JP6874559B2 - Curable composition, manufacturing method of three-dimensional model and three-dimensional model - Google Patents

Curable composition, manufacturing method of three-dimensional model and three-dimensional model Download PDF

Info

Publication number
JP6874559B2
JP6874559B2 JP2017121074A JP2017121074A JP6874559B2 JP 6874559 B2 JP6874559 B2 JP 6874559B2 JP 2017121074 A JP2017121074 A JP 2017121074A JP 2017121074 A JP2017121074 A JP 2017121074A JP 6874559 B2 JP6874559 B2 JP 6874559B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nanofibers
curable composition
meth
model
acrylate
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.)
Active
Application number
JP2017121074A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019005921A (en
Inventor
一史 山▲崎▼
一史 山▲崎▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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 Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2017121074A priority Critical patent/JP6874559B2/en
Publication of JP2019005921A publication Critical patent/JP2019005921A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6874559B2 publication Critical patent/JP6874559B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、硬化性組成物、立体造形物の製造方法および立体造形装置に関する。 The present invention relates to a curable composition, a method for producing a three-dimensional model, and a three-dimensional model.

近年、複雑な形状の立体造形物を比較的容易に製造できる様々な方法が開発されている。立体造形物を製造する方法の一つとして、マテリアルジェット方式が知られている。マテリアルジェット方式とは、液体状かつ活性光線硬化性の組成物(以下、単に「硬化性組成物」ともいう。)をモデル材インクとして用い、インクジェット法により液滴として吐出され、ステージまたは下位の層に着弾したモデル材インクに活性エネルギー線を照射して、上記モデル材インクが硬化してなる造形物層を形成し、当該造形物層を積層していくことで、立体造形物を製造する方法である(たとえば、特許文献1など)。マテリアルジェット方式では、張り出し部などを作製するときに、硬化性かつ硬化後に造形物層から剥離可能なサポート材インクを吐出および硬化させて、造形物層を下から支えるサポート造形物を同時に作製することもある。 In recent years, various methods have been developed that can relatively easily manufacture a three-dimensional model having a complicated shape. The material jet method is known as one of the methods for manufacturing a three-dimensional model. In the material jet method, a liquid and active photocurable composition (hereinafter, also simply referred to as “curable composition”) is used as a model material ink, and is ejected as droplets by an inkjet method, and the stage or lower level. A three-dimensional model is manufactured by irradiating the model material ink that has landed on the layer with active energy rays to form a model material layer formed by curing the model material ink, and stacking the model material layers. This is a method (for example, Patent Document 1). In the material jet method, when producing an overhanging portion or the like, a support material ink that is curable and can be peeled off from the modeled object layer after curing is ejected and cured to simultaneously produce a support modeled object that supports the modeled object layer from below. Sometimes.

マテリアルジェット方式による立体造形物の製造にモデル材インクとして用いる硬化性組成物が各種検討されている。たとえば、特許文献2には、天然セルロース繊維をN−オキシル化合物存在下で酸化してカルボキシ基含有量を0.1mmol/g以上に高めた微細セルロース繊維またはその改質物を含有する硬化性組成物は、製造される立体造形物の機械的強度を高めることができると記載されている。 Various curable compositions used as model material inks for the production of three-dimensional shaped objects by the material jet method have been studied. For example, Patent Document 2 describes a curable composition containing a fine cellulose fiber or a modified product thereof in which a natural cellulose fiber is oxidized in the presence of an N-oxyl compound to increase the carboxy group content to 0.1 mmol / g or more. Is stated to be able to increase the mechanical strength of the three-dimensional shaped product produced.

なお、特許文献3にも、多糖類のナノファイバーによって、硬化性組成物から射出成形法および押出成形法などで製造される造形物の機械的強度を高めることができると記載されている。 It should be noted that Patent Document 3 also describes that nanofibers of polysaccharides can increase the mechanical strength of a modeled product produced from a curable composition by an injection molding method, an extrusion molding method, or the like.

特開平02−307728号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 02-307728 特開2017−007116号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-007116 特開2016−153470号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-153470

特許文献2および特許文献3に記載のように、微小サイズのファイバー(以下、単に「ナノファイバー」ともいう。)を含有する硬化性組成物を用いれば、マテリアルジェット法によって製造される立体造形物の強度をより高めることができると期待される。 As described in Patent Documents 2 and 3, if a curable composition containing fine-sized fibers (hereinafter, also simply referred to as “nanofibers”) is used, a three-dimensional model produced by the material jet method is used. It is expected that the strength of the can be further increased.

