JP5999366B2 - 光硬化性樹脂組成物、容器、立体造形物製造装置及び立体造形物の製造方法 - Google Patents
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Description
面露光方式による光学的立体造形に用いる光硬化性樹脂組成物であって、
下記A〜Cを含むことを特徴とする。
A:アシルホスフィンオキサイド化合物を含む光重合開始剤
B:光重合性モノマー
C:第3級有機ホスフィン化合物
(R20)3P=O (A)
式(A)において、
3つのR20は、それぞれ、有機基であり、3つのR20は同一でも異なっていてもよく、少なくとも1つのR20は、アシル基である。
R21、R22及びR23は、それぞれ、直鎖もしくは分岐アルキル基であり、同一でも異なってもよく、
*は、結合手を表す。
式(1)で表されるアロイル基は、式(A)中に複数存在する場合は、同一でも異なっていてもよい。
R1、R2、R3及びR4は、それぞれ、水素原子、メチル基、エチル基又はCF3基であり、R1、R2、R3及びR4は同一でも異なっていてもよく、
2つのX1は、それぞれ、エチレン基又はプロピレン基であり、2つのX1は同一でも異なっていてもよく、
m及びnは、それぞれ、1〜10であり、m及びnは同一でも異なっていてもよい。
B2:式(B2)で表される化合物
R5、R6、R7及びR8は、それぞれ、水素原子、メチル基、エチル基又はCF3基であり、R5、R6、R7及びR8は同一でも異なっていてもよい。
R3:式(B3)で表される化合物
2つのR9は、それぞれ、水素原子、メチル基、エチル基又はCF3基であり、2つのR9は同一でも異なっていてもよく、
R10は、水素原子又はCOCR11=CH2基(R11は、水素原子、メチル基、エチル基又はCF3基)であり、
3つのX2は、それぞれ、エチレン基又はプロピレン基であり、3つのX2は同一でも異なっていてもよく、
s、t及びuは、それぞれ、1〜10であり、s、t及びuは同一でも異なっていてもよい。
R31、R32及びR33は、それぞれ、有機基であり、R31、R32及びR33は同一でも異なっていてもよい。
光硬化性樹脂組成(表1及び表2)の各成分を、均一に混合することで、実施例1〜20及び比較例1〜8の光硬化性樹脂組成物を得た。
図1に示す立体造形物製造装置の液槽11に、実施例及び比較例の光硬化性樹脂組成物12を充填し、前述の方法にて立体造形物(チェスの駒)を製造した。このようにして得た立体造形物(チェスの駒)の深さ1mmの凹部における余剰硬化を、下記評価基準に従って評価した。なお、立体造形物(チェスの駒)製造時の光量は、0.2mW・s/mm2とした。
A:凹部の深さが1mmであった
B:凹部の深さが0.5mm以上1mm未満であった
C:凹部の深さが0.5mm未満であった
(a)余剰硬化オーバーハング評価と同様にして製造した立体造形物(チェスの駒)内部に形成した螺旋部分の造形を、下記評価基準に従って評価した。
A:太さ0.8mm以下の螺旋を造形可能であった
B:太さ0.8mmを超える螺旋を造形可能であった
C:螺旋部分を造形できなかった
光量を0.1mW・s/mm2としたこと以外は(a)余剰硬化オーバーハング評価と同様にして立体造形物(チェスの駒)を製造した際の硬化性を、下記評価基準に従って評価した。なお、光の照射時間は、(a)余剰硬化オーバーハング評価時と同じとした。
A:立体造形物(チェスの駒)の寸法変化が10%未満であった
B:立体造形物(チェスの駒)の寸法変化が10%以上であった
C:立体造形物(チェスの駒)を造形できなかった
光量を0.1mW・s/mm2から0.7mW・s/mm2に変化させて、(a)余剰硬化オーバーハング評価と同様にして立体造形物(チェスの駒)を製造した際の造形性を、下記評価基準に従って評価した。
A:立体造形物(チェスの駒)に寸法変化が無かった
B:立体造形物(チェスの駒)の寸法変化が10%未満であった
C:立体造形物(チェスの駒)の寸法変化が10%以上であった
