JP2023503051A - 3d印刷によって物品を製造するためのポリマー、組成物及び方法 - Google Patents

3d印刷によって物品を製造するためのポリマー、組成物及び方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2023503051A
JP2023503051A JP2022529016A JP2022529016A JP2023503051A JP 2023503051 A JP2023503051 A JP 2023503051A JP 2022529016 A JP2022529016 A JP 2022529016A JP 2022529016 A JP2022529016 A JP 2022529016A JP 2023503051 A JP2023503051 A JP 2023503051A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alkyl
chr
carbon atoms
group
polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022529016A
Other languages
English (en)
Inventor
ジョーエル ポリーノ,
カーミット エス. クワン,
ステファン ジェオル,
エドゥアルド ソリアノ,
Original Assignee
ソルベイ スペシャルティ ポリマーズ ユーエスエー, エルエルシー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ソルベイ スペシャルティ ポリマーズ ユーエスエー, エルエルシー filed Critical ソルベイ スペシャルティ ポリマーズ ユーエスエー, エルエルシー
Publication of JP2023503051A publication Critical patent/JP2023503051A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00Materials specially adapted for additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
    • B29C64/129Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/38Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols
    • C08G65/40Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols from phenols (I) and other compounds (II), e.g. OH-Ar-OH + X-Ar-X, where X is halogen atom, i.e. leaving group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1057Polyimides containing other atoms than carbon, hydrogen, nitrogen or oxygen in the main chain
    • C08G73/1064Polyimides containing other atoms than carbon, hydrogen, nitrogen or oxygen in the main chain containing sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G75/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G75/20Polysulfones
    • C08G75/23Polyethersulfones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/08Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives
    • C08L71/10Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives from phenols
    • C08L71/12Polyphenylene oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L81/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of polysulfones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L81/06Polysulfones; Polyethersulfones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/10Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/102Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions other than those only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0037Production of three-dimensional images
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/038Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • G03F7/0388Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable with ethylenic or acetylenic bands in the side chains of the photopolymer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2071/00Use of polyethers, e.g. PEEK, i.e. polyether-etherketone or PEK, i.e. polyetherketone or derivatives thereof, as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2081/00Use of polymers having sulfur, with or without nitrogen, oxygen or carbon only, in the main chain, as moulding material
    • B29K2081/06PSU, i.e. polysulfones; PES, i.e. polyethersulfones or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/07Aldehydes; Ketones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/45Heterocyclic compounds having sulfur in the ring

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Polyethers (AREA)

Abstract

本発明は、例えば、3次元(3D)物品のフォトファブリケーションのためのリソグラフィープロセスに使用され得るポリ(アリールエーテル)ポリマーに関する。本発明は、これらのポリ(アリールエーテル)ポリマーを含む組成物に更に関する。なおも更に、本発明は、前述のポリマー組成物を組み込んでいる3D物品又は物体を形成するためのリソグラフィー方法に関する。【選択図】なし

Description

関連出願
本出願は、2019年11月21日出願の米国仮特許出願第62/938537号及び2020年3月24日出願の欧州特許出願公開第20165237.7号に対する優先権を主張するものであり、これらの出願の全内容は、あらゆる目的のために参照により本明細書に援用される。
本発明は、例えば、3次元(3D)物品のフォトファブリケーションのためのリソグラフィープロセスに使用され得るポリ(アリールエーテル)ポリマーに関する。本発明は、これらのポリ(アリールエーテル)ポリマーを含む調合物に更に関する。なおも更に、本発明は、前述のポリマー調合物を組み込んでいる3次元(3D)物体を形成するためのリソグラフィー方法に関する。
ポリマー組成物は、例えば、エンジン部品としての、自動車及び航空宇宙産業のための物品並びに例えば埋込式デバイス及び歯科用人工装具としての、ヘルスケア産業における物品を製造するために一般に使用されている。これらの物品は、製造後に良好な機械的特性を示さなければならないが、それらは、とりわけその使用温度(ときに150℃超)で経時的にこれらの特性の十分な百分率も保持しなければならない。
ポリマー材料からの3D物品のフォトファブリケーションのためのリソグラフィープロセスは、その相対速度及び簡単さのために最近人気を得ている。一般に、リソグラフィープロセスは、重合性組成物を特定の場所で局部的に硬化させるために、光、例えばUV照射の使用を含む。局部的な硬化は、3次元物品の製造を可能にする。
リソグラフィープロセスは、一般に、部品を良好な解像度で得るために、液体である重合性組成物を使用する。室温で液体である重合性組成物は、印刷プロセスにおいて使用するのがより容易であるが、それらは、一般に、中程度の機械的特性及び熱安定性を有する物品をもたらす。
ある種のポリマーは、より良好な機械的特性プロファイルを示すが、それらは、リソグラフィープロセスにおいて用いられるその溶融温度を上回っている必要がある。加えて、これらのポリマーは、ポリマーの層に照射するとき、印刷プロセスにおいて反応性が高い必要があるのみならず、それらは、ポリマーを溶融させるために必要な温度で十分に熱的に安定である必要もある。
国際公開第18035368A1号パンフレットは、液槽光重合のためのポリマー樹脂に関する。ポリマー樹脂は、ポリアミド酸ジアクリレートエステル又はその塩、それにペンダント式に結合した複数の光架橋性基を含むポリアミド酸ジアクリレートエステル又はその塩、好適な波長及び強度の光源に曝されたときに光架橋性基の架橋を開始させるのに好適な光開始剤及び好適な有機溶媒を含むことができる。この文献は、各繰り返し単位が光架橋性部分と芳香族基Xとを含む光架橋性前駆体ポリマーを記載している。芳香族基Xは、いくつかの代替物の中でも選択される連結部分を場合により含む、いくつかの代替物の中で選択することができる。ここで特許請求される構造、とりわけPAES/PAEKブロックは、この文献において個別化も例示もされていない。
Hegdeらの「3D printing all-aromatic high-performance polyimides using μSLA:Processing the non-processable」(第252回ACS National Meeting&Exposition,August 21-25,2016)及びHedgeらの「3D Printing All-Aromatic Polyimides using Mask-Projection Stereolithography:Processing the Nonprocessable」(Adv.Mater.2017,29,2017年6月19日発行)は、各繰り返し単位が4,4’-オキシジアニリン(ODA)及びピロメリット酸二無水物に由来し、且つ2つの光架橋性アクリレート基を含有するポリアミド酸ジアクリレートエステル(PADE)の3D印刷を開示している。
Herzbergerらの「3D Printing All-Aromatic Polyimides Using Stereolithographic 3D Printing of Polyamic Acid Salts」(ACS Macro Lett.,2018,7(4),pp493-497)は、4,4’-オキシジアニリン(ODA)及びピロメリット酸二無水物に由来し、且つ2-(ジメチルアミノ)エチルメタクリレートを含有するポリアミド酸(PAA)構造物の3D印刷を記載している。
高温及び光、例えば150℃超への暴露後にその機械的特性も保持しながら、フォトファブリケーション後に良好な機械的特性を有する3D物品を製造することができる、リソグラフィープロセスにおいて使用される重合性ポリマー及び組成物が必要とされている。とりわけポリマーを溶融させるために必要な温度で熱的に安定である、高温3D印刷プロセスに好適である重合性ポリマー及び組成物も必要とされている。本発明は、可溶性であり、光反応性が高く、且つ結合のイミド化による光反応後に熱的に安定なスルホンに変換することができるポリマーに関する。
第1態様によれば、本発明は、例えば、3次元(3D)物品のフォトファブリケーションのためのリソグラフィープロセスに使用され得るポリ(アリールエーテル)(PAE)ポリマーに関する。
ステレオリソグラフィーは、光、例えば紫外(UV)光又は可視光の焦点を架橋性フォトポリマー樹脂の液槽に合わせることによって動作する付加製造プロセスである。次いで、複雑な3次元(3D)構造物を層ごとの方式で構築することができる。
本発明のPAEポリマーは、とりわけ、液体、粉末又はペレットの形態であり得る。
本発明のPAEポリマーは、ポリ(アリールエーテルスルホン)(PAES)繰り返し単位及び/又はポリ(アリールエーテルケトン)(PAEK)繰り返し単位をベースとする。本発明のPAEポリマーは、例えば、ステレオリソグラフィー技術(SLA)、インクジェット技術、直接インク書込み(DIW)又はデジタルライトプロセッシング(DLP)を用いて、物品を製造するために3D印刷され得る。PAEポリマーは、PAES及び/又はPAEKの繰り返し単位を含有するため、印刷された材料は、PAES又はPAEKポリマー自体に類似する特性、とりわけ機械的特性を表すことが示されている。
ポリ(アリールエーテル)(PAE)ポリマー(P1)は、下記の式(L1)~(L4):
Figure 2023503051000001
(ここで、Ar及びAr’は、それぞれ5~50個の炭素原子を有する置換又は非置換の、飽和、不飽和又は芳香族単環式及び多環式基からなる群から選択される四価又は三価芳香族部分であり、ここで、Yは、3D印刷プロセス中又は熱硬化を含む印刷後工程のような印刷後に任意選択的に除去され得る基である)
に従った少なくとも1つの基(L)も含む。
いくつかの実施形態において、本発明のPAEポリマー(P1)は、それが、
- 1ポリマー単位当たり少なくとも2つの基(L)、少なくとも3つの基(L)、少なくとも4つの基(L)、少なくとも5つの基(L)、及び/又は
- 20未満の基(L)、15未満の基(L)、12未満の基(L)、10未満の基(L)
を含むようなものである。
いくつかの実施形態において、本発明のPAEポリマー(P1)は、それが、各2つの繰り返し単位の1つの基(L)~各40の繰り返し単位の1つの基(L)を含むようなものである。好ましくは、本発明のPAEポリマー(P1)は、各5つの繰り返し単位の1つの基(L)~各30の繰り返し単位の1つの基(L)を含む。より好ましくは、本発明のPAEポリマー(P1)は、各6つの繰り返し単位の1つの基(L)~各20の繰り返し単位の1つの基(L)を含む。更に一層好ましくは、本発明のPAEポリマー(P1)は、各8つの繰り返し単位の1つの基(L)~各15の繰り返し単位の1つの基(L)を含む。
本発明のPAEポリマー(P1)は、上記の式(L1)及び(L2)において、各Yが、
・O-(CH-O-CO-CH=CHR(ここで、kは、1~20、好ましくは1~8、より好ましくは2~6であり、更に一層好ましくは2又は3に等しく;及びRは、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである)、
・O-(CH-Ar-CR=CHR又はO-(CH-OAr-CR=CHR(ここで、pは、0~20、好ましくは1~8であり;Arは、1つ又は2つの芳香環又はヘテロ芳香環を含み;R及びRは、H、アルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキル、フェニル又はCOOR(ここで、Rは、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである)である)、
・O-(CH-CH=CHR(ここで、qは、0~20、好ましくは1~8であり;及びRは、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである)、
・O-(CH-O-CH=CHR(ここで、rは、0~20、好ましくは1~8であり;及びRは、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである)、