ところで、マテリアルジェット方式によって製造される立体造形物は、層間の強度が高まりにくく、積層方向(以下、単に「高さ方向」ともいう。)への強度が、層の面が広がる方向(以下、単に「水平方向」ともいう。)への強度よりも低くなりやすいという課題がある。本発明者らの検討によると、特許文献2および特許文献3に記載のようなナノファイバーを含有する硬化性組成物でも、製造される立体造形物の積層方向への強度を十分に高めることはできなかった。 By the way, in the three-dimensional model manufactured by the material jet method, the strength between layers is unlikely to increase, and the strength in the stacking direction (hereinafter, also simply referred to as “height direction”) increases in the direction in which the surface of the layer spreads (hereinafter, referred to as “height direction”). There is a problem that the strength tends to be lower than the strength in the "horizontal direction". According to the studies by the present inventors, even a curable composition containing nanofibers as described in Patent Documents 2 and 3 cannot sufficiently increase the strength of the three-dimensional model to be produced in the stacking direction. could not.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、製造される立体造形物の積層方向への強度をより高めることができる、マテリアルジェット方式による立体造形物の製造に用いることができる硬化性組成物を提供することを、その目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is curable and can be used for manufacturing a three-dimensional model by a material jet method, which can further increase the strength of the three-dimensional model to be manufactured in the stacking direction. Its purpose is to provide the composition.

本発明は、以下の硬化性組成物、立体造形物の製造方法および立体造形装置に関する。
[1]インクジェット法により吐出されてステージまたは下位の造形物層の表面に着弾した硬化性組成物に活性エネルギー線を照射することによる、前記硬化性組成物が硬化してなる造形物層の形成を、複数回行い、前記造形物層が積層してなる立体造形物を製造するための硬化性組成物において、活性エネルギー線硬化性の化合物と、ナノファイバーと、を含有し、前記ナノファイバーの全個数に対する、枝分かれ構造を有するナノファイバーの個数の割合は、5%以上である、硬化性組成物。
[2]前記ナノファイバーの全個数に対する、前記枝分かれ構造を有するナノファイバーの個数の割合は、10%以上である、[1]に記載の硬化性組成物。
[3]前記ナノファイバーの全個数に対する、前記枝分かれ構造を有するナノファイバーの個数の割合は、20%以上である、[1]または[2]に記載の硬化性組成物。
[4]前記ナノファイバーの平均繊維径は2nm以上100nm以下である、[1]〜[3]のいずれかに記載の硬化性組成物。
[5]前記ナノファイバーの平均繊維長は 0.2μm以上100μm以下である、[1]〜[4]のいずれかに記載の硬化性組成物。
[6]前記ナノファイバーのアスペクト比は10以上10000以下である、[1]〜[5]のいずれかに記載の硬化性組成物。
[7]前記活性エネルギー線硬化性の化合物の全質量に対する、前記ナノファイバーの質量の割合は、0.05質量%以上5.0質量%以下である、[1]〜[6]のいずれかに記載の硬化性組成物。
[8]前記ナノファイバーは、ナノセルロースを主成分とする、[1]〜[7]のいずれかに記載の硬化性組成物。
[9]前記ナノセルロースは、セルロースナノファイバーを含む、[8]に記載の硬化性組成物。
[10]前記ナノセルロースは、セルロースナノクリスタルを含む、[8]に記載の硬化性組成物。
[11][1]〜[10]のいずれかに記載の硬化性組成物の液滴をインクジェットヘッドのノズルから吐出して、ステージまたは下位の造形物層の表面に着弾させる工程と、前記着弾した硬化性組成物に活性エネルギー線を照射して、前記硬化性組成物が硬化してなる造形物層を形成する工程と、を含み、前記着弾させる工程と、前記造形物層を形成する工程と、をこの順で複数回行って前記造形物層を積層していく、立体造形物の製造方法。
[12][1]〜[10]のいずれかに記載の硬化性組成物の液滴をノズルから吐出するインクジェットヘッドと、ステージと、活性エネルギー線を照射して前記液滴が硬化してなる造形物層を形成する光源と、を備え、前記光源は、前記インクジェットヘッドから吐出されて前記ステージ上または下位の造形物層上に着弾した前記液滴に活性エネルギー線を照射して、前記液滴が硬化してなる造形物層を新たに形成する、立体造形装置。
The present invention relates to the following curable composition, a method for producing a three-dimensional model, and a three-dimensional model.
[1] Formation of a molded product layer obtained by curing the curable composition by irradiating a curable composition that has been ejected by an inkjet method and landed on the surface of a stage or lower shaped product layer with active energy rays. In a curable composition for producing a three-dimensional model formed by laminating the model layers, the nanofiber contains an active energy ray-curable compound and nanofibers. A curable composition in which the ratio of the number of nanofibers having a branched structure to the total number is 5% or more.
[2] The curable composition according to [1], wherein the ratio of the number of nanofibers having the branched structure to the total number of the nanofibers is 10% or more.
[3] The curable composition according to [1] or [2], wherein the ratio of the number of nanofibers having the branched structure to the total number of the nanofibers is 20% or more.
[4] The curable composition according to any one of [1] to [3], wherein the average fiber diameter of the nanofibers is 2 nm or more and 100 nm or less.
[5] The curable composition according to any one of [1] to [4], wherein the average fiber length of the nanofibers is 0.2 μm or more and 100 μm or less.
[6] The curable composition according to any one of [1] to [5], wherein the nanofiber has an aspect ratio of 10 or more and 10000 or less.
[7] Any of [1] to [6], wherein the ratio of the mass of the nanofibers to the total mass of the active energy ray-curable compound is 0.05% by mass or more and 5.0% by mass or less. The curable composition according to.
[8] The curable composition according to any one of [1] to [7], wherein the nanofiber contains nanocellulose as a main component.
[9] The curable composition according to [8], wherein the nanocellulose contains cellulose nanofibers.
[10] The curable composition according to [8], wherein the nanocellulose contains cellulose nanocrystals.
[11] A step of ejecting a droplet of the curable composition according to any one of [1] to [10] from a nozzle of an inkjet head and landing it on the surface of a stage or a lower modeled object layer, and the landing. A step of irradiating the cured composition with active energy rays to form a molded product layer obtained by curing the curable composition, a step of landing the cured composition, and a step of forming the molded product layer. A method for manufacturing a three-dimensional model, in which the above-mentioned model layers are laminated by performing the above steps a plurality of times in this order.
[12] The droplet is cured by irradiating an inkjet head for ejecting a droplet of the curable composition according to any one of [1] to [10] from a nozzle, a stage, and active energy rays. A light source for forming a modeled object layer is provided, and the light source irradiates the droplets ejected from the inkjet head and landed on the modeled object layer on or below the stage with active energy rays to irradiate the liquid. A three-dimensional modeling device that newly forms a modeled object layer formed by hardening drops.

