JP3200912B2 - 立体モデルの製造方法 - Google Patents
立体モデルの製造方法Info
- Publication number
- JP3200912B2 JP3200912B2 JP01903392A JP1903392A JP3200912B2 JP 3200912 B2 JP3200912 B2 JP 3200912B2 JP 01903392 A JP01903392 A JP 01903392A JP 1903392 A JP1903392 A JP 1903392A JP 3200912 B2 JP3200912 B2 JP 3200912B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photocurable resin
- resin composition
- colored
- resin
- photopolymerization initiator
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
Description
関し、さらに詳しくは内部構造を明瞭にみてとることが
できる立体モデルの製造方法に関する。
ザ発振器、該レーザから出力されるレーザ光を光硬化性
樹脂に導く光学系、および三次元CAD(Comput
erAided Design)データによる二次元像
を該光硬化性樹脂上にレーザ露光し、硬化部を移動させ
るコンピューター制御部からなる三次元立体モデルの製
造装置が使用されてきている。
透明性を有するため、他の粘土や木からなる立体モデル
に比べ、外見のみならず内部構造も可視化されている。
来の立体モデルは、半透明ではあるが単色のものである
ため、とくに立体モデルの内部構造が複雑である場合、
または内部の様子を正確に把握する必要のある場合、そ
の形状等を外部から識別できないという欠点があり、こ
のような問題についての速やかな解決が望まれていた。
に鑑み鋭意検討した結果、光照射波長により選択的に硬
化および着色しうる機能を樹脂に付与することにより内
部構造を識別可能な立体モデルが得られることを見出
し、本発明を完成するに至った。
なる吸収波長を有する一種の光重合開始剤と、光硬化性
樹脂と、光重合開始剤ではない着色剤とを含有する光硬
化性樹脂組成物を用い、 (i)該光重合開始剤と該着色剤とに共通する吸収波長
の光を該光硬化性樹脂組成物の選択領域に照射して該光
硬化性樹脂組成物の該選択領域を硬化および着色する工
程と、 (ii)該光重合開始剤の吸収波長であって該着色剤の
吸収波長でない波長の光を該光硬化性樹脂組成物に照射
して、該光硬化性樹脂組成物を硬化するが着色しない工
程とを含むことを特徴とする、一部が着色された立体モ
デルの製造方法を提供するものである。
化性樹脂と、該光硬化性樹脂にそれぞれ対応しそして互
いに異なる吸収波長を有する少なくとも二種の光重合開
始剤とを含有する光硬化性樹脂組成物であって、該光硬
化性樹脂の少なくとも一種が硬化の際着色または変色す
る光硬化性樹脂であり、少なくとも一種が硬化の際着色
も変色もしない光硬化性樹脂である該光硬化性樹脂組成
物を用い、 (i)該硬化の際着色または変色する光硬化性樹脂に対
応する光重合開始剤の吸収波長の光を該光硬化性樹脂組
成物の選択領域に照射して該樹脂組成物の該選択領域を
硬化および着色または変色させる工程と、 (ii)該硬化の際着色も変色もしない光硬化性樹脂に
対応する光重合開始剤の吸収波長の光を該光硬化性樹脂
組成物に照射して、該光硬化性樹脂組成物を硬化するが
着色しない工程とを含むことを特徴とする、一部が着色
または変色された立体モデルの製造方法を提供するもの
である。
光硬化性樹脂を使用する場合)のうち少なくとも一種
は、光照射により硬化する性質を有し、かつ、光照射部
がその波長により選択的に照射前の樹脂色から別の色へ
と着色または変色する機能を有するものである。
に該樹脂を着色または変色可能とするには、光硬化性樹
脂に下記(イ)および(ロ)に示す着色剤を添加した
り、または下記(ハ)に示すように樹脂自体に着色また
は変色機能を付与すればよい。
より着色するか、または発泡し樹脂を白濁させるような
機能を有するものである。例えば (イ)光脱窒素(窒素発泡性)化合物、例えばナフトキ
ノンジアジド、アセチルアセトンジアジド、アセチル酢
酸スルホン酸ジアジド (ロ)ホトクロミズム化合物、例えばスピロラン系ジヒ
ドロインドリジン 等が挙げられる。
与したものとしては、例えば (ハ)光硬化の際白濁する樹脂、例えばエポキシアクリ
レート、ウレタンアクリレート、ビニルピロリドン等に
ジシクロペンテニルエチルアクリレートおよび光重合開
始剤を添加したものが挙げられる。
に着色させる方法としては、分光感度が異なる光重合開
始剤および重合形式が異なる樹脂、例えば図1に示すよ
うな分光感度を有する光重合開始剤(A,B)をそれぞ
れ含有する光カチオン重合系樹脂A′と光ラジカル重合
系樹脂B′との二種よりなる混合樹脂を用いればよい。
即ち、上記それぞれの樹脂に含有させた光重合開始剤A
およびBにより、波長λ1の光が照射された部分ではカ
チオン重合のみが起こって樹脂A′のみが硬化し、波長
λ2の光が照射された部分ではラジカル重合とカチオン
重合の双方が起り樹脂A′、B′をともに硬化する。
(ハ)のいずれかの手段により着色機能を付与した光ラ
ジカル重合系樹脂を樹脂B′として使用し、波長λ2を
着色反応を生起しうる範囲で適切に選択して光照射すれ
ば、樹脂B′の照射部のみを着色することができる。ま
