JP2021146657A - Composition for three-dimensional forming, high molecular weight body, three-dimensional formed article, and manufacturing method of three-dimensional formed article - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、立体造形用組成物、高分子量体、立体造形物、及び立体造形物の製造方法に関する。 The present invention relates to a composition for three-dimensional modeling, a high molecular weight body, a three-dimensional model, and a method for producing the three-dimensional model.
近年、腹腔鏡下手術や血管内手術など、新しい術式や医療機器が生み出されており、患者の術後の回復及びクオリティ・オブ・ライフ(QOL)向上が期待できる低侵襲手術が急速に進歩している。同時に、医療技術の急速な進歩に伴い、技術習得を十分行えないまま手術に向かわざるを得ない医師が少なからず生じており、医療事故が増加傾向にあることが、大きな社会問題となっている。
これを解決するために、手術前に十分な技術習得が可能なトレーニングシステムが必要とされている。専門医を育成する為の手術用トレーニングは、実験動物の使用、キャダバー(解剖用の人の死体)の使用、患者を対象にした臨床試験などにより行われている。
しかし、社会的及び道徳的な観点から、実験動物やキャバターの使用頻度を減少させることが求められている。実験動物やキャバターの使用頻度を減少させるために、その代替となり得る医療技術と安全性向上を実現するトレーニングシステムへの要求が高まっている。
In recent years, new surgical procedures and medical devices such as laparoscopic surgery and endovascular surgery have been created, and minimally invasive surgery, which is expected to improve postoperative recovery and quality of life (QOL) of patients, is rapidly advancing. doing. At the same time, with the rapid progress of medical technology, there are not a few doctors who have no choice but to go to surgery without being able to fully acquire the technology, and the increasing tendency of medical accidents has become a major social problem. ..
In order to solve this, a training system that enables sufficient skill acquisition before surgery is required. Surgical training to train specialists is conducted through the use of laboratory animals, the use of cadaver (human corpse for dissection), and clinical trials in patients.
However, from a social and moral point of view, it is required to reduce the frequency of use of laboratory animals and cabbage. In order to reduce the frequency of use of laboratory animals and cabbage, there is an increasing demand for alternative medical technologies and training systems that improve safety.
このような課題に対して、患部や身体の特定部位の3次元造形モデル(以下、臓器モデル)が利用されている。臓器モデルを使用することにより、視覚だけでなく、立体形状を実際に手に触れて見ることで、コンピュータ画像では伝えきれない多くの情報を伝えることができる。
このとき、臓器モデルの触感を生体質感に近づけることが重要である。例えば、臓器モデルを手で触れて、部位の違いによって柔軟性や延伸性に差異があることや、患部や健常部で硬さが異なることを伝えられると、医療教育やインフォームドコンセントの効果を高められる。併せて、臓器モデルは表面や内部構造が再現できていることが好ましい。近年、インクジェットヘッドなどを用いた積層造形法を用いて、ゴムライクな材料やハイドロゲル材料を含む、複雑かつ精細な立体造形物を製造する方法が開示されている。
To solve such a problem, a three-dimensional modeling model (hereinafter, organ model) of an affected part or a specific part of the body is used. By using the organ model, it is possible to convey a lot of information that cannot be conveyed by computer images by actually touching and seeing the three-dimensional shape as well as the visual sense.
At this time, it is important to bring the tactile sensation of the organ model closer to the biological texture. For example, if you touch an organ model with your hand and tell that there is a difference in flexibility and stretchability depending on the part, and that the hardness is different in the affected part and the healthy part, the effect of medical education and informed consent will be shown. Can be enhanced. At the same time, it is preferable that the surface and internal structure of the organ model can be reproduced. In recent years, a method for producing a complicated and fine three-dimensional model including a rubber-like material and a hydrogel material has been disclosed by using a layered manufacturing method using an inkjet head or the like.
例えば、単官能アクリレートモノマーと多官能モノマーを含有し、単官能アクリレートモノマーの分子量、かつそのホモポリマーのガラス転移温度、単官能アクリレートモノマーの組成物全量に対する含有量、単官能アクリレートモノマーと多官能モノマーとのモル分率とを調節することにより、ゴムのような弾性と伸びを有し、経時での寸法変化が少ない硬化物を得られる三次元造形用インクジェット組成物が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
さらに、例えば、水溶性有機ポリマーと、水に分散可能な水膨潤性層状粘土鉱物とが複合化して形成された三次元網目構造中に水が包含されているハイドロゲルを含む手技練習用臓器モデルが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
For example, it contains a monofunctional acrylate monomer and a polyfunctional monomer, the molecular weight of the monofunctional acrylate monomer and the glass transition temperature of the homopolymer, the content of the monofunctional acrylate monomer with respect to the total amount of the composition, the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional monomer. An inkjet composition for three-dimensional modeling has been proposed in which a cured product having rubber-like elasticity and elongation and little dimensional change with time can be obtained by adjusting the molar fraction of (for example). See Patent Document 1).
Further, for example, an organ model for practicing a procedure including a hydrogel in which water is contained in a three-dimensional network structure formed by combining a water-soluble organic polymer and a water-swellable layered clay mineral dispersible in water. Has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
本発明は、強度及び伸びに優れ、実際の臓器に近い触感の固化物を得ることができる立体造形用組成物を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a three-dimensional modeling composition which is excellent in strength and elongation and can obtain a solidified product having a tactile sensation close to that of an actual organ.
前記課題を解決するための手段としての本発明の立体造形用組成物は、単官能アクリレートモノマーと、多官能ウレタンアクリレートオリゴマーと、を含有し前記単官能アクリレートモノマー及び前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの含有量の合計が組成物全量に対して95質量%以上であり、前記単官能アクリレートモノマー及び前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーのモル分率(単官能アクリレートモノマー/多官能ウレタンアクリレートオリゴマー)が、99.9/0.1〜99.99/0.01である。 The composition for three-dimensional modeling of the present invention as a means for solving the above-mentioned problems contains a monofunctional acrylate monomer and a polyfunctional urethane acrylate oligomer, and contains the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer. The total amount is 95% by mass or more with respect to the total amount of the composition, and the molar fraction (monofunctional acrylate monomer / polyfunctional urethane acrylate oligomer) of the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer is 99.9. /0.1-99.99 / 0.01.
本発明によると強度及び伸びに優れ、実際の臓器に近い触感の固化物を得ることができる立体造形用組成物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a three-dimensional modeling composition which is excellent in strength and elongation and can obtain a solidified product having a tactile sensation close to that of an actual organ.
(立体造形用組成物)
本発明の立体造形用組成物は、単官能アクリレートモノマーと、多官能ウレタンアクリレートオリゴマーと、を含有し前記単官能アクリレートモノマー及び前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの含有量の合計が組成物全量に対して95質量%以上であり、前記単官能アクリレートモノマー及び前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーのモル分率(単官能アクリレートモノマー/多官能ウレタンアクリレートオリゴマー)が、99.9/0.1〜99.99/0.01であり、更に必要に応じて、重合開始剤、その他の成分を含有する。
(Composition for three-dimensional modeling)
The composition for three-dimensional modeling of the present invention contains a monofunctional acrylate monomer and a polyfunctional urethane acrylate oligomer, and the total content of the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer is the total amount of the composition. It is 95% by mass or more, and the molar fraction (monofunctional acrylate monomer / polyfunctional urethane acrylate oligomer) of the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer is 99.9 / 0.1-99.99 / 0. It is 0.01, and further contains a polymerization initiator and other components as required.
本発明者らは、従来の技術における以下の問題点について検討したところ、以下の知見を得た。
従来技術では、硬化型組成物の組成を調節することにより、ゴムのような弾性と伸びを有し、経時での寸法変化がない硬化物が得られる組成物について開示されているが、延伸性が不足しているため、実際の臓器のような触感を得ることができないという問題がある。
また、従来技術では、ハイドロゲルを用いて実際の臓器の触感に近い臓器モデルを得ることが開示されているが、ハイドロゲルは経時で乾燥するため、密閉された環境下で保管しないと物性が変化してしまい、取り扱いが煩雑であるという問題がある。
The present inventors examined the following problems in the conventional technique, and obtained the following findings.
In the prior art, a composition is disclosed in which a cured product having elasticity and elongation like rubber and having no dimensional change with time can be obtained by adjusting the composition of the curable composition. There is a problem that it is not possible to obtain a tactile sensation like that of an actual organ due to the lack of rubber.
Further, in the prior art, it is disclosed that a hydrogel is used to obtain an organ model that is close to the tactile sensation of an actual organ. However, since the hydrogel dries over time, its physical properties must be stored in a closed environment. There is a problem that it changes and is complicated to handle.
本発明者らは、単官能アクリレートと多官能アクリレートオリゴマーを所定の含有量で含有することにより、ゴムライク材料よりも更に柔らかく、密閉された環境下でなくとも長期間質感が変わらず、強度及び伸びに優れ、実際の臓器に近い触感の固化物が得られる組成物を見出した。かかる組成物は水を含有しないため、得られる固化物も水を含有せず、乾燥によって物性が変化することがないため、取り扱い性にも優れるものとなる。 By containing the monofunctional acrylate and the polyfunctional acrylate oligomer in a predetermined content, the present inventors are softer than the rubber-like material, and the texture does not change for a long period of time even in a closed environment, and the strength and elongation are maintained. We have found a composition that is excellent in the above and gives a solidified product with a tactile sensation close to that of an actual organ. Since such a composition does not contain water, the obtained solidified product does not contain water, and the physical properties do not change due to drying, so that the handling property is also excellent.
<単官能アクリレートモノマー>
「単官能アクリレートモノマー」とは、重合性官能基を分子内に1つだけ有するアクリル酸誘導体を意味する。通常アクリル酸誘導体は分子内に(メタ)アクリロイル基を有し、これが重合性官能基として機能するため、単官能アクリレートモノマーは分子内に前記(メタ)アクリロイル基を1つだけ有し、それ以外の重合性官能基を有しない。前記アクリル酸誘導体の例としては、アクリル酸またはメタクリル酸の塩、エステル誘導体などが含まれるが、これに限定されない。
<Monofunctional acrylate monomer>
The "monofunctional acrylate monomer" means an acrylic acid derivative having only one polymerizable functional group in the molecule. Normally, acrylic acid derivatives have a (meth) acryloyl group in the molecule, which functions as a polymerizable functional group. Therefore, a monofunctional acrylate monomer has only one (meth) acryloyl group in the molecule, and other than that. Does not have a polymerizable functional group of. Examples of the acrylic acid derivative include, but are not limited to, a salt of acrylic acid or methacrylic acid, an ester derivative, and the like.