本発明によれば、製造される立体造形物の積層方向への強度をより高めることができる、マテリアルジェット方式による立体造形物の製造に用いることができる硬化性組成物が提供される。 According to the present invention, there is provided a curable composition that can be used in the production of a three-dimensional model by a material jet method, which can further increase the strength of the three-dimensional model to be produced in the stacking direction.

図1Aは、本発明の硬化性組成物が含有し得る、枝分かれ構造を有さないナノファイバーを示す模式図である。図1B、図1Cおよび図1Dは、本発明の硬化性組成物が含有し得る、枝分かれ構造を有するナノファイバーを示す模式図である。FIG. 1A is a schematic view showing nanofibers having no branched structure, which can be contained in the curable composition of the present invention. 1B, 1C and 1D are schematic views showing nanofibers having a branched structure that can be contained in the curable composition of the present invention. 図2は、マテリアルジェット方式による立体造形装置の例示的な側面図である。FIG. 2 is an exemplary side view of a three-dimensional modeling apparatus by the material jet method.

本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行い、上記硬化性組成物が含有するナノファイバーは、インクジェットヘッドのノズルから吐出されてステージまたは下位の造形物層に着弾した硬化性組成物中で、高さ方向よりも水平方向に配向しやすいことを見出した。つまり、従来のナノファイバーを含む硬化性組成物を用いて立体造形物を製造する際は、着弾後にナノファイバーの多くが水平方向に配向した硬化性組成物を硬化させるため、立体造形物中でもナノファイバーが水平方向に配向しやすい。そのため、立体造形物の水平方向への強度はナノファイバーによって高まるものの、高さ方向への強度はナノファイバーによって高まりにくいものと考えられる。 The present inventor has made diligent studies in view of the above problems, and the nanofibers contained in the curable composition are discharged from the nozzle of the inkjet head and landed on the stage or the lower model layer in the curable composition. , Found that it is easier to orient in the horizontal direction than in the height direction. That is, when producing a three-dimensional model using a conventional curable composition containing nanofibers, most of the nanofibers are cured in the horizontally oriented curable composition after landing, so that the nanofibers are also nanofibers. The fibers tend to be oriented horizontally. Therefore, it is considered that the strength in the horizontal direction of the three-dimensional model is increased by the nanofibers, but the strength in the height direction is not easily increased by the nanofibers.