Figure 2023503051000002
(ここで、sは、0~20、好ましくは1~8である)、
・O,NR-(CH-O-CO-CH=CHR(ここで、k及びRは、上記で定義された通りである)、
・O,NR-(CH-Ar-CR=CHR(ここで、p、Ar、R及びRは、上記で定義された通りである)、
・O,NR-(CH-OAr-CR=CHR(ここで、p、Ar、R及びRは、上記で定義された通りである)、
・O,NR-(CH-CH=CHR(ここで、q及びRは、上記で定義された通りである)、
・O,NR-(CH-O-CH=CHR(ここで、r及びRは、上記で定義された通りである)、

Figure 2023503051000003
(ここで、sは、上記で定義された通りである)
からなる群から独立して選択されるようなものであり、ここで、R、R及びRは、独立して、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである。
いくつかの実施形態において、PAEポリマー(P1)は、YがO-(CH-O-CO-CH=CHR(ここで、kは、2~6であり、好ましくは2又は3に等しく、及びRは、H又はCHである)であるようなものである。
繰り返し単位RPAES及び/又は繰り返し単位RPAEKは、ブロック中にあり得、且つ少なくとも2つの繰り返し単位、例えば少なくとも3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ又は少なくとも6つの繰り返し単位を含み得る。ブロックは、例えば、1~40の繰り返し単位、好ましくは2~30の繰り返し単位、より好ましくは3~20の繰り返し単位を含み得る。ブロックの数平均分子量は、例えば、(ポリスチレン標準を用いて、N,Nジメチルホルムアミド(DMF)を移動相として使用するゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定される)800g/mol~15,000g/mol、1,000~12,000g/mol、1,500~10,000g/molで変わり得る。
PAEポリマー(P1)は、好ましくは、(ポリスチレン標準を用いて、N,Nジメチルホルムアミド(DMF)を移動相として使用するゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定される)
- 100,000g/mol未満、80,000g/mol未満若しくは60,000g/mol未満、及び/又は
- 1,000g/mol超、2,000g/mol超若しくは3,000g/mol超
の数平均分子量(Mn)を有し得る。
ある実施形態によれば、本発明のPAEポリマー(P1)は、ASTM D3418に従って示差走査熱量法(DSC)によって測定される、100~250℃、好ましくは120~240℃、より好ましくは130~230℃の範囲のTgを有する。本発明のPAEポリマー(P10がPAEK繰り返し単位を含む場合、Tgは、好ましくは、100~180℃、例えば120~160℃の範囲である。
本発明の第2態様によれば、上に記載されたPAEポリマー(P1)は、フォトファブリケーションプロセスにおいて使用される調合物(F)に組み込まれ得る。特に、本発明のポリマー(P1)及び調合物(F)は、官能化ポリマーを硬化させるか又は架橋するために光が使用されるリソグラフィープロセスに組み込むことができる。
本発明の調合物(F)はまた、
- 少なくとも1つの溶媒と、
- 任意選択的に、少なくとも1つの光開始剤と、
- 任意選択的に、少なくとも1つのブロッカーと
を含む。
本発明の調合物(F)は、好ましくは、例えば室温以上で液体である。
調合物(F)は、用いられる3D印刷方法のタイプによって決まる大きい粘度範囲を有することができる。例えば、調合物(F)の粘度は、0.01~10,000Pa.sで変わり得る。調合物(F)の粘度は、物体がステレオリソグラフィー(SLA)によって印刷される場合、好ましくは0.01~10Pa.sの範囲である。調合物(F)の粘度は、物体が直接インク書込み(DIW)によって印刷される場合、好ましくは10~10,000Pa.sの範囲である。調合物(F)の粘度は、物体がインクジェッティングによって印刷される場合、好ましくは0.1Pa.s未満である。
本発明によれば、光開始剤は、とりわけ、吸収された光エネルギー、UV又は可視光を、開始化学種、例えばフリーラジカル又はカチオンの形態の化学エネルギーに変換するために調合物に添加される化合物である。
本発明によれば、ブロッカーは、光開始剤によってもたらされた未使用のラジカルを捕捉するか、又は入射光エネルギー、例えばUV光及び可視光の一部を吸収するために添加される化合物である。この化合物は、製造される部品の寸法正確性の向上を可能にする。
本発明の調合物(F)は、2つ以上のポリマー(P1)、例えば3つの異なるポリマー(P1)の2つを含むことができる。
ポリ(アリールエーテルスルホン)(PAES)
第1実施形態によれば、P1は、式(M):
Figure 2023503051000004
(式中、
- 各Rは、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホネート、アルキルスルホネート、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホネート、アルキルホスホネート、アミン及び第四級アンモニウムからなる群から独立して選択され、
- 各iは、各芳香環について0~4から独立して選択され、
- Tは、結合、-CH-;-O-;-SO-;-S-、-C(O)-;-C(CH-;-C(CF-;-C(=CCl)-;-C(CH)(CHCHCOOH)-;-N=N-;-RC=CR-(ここで、各R及びRは、互いに独立して、水素又はC1~C12アルキル、C1~C12アルコキシ若しくはC6~C18アリール基である)、-(CH-及び-(CF-(ここで、mは、1~6の整数である);最大で6つの炭素原子の直鎖又は分枝状の脂肪族二価基並びにそれらの組合せからなる群から選択される)
の繰り返し単位(RPAES)を有するPAESである。
本発明の好ましい実施形態によれば、P1は、Tが、結合、-SO-及び-C(CH-からなる群から選択されるPAESである。
ポリマーP1は、例えば、(ポリマー中の全モル数を基準として)少なくとも50モル%の、式:
Figure 2023503051000005
(式中、R及びiは、上述の通りである)
からなる群から選択される繰り返し単位を含むPAESであり得る。
この実施形態によれば、PAES中の繰り返し単位の(ポリマー中の全モル数を基準として)少なくとも60モル%、少なくとも70モル%、少なくとも80モル%、少なくとも90モル%、少なくとも95モル%、少なくとも99モル%又は全ては、式(M-A)、式(M-B)及び/又は式(M-C)の繰り返し単位(RPAES)である。
ある実施形態によれば、P1は、Tが結合であるPAESである。換言すれば、P1は、ポリ(ビフェニルエーテルスルホン)(PPSU)ベースのポリマーである。
ある実施形態によれば、P1は、式(M-A):
Figure 2023503051000006
(式中、R1及びiは、上述の通りである)
の繰り返し単位(RPPSU)である、少なくとも50モル%(モル%は、ポリマー中の全モル数を基準とする)の繰り返し単位を含むPPSUである。
ある実施形態によれば、P1は、Tが-C(CH-であるPAESである。換言すれば、Pは、ポリスルホン(PSU)ベースのポリマーである。
ある実施形態によれば、P1は、式(M-B):
Figure 2023503051000007
(式中、R及びiは、上述の通りである)
の繰り返し単位(RPSU)である、少なくとも50モル%(モル%は、ポリマー中の全モル数を基準とする)の繰り返し単位を含むPSUである。
PPSU又はPSUポリマーは、そのため、ホモポリマー又はコポリマーであり得る。それらがコポリマーである場合、それらは、ランダム、交互又はブロックコポリマーであり得る。
ポリ(アリールエーテルケトン)(PAEK)
第2実施形態によれば、P1は、式(J-A)~(J-D):
Figure 2023503051000008
(式中、
- 各Rは、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホネート、アルキルスルホネート、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホネート、アルキルホスホネート、アミン及び第四級アンモニウムからなる群から独立して選択され、及び
- 各iは、各芳香環について0~4から独立して選択される)
の単位からなる群から選択される繰り返し単位RPAEKを有するPAEKである。
繰り返し単位(RPAEK)において、フェニレン部分は、独立して、他のフェニレン部分に対して1,2、1,4又は1,3結合を有し得る。好ましくは、フェニレン部分は、1,3又は1,4結合を有し、より好ましくは、それらは、1,4結合を有する。
繰り返し単位(RPAEK)において、iは、フェニレン部分が、ポリマーの主鎖を連結するもの以外の置換基を全く有しないように、好ましくはゼロである。
ここで記載されるPAEKは、半結晶性又は非晶質であり得る。用語「半結晶性ポリマー」は、その最大程度まで結晶化される場合、少なくとも約10重量%の、固体状態での平均パーセント結晶化度を示すことができるポリマーを指す。用語「半結晶性ポリマー」は、100%までの結晶化度を有することができるポリマー材料(すなわち完全結晶性ポリマー材料)を含む。用語「非晶質ポリマー」は、半結晶性ポリマーではないポリマーを指す。
ある実施形態によれば、P1は、非晶質PAEK、好ましくは非晶質PEEKベースのポリマーである。
ある実施形態によれば、P1は、式(J-A)に従った繰り返し単位(RPAEK)を含むPAEKである。換言すれば、P1は、ポリ(エーテルエーテルケトン)(PEEK)ベースのポリマーである。
本発明の別の実施形態によれば、P1は、(ポリマー中の全モル数を基準として)少なくとも50モル%の、式(J-A):
Figure 2023503051000009
(式中、R及びiは、上記の通りである)
に従う繰り返し単位(RPEEK)を含むPAEKである。
式(J-A)によれば、繰り返し単位(RPEEK)の各芳香環は、1~4つのラジカル基R’を含有し得る。iが0である場合、対応する芳香環は、いかなるラジカル基Rも含有しない。
