媒に対する溶解実験を行い、実測結果を市販のソフトウェアHSPiP5.1.03に入力し、Sphere機能により決定した。
イソボルニルアクリレートのハンセン溶解度パラメーターは以下の数値であった。
ハンセン溶解度パラメーター
δD:17.0MPa1/2
δP: 3.1MPa1/2
δH: 3.7MPa1/2
<Hansen solubility parameter>
For the Hansen solubility parameter of the photocurable composition for support material and the vector coordinates [δDm, δPm, δHm] of isobornyl acrylate, a dissolution experiment was conducted in a solvent having a known Hansen solubility parameter, and the actual measurement result was obtained by commercially available software. It was input to HSPiP 5.1.03 and determined by the Vector function.
The Hansen solubility parameter of isobornyl acrylate was as follows.
Hansen solubility parameter δD: 17.0 MPa 1/2
δP: 3.1 MPa 1/2
δH: 3.7 MPa 1/2

<ハンセン溶解度パラメーター距離HSPD(MPa1/2)>
サポート材用光硬化性組成物とイソボルニルアクリレートのベクトルの座標[δDm、δPm、δHm]とのハンセン溶解度パラメーター距離HSPD(MPa1/2)を、市販のソフトウェアHSPiP5.1.03を用いてそれぞれ求めた。
各サポート材用光硬化性組成物とイソボルニルアクリレートとのハンセン溶解度パラメーター距離HSPD(MPa1/2)を表2〜4に示す。
<Hansen solubility parameter distance HSPD (MPa 1/2 )>
The Hansen solubility parameter distance HSPD (MPa 1/2 ) between the photocurable composition for a support material and the vector coordinates [δDm, δPm, δHm] of isobornyl acrylate was measured using commercially available software HSPiP 5.1.03. I asked for each.
Tables 2 to 4 show the Hansen solubility parameter distance HSPD (MPa 1/2 ) between the photocurable composition for each support material and the isobornyl acrylate.

<相溶性試験>
得られた各サポート材用光硬化性組成物と各モデル材用光硬化性組成物No.1〜9を、質量比1:1となるようにスクリュー管に秤取り、100rpmで30秒間撹拌後の混合物の外観を目視によりそれぞれ確認した。評価基準は、次の通りである。結果を表2〜4に示す。
○:サポート材用光硬化性組成物と各モデル材用光硬化性組成物No.1〜9との各2液が、全て白濁することなく混ざっている。
×:サポート材用光硬化性組成物と各モデル材用光硬化性組成物No.1〜9との各2液のうち、いずれかの2液の混合液が白濁する。
<Compatibility test>
The obtained photocurable compositions for each support material and the photocurable compositions for each model material No. 1 to 9 were weighed in a screw tube so as to have a mass ratio of 1: 1 and the appearance of the mixture after stirring at 100 rpm for 30 seconds was visually confirmed. The evaluation criteria are as follows. The results are shown in Tables 2-4.
◯: Photocurable composition for support material and photocurable composition for each model material No. Each of the two liquids 1 to 9 is mixed without becoming cloudy.
X: Photocurable composition for support material and photocurable composition for each model material No. Of the two liquids 1 to 9, the mixed liquid of any two liquids becomes cloudy.

<水溶性試験>
得られた各サポート材用光硬化性組成物を硬化した硬化物片3.0gを10mLスクリュー管に入れ、水2.7gを加え水溶解性を評価した。評価基準は、次の通りである。結果を表2〜4に示す。
○:硬化物が残存せず、溶解する。
×:硬化物が残存する。
<Water solubility test>
3.0 g of a cured product piece obtained by curing the obtained photocurable composition for each support material was placed in a 10 mL screw tube, 2.7 g of water was added, and the water solubility was evaluated. The evaluation criteria are as follows. The results are shown in Tables 2-4.
◯: The cured product does not remain and dissolves.
X: A cured product remains.

上記ハンセン溶解度パラメーター距離HSPD(MPa1/2)と相溶性の関係を図1に示す。図1の横軸において、No.1〜7は比較例1〜7、No.8〜29は実施例1〜22、No.30〜31は比較例8〜9に対応する。
表2〜4、図1に示すように、サポート材用光硬化性組成物とイソボルニルアクリレートのハンセン溶解度パラメーター距離HSPDが12.9(MPa1/2)<HSPD<17.3(MPa1/2)の範囲に含まれるとき、モデル材用光硬化性組成物とサポート材用光硬化性組成物との2液がほとんど白濁することなく混ざり、界面において適度な相溶性を有していた。そして、サポート材用光硬化性組成物の水溶性にも優れていた。これにより、造形性に優れた3Dプリンター用光硬化性組成物セットを提供できる。
The relationship between the Hansen solubility parameter distance HSPD (MPa 1/2 ) and compatibility is shown in FIG. On the horizontal axis of FIG. 1, No. 1 to 7 are Comparative Examples 1 to 7, No. 8 to 29 are Examples 1 to 22, No. 30 to 31 correspond to Comparative Examples 8 to 9.
As shown in Tables 2-4 and FIG. 1, the Hansen solubility parameter distance HSPD between the photocurable composition for the support material and the isobornyl acrylate is 12.9 (MPa 1/2 ) <HSPD <17.3 (MPa 1). When included in the range of / 2 ), the two liquids of the photocurable composition for the model material and the photocurable composition for the support material were mixed with almost no white turbidity, and had appropriate compatibility at the interface. .. The photocurable composition for the support material was also excellent in water solubility. This makes it possible to provide a photocurable composition set for a 3D printer having excellent formability.