本発明者は、上記知見に基づいてさらに実験および検討を行い、上記液体状の硬化性組成物が含むナノファイバーのうち、枝分かれ構造を有するナノファイバーの量をより多くすることで、形成される立体造形物の高さ方向への強度をと水平方向への強度との比をより小さくできる、マテリアルジェット方式による立体造形物の製造に用いることができる硬化性組成物を完成させた。 The present inventor further conducts experiments and studies based on the above findings, and is formed by increasing the amount of nanofibers having a branched structure among the nanofibers contained in the liquid curable composition. We have completed a curable composition that can be used in the production of three-dimensional shaped objects by the material jet method, which can reduce the ratio of the strength in the height direction to the strength in the horizontal direction of the three-dimensional shaped object.

上記着想に基づく本発明の一態様は、インクジェット法により吐出されてステージまたは下位の造形物層の表面に着弾した硬化性組成物に活性エネルギー線を照射することによる、前記硬化性組成物が硬化してなる造形物層の形成を、複数回行い、前記造形物層が積層してなる立体造形物を製造するための、硬化性組成物に関する。上記硬化性組成物は、活性エネルギー線硬化性の化合物と、ナノファイバーと、を含有し、上記ナノファイバーの全個数に対する、枝分かれ構造を有するナノファイバーの個数の割合は、5%以上である。 One aspect of the present invention based on the above idea is that the curable composition is cured by irradiating the curable composition that has been ejected by an inkjet method and landed on the surface of a stage or a lower model layer with active energy rays. The present invention relates to a curable composition for producing a three-dimensional model formed by laminating the shaped object layers by forming the shaped object layer a plurality of times. The curable composition contains an active energy ray-curable compound and nanofibers, and the ratio of the number of nanofibers having a branched structure to the total number of the nanofibers is 5% or more.

1.硬化性組成物
上記硬化性組成物は、活性エネルギー線硬化性の化合物と、多糖類のナノファイバーと、を含有する。
1. 1. Curable Composition The curable composition contains an active energy ray-curable compound and nanofibers of a polysaccharide.

1−1.活性エネルギー線硬化性の化合物
活性エネルギー線硬化性の化合物は、活性エネルギー線を照射されて重合および架橋し、硬化する液体状の化合物であればよい。
1-1. Active Energy Ray Curable Compound The active energy ray curable compound may be a liquid compound that is irradiated with active energy rays to polymerize, crosslink, and cure.

活性エネルギー線は、液体状の化合物を重合および架橋させて、硬化させることが可能なエネルギー線であればよい。活性エネルギー線の例には、紫外線、X線、電子線、γ線等が含まれる。上記化合物が硬化可能である限り、活性エネルギー線は、可視光線であってもよい。 The active energy ray may be any energy ray capable of polymerizing and cross-linking a liquid compound to cure it. Examples of active energy rays include ultraviolet rays, X-rays, electron beams, γ-rays and the like. As long as the compound is curable, the active energy ray may be visible light.

活性エネルギー線硬化性の化合物の例には、ラジカル重合性化合物およびカチオン重合性化合物が含まれる。光重合性化合物は、モノマー、重合性オリゴマー、プレポリマーあるいはこれらの混合物のいずれであってもよい。活性エネルギー線硬化性の化合物は、硬化性組成物中に1種のみが含まれていてもよく、2種類以上が含まれていてもよい。 Examples of active energy ray-curable compounds include radically polymerizable compounds and cationically polymerizable compounds. The photopolymerizable compound may be a monomer, a polymerizable oligomer, a prepolymer, or a mixture thereof. The active energy ray-curable compound may contain only one type in the curable composition, or may contain two or more types.