た、前記(イ)または(ロ)の着色剤を光ラジカル重合
系樹脂または光カチオン重合系樹脂に添加し、かつそれ
ぞれの樹脂に添加した重合開始剤の分光感度と着色剤の
分光感度との間に差を設ければ、樹脂への選択的な着色
が可能となる。
着色剤Cとの波長に対する吸光度の関係を示すように、
それぞれの分光感度に差があれば、光重合開始剤のみの
分光感度領域λ1の光照射が施された部分では硬化のみ
が起こり着色または変色は生じないが、光重合開始剤お
よび着色剤双方の分光感度が重なった領域λ2の光照射
が施された部分は硬化されるとともに着色または変色さ
れる。
剤および着色剤または着色もしくは変色機能を有する樹
脂を選択し組合せ、光照射波長を適切に選択することに
より樹脂を複数色に色分けすることが可能となる。な
お、得られた立体造形物には、必要に応じて、光または
熱によりポストキュアーを実施してもよい。
としては、例えばノボラック型エポキシ化合物や脂環式
エポキシ化合物等が使用できる。ノボラック型エポキシ
化合物の市販品としては、例えば日本化薬(株)製EO
CN−102S、103、104S、1020、102
7、油化シェルエポキシ(株)製エピコート180S7
5等が挙げられる。脂環式エポキシ化合物の市販品とし
ては、例えばチバガイギー社製CY−175、177、
179、U.C.C.社製ERL−4234、429
9、4221、4206等が挙げられる。
としては、例えばアクリレートまたはメタクリレート化
合物やスピロアセタールとアクリル基またはメタクリル
基を有するスピラル化合物等が使用できる。アクリレー
トまたはメタクリレート化合物の市販品としては、例え
ば東亜合成化学社製アロニックスM5700、M610
0、M8030、M152、M205、M215、M3
15、M325、M400、M405、M7200、新
中村化学工業社製NKエステルABPE−4、U−4H
A、CB−1、CBX−1、日本化薬社製カヤラドR6
04、DPCA−30、DPCA−60、カヤマーPM
−1、PM−2、サンノブコ社製フォトマー4061、
5007、昭和高分子社製リポキシVR60、VR9
0、SP1509、大阪有機社製ビスコート540等が
挙げられる。スピロアセタールとアクリル基またはメタ
クリル基を有するスピラル化合物の市販品としては、例
えば昭和高分子社製スピラックE−4000X、U30
00等が挙げられる。
としては、例えばベンゾフェノン化合物等が使用でき
る。該化合物の市販品として、例えばチバガイギー社製
イルガキュアー184、651、907、メルク社製ダ
ロキュアー1173、1116、2959等が挙げられ
る。本発明に使用される光カチオン重合開始剤として
は、例えばメタロセン化合物やスルホニウム塩等が使用
できる。メタロセン化合物の市販品としては、例えばチ
バガイギー社製イルガキュアー261等が挙げられる。
スルホニウム塩の市販品としては、例えば旭電化社製の
オプトマーSP−100、SP−170等が挙げられ
る。
を硬化および着色または変色し得る波長を選択できるも
のであればよく、例えばレーザ光、高圧水銀ランプの平
行光等が挙げられる。但し、立体モデル製造装置の光源
は、少なくとも選択波長に対応する光の波長を制御部か
ら任意に選択できることが必要で、例えば、色素レーザ
や複数レーザ発振装置による波長の選択、高圧水銀ラン
プ光のフィルター切り替え等による波長の選択等が可能
であることが必要となる。また、高圧水銀ランプの平行
光を光源として使用する場合には、光硬化性樹脂を2次
元パターニング露光するためのマスクやシャッター等を
使用する必要がある。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
1:1に混合した光硬化性樹脂を使用した。光ラジカル
重合系樹脂の組成はエポキシアクリレート(大阪有機社
製ビスコート540)40重量部、ウレタンアクリレー
ト30重量部、ビニルピロリドン10重量部、ジシクロ
ペンテニルエチルアクリレート10重量部、光重合開始
剤(チバガイギー社製イルガキュア−369)10重量
部であった。但し、ウレタンアクリレートは下記の構造
を有する。 HEA−TDI−PPG−TDI−HEA 注)HEA;ヒドロキシエチルアクリレート TDI;2,4−トリレンジイソシアネート PPG;ポリプロピレングリコール 分子量4000 なお、光ラジカル重合系樹脂は、硬化して白濁する機能
を有する。また、光カチオン重合系樹脂の組成は脂環式
エポキシ樹脂(チバガイギー社製アラルダイト CY
179)70重量部と光重合開始剤(チバガイギー社製
イルガキュア−261)10重量部である。光カチオン
重合開始剤およびラジカル重合開始剤の分光感度はそれ
ぞれ図3および図4に示す特性を有する。モデリングを
行った装置の概略を図5に示す。モデリングは、従来の
3次元立体モデル製造装置に光源として2波長(368
nm、514nm)のArレーザを選択できる装置を使
用し、CADで設計した図6に示す立体モデル61の製
作を行った。図6中のブロック部62はカチオン重合開
始剤と光ラジカル重合開始剤との分光感度が重なる領域
のArレーザ(368nm)で露光し、その他の部分は
カチオン重合開始剤のみの分光感度領域のArレーザ
(514nm)で露光した。その結果、図7に示すよう
にArレーザ(368nm)で露光硬化した部分72は
白色に着色し、他の部分71は半透明の立体モデルが得
られた。
社製アラルダイト CY 179)70重量部、光重合
開始剤(チバガイギー社製イルガキュア−261)10
重量部、着色剤(窒素発泡剤)としてo−ナフトキノン
