JP2021508621A - 3dフォトポリマー噴射用のサポート基礎構造体を生成するための組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)5%〜30質量%、好ましくは10%〜25質量%、より好ましくは15%〜25質量%の含有量の、少なくとも1種のN−アクリロイルグリシンアミド(以下、NAGA)タイプのモノマーであって、前記モノマーが構造
CH2=CR1−(C=O)−NH−X−(C=O)−NR2R3
(式中、Xは−(CH2)x1−であり、x1は1〜10、好ましくは1〜6、より好ましくは1〜4の整数、または−(CH2CH2O)x2−であり、x2は1〜5、好ましくは1〜2の整数であり、R1はHまたはCH3であり、R2およびR3はそれぞれ独立してHまたは−CmH2m+1であり、mは1〜4の整数であり、R2およびR3は好ましくは独立してH、メチル基、エチル基およびプロピル基からなる群から選択され、より好ましくはR2およびR3のうち少なくとも1つがHである)のものである、モノマー、
(b)任意に、存在する場合は1.5%〜13.5質量%、好ましくは5%〜10質量%の含有量の、少なくとも1種の単官能親水性、好ましくは水溶性、より好ましくは水混和性コモノマー、
(c)少なくとも1種の親水性、好ましくは水溶性、より好ましくは水混和性の分散媒または水、
(d)0.1質量%〜10質量%、好ましくは0.5質量%〜5質量%の含有量の少なくとも1種の光開始剤
を含む。
**機械的特性は、UV硬化後に形成された固体のゲル様材料が、30℃で100Paより高い貯蔵弾性率(G’)を有していた場合は「良好」、そうでない場合は「不良」と判断した。
***温水溶解性は、固体のゲル様材料が超音波処理下50℃で30分以内に水に溶解した場合は「あり」、そうでない場合は「なし」と判断した。
前記3D印刷されたサポート基礎構造体が、その組成物中のモノマーから誘導される繰り返し単位によって形成される水素結合を介して架橋されており、
噴射による3D印刷が完了した後に前記水素結合が温水と接触するとその水素結合が切断されて、その結果、前記3D印刷されたサポート基礎構造体が除去できるようになり、
最終製品として3D印刷された造形基礎構造体が残る、組成物。
(a)繰り返し単位を形成する水素結合を重合時に生成する少なくとも1種のモノマー、
(b)任意に、共重合可能な1つの二重結合を有する、好ましくは各分子中にC=C二重結合を有する、少なくとも1種の親水性コモノマー、
(c)少なくとも1種の親水性分散媒または水、
(d)少なくとも1種の光開始剤、および
(e)任意に、機能性添加剤少なくとも1種の成分またはこれらの組み合わせ
を含む、UV硬化性組成物であって、
(a)、(b)および(d)の含有量は、組成物の総質量に基づき、それぞれ(a):5質量%〜34質量%、(b):組成物中に存在する場合には、1.5質量%〜15質量%、および(d):0.1〜10質量%である、UV硬化性組成物。
CH2=CR1−(C=O)−NH−X−(C=O)−NR2R3
(式中、Xは−(CH2)x1−であり、x1は1〜10の整数であり、またはXは−(CH2CH2O)x2−であり、x2は1〜5の整数であり、
R1はHまたはCH3であり、
R2およびR3は、それぞれ独立して、Hまたは−CmH2m+1であり、mは、1〜4の整数である)
の少なくとも1種のN−アクリロイルグリシンアミドタイプのモノマーである、項目2に記載の組成物。
CH2=CH−(C=O)−NH−CH2−(C=O)−NH2、
CH2=CH−(C=O)−NH−CH2−(C=O)−NHCH3、
CH2=CH−(C=O)−NH−CH2−(C=O)−NHC2H5、
CH2=CCH3−(C=O)−NH−CH2−(C=O)−NH2、
CH2=CCH3−(C=O)−NH−CH2−(C=O)−NHCH3、
CH2=CH−(C=O)−NH−(CH2)2−(C=O)−NH2、または
CH2=CH−(C=O)−NH−(CH2)2−(C=O)−NHCH3
である、項目2から4のいずれか一項に記載の組成物。
Claims (22)
- 3D印刷されたサポート基礎構造体を形成することができる組成物であって、
この3D印刷されたサポート基礎構造体は、噴射による3D印刷中において3D印刷された造形基礎構造体をサポートするものであり、
前記3D印刷されたサポート基礎構造体が、その組成物中のモノマーから誘導される繰り返し単位によって形成される水素結合を介して架橋されており、
噴射による3D印刷が完了した後に前記水素結合が温水と接触するとその水素結合が切断されて、その結果、前記3D印刷されたサポート基礎構造体が除去できるようになり、
最終製品として3D印刷された造形基礎構造体が残る、組成物。 - (a)繰り返し単位を形成する水素結合を重合時に生成する、少なくとも1種のモノマー、
(b)任意に、共重合可能な1つの二重結合を有する、好ましくは各分子中にC=C二重結合を有する、少なくとも1種の親水性コモノマー、
(c)少なくとも1種の親水性分散媒または水、
(d)少なくとも1種の光開始剤、および
(e)任意に、機能性添加剤少なくとも1種の成分またはこれらの組み合わせ
を含む、UV硬化性組成物であって、
(a)、(b)および(d)の含有量は、組成物の総質量に基づき、それぞれ、(a):5質量%〜34質量%、(b):組成物中に存在する場合には、1.5質量%〜15質量%、および(d):0.1〜10質量%である、UV硬化性組成物。 - 成分(a)が、式