本発明の単官能アクリレートモノマーは、分子内にエチレングリコール骨格又はプロピレングリコール骨格を有することが好ましい。かかるエチレングリコール骨格又はプロピレングリコール骨格は、繰り返し構造を形成していてよい。前記単官能アクリレートモノマーが、分子内にエチレングリコール骨格又はプロピレングリコール骨格を有すると、本発明の組成物の固化物の靭性及び延伸性を向上させることができるだけでなく、マテリアルジェッティング吐出において重要な表面張力を調整することができる。
前記エチレングリコール骨格又はプロピレングリコール骨格が繰り返し構造を形成する場合、繰り返し数としては、3以下が好ましく、2以下がより好ましい。繰り返し数が3以下であると、本発明の組成物の固化物(硬化物)の延伸性の低下を抑制することができる。
The monofunctional acrylate monomer of the present invention preferably has an ethylene glycol skeleton or a propylene glycol skeleton in the molecule. The ethylene glycol skeleton or the propylene glycol skeleton may form a repeating structure. When the monofunctional acrylate monomer has an ethylene glycol skeleton or a propylene glycol skeleton in the molecule, not only can the toughness and stretchability of the solidified product of the present invention be improved, but it is also important in material jetting discharge. The surface tension can be adjusted.
When the ethylene glycol skeleton or the propylene glycol skeleton forms a repeating structure, the number of repetitions is preferably 3 or less, more preferably 2 or less. When the number of repetitions is 3 or less, it is possible to suppress a decrease in stretchability of the solidified product (cured product) of the composition of the present invention.
前記単官能アクリレートモノマーの重量平均分子量としては、116以上237未満が好ましく、130以上237以下がより好ましい。前記単官能アクリレートモノマーの重量平均分子量が、116以上237未満であると、本発明の組成物の固化物(硬化物)の延伸性を付与することができ、オリゴマー量によって引張強度を制御しやすくなる。 The weight average molecular weight of the monofunctional acrylate monomer is preferably 116 or more and less than 237, and more preferably 130 or more and 237 or less. When the weight average molecular weight of the monofunctional acrylate monomer is 116 or more and less than 237, the stretchability of the solidified product (cured product) of the composition of the present invention can be imparted, and the tensile strength can be easily controlled by the amount of oligomer. Become.
前記単官能アクリレートモノマーとしては、ヒドロキシル基を有することが好ましい。前記単官能アクリレートモノマーが、ヒドロキシル基を有すると、本発明の組成物の固化物(硬化物)の延伸性と強度の両方を向上させることができる。 The monofunctional acrylate monomer preferably has a hydroxyl group. When the monofunctional acrylate monomer has a hydroxyl group, both the stretchability and the strength of the solidified product (cured product) of the composition of the present invention can be improved.
本発明の組成物に含まれる単官能アクリレートモノマーとしては、例えば、メトキシエチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート、メトキシプロピルアクリレート、エトキシプロピルアクリレート、メトキシジエチレングリコールアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングルコールアクリレート、エトキシジプロピレングルコールアクリレート、メトキシトリエチレングルコールアクリレート、エトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシトリプロピレングルコールアクリレート、エトキシトリプロピレングリコールアクリレート、イソブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシル−ジグルコールアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、フェノキシトリエチレングリコールアクリレート、フェノキシプロピルアクリレート、フェノシキジプロピレングルコールアクリレート、フェノキシトリプロピレングリコールアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、などが挙げられ、好ましくは、メトキシエチルアクリレート、メトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングルコールアクリレート、メトキシトリエチレングルコールアクリレート、イソブチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、最も好ましくは、メトキシエチルアクリレートが望ましい。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the monofunctional acrylate monomer contained in the composition of the present invention include methoxyethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate, methoxypropyl acrylate, ethoxypropyl acrylate, methoxydiethylene glycol acrylate, ethoxydiethylene glycol acrylate, methoxydipropylene glycol acrylate, and ethoxydi. Propropylene glycol acrylate, methoxytriethylene glycol acrylate, ethoxytriethylene glycol acrylate, methoxytripropylene glycol acrylate, ethoxytripropylene glycol acrylate, isobutyl acrylate, tert-butyl acrylate, 2-ethylhexyl-diglucol acrylate, tetrahydrofurfuryl Acrylate, Phenoxyethyl Acrylate, Phenoxydiethylene Glycol Acrylate, Phenoxytriethylene Glycol Acrylate, Phenoxypropyl Acrylate, Phenoxydipropylene Glucol Acrylate, Phenoxytripropylene Glycol Acrylate, 2-Hydroxyethyl Acrylate, 2-Hydroxypropyl Acrylate, 2-Hydroxybutyl Examples thereof include acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, and the like, preferably methoxyethyl acrylate, methoxydiethylene glycol acrylate, methoxydipropylene glycol acrylate, methoxytriethylene glycol acrylate, isobutyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, and most preferably. , Methoxyethyl acrylate is desirable. These may be used alone or in combination of two or more.
<多官能ウレタンアクリレートオリゴマー>
「多官能ウレタンアクリレートオリゴマー」とは、重合性官能基を分子内に2以上有し、さらに複数のウレタン結合を有するアクリル酸誘導体を意味する。前記重合性官能基は、典型的には(メタ)アクリロイル基である。したがって通常多官能ウレタンアクリレートオリゴマーは分子内に複数の(メタ)アクリロイル基を有し、かかる複数の(メタ)アクリロイル基が、複数のウレタン結合を有する構造により連結された構造を有している。
<Polyfunctional urethane acrylate oligomer>
The "polyfunctional urethane acrylate oligomer" means an acrylic acid derivative having two or more polymerizable functional groups in the molecule and further having a plurality of urethane bonds. The polymerizable functional group is typically a (meth) acryloyl group. Therefore, a polyfunctional urethane acrylate oligomer usually has a plurality of (meth) acryloyl groups in the molecule, and the plurality of (meth) acryloyl groups are linked by a structure having a plurality of urethane bonds.
前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの官能基数としては、2以上3以下が好ましく、2がより好ましい。前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの官能基数が2以上3以下であると、本発明の組成物の固化物(硬化物)の延伸性の低下を抑制することができる。前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーとしては、2官能のウレタンアクリレートオリゴマーと3官能のウレタンアクリレートオリゴマーの混合物としてもよく、2官能ウレタンアクリレートオリゴマーのみがより好ましい。 The number of functional groups of the polyfunctional urethane acrylate oligomer is preferably 2 or more and 3 or less, and more preferably 2. When the number of functional groups of the polyfunctional urethane acrylate oligomer is 2 or more and 3 or less, it is possible to suppress a decrease in stretchability of the solidified product (cured product) of the composition of the present invention. The polyfunctional urethane acrylate oligomer may be a mixture of a bifunctional urethane acrylate oligomer and a trifunctional urethane acrylate oligomer, and only the bifunctional urethane acrylate oligomer is more preferable.
前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーのガラス転移温度Tgが、−76℃以上20℃以下であることが好ましく、−51℃以上12℃以下であることがより好ましく、−40℃以上−5℃以下であることが更に好ましく、最も好ましいのは、−40℃以上−30℃以下である。前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーのガラス転移温度Tgが−76℃以上20℃以下であると、本発明の組成物の固化物(硬化物)の延伸性の低下を抑制することができ、固化物の形状を保持しやすくすることができる。
前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーのガラス転移温度Tgは、TG−DTA(株式会社リガク製)を用いた示差熱分析により測定することができる。
The glass transition temperature Tg of the polyfunctional urethane acrylate oligomer is preferably −76 ° C. or higher and 20 ° C. or lower, more preferably −51 ° C. or higher and 12 ° C. or lower, and −40 ° C. or higher and −5 ° C. or lower. More preferably, it is more preferably −40 ° C. or higher and −30 ° C. or lower. When the glass transition temperature Tg of the polyfunctional urethane acrylate oligomer is −76 ° C. or higher and 20 ° C. or lower, it is possible to suppress a decrease in the stretchability of the solidified product (cured product) of the composition of the present invention, and the solidified product The shape can be easily maintained.
The glass transition temperature Tg of the polyfunctional urethane acrylate oligomer can be measured by differential thermal analysis using TG-DTA (manufactured by Rigaku Co., Ltd.).
前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの重量平均分子量としては、10,000以上40,000以下が好ましく、12,000以上20,00以下がより好ましい。前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの重量平均分子量が10,000以上であると、架橋点が近接しすぎて延伸しにくくなることを抑制することができる。また、前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの重量平均分子量が40,000以下であると、前記単官能アクリレートモノマーとの相溶性が低下することを抑制することができる。
前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの重量平均分子量の測定方法としては、例えば、前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーを入手し、ゲル浸透クロマトグラフィーを用いて測定できる。
The weight average molecular weight of the polyfunctional urethane acrylate oligomer is preferably 10,000 or more and 40,000 or less, and more preferably 12,000 or more and 20,000 or less. When the weight average molecular weight of the polyfunctional urethane acrylate oligomer is 10,000 or more, it is possible to prevent the cross-linking points from being too close to each other and becoming difficult to stretch. Further, when the weight average molecular weight of the polyfunctional urethane acrylate oligomer is 40,000 or less, it is possible to suppress the decrease in compatibility with the monofunctional acrylate monomer.
As a method for measuring the weight average molecular weight of the polyfunctional urethane acrylate oligomer, for example, the polyfunctional urethane acrylate oligomer can be obtained and measured by gel permeation chromatography.
前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーとしては、例えば、UV−2000B、3000B、3200B、3300B、3700B、6640B(三菱ケミカル製);CN9782、CN959、CN9893、CN996、CN9290、CN965、CN964、CN980、CN971、CN9718、CN978、CN9004(サートマー製)などが挙げられる。これらの中でも、UV−3000B、3300B、3700B;CN9782が好ましく、UV−3000Bがより好ましい。 Examples of the polyfunctional urethane acrylate oligomer include UV-2000B, 3000B, 3200B, 3300B, 3700B, 6640B (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation); CN9782, CN959, CN9893, CN996, CN9290, CN965, CN964, CN980, CN971, CN9718, etc. Examples thereof include CN978 and CN9004 (manufactured by Sartmer). Among these, UV-3000B, 3300B, 3700B; CN9782 is preferable, and UV-3000B is more preferable.
−単官能アクリレートモノマー及び多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの含有量−
前記単官能アクリレートモノマー及び前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの含有量としては、その合計が組成物全量に対して95質量%以上であり、97.5質量%以上が好ましく、99質量%がより好ましい。前記単官能アクリレートモノマー及び前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの含有量の合計が組成物全量に対して95質量%未満であると、組成物が固まりにくくなり、所望の固化物を得ることができない場合がある。
-Contents of monofunctional acrylate monomer and polyfunctional urethane acrylate oligomer-
The total content of the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer is 95% by mass or more, preferably 97.5% by mass or more, and more preferably 99% by mass, based on the total amount of the composition. If the total content of the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer is less than 95% by mass with respect to the total amount of the composition, the composition may be difficult to solidify and a desired solidified product may not be obtained. be.