ラジカル重合性化合物は、不飽和カルボン酸エステル化合物であることが好ましく、エチレン基、プロペニル基、ブテニル基、ビニルフェニル基、(メタ)アクリロイル基、アリルエーテル基、ビニルエーテル基、マレイル基、マレイミド基、(メタ)アクリルアミド基、アセチルビニル基またはビニルアミド基を有する化合物であることが好ましく、(メタ)アクリレートであることがより好ましい。ラジカル重合性化合物は、硬化性組成物中に、1種のみが含まれていてもよく、2種類以上が含まれていてもよい。なお、本発明において、「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基またはメタクリロイル基を意味し、「(メタ)アクリル」は、アクリルまたはメタクリルを意味し、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートまたはメタクリレートを意味する。 The radically polymerizable compound is preferably an unsaturated carboxylic acid ester compound, and contains an ethylene group, a propenyl group, a butenyl group, a vinylphenyl group, a (meth) acryloyl group, an allyl ether group, a vinyl ether group, a maleyl group, and a maleimide group. It is preferably a compound having a (meth) acrylamide group, an acetylvinyl group or a vinylamide group, and more preferably a (meth) acrylate. The radically polymerizable compound may contain only one type or two or more types in the curable composition. In the present invention, "(meth) acryloyl group" means an acryloyl group or a methacryloyl group, "(meth) acrylic" means acrylic or methacrylic, and "(meth) acrylate" means acrylate or methacrylate. Means.

(メタ)アクリレートの例には、イソアミル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、イソミルスチル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル−ジグリコール(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、メトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシプロピレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ペンタクロロフェニル(メタ)アクリレート、ペンタブロモフェニル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルモルホリン、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、グリセリン(メタ)アクリレート、7−アミノ−3,7−ジメチルオクチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−(2−エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルカルビトール(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシエチル−フタル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、およびt−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレートなどを含む単官能の(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジイルジメチレンジ(メタ)アクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、ポリエステルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのPO付加物ジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、およびトリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレートなどを含む2官能のアクリレート、ならびに、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、グリセリンプロポキシトリ(メタ)アクリレート、およびペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレートなどを含む3官能以上のアクリレートなどが含まれる。 Examples of (meth) acrylates include isoamyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, and isooctyl (meth) acrylate. , Isononyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, isomilstill (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, dicyclo Pentenyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl-diglycol (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl hexa. Hydrophthalic acid, methoxyethoxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth) acrylate, methoxydiethylene glycol (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, methoxypropylene glycol (meth) acrylate, phenoxy Ethyl (meth) acrylate, pentachlorophenyl (meth) acrylate, pentabromophenyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, (Meta) acryloylmorpholine, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, glycerin (meth) acrylate, 7-amino-3,7-dimethyloctyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) Acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl (meth) ) Acrylate, 2-ethylhexyl carbitol (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl phthalic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl-2- Monofunctional (meth) acrylates, including hydroxyethyl-phthalic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, and t-butylcyclohexyl (meth) acrylates, triethylene glycol di (meth) acrylates, tetraethylene Glycoldi (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol Di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, cyclohexanedi (meth) acrylate, cyclohexanedimethanol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, tricyclodecanediyl dimethylene di ( Meta) acrylate, dimethylol-tricyclodecanedi (meth) acrylate, polyester di (meth) acrylate, PO adduct di (meth) acrylate of bisphenol A, neopentyl glycol di (meth) acrylate of hydroxypivalate, polytetramethylene glycol Bifunctional acrylates, including di (meth) acrylates, polyethylene glycol di (meth) acrylates, tripropylene glycol di (meth) acrylates, and tricyclodecanedimethanol di (meth) acrylates, and trimethyl propantri (meth). ) Acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, ditrimethylol propanetetra (meth) acrylate, dipentaerythritol mono Includes trifunctional or higher functional acrylates, including hydroxypenta (meth) acrylates, glycerin propoxytri (meth) acrylates, and pentaerythritol ethoxytetra (meth) acrylates.

(メタ)アクリレートは、変性物であってもよい。変性物である(メタ)アクリレートの例には、トリエチレンエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートおよびエチレンオキサイド変性ノニルフェノール(メタ)アクリレートなどを含むエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、トリプロピレンエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラアクリレートおよびプロピレンオキサイド変性グリセリントリ(メタ)アクリレートなどを含むエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートなどを含むカプロラクトン変性(メタ)アクリレート、ならびにカプロラクタム変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどを含むカプロラクタム変性(メタ)アクリレートなどが含まれる。 The (meth) acrylate may be a modified product. Examples of modified (meth) acrylates include triethylene ethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, ethylene oxide-modified trimethyl propanetri (meth) acrylate, ethylene oxide-modified pentaerythritol tetraacrylate, and ethylene oxide-modified bisphenol A. Ethylene oxide-modified (meth) acrylate including di (meth) acrylate and ethylene oxide-modified nonylphenol (meth) acrylate, tripropylene ethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, propylene oxide-modified trimethyl propantri (meth) acrylate, propylene Ethylene oxide-modified (meth) acrylate including oxide-modified pentaerythritol tetraacrylate and propylene oxide-modified glycerin tri (meth) acrylate, caprolactone-modified (meth) acrylate including caprolactone-modified trimethylol propantri (meth) acrylate, and caprolactam-modified. Includes caprolactam-modified (meth) acrylates and the like, including dipentaerythritol hexa (meth) acrylates and the like.