繰り返し単位(RPEEK)の各フェニレン部分は、互いに独立して、他のフェニレン部分への1,2、1,3又は1,4結合を有し得る。ある実施形態によれば、繰り返し単位(RPEEK)の各フェニレン部分は、互いに独立して、他のフェニレン部分への1,3又は1,4結合を有する。更に別の実施形態によれば、繰り返し単位(RPEEK)の各フェニレン部分は、他のフェニレン部分への1,4結合を有する。
ある実施形態によれば、Rは、上の式(J-A)中での各位置において、1つ又は2つ以上のヘテロ原子を任意選択的に含む、C1~C12部分;スルホン酸及びスルホネート基;ホスホン酸及びホスホネート基;アミン並びに第四級アンモニウム基からなる群から独立して選択される。
ある実施形態によれば、iは、各Rについてゼロである。換言すれば、この実施形態によれば、繰り返し単位(RPEEK)は、式(J’-A):
Figure 2023503051000010
に従う。
本開示の別の実施形態によれば、ポリ(エーテルエーテルケトン)(PEEK)は、式(J-A’’):
Figure 2023503051000011
の繰り返し単位(RPEEK)である、少なくとも10モル%の繰り返し単位を含む任意のポリマーを意味し、モル%は、ポリマー中の繰り返し単位の全モル数を基準とする。
本開示のある実施形態によれば、PEEK中の繰り返し単位の(ポリマー中の繰り返し単位の全モル数を基準として)少なくとも10モル%、少なくとも20モル%、少なくとも30モル%、少なくとも40モル%、少なくとも50モル%、少なくとも60モル%、少なくとも70モル%、少なくとも80モル%、少なくとも90モル%、少なくとも95モル%、少なくとも99モル又は全ては、式(J-A)、(J’-A)及び/又は(J’’-A)の繰り返し単位(RPEEK)である。
PEEKポリマーは、そのため、ホモポリマー又はコポリマーであり得る。PEEKポリマーがコポリマーである場合、それは、ランダム、交互又はブロックコポリマーであり得る。
PEEKがコポリマーである場合、それは、式(J-D)の繰り返し単位など、繰り返し単位(RPEEK)と異なる及びそれに加えた繰り返し単位(R*PEEK)でできていることができる。
ある実施形態によれば、P1は、非晶質PAEK、好ましくは非晶質PEEKベースのポリマーである。
ある実施形態によれば、P1は、式(J-B)に従った繰り返し単位(RPAEK)を含むPAEKである。換言すれば、P1は、ポリ(エーテルケトンケトン)(PEKK)ベースのポリマーである。
本発明の別の実施形態によれば、P1は、(ポリマー中の全モル数を基準として)少なくとも50モル%の、式(J-B):
Figure 2023503051000012
(式中、R及びiは、上記の通りである)
に従った繰り返し単位(RPEKK)を含むPAEKである。
別の実施形態によれば、iは、各Rについてゼロである。
一実施形態によれば、P1は、少なくとも50モル%の、式(J-B)及び(J-B):
Figure 2023503051000013
の繰り返し単位を含むPAEKであり、モル%は、ポリマー中の繰り返し単位の全モル数を基準としている。
本開示のある実施形態によれば、PEKK中の繰り返し単位の少なくとも60モル%、少なくとも70モル%、少なくとも80モル%、少なくとも90モル%、少なくとも95モル%、少なくとも99モル又は全ては、式(J-B)、(J-B)及び/又は(J-B)の繰り返し単位(RPEKK)である。
本開示のある実施形態によれば、PEKKポリマーにおいて、繰り返し単位(J-B)対繰り返し単位(J-B)のモル比は、少なくとも1:1~5.7:1、例えば少なくとも1.2:1~4:1、少なくとも1.4:1~3:1又は少なくとも1.4:1~1.86:1である。
溶媒
溶媒の濃度は、調合物(F)の総重量を基準として1~80重量%、例えば2~75重量%、5~70重量%又は10~65重量%であり得る。
本発明のある実施形態によれば、溶媒は、N-メチルピロリドン(NMP)、N,Nジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAC)、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、テトラヒドロフラン(THF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)及びスルホランからなる群から選択される。
好ましくは、溶媒は、双極性の非プロトン性溶媒である。好ましくは、溶媒は、N-メチルピロリドン(NMP)、ジメチルアセトアミド(DMAc又はDMA)、N-シクロヘキシル-2-ピロリドン(CHP)及びジメチルスルホキシド(DMSO)からなる群から選択される。
光開始剤
本発明によれば、光開始剤は、とりわけ、吸収された光エネルギー、UV又は可視光を、開始化学種、例えばフリーラジカル又はカチオンの形態の化学エネルギーに変換するために調合物に添加される化合物である。開始ラジカルが形成されるメカニズムに基づいて、光開始剤は、一般に、2つのクラスに分けられる:
- タイプI光開始剤は、照射時に単分子結合開裂を受けてフリーラジカルを生成し、
- タイプII光開始剤は、励起状態の光開始剤が第2分子(共開始剤)と相互作用する二分子反応を受けてフリーラジカルを発生させる。
調合物(F)中の光開始剤の濃度は、調合物(F)の総重量を基準として0.05~10重量%、例えば0.1~5重量%、0.2~4重量%又は0.5~3重量%であり得る。
本発明のある実施形態によれば、光開始剤は、
- アセトフェノン
- アニソイン
- アントラキノン
- アントラキノン-2-スルホン酸、ナトリウム塩一水和物
- (ベンゼン)トリカルボニルクロム
- ベンジル
- ベンゾイン
- ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル及びベンゾフェノン
- 3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物
- 4-ベンゾイルビフェニル
- 2-ベンジル-2-(ジメチルアミノ)-4’-モルホリノブチロフェノン
- 4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン
- 4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン
- カンファーキノン
- 2-クロロチオキサンテン-9-オン
- (クメン)シクロペンタジエニル鉄(II)ヘキサフルオロホスフェート
- ジベンゾスベレノン
- 2,2-ジエトキシアセトフェノン
- 4,4’-ジヒドロキシベンゾフェノン
- 2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン
- 4-(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン
- 4,4’-ジメチルベンジル
- 2,5-ジメチルベンゾフェノン
- 3,4-ジメチルベンゾフェノン
- ジフェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン及びブレンド(例えば、50/50ブレンド)
- 4’-エトキシアセトフェノン
- 2-エチルアントラキノン
- フェロセン
- 3’-ヒドロキシアセトフェノン、4’-ヒドロキシアセトフェノン、3-ヒドロキシベンゾフェノン及び4-ヒドロキシベンゾフェノン
- 1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
- 2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン
- 2-メチルベンゾフェノン又は3-メチルベンゾフェノン
- メチルベンゾイルホルメート
- 2-メチル-4’-(メチルチオ)-2-モルホリノプロピオフェノン
- フェナントレンキノン
- 4’-フェノキシアセトフェノン
- フェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド
- チオキサンテン-9-オン
- トリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート塩、混合された、プロピレンカーボネート中50%
- トリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェート塩、混合された、プロピレンカーボネート中50%、及び
- 2,4,5,7-テトラヨード-3-ヒドロキシ-9-シアノ-6-フルオロン
- 2,4,5,7-テトラヨード-3-ヒドロキシ-6-フルオロン
- 5,7-ジヨード-3-ヒドロキシ-6-フルオロン、並びに
- それらの混合物
からなる群から選択される。
好ましくは、光開始剤は、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン(DMPA)、ジフェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド及びフェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシドからなる群から選択される。
ブロッカー
本発明によれば、ブロッカーは、(i)UV光によって照射される間に光開始剤によって形成された所定量のラジカルを捕捉し、(ii)UV照射源がスイッチを切られた後に存在し得る未使用ラジカルを捕捉し、且つ/又は(iii)UV照射中にシステムに配送されるエネルギーの一部を吸収するために調合物に添加される化合物である。
調合物(F)中のブロッカーの濃度は、調合物(F)の総重量を基準として0.05~10重量%、例えば0.1~5重量%、0.2~4重量%又は0.5~3重量%であり得る。
本発明のある実施形態によれば、ブロッカーは、
- 2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン(オキシベンゼン)
- 1-(4-メトキシフェニル)-3-(4-tert-ブチルフェニル)プロパン-1,3-ジオン(アボベンゾン)
- 二ナトリウム2,2’-(1,4-フェニレン)ビス(6-スルホ-1H-ベンズイミダゾール-4-スルホネート)(ビスジスリゾール二ナトリウム)
- ヘキシル2-[4-(ジエチルアミノ)-2-ヒドロキシベンゾイル]ベンゾエート(ジエチルアミノヒドロキシベンゾイルヘキシルベンゾエート)
- メンチル-o-アミノベンゾエート(メンチルアントラニレート)