−単官能アクリレートモノマーと多官能ウレタンアクリレートオリゴマーのモル分率−
前記単官能アクリレートモノマー及び前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの含有量としては、前記単官能アクリレートモノマー及び前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーのモル分率(単官能アクリレートモノマー/多官能ウレタンアクリレートオリゴマー)が、99.9/0.1〜99.99/0.01であり、99.93/0.07〜99.99/0.01が好ましく、99.93/0.07〜99.98/0.02がより好ましい。前記単官能アクリレートモノマーは単独で硬化させると、粘稠液体になり立体造形を行うには不向きである。そこで、前記単官能アクリレートモノマーに所定量の架橋剤としての前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーを添加することにより、固化物(硬化物)の延伸性を維持しつつ固化物の形状を維持できる程度の強度を両立させることができることを見出した。
このとき、特許文献1のように多官能モノマーを全モノマーに対して0.5mol%以上添加すると、架橋成分が多くなりすぎるため延伸性を得ることができない。
また、分子量の小さい架橋剤を用いると、高分子のランダムな位置で距離の短い架橋が生じる場合があり、この架橋点は固定されているので、応力集中が生じやすく、延伸性を十分発揮しにくくなる場合がある。
本発明のように、微量の前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーで架橋を生じさせると、前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの反応に基づく化学架橋と、アクリルポリマー及びウレタンアクリレートの分子鎖同士によって生ずる物理架橋により、靭性の高い硬化物が得られる。更に、特定の分子量を持つ前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーを用いると、架橋点の距離が離れるため応力集中が生じにくく、延伸性をより向上させることができる。
-Mole fraction of monofunctional acrylate monomer and polyfunctional urethane acrylate oligomer-
As for the contents of the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer, the molar proportions of the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer (monofunctional acrylate monomer / polyfunctional urethane acrylate oligomer) are 99. It is 9 / 0.1-99.99 / 0.01, preferably 99.93 / 0.07 to 99.99 / 0.01, preferably 99.93 / 0.07 to 99.98 / 0.02. More preferred. When the monofunctional acrylate monomer is cured alone, it becomes a viscous liquid and is not suitable for three-dimensional modeling. Therefore, by adding the polyfunctional urethane acrylate oligomer as a cross-linking agent to the monofunctional acrylate monomer, the strength is such that the shape of the solidified product can be maintained while maintaining the stretchability of the solidified product (cured product). It was found that both can be achieved.
At this time, if 0.5 mol% or more of the polyfunctional monomer is added to all the monomers as in Patent Document 1, the amount of the cross-linking component becomes too large, and the stretchability cannot be obtained.
Further, when a cross-linking agent having a small molecular weight is used, cross-linking with a short distance may occur at random positions of the polymer, and since the cross-linking points are fixed, stress concentration is likely to occur and the stretchability is sufficiently exhibited. It may be difficult.
When cross-linking is caused by a small amount of the polyfunctional urethane acrylate oligomer as in the present invention, the chemical cross-linking based on the reaction of the polyfunctional urethane acrylate oligomer and the physical cross-linking caused by the molecular chains of the acrylic polymer and the urethane acrylate cause the cross-linking. A cured product with high toughness can be obtained. Further, when the polyfunctional urethane acrylate oligomer having a specific molecular weight is used, stress concentration is less likely to occur because the distance between the cross-linking points is long, and the stretchability can be further improved.
<重合開始剤>
前記重合開始剤としては、ラジカル重合を促進することができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光重合開始剤、熱重合開始剤などが挙げられる。
<Polymerization initiator>
The polymerization initiator is not particularly limited as long as it can promote radical polymerization, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a photopolymerization initiator and a thermal polymerization initiator.
<<光重合開始剤>>
前記光重合開始剤としては、光(特に波長220nm〜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。
前記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(irg 184)、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシドなどが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<< Photopolymerization Initiator >>
As the photopolymerization 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.
Examples of the photopolymerization initiator include acetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylaminoacetophenone, benzophenone, 2-chlorobenzophenone, p, p'-dichlorobenzophenone, p, p-bisdiethylaminobenzophenone and Michler ketone. , Phenyl, 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 (ig184), azobis Examples thereof include isobutyronitrile, benzoyl peroxide, di-tert-butyl peroxide and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
<<熱重合開始剤>>
前記熱重合開始剤としては、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、アゾ系開始剤、過酸化物開始剤、過硫酸塩開始剤、レドックス(酸化還元)開始剤などが挙げられる。
前記アゾ系開始剤としては、例えば、VA−044、VA−46B、V−50、VA−057、VA−061、VA−067、VA−086、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(VAZO 33)、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩(VAZO 50)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(VAZO 52)、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)(VAZO 64)、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル(VAZO 67)、1,1−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)(VAZO 88)(以上、DuPont Chemical社製)、2,2’−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(メチルイソブチレ−ト)(V−601)(以上、和光純薬工業株式会社製)などが挙げられる。
前記過酸化物開始剤としては、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化アセチル、過酸化ラウロイル、過酸化デカノイル、ジセチルパーオキシジカーボネート、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート(商品名:Perkadox 16S、Akzo Nobel社製)、ジ(2−エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシピバレート(商品名:Lupersol 11、Elf Atochem社製)、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(商品名:Trigonox 21−C50、Akzo Nobel社製)、過酸化ジクミルなどが挙げられる。
前記過硫酸塩開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムなどが挙げられる。
前記レドックス(酸化還元)開始剤としては、例えば、過硫酸塩開始剤とメタ亜硫酸水素ナトリウム及び亜硫酸水素ナトリウムのような還元剤との組合せ、有機過酸化物と第3級アミンとに基づく系(例えば、過酸化ベンゾイルとジメチルアニリンとに基づく系)、有機ヒドロパーオキシドと遷移金属とに基づく系(例えば、クメンヒドロパーオキシドとコバルトナフテートとに基づく系)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。
<< Thermal Polymerization Initiator >>
The thermal polymerization initiator is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, an azo-based initiator, a peroxide initiator, a persulfate initiator, and a redox (oxidation-reduction) initiator. And so on.
Examples of the azo-based initiator include VA-044, VA-46B, V-50, VA-057, VA-061, VA-067, VA-086, 2,2'-azobis (4-methoxy-2). , 4-Dimethylvaleronitrile) (VAZO 33), 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride (VAZO 50), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (VAZO 52) ), 2,2'-Azobis (isobutyronitrile) (VAZO 64), 2,2'-azobis-2-methylbutyronitrile (VAZO 67), 1,1-azobis (1-cyclohexanecarbonitrile) ( VAZO 88) (above, manufactured by DuPont Chemical), 2,2'-azobis (2-cyclopropylpropionitrile), 2,2'-azobis (methylisobutyrate) (V-601) (above, Wako Pure Chemicals) (Manufactured by Kogyo Co., Ltd.) and the like.
Examples of the peroxide initiator include benzoyl peroxide, acetyl peroxide, lauroyl peroxide, decanoyl peroxide, disetylperoxydicarbonate, and di (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate (trade name). : Perkadox 16S, manufactured by Akzo Nobel), di (2-ethylhexyl) peroxydicarbonate, t-butylperoxypivalate (trade name: Lupersol 11, manufactured by Elf Atchem), t-butylperoxy-2-ethyl Hexanoate (trade name: Trigonox 21-C50, manufactured by Akzo Nobel), dicumyl peroxide and the like can be mentioned.
Examples of the persulfate initiator include potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate and the like.
Examples of the redox (oxidation-reduction) initiator include a combination of a persulfate initiator and a reducing agent such as sodium metahydrosulfate and sodium hydrogen sulfite, and a system based on an organic peroxide and a tertiary amine ( For example, a system based on benzoyl peroxide and dimethylaniline), a system based on an organic hydroperoxide and a transition metal (for example, a system based on cumenehydroperoxide and cobalt naphthate) and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
前記重合開始剤の含有量としては、組成物全量に対して、5質量%以下が好ましく、1質量%以上3質量%以下がより好ましい。 The content of the polymerization initiator is preferably 5% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 3% by mass or less, based on the total amount of the composition.
<その他の成分>
前記その他の成分としては、前記単官能アクリレートモノマーと前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの含有量の合計が組成物全量に対して95質量%以上であれば、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。例えば、見た目や触感を制御する目的で着色剤や溶剤を加えたり、造形を安定させるために界面活性剤、粘度調整剤及び滑剤などを添加したり、組成物や固化物(硬化物)の性質を長期間維持するため、重合禁止剤や紫外線吸収剤、などを加えてもよい。
<Other ingredients>
The other components are not particularly limited as long as the total content of the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer is 95% by mass or more with respect to the total amount of the composition, and are appropriately selected depending on the intended purpose. can do. For example, colorants and solvents are added to control the appearance and feel, surfactants, viscosity modifiers and lubricants are added to stabilize the molding, and the properties of the composition and solidified product (cured product). In order to maintain the above for a long period of time, a polymerization inhibitor, an ultraviolet absorber, or the like may be added.
<<着色剤>>
前記着色剤としては、例えば、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。
前記顔料としては、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。
前記無機顔料としては、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。
前記有機顔料としては、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(例えば、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料などが挙げられる。
また、顔料の分散性をより良好なものとするため、分散剤を更に含んでもよい。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。
前記染料としては、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。
なお、マテリアルジェッティング方式に用いる場合、エネルギー線硬化型液体中における分散性等を考慮して適宜決定すればよく、前駆体の全量に対して、0.1質量%以上5質量%以下が好ましい。
前記組成物に上記材料を調製する手段や条件は特に限定されないが、例えば、不飽和酸モノマー、金属塩、重合性モノマー、及びその他の成分等をボールミル、キティーミル、ディスクミル、ピンミル、ダイノーミルなどの分散機に投入し、前記組成物と混合することにより調製することができる。
<< Colorant >>
As the colorant, for example, various pigments and dyes that impart black, white, magenta, cyan, yellow, green, orange, glossy colors such as gold and silver, and the like can be used.
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 the organic pigment 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 and isoindolinone pigments. Polycyclic pigments such as quinophthalone pigments, dye chelate (for example, basic dye type chelate, acidic dye type chelate, etc.), dyeing lake (for example, basic dye type lake, acidic dye type lake, etc.), nitro pigment, nitroso pigment , Aniline black, daylight fluorescent pigments and the like.
Further, in order to improve the dispersibility of the pigment, a dispersant may be further contained. 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.
When used in the material jetting method, it may be appropriately determined in consideration of dispersibility in the energy ray-curable liquid, and is preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less with respect to the total amount of the precursor. ..
The means and conditions for preparing the material in the composition are not particularly limited, but for example, unsaturated acid monomers, metal salts, polymerizable monomers, and other components are added to ball mills, kitty mills, disc mills, pin mills, dyno mills, and the like. It can be prepared by putting it in the disperser of the above and mixing it with the above composition.
<<粘度調整剤>>
前記粘度調整剤としては、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。
<<滑剤>>
前記滑剤としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂、クマロン樹脂、脂肪酸エステル、グリセライド、ワックスなどが挙げられる。
<<重合禁止剤>>
前記重合禁止剤としては、例えば、フェノール化合物[ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、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)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン等]、硫黄化合物[ジラウリルチオジプロピオネート等]、リン化合物[トリフェニルフォスファイト等]、アミン化合物[フェノチアジン等]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。
重合禁止剤の含有量は、組成物全量に対して5質量%以下が好ましく、モノマーの安定性及び重合速度の観点から、0.1質量%以上5質量%以下がより好ましい。
<< Viscosity modifier >>
Examples of the viscosity modifier include acrylic resin, butyral resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl alcohol and the like.