ジアジド−5−スルホン酸ナトリウム10重量部および
ジエチレングリコールジメチルエーテル10重量部から
なる光カチオン重合系樹脂を使用した。光カチオン重合
開始剤と着色剤の分光感度特性はそれぞれ図3および図
8に示す特性を有する。モデリングは、実施例1で使用
した3次元立体モデルの製造装置を使用し、CADで設
計した図9に示す立体モデル91の製作を行った。図9
中のブロック部92は光カチオン重合剤と着色剤との分
光感度が重なる領域のArレーザ(368nm)で露光
し、その他の部分は光カチオン重合開始剤のみの分光感
度領域のArレーザ(514nm)で露光した。その結
果、図10に示すようにArレーザ(368nm)で露
光硬化した部分12は発泡し白色に着色し、他の部分1
1は赤い半透明の立体モデルが得られた。
に、その一部または全部を任意に着色または変色可能で
ある。そして、複雑な内部構造を有するものでも外部よ
り明瞭に識別することができる。
開始剤(B)とのそれぞれの分光感度例を示す図であ
る。
れぞれの分光感度例を示す図である。
始剤の分光感度を示す図である。
長に対する分子吸光係数を示す図である。
る。
透視図である。
ある。
である。
透視図である。
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 少なくとも二つの異なる吸収波長を有す
る一種の光重合開始剤と、光硬化性樹脂と、光重合開始
剤ではない着色剤とを含有する光硬化性樹脂組成物を用
い、 (i)該光重合開始剤と該着色剤とに共通する吸収波長
の光を該光硬化性樹脂組成物の選択領域に照射して該光
硬化性樹脂組成物の該選択領域を硬化および着色する工
程と、 (ii)該光重合開始剤の吸収波長であって該着色剤の
吸収波長でない波長の光を該光硬化性樹脂組成物に照射
して、該光硬化性樹脂組成物を硬化するが着色しない工
程とを含むことを特徴とする、一部が着色された立体モ
デルの製造方法。 - 【請求項2】 少なくとも二種の光硬化性樹脂と、該光
硬化性樹脂にそれぞれ対応しそして互いに異なる吸収波
長を有する少なくとも二種の光重合開始剤とを含有する
光硬化性樹脂組成物であって、該光硬化性樹脂の少なく
とも一種が硬化の際着色または変色する光硬化性樹脂で
あり、少なくとも一種が硬化の際着色も変色もしない光
硬化性樹脂である該光硬化性樹脂組成物を用い、 (i)該硬化の際着色または変色する光硬化性樹脂に対
応する光重合開始剤の吸収波長の光を該光硬化性樹脂組
成物の選択領域に照射して該樹脂組成物の該選択領域を
硬化および着色または変色させる工程と、 (ii)該硬化の際着色も変色もしない光硬化性樹脂に
対応する光重合開始剤の吸収波長の光を該光硬化性樹脂
組成物に照射して、該光硬化性樹脂組成物を硬化するが
着色しない工程とを含むことを特徴とする、一部が着色
または変色された立体モデルの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01903392A JP3200912B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 立体モデルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01903392A JP3200912B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 立体モデルの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05212804A JPH05212804A (ja) | 1993-08-24 |
JP3200912B2 true JP3200912B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=11988135
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01903392A Expired - Lifetime JP3200912B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 立体モデルの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3200912B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE226509T1 (de) * | 1995-09-09 | 2002-11-15 | Vantico Ltd | Verfahren zum herstellung von polymerschichten mit selektiv gefärbten zonen |
ES2220086T3 (es) * | 1998-07-25 | 2004-12-01 | Huntsman Advanced Materials (Uk) Ltd | Composicion que cambia de color y articulos polimeros colorantes elaborados a partir de la misma. |
JP4493814B2 (ja) * | 2000-07-28 | 2010-06-30 | ナブテスコ株式会社 | 硬化性樹脂から成る着色造形物の製造方法および製造装置 |