- 2,2’-[6-(4-メトキシフェニル)-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル]ビス{5-[(2-エチルヘキシル)オキシ]フェノール}(ベモトリジノール)
- 2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン
- 2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン
- 4-ヒドロキシ-2-メトキシ-5-(オキソ-フェニルメチル)ベンゼンスルホン酸(スリソベンゾン)
- 2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン
- 5-クロロ-2-ヒドロキシベンゾフェノン
- (2-ヒドロキシ-4-メトキシフェニル)-(2-ヒドロキシフェニル)メタノン(ジオキシベンゾン)
- 2,5-ビス(5-tert-ブチル-ベンゾオキサゾール-2-イル)チオフェン
- ナトリウム2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン-5,5’-ジスルホネート
- (2-ヒドロキシ-4-メトキシフェニル)(4-メチルフェニル)メタノン(メキセノン)
- (2-ヒドロキシ-4-オクトキシ-フェニル)-フェニル-メタノン(オクタベンゾン)
- 2-(1,2,3-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-メチル-6-[2-メチル-3-(2,2,4,6,6-ペンタメチル-3,5-ジオキサ-2,4,6-トリシラヘプタン-4-イル)プロピル]フェノール(ドロメトリゾールトリシロキサン)
- テレフタリリデンジカンファースルホン酸(エカムスル)
- 2-エチルヘキシル2-シアノ-3,3-ジフェニル-2-プロペノエート(オクトクリレン)
- ジエチルヘキシルブタミドトリアゾン(イスコトリジノール)
- 2-エトキシエチル3-(4-メトキシフェニル)プロペノエート(シノキサート)
- イソペンチル4-メトキシシンナメート(アミロキサート)
- 2,2’-メタンジイルビス[6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(2,4,4-トリメチルペンタン-2-イル)フェノール](ビスオクトリゾール)
- 2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール
- 2,2’-メチレンビス[6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール]
- 2-ヒドロキシ-4-(オクチルオキシ)ベンゾフェノン
- 2-エチル-,2-[4-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-3-ヒドロキシフェノキシ]エチルエステル
- 2-tert-ブチル-6-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-メチルフェノール
- 2-(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール
- 2,4-ジニトロフェニルヒドラジン
- N-(4-エトキシカルボニルフェニル)-N’-メチル-N’-フェニルホルムアミジン
- ヘキサデシル3,5-ビス-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート
- 2-エチル-2’-エトキシ-オキサラニリド、及び
- それらの混合物
からなる群から選択される。
好ましくは、ブロッカーは、アボベンゾン及び2,5-ビス(5-tert-ブチル-ベンゾオキサゾール-2-イル)チオフェンからなる群から選択される。
任意選択的な成分
本発明の調合物は、例えば、シリカなどの充填材、酸化防止剤、抗菌性化合物及び帯電防止化合物からなる群から選択される少なくとも1つの添加剤を含み得る。添加剤は、例えば、カーボンブラック、シリカ(例えば、マイクロシリカ粒子)及びカーボンナノチューブなどの化学的に不活性の化学種であり得る。
本発明の第3態様によれば、上に記載されたPAEポリマー(P1)は、組成物(C)に組み込まれ得る。
組成物(C)は、組成物(C)の総重量を基準として少なくとも1重量%、例えば少なくとも5重量%、少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%又は少なくとも30重量%の量でPAEポリマー(P1)を含み得る。
組成物(C)は、組成物(C)の総重量を基準として50重量%超、例えば55重量%超、60重量%超、65重量%超、70重量%超、75重量%超、80重量%超、85重量%超、90重量%超、95重量%超又は99重量%超の量でPAEポリマー(P1)を含み得る。
ある実施形態によれば、組成物(C)は、組成物(C)の総重量を基準として1~99重量%、例えば3~96重量%、6~92重量%又は12~88重量%の範囲の量でPAEポリマー(P1)を含む。
組成物(C)は、光安定剤(例えば、UV光安定剤)、光増感剤、熱安定剤、酸捕捉剤(すなわち酸化亜鉛、酸化マグネシウム)、酸化防止剤、顔料、加工助剤、滑剤、難燃剤及び/又は導電性添加剤(すなわちカーボンブラック及びカーボンナノフィブリル)からなる群から選択される1つ以上の追加の添加剤を任意選択的に更に含み得る。
組成物(C)は、本発明のPAEポリマー(P1)以外のポリマー、例えばスルホンポリマー、例えばポリ(ビフェニルエーテルスルホン)(PPSU)、ポリスルホン(PSU)、ポリエーテルスルホン(PES)若しくはポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリ(アリールエーテルケトン)(PAEK)、例えばポリ(エーテルエーテルケトン)(PEEK)、ポリアミド-イミド(PAI)、ポリイミド(PI)、ポリフェニレン(SRP)、ポリ(エーテルケトンケトン)(PEKK)、ポリ(エーテルケトン)(PEK)若しくはPEEKとポリ(ジフェニルエーテルケトン)とのコポリマー(PEEK-PEDEKコポリマー)、ポリエーテルイミドポリマー(PEI)及び/又はポリカーボネート(PC)も更に含み得る。
組成物(C)は、ハロゲン難燃剤及びハロゲンを含まない難燃剤などの難燃剤を更に含み得る。
組成物(C)は、ガラス繊維、例えばE-ガラス繊維又はASTM D2343に従って測定されるように少なくとも76、好ましくは少なくとも78、より好ましくは少なくとも80、最も好ましくは少なくとも82GPaの弾性率(引張弾性率とも呼ばれる)を有する高弾性率ガラス繊維を含み得る。組成物(C)は、R、S及びTガラス繊維からなる群から選択される高弾性率ガラス繊維も組成物(C)の総重量を基準として例えば少なくとも5重量%、例えば少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも26重量%又は少なくとも28重量%の量で含み得る。組成物(C)は、円形横断面ガラス繊維及び/又は非円形横断面ガラス繊維(例えば、フラット、長方形、繭形状ガラス繊維)を含み得る。
組成物(C)は、炭素繊維、グラフェン又はカーボンナノチューブを含み得る。
組成物(C)は、当業者に周知の方法によって製造することができる。例えば、そのような方法としては、溶融混合プロセスが挙げられるが、それらに限定されない。溶融混合プロセスは、典型的には、熱可塑性ポリマーの溶融温度よりも上にポリマー成分を加熱し、それにより熱可塑性ポリマーの溶融物を形成することによって実施される。いくつかの実施形態において、処理温度は、約280~450℃、好ましくは約290~400℃、約300~360℃又は約310~340℃の範囲である。好適な溶融混合装置は、例えば、ニーダー、Bradburyミキサー、一軸スクリュー押出機及び二軸スクリュー押出機である。好ましくは、所望の成分の全てを押出機に、押出機の供給口又は溶融物のいずれかに投入するための手段を備えた押出機が使用される。ポリマー組成物の成分は、溶融混合装置に供給され、その装置において溶融混合される。成分は、乾燥ブレンドとしても知られる粉末混合物又は顆粒ミキサーとして同時に供給され得るか、又は別々に供給され得る。
第4態様によれば、本発明は、本発明のPAEポリマー(P1)を調製するプロセスに関する。
第1実施形態によれば、PAEポリマー(P1)を調製するプロセスは、少なくとも以下の2つの工程:
a)式RN-P-NR(式中、Pは、上に記載されたような繰り返し単位RPAES及び/又は繰り返し単位RPAEKを含み、且つ各R及びRは、独立して、H又はアルキル、好ましくはH又は1~5つの炭素原子を有するアルキルである)のPAEポリマー(P0)を提供する工程、
b)PAEポリマー(P0)を、式(I)、(II)、(III)又は(IV):
Figure 2023503051000014
(式中、
- Arは、5~50個の炭素原子を有する置換又は非置換の、飽和、不飽和又は芳香族単環式及び多環式基からなる群から選択される四価芳香族部分であり、
- Ar’は、5~50個の炭素原子を有する置換又は非置換の、飽和、不飽和又は芳香族単環式及び多環式基からなる群から選択される三価芳香族部分であり、
- Xは、Cl、Br、F又はIであり、
- 各Yは、
・O-(CH-O-CO-CH=CHR(ここで、kは、1~20、好ましくは1~8、より好ましくは2~6であり、更に一層好ましくは2又は3に等しく;及びRは、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである)、
・O-(CH-Ar-CR=CHR又はO-(CH-OAr-CR=CHR(ここで、pは、0~20、好ましくは1~8であり;Arは、1つ又は2つの芳香環又はヘテロ芳香環を含み;R及びRは、H、アルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキル、フェニル又はCOOR(ここで、Rは、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである)である)、
・O-(CH-CH=CHR(ここで、qは、0~20、好ましくは1~8であり;及びRは、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである)、
・O-(CH-O-CH=CHR(ここで、rは、0~20、好ましくは1~8であり;及びRは、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである)、