<< Lubricant >>
Examples of the lubricant include polyester resin, polyvinyl acetate resin, silicone resin, kumaron resin, fatty acid ester, glyceride, and wax.
<< Polymerization inhibitor >>
Examples of the polymerization inhibitor include phenol compounds [hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 2,2-methylene-bis- (4-methyl-6-t-butylphenol). ), 1,1,3-Tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl) butane, etc.], sulfur compounds [dilaurylthiodipropionate, etc.], phosphorus compounds [triphenylphosphite, etc.] ], Amine compounds [phenothiazine, etc.] and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
The content of the polymerization inhibitor is preferably 5% by mass or less based on the total amount of the composition, and more preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less from the viewpoint of the stability of the monomer and the polymerization rate.
(高分子量体)
本発明の高分子量体は、本発明の立体造形用組成物を固化して得られるものである。
本発明の高分子量体は本発明の立体造形用組成物に含まれる単官能アクリレートモノマーと多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの重合体を含有する。
本発明の高分子量体は、400%歪み時の引張応力が、0.02MPa以上0.6MPa以下であることが好ましく、0.02MPa以上0.2MPa以下であることが好ましい。前記400%歪み時の引張応力が、0.02MPa以上0.6MPa以下であると、生体質感に近い臓器モデルとすることができる。
前記400%歪み時の引張応力の測定方法は、以下の方法を用いて測定する。
(High molecular weight body)
The high molecular weight body of the present invention is obtained by solidifying the three-dimensional modeling composition of the present invention.
The high molecular weight compound of the present invention contains a polymer of a monofunctional acrylate monomer and a polyfunctional urethane acrylate oligomer contained in the composition for three-dimensional modeling of the present invention.
The high molecular weight material of the present invention preferably has a tensile stress at the time of 400% strain of 0.02 MPa or more and 0.6 MPa or less, and preferably 0.02 MPa or more and 0.2 MPa or less. When the tensile stress at the time of 400% strain is 0.02 MPa or more and 0.6 MPa or less, an organ model close to the biological texture can be obtained.
The method for measuring the tensile stress at the time of 400% strain is measured by using the following method.
[400%歪み時の引張応力]
−引張評価試験片の作製−
厚さ4mmのシリコーン樹脂(十川ゴム製)を、引張6号形ダンベル状の試験片打抜刃(JIS K 6251準拠、高分子計器株式会社)で打ち抜き、6号形ダンベル状の穴が開いたシリコーンシートを得る。
得られたシリコーンシートをソーダ石灰ガラス板(GB300、アズワン製)の上に乗せ、6号形ダンベル状の穴に立体造形用組成物を1.0g流し入れ、紫外線照射機(装置名:SPOT CURE SP5−250DB、ウシオ電機株式会社製)で350mJ/cm2の光量を照射し、立体造形用組成物を固化(硬化)させる。
立体造形用組成物を穴へ流しいれる工程と、紫外線照射による硬化の工程を、6号形ダンベル状の穴が固化物(硬化物)で満たされるまで繰り返す。
シリコーンシートを外し、固化物(硬化物)とガラス板とを分離して、引張評価試験片を得る。
−引張試験評価−
縦型電動計測スタンド(EMX−1000N、株式会社イマダ製)にデジタルフォースゲージ(ZTS−50N、株式会社イマダ製)を取り付け、引張評価試験片の両端をフィルムチャック(FC−41U、株式会社イマダ製)で固定し、100mm/minの速度で引張試験を行う。その他の引張試験条件は、JIS K 6251:2017に準ずる。なお、使用する引張評価試験片は、上述の作製において、亀裂や空隙が無いもののみを引張評価に用いる。5個の試験片による評価の平均値を評価として用いる。
[Tensile stress at 400% strain]
-Preparation of tensile evaluation test piece-
A 4 mm thick silicone resin (made by Togawa Rubber) was punched with a tensile No. 6 dumbbell-shaped test piece punching blade (JIS K 6251 compliant, Polymer Instruments Co., Ltd.), and a No. 6 dumbbell-shaped hole was opened. Obtain a silicone sheet.
The obtained silicone sheet was placed on a soda-lime glass plate (GB300, manufactured by AS ONE), 1.0 g of the three-dimensional modeling composition was poured into the No. 6 dumbbell-shaped hole, and an ultraviolet irradiator (device name: SPOT CURE SP5) was poured. -250DB, manufactured by Ushio, Inc.) is irradiated with a light amount of 350 mJ / cm2 to solidify (cure) the three-dimensional modeling composition.
The step of pouring the three-dimensional modeling composition into the hole and the step of curing by ultraviolet irradiation are repeated until the No. 6 dumbbell-shaped hole is filled with the solidified product (cured product).
The silicone sheet is removed, and the solidified product (cured product) and the glass plate are separated to obtain a tensile evaluation test piece.
-Tensile test evaluation-
A digital force gauge (ZTS-50N, manufactured by Imada Co., Ltd.) is attached to a vertical electric measuring stand (EMX-1000N, manufactured by Imada Co., Ltd.), and both ends of the tensile evaluation test piece are film chucks (FC-41U, manufactured by Imada Co., Ltd.). ), And a tensile test is performed at a speed of 100 mm / min. Other tensile test conditions conform to JIS K 6251: 2017. As for the tensile evaluation test pieces to be used, only those having no cracks or voids are used for the tensile evaluation in the above-mentioned preparation. The average value of the evaluation by 5 test pieces is used as the evaluation.
(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を固化して得られる柔軟材料により造形されるものである。
本発明の立体造形物の用途としては、特に制限はなく、目的応じて適宜選択することができる。例えば、臓器モデルとして専ら好適に用いることができる。
本発明の立体造形物は、400%歪み時の引張応力が、0.02MPa以上0.6MPa以下であることが好ましく、0.02MPa以上0.2MPa以下であることが好ましい。前記400%歪み時の引張応力が、0.02MPa以上0.6MPa以下であると、生体質感に近い臓器モデルとすることができる。即ち、臓器モデルが与える触感及び質感は、実際の臓器から押し返される感覚と近似する。これは、臓器モデルが剛体(rigid body)であることが多いため、臓器モデルを持ったり指で押したりするときの感覚、すなわち、圧縮したときにかかる反発力が「臓器モデルの質感」とつながる。一方、臓器モデルを用いて手技トレーニングを行う場合は、臓器モデルを切開、剥離、縫合(結紮)などの工程を伴う。この時、臓器モデルが与える質感は、臓器モデルを引っ張った感覚と近似する。これは、上記工程で臓器モデルをつまんだり、縫合のために部位を寄せたりする感覚に支配される。本発明における臓器モデルは手技トレーニングに用いることを想定しているため、引張強度を制御することが重要である。すなわち、少なくとも400%以上の伸びが無いと生体としては不自然であり、そのため臓器モデルとして用いる場合には400%以上伸びることが求められ、さらに400%以上伸ばした時の引張強度が実際の臓器の感触と近いほど、手技トレーニング用の臓器モデルとして好適であることが本発明者らによって見出された。400%伸びの時点で、引張応力が0.02MPa未満だと脂肪よりも柔らかいため、臓器モデルとしての用途がほとんどなく、0.6MPaを超えると柔軟性がある臓器としての事例は限られる。更に0.02MPa以上0.2MPa以下の範囲に収まると、鉗子などを用いて引っ張ることができるので、臓器モデルの用途としての適用範囲を広くすることができる。
(Three-dimensional model)
The three-dimensional model of the present invention is formed by a flexible material obtained by solidifying the three-dimensional model composition of the present invention.
The use of the three-dimensional model of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, it can be suitably used exclusively as an organ model.
In the three-dimensional model of the present invention, the tensile stress at the time of 400% strain is preferably 0.02 MPa or more and 0.6 MPa or less, and preferably 0.02 MPa or more and 0.2 MPa or less. When the tensile stress at the time of 400% strain is 0.02 MPa or more and 0.6 MPa or less, an organ model close to the biological texture can be obtained. That is, the tactile sensation and texture given by the organ model are similar to the sensation of being pushed back from the actual organ. This is because the organ model is often a rigid body, so the sensation of holding the organ model or pushing it with a finger, that is, the repulsive force applied when it is compressed, is linked to the "texture of the organ model". .. On the other hand, when the procedure training is performed using the organ model, steps such as incision, peeling, and suturing (ligation) of the organ model are involved. At this time, the texture given by the organ model is similar to the feeling of pulling the organ model. This is dominated by the sensation of pinching the organ model in the above steps and pulling the site together for suturing. Since the organ model in the present invention is assumed to be used for procedure training, it is important to control the tensile strength. That is, it is unnatural as a living body unless it is stretched by at least 400% or more. Therefore, when it is used as an organ model, it is required to stretch by 400% or more, and the tensile strength when it is further stretched by 400% or more is the actual organ. It was found by the present inventors that the closer it is to the feel of, the more suitable it is as an organ model for procedure training. At the time of 400% elongation, if the tensile stress is less than 0.02 MPa, it is softer than fat, so it has almost no use as an organ model, and if it exceeds 0.6 MPa, there are only a limited number of cases as a flexible organ. Further, if it falls within the range of 0.02 MPa or more and 0.2 MPa or less, it can be pulled by using forceps or the like, so that the range of application as an organ model can be widened.
(立体造形物の製造方法)
本発明の立体造形物の製造方法は、単官能アクリレートモノマーと、多官能ウレタンアクリレートオリゴマーと、を含有し、前記単官能アクリレートモノマー及び前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの含有量が組成物全量に対して95質量%以上であり、前記単官能アクリレートモノマー及び前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーのモル分率(単官能アクリレートモノマー/多官能ウレタンアクリレートオリゴマー)が、99.9/0.1〜99.99/0.01である立体造形用組成物を、固化する固化工程を含み、更に応じてその他の工程を含む。
即ち、本発明の立体造形物の製造方法は、本発明の立体造形用組成物を固化する固化工程を含む。
(Manufacturing method of three-dimensional model)
The method for producing a three-dimensional model of the present invention contains a monofunctional acrylate monomer and a polyfunctional urethane acrylate oligomer, and the content of the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer is relative to the total amount of the composition. It is 95% by mass or more, and the molar fraction (monofunctional acrylate monomer / polyfunctional urethane acrylate oligomer) of the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer is 99.9 / 0.1-99.99 / 0. It includes a solidification step of solidifying the three-dimensional modeling composition of 0.01, and further includes other steps accordingly.
That is, the method for producing a three-dimensional model of the present invention includes a solidification step of solidifying the three-dimensional model composition of the present invention.
<固化工程>
前記固化工程はとしては、前記立体造形用組成物を固化することができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記立体造形用組成物のブロック(固化物、硬化物)を生成し任意の形状に切削する方法や、前記立体造形用組成物の固化物を熱溶融させて注型成形する方法、前記立体造形用組成物を型の中に封入して固化する方法、前記立体造形用組成物を用いて積層造形する方法、などがある。
<solidification process>
The solidification step is not particularly limited as long as the three-dimensional modeling composition can be solidified, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a block (solidification, curing) of the three-dimensional modeling composition can be selected. A method of generating an object) and cutting it into an arbitrary shape, a method of thermally melting a solidified product of the three-dimensional modeling composition to form a cast, and a method of encapsulating the three-dimensional modeling composition in a mold to solidify it. There are a method, a method of laminating molding using the three-dimensional modeling composition, and the like.