Figure 2021146524
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Figure 2021146524
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表1〜4における化合物名は、以下のとおりである。
IBOA:イソボルニルアクリレート(日本触媒社製)
ACMO:アクリロイルモルホリン(東京化成工業社製)
DCP−A:ジメチロール−トリシクロデカンジアクリレート(共栄社化学社製)
CN968:脂肪族ウレタンアクリレート(Sartomer社製)
MEHQ:4−メトキシフェノール(富士フィルム和光純薬社製)
AAK:アクリル酸カリウム(日本触媒社製)
AAZn:アクリル酸亜鉛(日本触媒社製)
PEGA:メトキシポリエチレングリコール#400アクリレート(新中村化学工業社製)
NVP:N−ビニルピロリドン(日本触媒社製)
HEAA:2−ヒドロキシエチルアクリルアミド(東京化成工業社製)
NIPAM:N−イソプロピルアクリルアミド(富士フィルム和光純薬社製)
PG:プロピレングリコール(富士フィルム和光純薬社製)
PGME:プロピレングリコールモノメチルエーテル(東京化成工業社製)
DPGME:ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(関東化学社製)
DPGMPE:ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル(関東化学社製)
PGMPE:プロピレングリコールモノプロピルエーテル(東京化成工業社製)
PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(東京化成工業社製)
GLMA:グリセロールメタクリレート(日油社製)
LA:乳酸(富士フィルム和光純薬社製)
DPG:ジプロピレングリコール(富士フィルム和光純薬社製)
DG:ジエチレングリコール(富士フィルム和光純薬社製)
PEG200:ポリエチレングリコール200(和光純薬工業社製)

The compound names in Tables 1 to 4 are as follows.
IBOA: Isobornyl acrylate (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.)
ACMO: Acryloyl morpholine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
DCP-A: Dimethylol-tricyclodecanediacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
CN968: Aliphatic urethane acrylate (manufactured by Sartomer)
MEHQ: 4-methoxyphenol (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
AAK: Potassium acrylate (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.)
AA 2 Zn: Zinc acrylate (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.)
PEGA: Methoxypolyethylene glycol # 400 acrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.)
NVP: N-vinylpyrrolidone (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.)
HEAA: 2-Hydroxyethyl acrylamide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
NIPAM: N-isopropylacrylamide (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
PG: Propylene glycol (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
PGME: Propylene glycol monomethyl ether (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
DPGME: Dipropylene glycol monomethyl ether (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.)
DPGMPE: Dipropylene glycol monopropyl ether (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.)
PGMPE: Propylene glycol monopropyl ether (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
PGMEA: Propylene glycol monomethyl ether acetate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
GLMA: Glycerol methacrylate (manufactured by NOF CORPORATION)
LA: Lactic acid (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
DPG: Dipropylene glycol (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
DG: Diethylene glycol (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
PEG200: Polyethylene glycol 200 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)

Claims (3)

非水溶性単量体(A)と光重合開始剤(B)とを含むモデル材用光硬化性組成物、及び、
水溶性単量体(C)と光重合開始剤(D)とを含むサポート材用光硬化性組成物を含み、
該サポート材用光硬化性組成物とイソボルニルアクリレートとのハンセン溶解度パラメーター距離HSPDが12.9(MPa1/2)<HSPD<17.3(MPa1/2)の範囲内である、3Dプリンター用光硬化性組成物セット。
A photocurable composition for a model material containing a water-insoluble monomer (A) and a photopolymerization initiator (B), and
A photocurable composition for a support material containing a water-soluble monomer (C) and a photopolymerization initiator (D).
The Hansen solubility parameter distance HSPD between the photocurable composition for the support material and the isobornyl acrylate is within the range of 12.9 (MPa 1/2 ) <HSPD <17.3 (MPa 1/2), 3D. Photocurable composition set for printers.
請求項1記載の3Dプリンター用光硬化性組成物セットを光硬化させてなる、光造形品。 A stereolithographic product obtained by photocuring the photocurable composition set for a 3D printer according to claim 1. 請求項1記載の3Dプリンター用光硬化性組成物セットを光硬化させて硬化物を得る工程(I)、及び
該硬化物から、前記サポート材用光硬化性組成物が光硬化された硬化物を除去する工程(II)
を含む、光造形品の製造方法。

The step (I) of photocuring the photocurable composition set for a 3D printer according to claim 1 to obtain a cured product, and the cured product obtained by photocuring the photocurable composition for a support material from the cured product. Step (II)
A method for manufacturing a stereolithography product, including.

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