Figure 2023503051000015
(ここで、sは、0~20、好ましくは1~8である)、
・O,NR-(CH-O-CO-CH=CHR(ここで、k及びRは、上記で定義された通りである)、
・O,NR-(CH-Ar-CR=CHR(ここで、p、Ar、R及びRは、上記で定義された通りである)、
・O,NR-(CH-OAr-CR=CHR(ここで、p、Ar、R及びRは、上記で定義された通りである)、
・O,NR-(CH-CH=CHR(ここで、q及びRは、上記で定義された通りである)、
・O,NR-(CH-O-CH=CHR(ここで、r及びRは、上記で定義された通りである)、

Figure 2023503051000016
(ここで、sは、上記で定義された通りである)
からなる群から独立して選択され、R、R及びRは、独立して、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである)
の化合物と極性の非プロトン性溶媒及び有機塩基の存在下で反応させる工程
を含む。
ポリマーPAE(P0)は、式RN-P-NRに従う。好ましくは、R及びRは、Hであり、P0は、式HN-P-NHに従う。
アミン部分(NR又はNH)がフェニレン基(C)を介してポリマーPに結合している実施形態において、アミン部分は、ポリマー鎖Pに関してオルト位(1,2-アミノフェニル)、メタ位(1,3-アミノフェニル)又はパラ位(1,4-アミノフェニル)、好ましくは炭素鎖Pに関してパラ位(1,4-アミノフェニル)にあり得る。
ある実施形態によれば、極性の非プロトン性溶媒は、クロロベンゼン、クロロホルム、N-メチルピロリドン(NMP)、N,Nジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAC)、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、テトラヒドロフラン(THF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)及びスルホランからなる群から選択される。
ある実施形態によれば、有機塩基は、ピリジン及びアルキルアミン、例えばトリメチルアミンからなる群から選択される。
第2実施形態によれば、PAEポリマー(P1)を調製するプロセスは、少なくとも以下の3つの工程:
a)式RN-P-NR(式中、Pは、上に記載されたような繰り返し単位RPAES及び/又は繰り返し単位RPAEKを含み、且つ各R及びRは、独立して、H又はアルキル、好ましくはH又は1~5つの炭素原子を有するアルキルである)のPAEポリマー(P0)を提供する工程、
b)PAEポリマー(P0)を、式IV)、(V)、(VI)又は(VII):
Figure 2023503051000017
(式中、
- Arは、5~50個の炭素原子を有する置換又は非置換の、飽和、不飽和又は芳香族単環式及び多環式基からなる群から選択される四価芳香族部分であり、
- Ar’は、5~50個の炭素原子を有する置換又は非置換の、飽和、不飽和又は芳香族単環式及び多環式基からなる群から選択される三価芳香族部分であり、
- Xは、OH、Cl、Br、F又はIである)
の化合物と反応させる工程、
c)工程b)において得られたポリマーを、
・NR-(CH-O-CO-CH=CHR(ここで、k及びRは、上記で定義された通りである)、
・NR-(CH-Ar-CR=CHR(ここで、p、Ar、R及びRは、上記で定義された通りである)、
・NR-(CH-OAr-CR=CHR(ここで、p、Ar、R及びRは、上記で定義された通りである)、
・NR-(CH-CH=CHR(ここで、q及びRは、上記で定義された通りである)、
・NR-(CH-O-CH=CHR(ここで、r及びRは、上記で定義された通りである)、