<<立体造形用組成物を型の中に封入して固化する方法>>
型を用いて成形する場合、前記立体造形用組成物を所望の形状の型に封入しこれを固化(硬化)させることが好ましい。前記立体造形用組成物の固化物を熱溶融して型に流し込む方法では、溶融物の粘度が高いことや、熱がかかることで当初の質感が変化する懸念がある。
前記立体造形用組成物を用いた型成形の方法は、立体造形物の三次元データに基づき、切削装置や3次元プリンター等を用いて立体造形物を製造するための型を成形する型成形工程と、この型に前記立体造形用組成物を流し込んで硬化させて造形する造形工程と、を含む。
<< Method of encapsulating a three-dimensional modeling composition in a mold and solidifying it >>
When molding using a mold, it is preferable to enclose the three-dimensional molding composition in a mold having a desired shape and solidify (cure) the composition. In the method of hot-melting the solidified product of the three-dimensional modeling composition and pouring it into a mold, there is a concern that the viscosity of the melt is high and the initial texture changes due to heat.
The mold molding method using the three-dimensional molding composition is a mold molding step of molding a mold for manufacturing a three-dimensional model using a cutting device, a three-dimensional printer, or the like based on three-dimensional data of the three-dimensional model. And the molding step of pouring the composition for three-dimensional molding into this mold and curing it to form the mold.
型成形工程で用いる3次元プリンターとしては、特に方式を限定するものではないが、前記立体造形用組成物を注入して硬化させるものであるから、前記立体造形用組成物の漏れの無いような材質や方式を用いる方式であることが好ましい。
具体的には、熱溶解積層法(FDM)、光造形法(ステレオリソグラフィー)、マテリアルジェッティング及びバインダージェッティングなどのインクジェット方式、粉末焼結積層造形(SLS/SLM)などが好ましい。なお、熱溶解積層法(FDM)は、熱可塑性樹脂を含む材料を加熱して軟化物とし、それを押し出して積層させた積層体としての立体造形物を形成する方法である。
The three-dimensional printer used in the mold molding process is not particularly limited in method, but since the three-dimensional modeling composition is injected and cured, there is no leakage of the three-dimensional modeling composition. It is preferable that the method uses a material or method.
Specifically, fused deposition modeling (FDM), stereolithography (stereolithography), inkjet methods such as material jetting and binder jetting, powder sintering lamination modeling (SLS / SLM), and the like are preferable. The Fused Deposition Modeling Method (FDM) is a method of heating a material containing a thermoplastic resin to form a softened product, and extruding the material to form a three-dimensional model as a laminated body.
また、3次元プリンター以外の型を成形する工程で用いる手段としては、例えば、切削RPマシンやNC旋盤、印象材、機械研磨、などの切削加工による手段などが好ましい。これらの中でも、型を成形する工程で用いる手段としては、熱溶解積層法(FDM)及び切削RPマシンが好ましい。
型を熱溶解積層法(FDM)又は切削RPマシンにより製造した場合、立体造形物を製造する際に用いる三次元データに対し、階段構造を形成させるための特別なデータ処理を実行しなくても、熱溶解積層法(FDM)自体の堆積跡又は切削RPマシンによる切削跡に由来して階段構造が形成され、且つ階段構造における段差が略等間隔になる場合があるためである。
Further, as a means used in a process of forming a mold other than a three-dimensional printer, for example, a means by cutting such as a cutting RP machine, an NC lathe, an impression material, or mechanical polishing is preferable. Among these, the Fused Deposition Modeling (FDM) and the cutting RP machine are preferable as the means used in the process of molding the mold.
When the mold is manufactured by the thermal melting lamination method (FDM) or the cutting RP machine, the three-dimensional data used when manufacturing the three-dimensional model does not need to perform special data processing for forming the staircase structure. This is because the staircase structure may be formed from the accumulation traces of the thermal melting lamination method (FDM) itself or the cutting traces by the cutting RP machine, and the steps in the staircase structure may be substantially evenly spaced.
次に、成形された型に前記立体造形用組成物を流し込んで硬化させる。例えば、雄型(コア)の型及び雌型(キャビティー)の型を組み合わせ、両者の間に形成された隙間に前記立体造形用組成物を流し込んで硬化させる。
熱重合開始剤を用いて硬化する場合には、開始剤の種類に応じて反応温度を制御する。前記立体造形用組成物を注入し、密閉して空気(酸素)を遮断した後、室温もしくは所定温度に加温して重合反応を進行させる。重合が完了した後、型から取り出すことにより、立体造形物が形成される。
光重合開始剤を用いて硬化する場合には、硬化手段として、紫外線等のエネルギー線を該前駆体に照射する必要がある。このため、使用する型はエネルギー線に対して透明な材質で構成される。このような型に注入し、密閉して空気(酸素)を遮断した後、型の外側からエネルギー線を照射する。この様にして重合が完了した後、型から取り出すことにより、立体造形物が形成される。
Next, the three-dimensional molding composition is poured into the molded mold and cured. For example, a male mold (core) mold and a female mold (cavity) mold are combined, and the three-dimensional modeling composition is poured into a gap formed between the two and cured.
When curing with a thermal polymerization initiator, the reaction temperature is controlled according to the type of initiator. The composition for three-dimensional modeling is injected, sealed to block air (oxygen), and then heated to room temperature or a predetermined temperature to allow the polymerization reaction to proceed. After the polymerization is completed, it is taken out from the mold to form a three-dimensional model.
When curing with a photopolymerization initiator, it is necessary to irradiate the precursor with energy rays such as ultraviolet rays as a curing means. Therefore, the mold used is made of a material that is transparent to the energy rays. After injecting into such a mold and sealing it to block air (oxygen), energy rays are irradiated from the outside of the mold. After the polymerization is completed in this way, a three-dimensional model is formed by removing it from the mold.
<<立体造形用組成物を用いて積層造形する方法>>
前記立体造形用組成物を用いて積層造形する場合、前記立体造形用組成物に活性エネルギー線を照射してラジカル重合させることで成膜し、これを積層することで立体造形物を得る方式が特に好ましい。かかる方式としては、例えば、ステレオリソグラフィー(以下、SLA方式)及びマテリアルジェッティング方式(以下、MJ方式)、などが挙げられる。
<< Method of Laminated Modeling Using Composition for Three-dimensional Modeling >>
In the case of laminating modeling using the three-dimensional modeling composition, a method is used in which the three-dimensional modeling composition is irradiated with active energy rays and radically polymerized to form a film, and the three-dimensional modeling composition is laminated to obtain a three-dimensional model. Especially preferable. Examples of such a method include stereolithography (hereinafter, SLA method) and material jetting method (hereinafter, MJ method).
[SLA方式]
前記SLA方式は前記立体造形用組成物を一層ずつ露光することにより、順次硬化させ積層させて立体造形物を形成することを特徴とする。
この積層体の各層は、前記立体造形用組成物の液面に光を照射することにより得られる。 尚、液面は、リコーター等で均すことができる。このとき、光を選択的に照射すると、所望のパターンの断面を有する固化物(断面硬化層)を得ることができる。
立体造形物の製造方法は、前記立体造形用組成物に光を照射して、前記立体造形用組成物の固化物(断面硬化層)を形成し、この固化物(断面硬化層)の上に、前記立体造形用組成物を再度供給し、光を照射して、前記立体造形用組成物の固化物(断面硬化層)をさらに形成し、以後、これを繰り返すことにより、複数の固化物(断面硬化層)を積層し一体化してなる立体造形物を得るものである。
[SLA method]
The SLA method is characterized in that by exposing the three-dimensional modeling composition layer by layer, the composition is sequentially cured and laminated to form a three-dimensional modeling object.
Each layer of this laminated body is obtained by irradiating the liquid surface of the three-dimensional modeling composition with light. The liquid level can be leveled with a recorder or the like. At this time, by selectively irradiating with light, a solidified product (cross-section cured layer) having a cross section of a desired pattern can be obtained.
The method for producing a three-dimensional model is to irradiate the three-dimensional modeling composition with light to form a solidified product (cross-section cured layer) of the three-dimensional modeled composition, and to form the solidified product (cross-section cured layer) on the solidified product (cross-section cured layer). , The three-dimensional modeling composition is supplied again and irradiated with light to further form a solidified product (cross-sectional cured layer) of the three-dimensional modeling composition, and thereafter, by repeating this, a plurality of solidified products ( A three-dimensional model formed by laminating (cross-section cured layers) and integrating them is obtained.
前記立体造形用組成物に光を選択的に照射する手段としては、特に制限されるものではなく、種々の手段を採用することができる。
例えば、(a)レーザー光、又はレンズ、ミラー等を用いて得られた収束光等を走査させながら組成物に照射する手段、(b)所定のパターンの光透過部を有するマスクを用い、このマスクを介して非収束光を組成物に照射する手段、(c)多数の光ファイバーを束ねてなる導光部材を用い、この導光部材における所定のパターンに対応する光ファイバーを介して、光を組成物に照射する手段、(d)一定の領域毎に一括露光を繰り返し実行する手段、等を採用することができる。
また、上記(b)のマスクを用いる手段においては、マスクとして、液晶表示装置と同様の原理により、所定のパターンに従って、光透過領域と光不透過領域とよりなるマスク像を電気光学的に形成するものを用いることもできる。
目的とする立体造形物が、微細な部分を有するもの、又は高い寸法精度が要求されるものである場合には、前記立体造形用組成物に選択的に光を照射する手段として、スポット径の小さいレーザー光を走査する手段を採用することが好ましい。
なお、容器内に前記立体造形用組成物が収容されている場合、光の照射面(例えば、収束光の走査平面)は、組成物の液面、透光性容器の器壁との接触面の何れであってもよい。 前記立体造形用組成物の液面又は器壁との接触面を光の照射面とする場合には、容器の外部から直接又は器壁を介して光を照射することができる。
本発明の立体造形物は、上述したように、光積層造形法等の光学的立体造形法により製造することができる。
光学的立体造形法においては、通常、前記立体造形用組成物の特定部分を硬化させた後、光の照射位置(照射面)を、既硬化部分から未硬化部分に連続的に又は段階的に移動させることにより、硬化部分を積層させて所望の立体形状とする。
ここで、照射位置の移動は、種々の方法によって行うことができ、例えば、光源、組成物の収容容器、組成物の既硬化部分の何れかを移動させたり、収容容器に組成物を追加供給したりする等の方法が挙げられる。
ステレオリソグラフィー造形機としては市販のものを用いても良い。市販のステレオリソグラフィー造形機としては、Form2(Formlab製)等が挙げられる。
The means for selectively irradiating the three-dimensional modeling composition with light is not particularly limited, and various means can be adopted.