前記(a)〜(d)の評価結果が、それぞれ、「A」であれば2点、「B」であれば1点、「C」であれば0点とし、その合計点でバランス評価を行った。
実施例及び比較例の光硬化性樹脂組成物の粘度を、回転粘度計を用いて、25℃、ローターNo.2、60rpmの条件にて測定した。
(a)余剰硬化オーバーハング評価と同様にして製造した立体造形物(チェスの駒)の硬度を、JIS K 7215−1986に準拠したタイプDデュロメータを用いて、23℃で測定した。
12 光硬化性樹脂組成物
12a 液面
13 透光窓
14 光
15 露光手段
16 光ファイバー
17 移動手段
18 光シャッター
20 光源
21 工作台
22 エレベータ
23 コンピュータ
24 硬化樹脂層
30 カートリッジ
31 チューブ
Claims (9)
- 面露光方式による光学的立体造形に用いる光硬化性樹脂組成物であって、
下記A〜Cを含み、
前記光硬化性樹脂組成物全量に対する前記Aの配合量が、0.1重量%〜6重量%であり、
前記光硬化性樹脂組成物全量に対する前記Cの配合量が、0.005重量%〜0.5重量%であることを特徴とする光硬化性樹脂組成物。
A:式(A−1)で表される化合物及び式(A−2)で表される化合物の少なくとも一方を含む光重合開始剤
B:式(B1)で表される化合物を含む光重合性モノマー
C:式(C1)で表される化合物を含む第3級有機ホスフィン化合物
R 1 、R 2 、R 3 及びR 4 は、それぞれ、水素原子、メチル基、エチル基又はCF 3 基であり、R 1 、R 2 、R 3 及びR 4 は同一でも異なっていてもよく、
2つのX 1 は、それぞれ、エチレン基又はプロピレン基であり、2つのX 1 は同一でも異なっていてもよく、
m及びnは、それぞれ、1〜10であり、m及びnは同一でも異なっていてもよい。
Rは、水素原子、C p H 2p+1 (pは、1〜4の整数)又はC q H 2q+1 O(qは、1〜4の整数)である。
- 式(B1)において、
R1、R2、R3及びR4が、それぞれ、メチル基であり、
X1が、エチレン基であり、
m及びnの和(m+n)が、2、4、10又は18であることを特徴とする請求項1又は2記載の光硬化性樹脂組成物。 - 式(B1)において、m及びnの和(m+n)が、2、4、10又は18である化合物全量に対し、
式(B1)において、m及びnの和(m+n)が、2又は4である化合物の占める割合が30重量%以上であることを特徴とする請求項3記載の光硬化性樹脂組成物。 - 式(B1)において、m及びnの和(m+n)が、2、4、10又は18である化合物全量に対し、
式(B1)において、m及びnの和(m+n)が、2である化合物の占める割合が30重量%以上であることを特徴とする請求項4記載の光硬化性樹脂組成物。 - 式(B1)において、m及びnの和(m+n)が、2、4、10又は18である化合物全量に対し、
式(B1)において、m及びnの和(m+n)が、2又は4である化合物の占める割合が、30重量%〜70重量%であることを特徴とする請求項4記載の光硬化性樹脂組成物。 - 面露光方式による光学的立体造形に用いる容器であって、
前記容器は、光硬化性樹脂組成物を含み、
前記光硬化性樹脂組成物が、請求項1〜6のいずれか一項に記載の光硬化性樹脂組成物であることを特徴とする容器。 - 面露光方式による光学的立体造形に用いる立体造形物製造装置であって、
上部開口、又は上面もしくは下面が光透過性を有し、内部に光硬化性樹脂組成物が充填された液槽と、
前記液槽内を上下に移動可能な工作台と、
前記液槽の上部又は下部において、前記光硬化性樹脂組成物の表面に光を照射する照射手段とを含む立体造形物製造装置であって、
前記光硬化性樹脂組成物が、請求項1〜6のいずれか一項に記載の光硬化性樹脂組成物であることを特徴とする立体造形物製造装置。 - 面露光方式による光学的立体造形に用いる立体造形物の製造方法であって、
請求項1〜6のいずれか一項に記載の光硬化性樹脂組成物に光を照射して立体造形物を製造することを特徴とする立体造形物の製造方法。
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