Figure 2023503051000018
(ここで、sは、上記で定義された通りである)
からなる群から選択される化合物と反応させる工程であって、R、R及びRは、独立して、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである、工程
を含む。
第5態様によれば、本発明は、3D物品を付加製造システムで製造する方法であって、
- 上に記載されたようなポリマー調合物(F)を提供する工程、
- 3D物品の層をポリマー調合物(F)から印刷する工程、
- 任意選択的に、3D物品を100~300℃、好ましくは120~280℃の範囲の温度で硬化させる工程
を含む方法にも関する。
ある実施形態によれば、印刷する工程は、ポリマー調合物(F)、例えば印刷表面上に堆積されたそのような調合物(F)の層に光を照射することを含む。例えば、UV光を用いて、層は、好ましくは、5μm~300μm、例えば20μm~150μmの範囲のサイズを示す。
光は、例えば、レーザー光であり得る。照射は、好ましくは、ポリマー調合物(F)、例えばそのような調合物(F)の層の実質的な硬化を引き起こすのに十分な強度のものである。また、照射は、好ましくは、ポリマー調合物(F)の層の接着を引き起こすのに十分な強度のものである。
本発明の別の実施形態によれば、3D物品を付加製造システムで製造する方法は、
- 上に記載されたようなポリマー調合物(F)を提供する工程、
- 3D物品の層を、ポリマー調合物(F)から、
a)調合物(F)の層を表面上にコートすること、
b)層に光、例えばUV光又は可視光を照射すること、
c)調合物(F)の層を前の照射された層上にコートすること、
d)層に光、例えばUV光又は可視光を照射すること、及び
e)工程c)及びd)を、3D物品を製造するのに十分な回数にわたって繰り返すこと
によって印刷する工程
を含む。
ある実施形態によれば、ポリマー調合物(F)は、プロセス中に室温である。代わりに、調合物は、とりわけ調合物中のポリマー濃度が高い場合、印刷前及び/又は印刷中に加熱することもできる。この場合、温度は、印刷前及び/又は印刷中に最大で130℃、最大で120℃又は最大で110℃に加熱することができる。
本発明は、3D物体/物品の製造のための、本発明のポリマー(P1)又は本発明のポリマー調合物(F)の使用にも関する。
ポリマー(P1)及びポリマー調合物(F)に関して上に記載された実施形態の全てが3D物体/物品の製造のための使用に等しく当てはまる。
本発明は、本明細書で記載されるポリマー(P1)又はポリマー調合物(F)を使用して、少なくとも部分的に本発明の製造方法から得ることができる3D物体又は3D物品にも関する。
そのような製造方法によって得ることができる3D物体又は物品は、様々な最終用途において使用することができる。特に、埋込式デバイス、歯科用人工装具、ブラケット並びに航空宇宙産業における複雑な造形部品及び自動車産業におけるアンダーフード部品を挙げることができる。
参照により本明細書に援用される任意の特許、特許出願及び刊行物の開示が、それが用語を不明確にし得る程度まで本出願の記載と矛盾する場合、本記載が優先するものとする。
ここで、本発明は、以下の実施例に関連してより詳細に説明されるが、その目的は、例示的であるにすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
本発明による2つのPAEポリマー(P1)及び対応するPAEポリマー(P2)を調製し、キャラクタリゼーションした。
分子量(Mn、Mw、Mz及びMz+1)
分子量は、塩化メチレンを移動相として使用するゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定した。Agilent Technologies製のガードカラム付きの2本の5μ混合Dカラムを分離のために使用した。クロマトグラムを得るために254nmの紫外線検出器を用いた。1.5ml/分の流量及び移動相中の0.2w/v%溶液の20μLの注入量を選択した。較正は、12の狭い分子量のポリスチレン標準(ピーク分子量範囲:371,000~580g/mol)を用いて行った。数平均分子量Mn、重量平均分子量Mw、より高い平均分子量Mz及びMz+1を報告した。
実施例1.PPSUポリマー(P1-A)及びPPSUポリマー(P2-A)の合成
この実施例は、スキーム1に従い、繰り返し単位RPPSUを含むポリマー(P1-A)、ポリ(ビフェニルエーテルスルホン)の合成を実証する。
Figure 2023503051000019
反応剤アミン-PPSU及びPDMA-HEA(I-A)の形成
アミン-PPSUは、(1)B.J.Sundell,K.-s.Lee,A.Nebipasagil,A.Shaver,J.R.Cook,E.-S.Jang,B.D.Freeman,J.E.McGrath,Industrial&Engineering Chemistry Research 2014,53,2583-2593.(2)J.Mecham,H.K.Shobha,F.Wang,W.Harrison,J.E.McGrath,Polym.Prepr.(Am.Chem.Soc.,Div.Polym.Chem.)2000,41,1388-1389.(3)C.Puglisi,F.Samperi,G.Cicala,A.Recca,C.L.Restuccia,Polymer 2006,47,1861-1874.(4)M.W.Muggli,T.C.Ward,C.Tchatchoua,Q.Ji,J.E.McGrath,J.Polym.Sci.,Part B:Polym.Phys.2003,41,2850-2860に記載された方法に従って合成した。
PDMA-HEA二酸塩化物(I-A)(PMDA-HEA-Cl、Mw:455.24g/mol)は、文献に報告された方法に従って合成した。特に、Hedgeらの「3D Printing All-Aromatic Polyimides using Mask-Projection Stereolithography:Processing the Nonprocessable」(Adv.Mater.2017,29)に言及することができる。
PPSUポリマー(P1-A)の形成
ガス入口及び熱電対付きの3口フラスコに8.66gのアミン-PPSU、0.3mLのピリジン及び50mLのNMPをオーバーヘッド撹拌しながら装入した。粗PMDA-HEA-Cl(I-A)(0.7556g、3.32mmol)の別個の溶液を次いで40mLの乾燥NMPに溶解させ、氷浴上のまま1hにわたって滴加した。完全な添加後、混合物を次いで室温で4h撹拌するままにした。混合後、溶液を約500mLのMeOH中に凝固させ、各洗浄中に激しく撹拌してMeOHで3回浄した。収量8.4g。
PPSUポリマー(P2-A)の形成
この実施例は、スキーム2に従ったPPSUポリマー(P2-A)の合成も実証する。
Figure 2023503051000020
チューブ炉に600mgのPPSUポリマー(P1-A)を装入し、Nの流れ下で20分間パージした。サンプルが炉から取り出されるまでNの流れを保った。パージ後、チューブを次いで250℃で17分間加熱した。加熱後、チューブを室温まで放冷し(約1.5h)、サンプルを炉から取り出した。
PPSUポリマー(P1-A)及び(P2-A)のキャラクタリゼーション
異なるポリマーをGPCによってキャラクタリゼーションして、分子量(Mn及びMw)並びに多分散指数(PDI)を測定した。結果を表1にまとめる。
Figure 2023503051000021
実施例2.PSUポリマー(P1-B)及びPSUポリマー(P2-B)の合成
この実施例は、スキーム3に従う、繰り返し単位RPSUを含むポリマー(P1-B)、ポリスルホンの合成を実証する。
Figure 2023503051000022
反応剤アミン-PSU及びPDMA-HEA(I-A)の形成
アミン-PSU(III)は、(1)B.J.Sundell,K.-s.Lee,A.Nebipasagil,A.Shaver,J.R.Cook,E.-S.Jang,B.D.Freeman,J.E.McGrath,Industrial&Engineering Chemistry Research 2014,53,2583-2593.(2)J.Mecham,H.K.Shobha,F.Wang,W.Harrison,J.E.McGrath,Polym.Prepr.(Am.Chem.Soc.,Div.Polym.Chem.)2000,41,1388-1389.(3)C.Puglisi,F.Samperi,G.Cicala,A.Recca,C.L.Restuccia,Polymer 2006,47,1861-1874.(4)M.W.Muggli,T.C.Ward,C.Tchatchoua,Q.Ji,J.E.McGrath,J.Polym.Sci.,Part B:Polym.Phys.2003,41,2850-2860に記載された方法に従って合成した。
PDMA-HEA二酸塩化物(I-A)(PMDA-HEA-Cl、Mw:455.24g/mol)は、文献に報告された方法に従って合成した。特に、Hedgeらの「3D Printing All-Aromatic Polyimides using Mask-Projection Stereolithography:Processing the Nonprocessable」(Adv.Mater.2017,29)に言及することができる。
PSUポリマー(P1-B)の形成
ガス入口及び熱電対付きの3口フラスコに7.6322gのアミン-PSU、0.2mLのピリジン及び40mLの乾燥NMPをオーバーヘッド撹拌しながら装入した。粗PMDA-HEA-Cl(I-A)(0.54g、2.37mmol)の別個の溶液を、次いで、乾燥した40mLの乾燥NMPに溶解させ、氷浴上のまま1hにわたって滴加した。完全な添加後、混合物を次いで室温で4h撹拌するままにした。混合後、溶液を約500mLのMeOH中に凝固させ、各洗浄中に激しく撹拌してMeOHで3回浄した。収量6.07g。
PSUポリマー(P2-B)の形成
この実施例は、スキーム4に従ったPSUポリマー(P2-B)の合成を実証する。
Figure 2023503051000023
チューブ炉に600mgのPSUポリマー(P1)を装入し、Nの流れ下で20分間パージした。サンプルが炉から取り出されるまでNの流れを保った。パージ後、チューブを次いで250℃で17分間加熱した。加熱後、チューブを室温まで放冷し(約1.5h)、サンプルを炉から取り出した。
PSUポリマー(P1-B)及び(P2-B)のキャラクタリゼーション
前述のプロセスによって得られた材料をGPCによってキャラクタリゼーションして、分子量(Mn及びMw)並びに多分散指数(PDI)を測定した。結果を表2にまとめる。
Figure 2023503051000024

Claims (15)