For example, (a) a means for irradiating the composition while scanning a laser beam or a convergent light obtained by using a lens, a mirror, or the like, and (b) a mask having a light transmitting portion having a predetermined pattern are used. A means for irradiating the composition with non-convergent light via a mask, (c) a light guide member formed by bundling a large number of optical fibers is used, and light is composed via an optical fiber corresponding to a predetermined pattern in the light guide member. A means for irradiating an object, (d) a means for repeatedly performing batch exposure for each fixed area, and the like can be adopted.
Further, in the means using the mask of (b) above, as a mask, a mask image composed of a light transmitting region and a light opaque region is electro-optically formed according to a predetermined pattern by the same principle as that of a liquid crystal display device. It is also possible to use the one that does.
When the target three-dimensional model has fine parts or requires high dimensional accuracy, the spot diameter is used as a means for selectively irradiating the three-dimensional structure composition with light. It is preferable to employ means for scanning a small laser beam.
When the three-dimensional modeling composition is contained in the container, the light irradiation surface (for example, the scanning plane of the convergent light) is the liquid surface of the composition and the contact surface with the vessel wall of the translucent container. It may be any of. When the liquid surface of the three-dimensional modeling composition or the contact surface with the vessel wall is used as the light irradiation surface, light can be irradiated directly from the outside of the container or through the vessel wall.
As described above, the three-dimensional model of the present invention can be produced by an optical three-dimensional modeling method such as an additive manufacturing method.
In the optical three-dimensional modeling method, usually, after curing a specific portion of the three-dimensional modeling composition, the light irradiation position (irradiation surface) is continuously or stepwise from the cured portion to the uncured portion. By moving, the cured portions are laminated to form a desired three-dimensional shape.
Here, the irradiation position can be moved by various methods, for example, any one of the light source, the storage container of the composition, and the cured portion of the composition can be moved, or the composition is additionally supplied to the storage container. There are methods such as doing.
A commercially available stereolithography modeling machine may be used. Examples of a commercially available stereolithography modeling machine include Form2 (manufactured by Formlab) and the like.
[MJ方式]
前記MJ方式は、前記立体造形用組成物による膜を形成する第一の工程と、前記第一の工程で形成した膜を固化する第二の工程と、を複数回繰り返すことを含み、前記膜(層)を積層させて造形物を形成し、更に必要に応じてその他の工程を含む。
また、前記MJ方式は、前記立体造形用組成物による膜を形成する第一の工程と、
前記立体造形用組成物による膜を形成した位置とは異なる位置に、硬化性支持材料を含有する硬化性支持組成物による膜を形成する第三の工程と、前記第一の工程及び第三の工程で形成された膜を固化する第四の工程と、を複数回繰り返すことを含み、前記膜(層)を積層させて造形物を形成し、更に必要に応じてその他の工程を含む。
[MJ method]
The MJ method includes repeating a first step of forming a film with the three-dimensional modeling composition and a second step of solidifying the film formed in the first step a plurality of times, and the film. (Layer) is laminated to form a modeled object, and if necessary, other steps are included.
In addition, the MJ method includes the first step of forming a film with the three-dimensional modeling composition and
The third step of forming the film by the curable support composition containing the curable support material at a position different from the position where the film by the three-dimensional modeling composition was formed, and the first step and the third step. The fourth step of solidifying the film formed in the step is repeated a plurality of times, and the film (layer) is laminated to form a modeled product, and further includes other steps as necessary.
前記硬化性支持材料とは、前記立体造形用組成物とは異なる組成物であり、従来用いられているサポート材の材料であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特開2019−151097号公報に記載のものなどが挙げられる。 The curable support material is a composition different from the three-dimensional modeling composition, and is not particularly limited as long as it is a conventionally used support material material, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, those described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-151097 can be mentioned.
前記MJ方式は、ヘッドの個数を増やすことにより、着色インクや他のラジカル重合する材料を同時に造形できるため、カラー造形や他の部材とのハイブリッド造形に対応できる。
前記繰り返し回数としては、作製する立体造形物の大きさ、形状、構造などに応じて異なり一概には規定できないが、1層あたりの厚みが10μm〜50μmの範囲であれば、精度よく、剥離することもなく造形することが可能であるため、作製する立体造形物の高さ分だけ繰り返して積層することが好ましい。
膜を形成する工程は、前記立体造形用組成物による膜を形成する工程であり、膜を形成する手段により実施される。なお、膜形成の際に前記立体造形用組成物以外の液体を付与できる場合は、前記立体造形用組成物の添加量を変えた(添加物を入れないことも含む)液体を塗布することもできる。
前記膜を形成する手段としては、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、ディスペンサー方式、スプレー方式、インクジェット方式などが挙げられる。なお、これらの方式を実施するには公知の装置を好適に使用することができる。
これらの中でも、前記ディスペンサー方式は、液滴の定量性に優れるが、塗布面積が狭くなり、前記スプレー方式は、簡便に微細な吐出物を形成でき、塗布面積が広く、塗布性に優れるが、液滴の定量性が悪く、スプレー流による飛散が発生する。このため、本発明においては、前記インクジェット方式が特に好ましい。前記インクジェット方式は、前記スプレー方式に比べ、液滴の定量性がよく、前記ディスペンサー方式に比べ、塗布面積が広くできる利点があり、複雑な立体形状を精度良くかつ効率よく形成し得る点で好ましい。
インクジェット光造形機としては市販のものを用いても良い。市販のインクジェット装置としては、アジリスタ(株式会社キーエンス製)等が挙げられる。
In the MJ method, by increasing the number of heads, colored ink and other radically polymerized materials can be molded at the same time, so that it can be used for color molding and hybrid molding with other members.
The number of repetitions varies depending on the size, shape, structure, etc. of the three-dimensional model to be produced and cannot be unconditionally specified, but if the thickness per layer is in the range of 10 μm to 50 μm, it can be peeled off with high accuracy. Since it is possible to model without any problem, it is preferable to repeatedly stack the three-dimensional model to be produced by the height of the model.
The step of forming a film is a step of forming a film with the three-dimensional modeling composition, and is carried out by means for forming the film. If a liquid other than the three-dimensional modeling composition can be applied at the time of film formation, a liquid in which the amount of the three-dimensional modeling composition added is changed (including the case where no additive is not added) may be applied. can.
The means for forming the film is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a dispenser method, a spray method, and an inkjet method. A known device can be preferably used to carry out these methods.
Among these, the dispenser method is excellent in quantification of droplets, but the coating area is narrow, and the spray method can easily form fine ejected substances, has a wide coating area, and is excellent in coating property. The quantification of droplets is poor, and scattering occurs due to the spray flow. Therefore, in the present invention, the inkjet method is particularly preferable. The inkjet method has an advantage that the quantification of droplets is better than that of the spray method and a large coating area can be obtained as compared with the dispenser method, and is preferable in that a complicated three-dimensional shape can be formed accurately and efficiently. ..
A commercially available inkjet stereolithography machine may be used. Examples of commercially available inkjet devices include Azilista (manufactured by KEYENCE CORPORATION) and the like.
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.
(実施例1)
−立体造形用組成物1の調製−
単官能アクリレートモノマーとして、2−ヒドロキシエチルアクリレート(東京化成工業製、分子量:116.05)99.5質量部、多官能ウレタンアクリレートオリゴマーとしてUV−6640B(重量平均分子量:5000、オリゴマー単体のガラス転移温度:12℃、アクリル官能基数:2、三菱ケミカル製)0.5質量部、光重合開始剤として、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(Omnirad 184、IGM Resins B.V.製)2質量部を加え24時間攪拌し、立体造形用組成物1を得た。
攪拌後、オリゴマー及び開始剤がモノマーに溶解していることを確認する。単官能アクリレートモノマーと多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの総計が全重量の98質量%であり、前記単官能アクリレートモノマーと前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーのモル分率(単官能アクリレートモノマー/多官能ウレタンアクリレートオリゴマー)は、99.988/0.012である。
(Example 1)
-Preparation of composition 1 for three-dimensional modeling-
2-Hydroxyethyl acrylate (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., molecular weight: 116.05) 99.5 parts by mass as monofunctional acrylate monomer, UV-6640B (weight average molecular weight: 5000, glass transition of oligomer alone) as polyfunctional urethane acrylate oligomer Temperature: 12 ° C., Number of acrylic functional groups: 2, manufactured by Mitsubishi Chemical) 0.5 parts by mass, and 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone (Omnirad 184, manufactured by IGM Resins BV) as a photopolymerization initiator was added by 2 parts by mass. The mixture was stirred for 24 hours to obtain a three-dimensional modeling composition 1.
After stirring, confirm that the oligomer and initiator are dissolved in the monomer. The total of the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer is 98% by mass of the total weight, and the molar ratio of the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer (monofunctional acrylate monomer / polyfunctional urethane acrylate oligomer). Is 99.988 / 0.012.
−引張評価試験片の作製−
厚さ4mmのシリコーン樹脂(十川ゴム製)を、引張6号形ダンベル状の試験片打抜刃(JIS K 6251準拠、高分子計器株式会社)で打ち抜き、6号形ダンベル状の穴が開いたシリコーンシートを得る。
得られたシリコーンシートをソーダ石灰ガラス板(GB300、アズワン製)の上に乗せ、6号形ダンベル状の穴に立体造形用組成物1を1.0g流し入れ、紫外線照射機(装置名:SPOT CURE SP5−250DB、ウシオ電機株式会社製)で350mJ/cm2の光量を照射し、立体造形用組成物を固化(硬化)させた。
立体造形用組成物1を穴へ流しいれる工程と、紫外線照射による硬化の工程を、6号形ダンベル状の穴が固化物(硬化物)で満たされるまで繰り返した。
シリコーンシートを外し、固化物(硬化物)とガラス板とを分離して、引張評価試験片1を得た。
引張評価試験片1は、立体造形用組成物1を固化(硬化)させて得られる高分子量体である。
-Preparation of tensile evaluation test piece-
A 4 mm thick silicone resin (made by Togawa Rubber) was punched with a tensile No. 6 dumbbell-shaped test piece punching blade (JIS K 6251 compliant, Polymer Instruments Co., Ltd.), and a No. 6 dumbbell-shaped hole was opened. Obtain a silicone sheet.
The obtained silicone sheet was placed on a soda-lime glass plate (GB300, manufactured by AS ONE), 1.0 g of the three-dimensional modeling composition 1 was poured into a No. 6 dumbbell-shaped hole, and an ultraviolet irradiator (device name: SPOT CURE) was used. The composition for three-dimensional modeling was solidified (cured) by irradiating with a light amount of 350 mJ / cm2 with SP5-250DB (manufactured by Ushio, Inc.).
The step of pouring the three-dimensional modeling composition 1 into the hole and the step of curing by ultraviolet irradiation were repeated until the No. 6 dumbbell-shaped hole was filled with the solidified product (cured product).
The silicone sheet was removed, and the solidified product (cured product) and the glass plate were separated to obtain a tensile evaluation test piece 1.
The tensile evaluation test piece 1 is a high molecular weight body obtained by solidifying (curing) the three-dimensional modeling composition 1.