(メタ)アクリレートは、重合性オリゴマーであってもよい。重合性オリゴマーである(メタ)アクリレートの例には、ポリブタジエン(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリイソプレン(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、芳香族ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマー、および直鎖(メタ)アクリルオリゴマーなどが含まれる。 The (meth) acrylate may be a polymerizable oligomer. Examples of (meth) acrylates that are polymerizable oligomers include polybutadiene (meth) acrylate oligomers, polyisoprene (meth) acrylate oligomers, epoxy (meth) acrylate oligomers, aliphatic urethane (meth) acrylate oligomers, and aromatic urethane (meth). ) Acrylate oligomers, polyester (meth) acrylate oligomers, linear (meth) acrylic oligomers and the like.

上記アリルエーテル基を有する化合物の例には、フェニルアリルエーテル、o−,m−,p−クレゾールモノアリルエーテル、ビフェニル−2−オールモノアリルエーテル、ビフェニル−4−オールモノアリルエーテル、ブチルアリルエーテル、シクロヘキシルアリルエーテル、シクロヘキサンメタノールモノアリルエーテル、フタル酸ジアリルエーテル、イソフタル酸ジアリルエーテル、ジメタノールトリシクロデカンジアリルエーテル、1,4-シクロヘキサンジメタノールジアリルエーテル、アルキレン(炭素数2〜5)グリコールジアリルエーテル、ポリエチレングリコールジアリルエーテル、グリセリンジアリルエーテル、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、ペンタエリスリトールジアリルエーテル、ポリグリセリン(重合度2〜5)ジアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアリルエーテル、グリセリントリアリルエーテル、ペンタエリスリトールテトラアリルエーテル及びテトラアリルオキシエタン、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ジグリセリントリアリルエーテル、ソルビトールトリアリルエーテルおよびポリグリセリン(重合度3〜13)ポリアリルエーテルなどが含まれる。 Examples of the above compounds having an allyl ether group include phenylallyl ether, o-, m-, p-cresol monoallyl ether, biphenyl-2-all monoallyl ether, biphenyl-4-all monoallyl ether, and butyl allyl ether. , Cyclohexyl allyl ether, cyclohexane methanol monoallyl ether, diallyl phthalate ether, diallyl ether isophthalate, dimethanol tricyclodecanedialyl ether, 1,4-cyclohexanedimethanol diallyl ether, alkylene (2-5 carbon atoms) glycol diallyl ether , Polyethylene glycol diallyl ether, glycerin diallyl ether, trimethylolpropane diallyl ether, pentaerythritol diallyl ether, polyglycerin (polymerization degree 2-5) diallyl ether, trimethylolpropantriallyl ether, glycerin triallyl ether, pentaerythritol tetraallyl ether And tetraallyloxyethane, pentaerythritol triallyl ether, diglycerin triallyl ether, sorbitol triallyl ether and polyglycerin (polymerization degree 3 to 13) polyallyl ether and the like.

上記ビニルエーテル基を有する化合物の例には、ブチルビニルエーテル、ブチルプロペニルエーテル、ブチルブテニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、1,4−ブタンジオールジビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、エチルエトキシビニルエーテル、アセチルエトキシエトキシビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、トリシクロデカンビニルエーテル、アダマンチルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリシクロデカンジメタノールジビニルエーテル、ビスフェノールAのEO付加物ジビニルエーテル、シクロヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロペンタジエンビニルエーテル、ノルボルニルジメタノールジビニルエーテル、ジビニルレゾルシン、ジビニルハイドロキノン、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールビニルエーテル、ブチレンジビニルエーテル、ジブチレングリコールジビニルエーテル、4−シクロヘキサンジビニルエーテル、オキサノルボナンジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、グリセリントリビニルエーテル、オキセタンジビニルエーテル、グリセリンエチレンオキシド付加物トリビニルエーテル(エチレンオキシドの付加モル数6)、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、トリビニルエーテルエチレンオキシド付加物トリビニルエーテル(エチレンオキシドの付加モル数3)、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンヘキサビニルエーテルおよびそれらのオキシエチレン付加物などが含まれる。 Examples of the compounds having a vinyl ether group include butyl vinyl ether, butyl propenyl ether, butyl butenyl ether, hexyl vinyl ether, 1,4-butanediol divinyl ether, ethylhexyl vinyl ether, phenylvinyl ether, benzyl vinyl ether, ethylethoxyvinyl ether, and acetylethoxy. Ethoxyvinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, tricyclodecane vinyl ether, adamantyl vinyl ether, cyclohexanedimethanol divinyl ether, tricyclodecanedimethanol divinyl ether, EO adduct divinyl ether of bisphenol A, cyclohexanediol divinyl ether, cyclopentadiene vinyl ether, norbornyldi Methanol divinyl ether, divinyl resorcin, divinyl hydroquinone, ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, propylene glycol divinyl ether, dipropylene glycol vinyl ether, butylene vinyl ether, dibutylene glycol divinyl ether, 4-cyclohexanedivinyl ether , Oxanolbonandivinyl ether, neopentyl glycol divinyl ether, glycerin trivinyl ether, oxetane divinyl ether, glycerin ethylene oxide adduct trivinyl ether (additional moles of ethylene oxide 6), trimethylolpropane trivinyl ether, trivinyl ether ethylene oxide adduct trivinyl ether ( The number of added moles of ethylene oxide 3), pentaerythritol trivinyl ether, ditrimethylol propanehexavinyl ether and their oxyethylene adducts are included.