  1. ポリ(アリールエーテル)(PAE)ポリマー(P1)であって、
    - 繰り返し単位RPAES及び/又は繰り返し単位RPAEK(ここで、
    ・繰り返し単位RPAESは、式(M):
    Figure 2023503051000025
    に従い、
    ・繰り返し単位RPAEKは、式(J-A)~(J-D):
    Figure 2023503051000026
    の単位からなる群から選択される)、
    - 式(L1)~(L4):
    Figure 2023503051000027
    の少なくとも1つの基
    を含み、式中、
    - 各Rは、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホネート、アルキルスルホネート、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホネート、アルキルホスホネート、アミン及び第四級アンモニウムからなる群から独立して選択され、
    - 各iは、0~4から独立して選択され、
    - Tは、結合、-CH-;-O-;-SO-;-S-;-C(O)-;-C(CH-;-C(CF-;-C(=CCl)-;-C(CH)(CHCHCOOH)-;-N=N-;-RC=CR-(ここで、各R及びRは、互いに独立して、水素又はC1~C12アルキル、C1~C12アルコキシ若しくはC6~C18アリール基である);-(CH-及び-(CF-(ここで、mは、1~6の整数である);最大で6つの炭素原子の直鎖又は分岐状の脂肪族二価基;並びにそれらの組合せである)からなる群から選択され、
    - Arは、5~50個の炭素原子を有する置換又は非置換の、飽和、不飽和又は芳香族単環式及び多環式基からなる群から選択される四価芳香族部分であり、
    - Ar’は、5~50個の炭素原子を有する置換又は非置換の、飽和、不飽和又は芳香族単環式及び多環式基からなる群から選択される三価芳香族部分であり、
    - 各Rは、独立して、H又はアルキル、好ましくはH又は1~5つの炭素原子を有するアルキルであり、
    - 各Yは、
    ・O-(CH-O-CO-CH=CHR(ここで、kは、1~20、好ましくは1~8、より好ましくは2~6であり、更に一層好ましくは2又は3に等しく;及びRは、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである)、
    ・O-(CH-Ar-CR=CHR又はO-(CH-OAr-CR=CHR(ここで、pは、0~20、好ましくは1~8であり;Arは、1つ又は2つの芳香環又はヘテロ芳香環を含み;R及びRは、H、アルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキル、フェニル又はCOOR(ここで、Rは、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである)である)、
    ・O-(CH-CH=CHR(ここで、qは、0~20、好ましくは1~8であり;及びRは、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである)、
    ・O-(CH-O-CH=CHR(ここで、rは、0~20、好ましくは1~8であり;及びRは、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである)、

    Figure 2023503051000028
    (ここで、sは、0~20、好ましくは1~8である)、
    ・O,NR-(CH-O-CO-CH=CHR(ここで、k及びRは、上記で定義された通りである)、
    ・O,NR-(CH-Ar-CR=CHR(ここで、p、Ar、R及びRは、上記で定義された通りである)、
    ・O,NR-(CH-OAr-CR=CHR(ここで、p、Ar、R及びRは、上記で定義された通りである)、
    ・O,NR-(CH-CH=CHR(ここで、q及びRは、上記で定義された通りである)、
    ・O,NR-(CH-O-CH=CHR(ここで、r及びRは、上記で定義された通りである)、

    Figure 2023503051000029
    (ここで、sは、上記で定義された通りである)
    からなる群から独立して選択され、R、R及びRは、独立して、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである、ポリ(アリールエーテル)(PAE)ポリマー(P1)。
  2. 前記繰り返し単位RPAES及び/又は繰り返し単位RPAEKは、少なくとも2つの繰り返し単位を含むブロック中にある、請求項1に記載のPAEポリマー(P1)。
  3. (前記ポリマー中の全モル数を基準として)少なくとも50モル%の、式(M)(式中、Tは、結合、-SO-及び-C(CH-からなる群から選択される)の繰り返し単位を含む、請求項1又は2に記載のPAEポリマー(P1)。
  4. Yは、O-(CH-O-CO-CH=CHR(ここで、kは、2~6であり、及びRは、H又はCHである)である、請求項1~3のいずれか一項に記載のPAEポリマー(P1)。
  5. (ポリスチレン標準を用いて、N,Nジメチルホルムアミド(DMF)を移動相として使用するゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定される)
    - 100,000g/mol未満、80,000g/mol未満若しくは60,000g/mol未満、及び/又は
    - 1,000g/mol超、2,000g/mol超若しくは3,000g/mol超
    の数平均分子量(Mn)を有する、請求項1~4のいずれか一項に記載のPAEポリマー(P1)。
  6. 調合物(F)であって、
    - 請求項1~5のいずれか一項に記載のPAEポリマー(P1)と、
    - 1つの溶媒と、
    - 任意選択的に、1つの光開始剤と、
    - 任意選択的に、1つのブロッカーと
    を含む調合物(F)。
  7. - 前記溶媒は、クロロベンゼン、クロロホルム、N-メチルピロリドン(NMP)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAC)、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、テトラヒドロフラン(THF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)及びスルホランからなる群から選択され、
    - 前記光開始剤は、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン(DMPA)、ジフェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド及びフェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシドからなる群から選択され、及び/又は
    - 前記ブロッカーは、アボベンゾン及び2,5-ビス(5-tert-ブチル-ベンゾオキサゾール-2-イル)チオフェンからなる群から選択される、請求項6に記載の調合物(F)。
  8. 請求項1~5のいずれか一項に記載のPAEポリマー(P1)を調製するプロセスであって、
    a)式RN-P-NR(式中、Pは、繰り返し単位RPAES及び/又は繰り返し単位RPAEKを含み、ここで、
    ・繰り返し単位RPAESは、式(M):
    Figure 2023503051000030
    に従い、
    ・繰り返し単位RPAEKは、式(J-A)~(J-D):
    Figure 2023503051000031
    の単位からなる群から選択され、式中、
    - 各Rは、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホネート、アルキルスルホネート、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホネート、アルキルホスホネート、アミン及び第四級アンモニウムからなる群から独立して選択され、
    - 各R及びRは、独立して、H又はアルキル、好ましくはH又は1~5つの炭素原子を有するアルキルであり、
    - 各iは、0~4から独立して選択され、
    - Tは、結合、-CH-;-O-;-SO-;-S-;-C(O)-;-C(CH-;-C(CF-;-C(=CCl)-;-C(CH)(CHCHCOOH)-;-N=N-;-RC=CR-(ここで、各R及びRは、互いに独立して、水素又はC1~C12アルキル、C1~C12アルコキシ若しくはC6~C18アリール基である);-(CH-及び-(CF-(ここで、mは、1~6の整数である);最大で6つの炭素原子の直鎖又は分岐状の脂肪族二価基;並びにそれらの組合せである)からなる群から選択される)
    のPAEポリマー(P0)を提供する工程、
    b)前記PAEポリマー(P0)を、式(I)、(II)、(III)又は(IV):
    Figure 2023503051000032
    (式中、
    - Arは、5~50個の炭素原子を有する置換又は非置換の、飽和、不飽和又は芳香族単環式及び多環式基からなる群から選択される四価芳香族部分であり、
    - Ar’は、5~50個の炭素原子を有する置換又は非置換の、飽和、不飽和又は芳香族単環式及び多環式基からなる群から選択される三価芳香族部分であり、
    - Xは、Cl、Br、F又はIであり、
    - 各Yは、
    ・O-(CH-O-CO-CH=CHR(ここで、kは、1~20、好ましくは1~8、より好ましくは2~6であり、更に一層好ましくは2又は3に等しく;及びRは、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである)、
    ・O-(CH-Ar-CR=CHR又はO-(CH-OAr-CR=CHR(ここで、pは、0~20、好ましくは1~8であり;Arは、1つ又は2つの芳香環又はヘテロ芳香環を含み;R及びRは、H、アルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキル、フェニル又はCOOR(ここで、Rは、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである)である)、
    ・O-(CH-CH=CHR(ここで、qは、0~20、好ましくは1~8であり;及びRは、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである)、
    ・O-(CH-O-CH=CHR(ここで、rは、0~20、好ましくは1~8であり;及びRは、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである)、

    Figure 2023503051000033
    (ここで、sは、0~20、好ましくは1~8である)、
    ・O,NR-(CH-O-CO-CH=CHR(ここで、k及びRは、上記で定義された通りである)、
    ・O,NR-(CH-Ar-CR=CHR(ここで、p、Ar、R及びRは、上記で定義された通りである)、
    ・O,NR-(CH-OAr-CR=CHR(ここで、p、Ar、R及びRは、上記で定義された通りである)、
    ・O,NR-(CH-CH=CHR(ここで、q及びRは、上記で定義された通りである)、
    ・O,NR-(CH-O-CH=CHR(ここで、r及びRは、上記で定義された通りである)、