(実施例2〜12及び比較例1〜6)
実施例1において、表1に示す組成に変更した以外は、実施例1と同様にして引張評価試験片2〜18を得た。ただし、実施例10及び11においては、下記記載の方法による造形方式に変更した。
(Examples 2 to 12 and Comparative Examples 1 to 6)
In Example 1, tensile evaluation test pieces 2 to 18 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition was changed to that shown in Table 1. However, in Examples 10 and 11, the modeling method was changed to the method described below.
実施例10においては、ステレオリソグラフィー法(SLA)による積層造形を行った。
−ステレオリソグラフィー法による積層造形−
市販のステレオリソグラフィー法による3DプリンターとしてForm2(Formlab株式会社製)を利用して造形を行った。実施例3で得られた立体造形用組成物3をレジンタンクに入れ、オープンモードで造形を行った。形状は引張評価試験片/血管/腫瘍モデル(Φ10mm)をそれぞれ出力し、引張評価試験片10、並びに血管モデル10及び腫瘍モデル10を得た。引張評価試験には引張評価試験片10を用い、専門家評価には血管モデル10及び腫瘍モデル10を用いた。
In Example 10, laminated modeling was performed by a stereolithography method (SLA).
-Laminate modeling by stereolithography method-
Modeling was performed using Form2 (manufactured by Formlab Co., Ltd.) as a commercially available 3D printer by a stereolithography method. The three-dimensional modeling composition 3 obtained in Example 3 was placed in a resin tank, and modeling was performed in the open mode. As for the shape, a tensile evaluation test piece / blood vessel / tumor model (Φ10 mm) was output, respectively, and a tensile evaluation test piece 10, a blood vessel model 10, and a tumor model 10 were obtained. A tensile evaluation test piece 10 was used for the tensile evaluation test, and a blood vessel model 10 and a tumor model 10 were used for expert evaluation.
実施例11においては、マテリアルジェッティング法(MJ)による積層造形を行った。
−マテリアルジェッティング法による積層造形−
マテリアルジェッティング法による3DプリンターとしてAgilista3000(株式会社キーエンス製)に、実施例3で得られた立体造形用組成物3をモデル剤として使用し、実施例10と同様、引張評価試験片/血管/腫瘍モデル(Φ10mm)をそれぞれ出力し、引張評価試験片11、並びに血管モデル11及び腫瘍モデル11を得た。引張評価試験には引張評価試験片11を用い、専門家評価には血管モデル11及び腫瘍モデル11を用いた。
In Example 11, laminated modeling was performed by the material jetting method (MJ).
-Laminate modeling by material jetting method-
The three-dimensional modeling composition 3 obtained in Example 3 was used as a model agent in Agilista3000 (manufactured by KEYENCE Co., Ltd.) as a 3D printer by the material jetting method, and the tensile evaluation test piece / blood vessel / A tumor model (Φ10 mm) was output, respectively, and a tensile evaluation test piece 11 and a blood vessel model 11 and a tumor model 11 were obtained. The tensile evaluation test piece 11 was used for the tensile evaluation test, and the blood vessel model 11 and the tumor model 11 were used for the expert evaluation.
実施例及び比較例で用いた材料の詳細は以下のとおりである。
(単官能アクリレートモノマー)
・2−ヒドロキシエチルアクリレート(東京化成工業株式会社製、重量平均分子量:116.05、HEA)
・メトキシジプロピルアクリレート(Sigma−Aldrich製、重量平均分子量:260.13、AMP200)
・フェノキシジエチレングリコールアクリレート(共栄社化学株式会社製、重量平均分子量:236.26、P2H−A)
・メトキシジプロピレングルコールアクリレート(共栄社化学株式会社製、重量平均分子量:202.1、DPM−A)
・メトキシトリエチレングルコールアクリレート(共栄社化学株式会社製、重量平均分子量:176.07、MTG−A)
・メトキシエチルアクリレート(富士フイルム和光純薬株式会社製、重量平均分子量:130.06、2−MTA)
(多官能ウレタンアクリレートオリゴマー)
・UV−6640B(重量平均分子量:5,000、オリゴマー単体のガラス転移温度:12℃、アクリル官能基数:2、三菱ケミカル株式会社製)
・UV−3300B (重量平均分子量:13,000、オリゴマー単体のガラス転移温度:−30℃、オリゴマーのアクリル官能基数:2、三菱ケミカル株式会社製)
・UV−3700B(重量平均分子量:38,000、オリゴマー単体のガラス転移温度:−6℃、アクリル官能基数:2、三菱ケミカル株式会社製)
・UV−3000B(重量平均分子量:18,000、オリゴマー単体のガラス転移温度:−39℃、アクリル官能基数:2、三菱ケミカル株式会社製)
・CN973(重量平均分子量:6,000、オリゴマー単体のガラス転移温度:−51℃、アクリル官能基数:2、アルケマ株式会社製)
(光重合開始剤)
・1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(Omnirad 184、IGM Resins B.V.製)
Details of the materials used in the examples and comparative examples are as follows.
(Monofunctional acrylate monomer)
2-Hydroxyethyl acrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., weight average molecular weight: 116.05, HEA)
-Methoxydipropyl acrylate (manufactured by Sigma-Aldrich, weight average molecular weight: 260.13, AMP200)
-Phenoxydiethylene glycol acrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., weight average molecular weight: 236.26, P2HA)
-Methoxydipropylene glycol acrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., weight average molecular weight: 2021, DPM-A)
-Methoxytriethylene glucol acrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., weight average molecular weight: 176.07, MTG-A)
-Methoxyethyl acrylate (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., weight average molecular weight: 130.06, 2-MTA)
(Polyfunctional urethane acrylate oligomer)
-UV-6640B (Weight average molecular weight: 5,000, glass transition temperature of oligomer alone: 12 ° C, number of acrylic functional groups: 2, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
-UV-3300B (Weight average molecular weight: 13,000, glass transition temperature of oligomer alone: -30 ° C, number of acrylic functional groups of oligomer: 2, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
-UV-3700B (Weight average molecular weight: 38,000, glass transition temperature of oligomer alone: -6 ° C, number of acrylic functional groups: 2, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
-UV-3000B (weight average molecular weight: 18,000, glass transition temperature of oligomer alone: -39 ° C, number of acrylic functional groups: 2, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
CN973 (weight average molecular weight: 6,000, glass transition temperature of oligomer alone: -51 ° C, number of acrylic functional groups: 2, manufactured by Arkema Co., Ltd.)
(Photopolymerization initiator)
1-Hydroxycyclohexylphenyl ketone (Omnirad 184, manufactured by IGM Resins BV)
次に、得られた引張評価試験片1〜18について、以下のようにして「引張試験評価」、「専門家評価」を行った。結果を表3に示す。 Next, the obtained tensile evaluation test pieces 1 to 18 were subjected to "tensile test evaluation" and "expert evaluation" as follows. The results are shown in Table 3.
<引張試験評価>
縦型電動計測スタンド(EMX−1000N、株式会社イマダ製)にデジタルフォースゲージ(ZTS−50N、株式会社イマダ製)を取り付け、引張評価試験片の両端をフィルムチャック(FC−41U、株式会社イマダ製)で固定し、100mm/minの速度で引張試験を行った。その他の引張試験条件は、JIS K 6251:2017に準ずる。なお、使用した引張評価試験片は、上述の作製において、亀裂や空隙が無いもののみを引張評価に用いた。5個の試験片による評価の平均値を評価として用いた。
<Tensile test evaluation>
A digital force gauge (ZTS-50N, manufactured by Imada Co., Ltd.) is attached to a vertical electric measuring stand (EMX-1000N, manufactured by Imada Co., Ltd.), and both ends of the tensile evaluation test piece are film chucks (FC-41U, manufactured by Imada Co., Ltd.). ), And a tensile test was performed at a speed of 100 mm / min. Other tensile test conditions conform to JIS K 6251: 2017. As for the tensile evaluation test pieces used, only those having no cracks or voids were used for the tensile evaluation in the above-mentioned preparation. The average value of the evaluation by 5 test pieces was used as the evaluation.
<専門家評価>
医局での勤務実績8年〜15年の医師3名に引張評価試験片を引っ張ってもらい触感を官能評価した。
<Expert evaluation>
Three doctors with 8 to 15 years of work experience at the medical office pulled the tensile evaluation test piece and sensory evaluated the tactile sensation.
実施例において引張強度としては実際の臓器に近い強度のものを得ることができた。また、破断時の伸びとしては全て400%以上であった。また、専門家評価においても、実施例1の試験片について、硬さは上限に近く、延びは十分得られている。臓器モデルの素材として使えるとの評価を受けた。実施例2の試験片について、硬いが許容範囲内であり、延びはこれを下回ると難しいが、臓器モデルの素材として使えるとの評価を受けた。実施例3の試験片について、柔らかさがあり、延びも十分であり、臓器モデルの素材として使えるとの評価を受けた。実施例4の試験片について、柔らかさがあるが、延びはこれを下回ると難しいが、臓器モデルの素材として使えるとの評価を受けた。実施例5の試験片について、柔らかさがあるが、延びはこれを下回ると難しいが、臓器モデルの素材として使えるとの評価を受けた。実施例6の試験片について、柔らかさがあり、延びも十分得られており、臓器モデルの素材として使えるとの評価を受けた。実施例7の試験片について、柔らかさがあり、延びも十分得られており、臓器モデルの素材として使えるとの評価を受けた。実施例8の試験片について、柔らかさがあり、延びも十分得られており、臓器モデルの素材として使えるとの評価を受けた。実施例9の試験片について、柔らかさがあるが、延びはこれを下回ると難しいが、臓器モデルの素材として使えるとの評価を受けた。実施例10の試験片について、臓器の柔らかさとして一番柔らかい部類(脂肪など)に近く、延びも十分あり、臓器モデルの素材として使えるとの評価を受けた。実施例11の試験片について、柔らかさがあり、延びも十分得られており、臓器モデルの素材として使えるとの評価を受けた。実施例12の試験片について、柔らかさがあり、延びも十分得られており、臓器モデルの素材として使えるとの評価を受けた。
一方、比較例については、引張強度及び破断時の伸びの両方について適当なものが得られなかった。また、専門家評価においても、比較例1の試験片について、硬さは硬く、延びが足りないので臓器モデルの素材としては相応しくないとの評価受けた。比較例2の試験片について、硬さは程よいが、延びが足りないので、臓器モデルの素材としては相応しくないとの評価受けた。比較例3については試験片を得ることができなかった。比較例4の試験片について、柔らかすぎて該当する臓器は存在しないと思われ、臓器モデルの素材としては相応しくないとの評価受けた。比較例5の試験片について、硬すぎて臓器モデルの素材としては相応しくないとの評価受けた。比較例6の試験片について、硬く、延びが足りないので、臓器モデルの素材としては相応しくないとの評価受けた。
In the examples, it was possible to obtain a tensile strength close to that of an actual organ. In addition, the elongation at break was 400% or more. Further, in the expert evaluation, the hardness of the test piece of Example 1 was close to the upper limit, and the elongation was sufficiently obtained. It was evaluated that it can be used as a material for organ models. The test piece of Example 2 was evaluated to be usable as a material for an organ model, although it was hard but within the permissible range, and it was difficult to extend it below this. The test piece of Example 3 was evaluated to be soft, sufficiently stretchable, and usable as a material for an organ model. The test piece of Example 4 was evaluated to be soft, but it was difficult to extend it below this, but it could be used as a material for an organ model. The test piece of Example 5 was evaluated to be soft, but it was difficult to extend it below this, but it could be used as a material for an organ model. The test piece of Example 6 was evaluated as being soft and sufficiently stretchable, and could be used as a material for an organ model. The test piece of Example 7 was evaluated as having softness and sufficient elongation, and could be used as a material for an organ model. The test piece of Example 8 was evaluated as having softness and sufficient elongation, and could be used as a material for an organ model. The test piece of Example 9 was evaluated to be soft, but it was difficult to extend it below this, but it could be used as a material for an organ model. The test piece of Example 10 was evaluated as being close to the softest organ (fat, etc.) in terms of organ softness, having sufficient elongation, and being usable as a material for an organ model. The test piece of Example 11 was evaluated as having softness and sufficient elongation, and could be used as a material for an organ model. The test piece of Example 12 was evaluated as being soft and sufficiently stretchable, and could be used as a material for an organ model.