上記マレイミド基を有する化合物の例には、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド、n−ヘキシルマレイミドなどが含まれる。 Examples of the above-mentioned compound having a maleimide group include phenylmaleimide, cyclohexylmaleimide, n-hexylmaleimide and the like.

上記(メタ)アクリルアミド基を有する化合物の例には、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(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、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、イソブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、ビスメチレンアクリルアミド、ジ(エチレンオキシ)ビスプロピルアクリルアミド、およびトリ(エチレンオキシ)ビスプロピルアクリルアミドなどが含まれる。 Examples of the above compounds having a (meth) acrylamide group include (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, and N-hydroxyethyl ( Meta) acrylamide, N-butyl (meth) acrylamide, isobutoxymethyl (meth) acrylamide, diacetone (meth) acrylamide, bismethyleneacrylamide, di (ethyleneoxy) bispropylacrylamide, and tri (ethyleneoxy) bispropylacrylamide. included.

カチオン重合性化合物の例は、エポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、およびオキセタン化合物などが含まれる。 Examples of cationically polymerizable compounds include epoxy compounds, vinyl ether compounds, oxetane compounds and the like.

上記エポキシ化合物の例には、グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェノール(ポリエチレンオキシ)5−グリシジルエーテル、ブチルフェニルグリシジルエーテル、ヘキサヒドロフタル酸グリシジルエステル、ラウリルグリシジルエーテル、1,2−エポキシシクロヘキサン、1,4−エポキシシクロヘキサン、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサンおよびノルボルネンオキシドなどを含む単官能のエポキシ化合物、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール#400ジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、4−(2,3−エポキシプロパン−1−イルオキシ)−N,N−ビス(2,3−エポキシプロパン−1−イル)−2−メチルアニリン、グリシジルメタクリレート、アルキルフェノールモノグリシジルエーテル、4,4−メチレンビス[N,N−ビス(オキシラニルメチル)アニリン]および1,6ヘキサンジオールジグリシジルエーテルなどを含む2官能のエポキシ化合物、ならびに、ポリグリセロールトリグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、ポリグリセリンポリグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ε−カプロラクトン変性3,4−エポキシシクロヘキシルメチル3,4−エポキシシクロヘキシルサンカルボキシレート、ソルビトールポリグリシジルエーテルおよびペンタエリスリトールポリグリシジルエーテルなどを含む3官能以上のエポキシ化合物などが含まれる。 Examples of the above epoxy compounds include glycidyl (meth) acrylate, allyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, phenol (polyethyleneoxy) 5-glycidyl ether, butylphenyl glycidyl ether, hexahydrophthalic acid glycidyl ester, and lauryl glycidyl ether. Monofunctional epoxy compounds including 1,2-epoxycyclohexane, 1,4-epoxycyclohexane, 1,2-epoxy-4-vinylcyclohexane and norbornene oxide, ethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol di Glycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, polypropylene glycol # 400 diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 4- (2,3-epoxypropan-1-yloxy) -N, N- Bis (2,3-epoxypropan-1-yl) -2-methylaniline, glycidyl methacrylate, alkylphenol monoglycidyl ether, 4,4-methylenebis [N, N-bis (oxylanylmethyl) aniline] and 1,6 Bifunctional epoxy compounds including hexanediol diglycidyl ether, polyglycerol triglycidyl ether, glycerin polyglycidyl ether, polyglycerin polyglycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexylmethyl, 3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, Ε-Caprolactone-modified 3,4-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexylsancarboxylate, trifunctional or higher functional epoxy compounds including sorbitol polyglycidyl ether and pentaerythritol polyglycidyl ether are included.