US20040170923A1 (en) * | 2003-02-27 | 2004-09-02 | 3D Systems, Inc. | Colored stereolithographic resins |
WO2023026905A1 (ja) * | 2021-08-25 | 2023-03-02 | ナガセケムテックス株式会社 | 三次元光造形用樹脂組成物 |
CN117881526A (zh) * | 2021-08-25 | 2024-04-12 | 长濑化成株式会社 | 三维光造型用树脂组合物 |
-
1992
- 1992-02-04 JP JP01903392A patent/JP3200912B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05212804A (ja) | 1993-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3248006B2 (ja) | 三次元物体の製造方法 | |
JP3882147B2 (ja) | 選択的に彩色された領域を有するポリマー層を製造する方法 | |
US5942370A (en) | Production of three-dimensional objects | |
JPH0341126A (ja) | 三次元物体を造形する方法 | |
JP2610692B2 (ja) | 三次元物体形成用光硬化性組成物および三次元物体の造形方法 | |
JPH08319481A (ja) | フォトクロミック硬化体の製造方法 | |
JPH04506039A (ja) | 三次元物体の形成方法および装置 | |
JP2003131379A (ja) | 感光性樹脂組成物、転写材料、画像形成方法、カラーフィルターとその製造方法、フォトマスクとその製造方法 | |
KR890016422A (ko) | 개시제로서 이온성 염료화합물을 함유하는 감광물질 | |
JP3200912B2 (ja) | 立体モデルの製造方法 | |
WO2006019450A3 (en) | Improved method for bump exposing relief image printing plates | |
JPH0661848B2 (ja) | 厚みを自己規制する光硬化性材料を使用する立体像形成方法 | |
KR910018851A (ko) | 광중합성 기록 물질의 상 조사에 의한 인쇄 조판 또는 감광성 내식막의 제조방법. | |
US6036910A (en) | Three-dimensional object by optical stereography and resin composition containing colorant for producing the same | |
JP3422384B2 (ja) | 発泡性記録材料膜、及び発泡性記録膜とその作製方法 | |
US10668708B2 (en) | Optically enhanced patternable photosensitivity via oxygen excitation | |
DE2660103B1 (de) | Farbkorrektursystem fuer die Mehrfarbenbildreproduktion | |
KR980009385A (ko) | 광 주형용 감광성 수지 조성물 | |
JP2845968B2 (ja) | 光硬化性樹脂組成物及びその立体形状物形成方法 | |
JPH06331822A (ja) | フィルター式レンズ、レンズアレイ板及びその製造方法並びにその利用装置 | |
JPS61156262A (ja) | 静電写真用液体現像剤 | |
JPS63180942A (ja) | 記録媒体 | |
Petillon et al. | Color stereophotolithography: A method of 3-D color imaging | |
JPS61156264A (ja) | 静電写真用液体現像剤 | |
JPH06198748A (ja) | 造形物の光学的製造方法および装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080622 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090622 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090622 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090622 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100622 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100622 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110622 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110622 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120622 Year of fee payment: 11 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120622 Year of fee payment: 11 |