On the other hand, in the comparative example, suitable ones were not obtained in terms of both tensile strength and elongation at break. Also, in the expert evaluation, the test piece of Comparative Example 1 was evaluated as not suitable as a material for an organ model because it is hard and does not stretch sufficiently. The test piece of Comparative Example 2 was evaluated as not suitable as a material for an organ model because its hardness was moderate but its elongation was insufficient. No test piece could be obtained for Comparative Example 3. The test piece of Comparative Example 4 was evaluated as not suitable as a material for an organ model because it was considered that the test piece was too soft and there was no corresponding organ. The test piece of Comparative Example 5 was evaluated as being too hard to be suitable as a material for an organ model. The test piece of Comparative Example 6 was evaluated as not suitable as a material for an organ model because it was hard and did not stretch sufficiently.
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
<1> 単官能アクリレートモノマーと、
多官能ウレタンアクリレートオリゴマーと、を含有し
前記単官能アクリレートモノマー及び前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの含有量の合計が組成物全量に対して95質量%以上であり、
前記単官能アクリレートモノマー及び前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーのモル分率(単官能アクリレートモノマー/多官能ウレタンアクリレートオリゴマー)が、99.9/0.1〜99.99/0.01である、ことを特徴とする立体造形用組成物である。
<2> 前記単官能アクリレートモノマーが、エチレングリコール骨格又はプロピレングリコール骨格を有する、前記<1>に記載の立体造形用組成物である。
<3> 前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの、官能基数が2以上3以下であり、且つガラス転移温度Tgが−51℃以上12℃以下である、前記<1>から前記<2>のいずれかに記載の立体造形用組成物である。
<4> 前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの重量平均分子量が、10,000以上40,000以下である、前記<1>から<3>のいずれかに記載の立体造形用組成物である。
<5> 重合開始剤を更に含有する、前記<1>から<4>のいずれかに記載の立体造形用組成物である。
<6> 前記<1>から<5>のいずれかに記載の立体造形用組成物を固化して得られることを特徴とする高分子量体である。
<7> 400%歪み時の引張応力が、0.02MPa以上0.2MPa以下である、前記<6>に記載の高分子量体である。
<8> 前記<1>から<5>のいずれかに記載の立体造形用組成物を固化して得られることを特徴とする立体造形物である。
<9> 臓器モデルである、前記<8>に記載の立体造形物である。
<10> 単官能アクリレートモノマーと、
多官能ウレタンアクリレートオリゴマーと、を含有し、
前記単官能アクリレートモノマー及び前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの含有量が組成物全量に対して95質量%以上であり、
前記単官能アクリレートモノマー及び前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーのモル分率(単官能アクリレートモノマー/多官能ウレタンアクリレートオリゴマー)が、99.9/0.1〜99.99/0.01である立体造形用組成物を、固化する固化工程を含む、ことを特徴とする立体造形物の製造方法である。
<11> 前記固化工程が、前記立体造形用組成物を、所望の形状の型に封入して固化することを含む、前記<10>に記載の立体造形物の製造方法である。
<12> 前記固化工程が、
前記立体造形用組成物による膜を形成する第一の工程と、
前記第一の工程で形成した膜を固化する第二の工程と、
を複数回繰り返すことを含む、前記<10>に記載の立体造形物の製造方法である。
<13> 前記固化工程が、
前記立体造形用組成物による膜を形成する第一の工程と、
前記立体造形用組成物による膜を形成した位置とは異なる位置に、硬化性支持材料を含有する硬化性支持組成物による膜を形成する第三の工程と、
前記第一の工程及び第三の工程で形成された膜を固化する第四の工程と、
を複数回繰り返すことを含む、前記<10>に記載の立体造形物の製造方法である。
Examples of aspects of the present invention are as follows.
<1> With a monofunctional acrylate monomer
The total content of the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer containing the polyfunctional urethane acrylate oligomer is 95% by mass or more based on the total amount of the composition.
The mole fraction (monofunctional acrylate monomer / polyfunctional urethane acrylate oligomer) of the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer is 99.9 / 0.1-99.99 / 0.01. It is a characteristic composition for three-dimensional modeling.
<2> The composition for three-dimensional modeling according to <1>, wherein the monofunctional acrylate monomer has an ethylene glycol skeleton or a propylene glycol skeleton.
<3> The polyfunctional urethane acrylate oligomer has a number of functional groups of 2 or more and 3 or less, and a glass transition temperature Tg of −51 ° C. or more and 12 ° C. or less. The three-dimensional modeling composition described.
<4> The composition for three-dimensional modeling according to any one of <1> to <3>, wherein the polyfunctional urethane acrylate oligomer has a weight average molecular weight of 10,000 or more and 40,000 or less.
<5> The composition for three-dimensional modeling according to any one of <1> to <4>, which further contains a polymerization initiator.
<6> A high molecular weight body characterized by being obtained by solidifying the three-dimensional modeling composition according to any one of <1> to <5>.
<7> The high molecular weight body according to <6>, wherein the tensile stress at the time of 400% strain is 0.02 MPa or more and 0.2 MPa or less.
<8> A three-dimensional model obtained by solidifying the composition for three-dimensional modeling according to any one of <1> to <5>.
<9> The three-dimensional model according to <8>, which is an organ model.
<10> With a monofunctional acrylate monomer
Contains polyfunctional urethane acrylate oligomers,
The content of the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer is 95% by mass or more based on the total amount of the composition.
For three-dimensional modeling in which the mole fraction (monofunctional acrylate monomer / polyfunctional urethane acrylate oligomer) of the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer is 99.9 / 0.1-99.99 / 0.01. It is a method for producing a three-dimensional molded product, which comprises a solidification step of solidifying the composition.
<11> The method for producing a three-dimensional model according to <10>, wherein the solidification step includes encapsulating the three-dimensional modeling composition in a mold having a desired shape and solidifying the composition.
<12> The solidification step is
The first step of forming a film with the three-dimensional modeling composition and
The second step of solidifying the film formed in the first step and
The method for producing a three-dimensional model according to <10>, which comprises repeating the above-mentioned <10> a plurality of times.
<13> The solidification step is
The first step of forming a film with the three-dimensional modeling composition and
The third step of forming the film by the curable support composition containing the curable support material at a position different from the position where the film by the three-dimensional modeling composition was formed, and
The fourth step of solidifying the film formed in the first step and the third step, and
The method for producing a three-dimensional model according to <10>, which comprises repeating the above-mentioned <10> a plurality of times.
前記<1>から<5>のいずれかに記載の立体造形用組成物、前記<6>から<7>のいずれかに記載の高分子量体、前記<8>から<9>のいずれかに記載の立体造形物、及び前記<10>から<13>のいずれかに記載の立体造形物の製造方法は、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。 The composition for three-dimensional modeling according to any one of <1> to <5>, the high molecular weight substance according to any one of <6> to <7>, or any of the above <8> to <9>. The three-dimensional model described and the method for producing a three-dimensional model according to any one of <10> to <13> can solve the conventional problems and achieve the object of the present invention.
Claims (13)
多官能ウレタンアクリレートオリゴマーと、を含有し
前記単官能アクリレートモノマー及び前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの含有量の合計が組成物全量に対して95質量%以上であり、
前記単官能アクリレートモノマー及び前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーのモル分率(単官能アクリレートモノマー/多官能ウレタンアクリレートオリゴマー)が、99.9/0.1〜99.99/0.01である、ことを特徴とする立体造形用組成物。 With a monofunctional acrylate monomer
The total content of the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer containing the polyfunctional urethane acrylate oligomer is 95% by mass or more based on the total amount of the composition.
The mole fraction (monofunctional acrylate monomer / polyfunctional urethane acrylate oligomer) of the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer is 99.9 / 0.1-99.99 / 0.01. A characteristic composition for three-dimensional modeling.
多官能ウレタンアクリレートオリゴマーと、を含有し、
前記単官能アクリレートモノマー及び前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーの含有量が組成物全量に対して95質量%以上であり、
前記単官能アクリレートモノマー及び前記多官能ウレタンアクリレートオリゴマーのモル分率(単官能アクリレートモノマー/多官能ウレタンアクリレートオリゴマー)が、99.9/0.1〜99.99/0.01である立体造形用組成物を、固化する固化工程を含む、ことを特徴とする立体造形物の製造方法。 With a monofunctional acrylate monomer
Contains polyfunctional urethane acrylate oligomers,
The content of the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer is 95% by mass or more based on the total amount of the composition.
For three-dimensional modeling in which the mole fraction (monofunctional acrylate monomer / polyfunctional urethane acrylate oligomer) of the monofunctional acrylate monomer and the polyfunctional urethane acrylate oligomer is 99.9 / 0.1-99.99 / 0.01. A method for producing a three-dimensional molded product, which comprises a solidification step of solidifying the composition.
前記立体造形用組成物による膜を形成する第一の工程と、
前記第一の工程で形成した膜を固化する第二の工程と、
を複数回繰り返すことを含む、請求項10に記載の立体造形物の製造方法。 The solidification step
The first step of forming a film with the three-dimensional modeling composition and
The second step of solidifying the film formed in the first step and
The method for manufacturing a three-dimensional model according to claim 10, which comprises repeating the above a plurality of times.
前記立体造形用組成物による膜を形成する第一の工程と、
前記立体造形用組成物による膜を形成した位置とは異なる位置に、硬化性支持材料を含有する硬化性支持組成物による膜を形成する第三の工程と、
前記第一の工程及び第三の工程で形成された膜を固化する第四の工程と、
を複数回繰り返すことを含む、請求項10に記載の立体造形物の製造方法。
The solidification step
The first step of forming a film with the three-dimensional modeling composition and
The third step of forming the film by the curable support composition containing the curable support material at a position different from the position where the film by the three-dimensional modeling composition was formed, and
The fourth step of solidifying the film formed in the first step and the third step, and
The method for manufacturing a three-dimensional model according to claim 10, which comprises repeating the above a plurality of times.
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