    Figure 2023503051000034
    (ここで、sは、上記で定義された通りである)
    からなる群から独立して選択され、R、R及びRは、独立して、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである)
    の化合物と極性の非プロトン性溶媒及び有機塩基の存在下で反応させる工程
    を含むプロセス。
  9. - 前記溶媒は、クロロベンゼン、クロロホルム、N-メチルピロリドン(NMP)、N,Nジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAC)、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、テトラヒドロフラン(THF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)及びスルホランからなる群から選択され、及び
    - 前記有機塩基は、ピリジン及びアルキルアミン、例えばトリメチルアミンからなる群から選択される、請求項8に記載のプロセス。
  10. 請求項1~5のいずれか一項に記載のPAEポリマー(P1)を調製するプロセスであって、
    a)式RN-P-NR(式中、Pは、繰り返し単位RPAES及び/又は繰り返し単位RPAEKを含み、ここで、
    ・繰り返し単位RPAESは、式(M):
    Figure 2023503051000035
    に従い、
    ・繰り返し単位RPAEKは、式(J-A)~(J-D):
    Figure 2023503051000036
    の単位からなる群から選択され、式中、
    - 各Rは、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホネート、アルキルスルホネート、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホネート、アルキルホスホネート、アミン及び第四級アンモニウムからなる群から独立して選択され、
    - 各R及びRは、独立して、H又はアルキル、好ましくはH又は1~5つの炭素原子を有するアルキルであり、
    - 各iは、0~4から独立して選択され、
    - Tは、結合、-CH-;-O-;-SO-;-S-;-C(O)-;-C(CH-;-C(CF-;-C(=CCl)-;-C(CH)(CHCHCOOH)-;-N=N-;-RC=CR-(ここで、各R及びRは、互いに独立して、水素又はC1~C12アルキル、C1~C12アルコキシ若しくはC6~C18アリール基である);-(CH-及び-(CF-(ここで、mは、1~6の整数である);最大で6つの炭素原子の直鎖又は分岐状の脂肪族二価基;並びにそれらの組合せである)からなる群から選択される)
    のPAEポリマー(P0)を提供する工程、
    b)前記PAEポリマー(P0)を、式(V)、(V)、(VI)又は(VIII):
    Figure 2023503051000037
    (式中、
    - Arは、5~50個の炭素原子を有する置換又は非置換の、飽和、不飽和又は芳香族単環式及び多環式基からなる群から選択される四価芳香族部分であり、
    - Ar’は、5~50個の炭素原子を有する置換又は非置換の、飽和、不飽和又は芳香族単環式及び多環式基からなる群から選択される三価芳香族部分であり、
    - Xは、OH、Cl、Br、F又はIである)
    の化合物と反応させる工程、
    c)工程b)において得られた前記ポリマーを、
    ・NR-(CH-O-CO-CH=CHR(ここで、k及びRは、上記で定義された通りである)、
    ・NR-(CH-Ar-CR=CHR(ここで、p、Ar、R及びRは、上記で定義された通りである)、
    ・NR-(CH-OAr-CR=CHR(ここで、p、Ar、R及びRは、上記で定義された通りである)、
    ・NR-(CH-CH=CHR(ここで、q及びRは、上記で定義された通りである)、
    ・NR-(CH-O-CH=CHR(ここで、r及びRは、上記で定義された通りである)、

    Figure 2023503051000038
    (ここで、sは、上記で定義された通りである)
    からなる群から選択される化合物と反応させる工程であって、R、R及びRは、独立して、H又はアルキル、好ましくは1~5つの炭素原子を有するアルキルである、工程
    を含むプロセス。
  11. 3次元(3D)物品を付加製造システムで製造する方法であって、
    - 請求項6又は7に記載の調合物(F)を提供する工程、
    - 前記調合物(F)から前記3次元(3D)物品の層を印刷する工程
    を含む方法。
  12. 前記印刷する工程は、前記ポリマー組成物に光、好ましくはUV光又は可視光を照射する工程を含む、請求項11に記載の方法。
  13. 少なくとも部分的に、請求項11又は12に記載の方法によって得ることができる3次元(3D)物品又は物体。
  14. - 繰り返し単位RPAES及び/又は繰り返し単位RPAEK(ここで、
    ・繰り返し単位RPAESは、式(M):
    Figure 2023503051000039
    に従い、
    ・繰り返し単位RPAEKは、式(J-A)~(J-D):
    Figure 2023503051000040
    の単位からなる群から選択される)、
    - 式(K):
    Figure 2023503051000041
    、好ましくは、
    Figure 2023503051000042
    の少なくとも1つの基
    を含み、式中、
    - 各Rは、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、エーテル、チオエーテル、カルボン酸、エステル、アミド、イミド、アルカリ又はアルカリ土類金属スルホネート、アルキルスルホネート、アルカリ又はアルカリ土類金属ホスホネート、アルキルホスホネート、アミン及び第四級アンモニウムからなる群から独立して選択され、
    - 各iは、0~4から独立して選択され、
    - Tは、結合、-CH-;-O-;-SO-;-S-;-C(O)-;-C(CH-;-C(CF-;-C(=CCl)-;-C(CH)(CHCHCOOH)-;-N=N-;-RC=CR-(ここで、各R及びRは、互いに独立して、水素又はC1~C12アルキル、C1~C12アルコキシ若しくはC6~C18アリール基である);-(CH-及び-(CF-(ここで、mは、1~6の整数である);最大で6つの炭素原子の直鎖又は分岐状の脂肪族二価基;並びにそれらの組合せからなる群から選択され、及び
    - Arは、5~50個の炭素原子を有する置換又は非置換の、飽和、不飽和又は芳香族単環式及び多環式基からなる群から選択される四価芳香族部分である、請求項13に記載の3D物品又は物体。
  15. ステレオリソグラフィー技術(SLA)、インクジェットプロセス、直接インク書込み(DIW)又はデジタルライトプロセッシング(DLP)による3D物体の製造のための、単独での又は他の成分との組合せにおける、請求項1~5のいずれか一項に記載のポリマー(P1)又は請求項6若しくは7に記載のポリマー調合物(F)の使用。
JP2022529016A 2019-11-21 2020-11-19 3d印刷によって物品を製造するためのポリマー、組成物及び方法 Pending JP2023503051A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962938537P 2019-11-21 2019-11-21
US62/938,537 2019-11-21
EP20165237 2020-03-24
EP20165237.7 2020-03-24
PCT/EP2020/082642 WO2021099447A1 (en) 2019-11-21 2020-11-19 Polymers, compositions and method for manufacturing an article by 3d printing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023503051A true JP2023503051A (ja) 2023-01-26

Family

ID=73449094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022529016A Pending JP2023503051A (ja) 2019-11-21 2020-11-19 3d印刷によって物品を製造するためのポリマー、組成物及び方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230028395A1 (ja)
EP (1) EP4061870A1 (ja)
JP (1) JP2023503051A (ja)
CN (1) CN114729118A (ja)
WO (1) WO2021099447A1 (ja)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101443293B1 (ko) * 2009-10-15 2014-09-19 주식회사 엘지화학 알칼리 수용액으로 현상 가능한 감광성 수지 조성물 및 이에 의해 제조된 드라이 필름
EP2738219A1 (en) * 2012-11-28 2014-06-04 Solvay Specialty Polymers USA, LLC. PAEK/PAES compositions
WO2018035368A1 (en) * 2016-08-17 2018-02-22 Hegde Maruti Compositions and methods of additive manufacturing of aromatic thermoplastics and articles made therefrom
WO2018162497A1 (en) * 2017-03-07 2018-09-13 Solvay Specialty Polymers Usa, Llc Blends of aromatic polymers and adducts obtained therefrom

Also Published As

Publication number Publication date
EP4061870A1 (en) 2022-09-28
CN114729118A (zh) 2022-07-08
WO2021099447A1 (en) 2021-05-27
US20230028395A1 (en) 2023-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2018519186A (ja) ポリイミド前駆体の材料押出し付加製造
CN109153172B (zh) 可光固化的聚合物、可光固化的聚合物组合物和包括其的光刻工艺
JP2023503855A (ja) ポリマー、組成物及び3d印刷による物品の製造方法
Yen et al. Flexible, optically transparent, high refractive, and thermally stable polyimide–TiO 2 hybrids for anti-reflection coating
EP3684615A1 (en) Additive manufacturing method for making a three-dimensional object using selective laser sintering
KR102429750B1 (ko) 흑색 조성물
JP7055463B2 (ja) 分岐型共重合体、それを用いた感光性樹脂組成物、感光性樹脂フィルムおよび光学装置
JP2023503051A (ja) 3d印刷によって物品を製造するためのポリマー、組成物及び方法
TWI725496B (zh) 交聯劑化合物、包括其的光敏組成物以及使用其的光敏材料
JP7284189B2 (ja) 窒化物を用いた3次元物体の製造方法
US20230340203A1 (en) Polymers, compositions and method for manufacturing an article by 3d printing
JP2022508795A (ja) 光硬化性ポリマー、光硬化性ポリマー組成物及びそれを含むリソグラフィープロセス
JP7046414B2 (ja) ポリイミド共重合体、ポリイミド共重合体の製造方法、これを利用した感光性樹脂組成物、感光性樹脂フィルムおよび光学装置
US20200148880A1 (en) Process for preparing particles of aromatic polymers, particles obtainable by said process and their uses
TW201800845A (zh) 感光性樹脂組成物、乾膜、硬化物、印刷電路板及光鹼產生劑
EP4132790A1 (en) Photocurable polymer compositions