CH2=CR1−(C=O)−NH−X−(C=O)−NR2R3
(式中、Xは−(CH2)x1−であり、x1は1〜10の整数であり、またはXは−(CH2CH2O)x2−であり、x2は1〜5の整数であり、
R1はHまたはCH3であり、
R2およびR3は、それぞれ独立して、Hまたは−CmH2m+1であり、mは、1〜4の整数である)
の少なくとも1種のN−アクリロイルグリシンアミドタイプのモノマーである、請求項2に記載の組成物。 - (b)が前記組成物中に存在し、(b)と(a)の含有量の比が0.05〜0.45質量、好ましくは0.05〜0.4質量、より好ましくは、0.2〜0.4質量である、請求項2または3に記載の組成物。
- Xが−(CH2)x1−(式中、x1が1〜6、より好ましくは1〜4である)であるか、またはXが−(CH2CH2O)x2−(式中、x2が1〜2である)である、請求項2から4のいずれか一項に記載の組成物。
- R2およびR3が、H、メチル基、エチル基およびプロピル基からなる群から独立して選択され、好ましくは、R2およびR3のうち少なくとも1つがHである、請求項2から5のいずれか一項に記載の組成物。
- N−アクリロイルグリシンアミドタイプのモノマー(a)が、式:
CH2=CH−(C=O)−NH−CH2−(C=O)−NH2、
CH2=CH−(C=O)−NH−CH2−(C=O)−NHCH3、
CH2=CH−(C=O)−NH−CH2−(C=O)−NHC2H5、
CH2=CCH3−(C=O)−NH−CH2−(C=O)−NH2、
CH2=CCH3−(C=O)−NH−CH2−(C=O)−NHCH3、
CH2=CH−(C=O)−NH−(CH2)2−(C=O)−NH2、または
CH2=CH−(C=O)−NH−(CH2)2−(C=O)−NHCH3
である、請求項2から4のいずれか一項に記載の組成物。 - (b)が、前記組成物中に存在し、そして、水溶性、好ましくは水混和性である、請求項2から7のいずれか一項に記載の組成物。
- (b)が、前記組成物中に存在し、アクリロイルモルホリン、4−ヒドロキシブチルアクリレート、(メタ)アクリル酸、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−ビニルホルムアミド、(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、およびナトリウム(メタ)アクリレートからなる群から選択される、請求項2から8のいずれか一項に記載の組成物。
- (c)が水溶性であり、好ましくは水混和性である、請求項2から9のいずれか一項に記載の組成物。
- (c)が、共重合可能な如何なる二重結合も有しない、請求項2から10のいずれか一項に記載の組成物。
- (c)が、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコールおよびグリセロールからなる群から選択される、請求項2から11のいずれか一項に記載の組成物。
- (d)が、Darocur BP、Darocur1173、Darocur4265、Irgacure184、Irgacure250、Irgacure369、Irgacure379、Irgacure651、Irgacure754、Irgacure819、Irgacure2022、Irgacure2100、Irgacure2959、Irgacure TPO、およびIrgacure TPO−Lからなる群から選択される、請求項2から12のいずれか一項に記載の組成物。
- (a)の含有量が、10質量%〜30質量%、好ましくは15質量%〜30質量%である、請求項2から13のいずれか一項に記載の組成物。
- (b)が前記組成物中に存在し、そして、(b)の含有量が5質量%〜12質量%である、請求項2から14のいずれか一項に記載の組成物。
- (a)の含有量が15質量%〜30質量%であり、(b)が前記組成物中に存在し、そして(b)の含有量が5質量%〜12質量%であり、(b)と(a)の含有量の比が0.2〜0.4質量である、請求項2から13のいずれか一項に記載の組成物。
- (d)の含有量が0.5質量%〜5質量%である、請求項2から16のいずれか一項に記載の組成物。
- (a)〜(e)の総含有量が100質量%である、請求項2から17のいずれか一項に記載の組成物。
- フォトポリマー噴射による3D印刷の方法であって、造形材料としての液体フォトポリマーの液滴とサポート材料としての請求項1から18のいずれか一項に記載の組成物とをインクジェットプリントヘッドを通して造形プラットフォーム上に別々に噴射してパターンの層が形成され、次いでそのパターンの層をUV光によって硬化させて、その硬化後に、印刷プロセスが層ごとに繰り返され、2つの基礎構造体を有する複合構造体が2つの材料によって形成されることとなり、3D印刷されたサポート基礎構造体によってサポートされている造形材料についての3D印刷された物品が形成され、その後温水を使用して3D印刷されたサポート基礎構造体が除去される、フォトポリマー噴射による3D印刷の方法。
- 温水が、30〜90℃、好ましくは40〜60℃、より好ましくは約50℃の中性水である、請求項19に記載の方法。
- 3D印刷されたサポート基礎構造体の除去が、超音波処理、攪拌、噴射および/または洗浄下で行われる、請求項19または20に記載の方法。
- 請求項19から21のいずれか一項に記載の方法で形成した3D印刷された物品。
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