上記オキセタン化合物の例には、(3−エチル−オキセタン−3−イル)−メタノール、3−(3−エチル−オキセタン−3−イルメトキシ)−プロパン−1−オール、4−(3−エチル−オキセタン−3−イルメトキシ)−ブタン−1−オール、3−(3−エチル−オキセタン−3−イルメトキシ)−プロパン−1,2−ジオール、1−(3−エチル−オキセタン−3−イルメトキシ)−プロパン−2−オール、1−[2−(3−エチル−オキセタン−3−イルメトキシ)−1−メチル−エトキシ−エタノール、2−[2−(3−エチル−オキセタン−3−イルメトキシ)−エトキシ]−エタノールキシリレンビスオキセタン、3−エチル−3[([3−エチルオキセタン−3−イル]メトキシ]メチル]オキセタン、2−エチルヘキシルオキセタン、2−(3−オキセタニル)−1−ブタノール、3−(2−(2−エチルヘキシルオキシエチル))−3−エチルオキセタン、3−エチル−3−(ビニルオキシメチル)オキセタン、3−(2−フェノキシエチル)−3−エチルオキセタンおよび(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシメチルメタクリレートなどを含む単官能のオキセタン化合物、ならびに、1,4−ベンゼンジカルボン酸ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メチル]エステル、4,4−ビス(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシメチル)ビフェニル、キシリレンビスオキセタンおよび3,3′−(オキシビスメチレン)ビス(3−エチルオキセタン)などを含む多官能のオキセタン化合物などが含まれる。 Examples of the above oxetane compounds include (3-ethyl-oxetane-3-yl) -methanol, 3- (3-ethyl-oxetane-3-ylmethoxy) -propane-1-ol, 4- (3-ethyl-oxetane). -3-Ilmethoxy) -butane-1-ol, 3- (3-ethyl-oxetane-3-ylmethoxy) -propane-1,2-diol, 1- (3-ethyl-oxetane-3-ylmethoxy) -propane- 2-ol, 1- [2- (3-ethyl-oxetane-3-ylmethoxy) -1-methyl-ethoxy-ethanol, 2- [2- (3-ethyl-oxetane-3-ylmethoxy) -ethoxy] -ethanol Xylylenebis oxetane, 3-ethyl-3 [([3-ethyloxetane-3-yl] methoxy] methyl] oxetane, 2-ethylhexyloxetane, 2- (3-oxetanyl) -1-butanol, 3- (2-) (2-Ethylhexyloxyethyl))-3-ethyloxetane, 3-ethyl-3- (vinyloxymethyl) oxetane, 3- (2-phenoxyethyl) -3-ethyloxetane and (3-ethyl-3-oxetane) Monofunctional oxetane compounds containing methoxymethyl methacrylate and the like, as well as 1,4-benzenedicarboxylic acid bis [(3-ethyl-3-oxetanyl) methyl] ester, 4,4-bis (3-ethyl-3-oxetanyl). Polyfunctional oxetane compounds including methoxymethyl) biphenyl, xylylene bisoxetane and 3,3'-(oxybismethylene) bis (3-ethyloxetane) are included.

1−2.ナノファイバー
ナノファイバーは、平均繊維径が1000nm以下のファイバー状の充填剤である。ナノファイバーは、枝分かれ構造を有するナノファイバーを含む。
1-2. Nanofibers Nanofibers are fibrous fillers having an average fiber diameter of 1000 nm or less. Nanofibers include nanofibers having a branched structure.

ナノファイバーは、平均繊維径が1000nm以下であるため、照射された活性エネルギー線の散乱による硬化性組成物の粘度上昇を抑制して立体造形の速度の低下および立体造形物の精度の低下を抑制しつつ、製造される立体造形物の強度を高め得る。 Since nanofibers have an average fiber diameter of 1000 nm or less, the increase in viscosity of the curable composition due to scattering of irradiated active energy rays is suppressed, and the decrease in the speed of three-dimensional modeling and the decrease in accuracy of the three-dimensional model are suppressed. At the same time, the strength of the three-dimensional model to be manufactured can be increased.

ただし、ナノファイバーの全個数に対する、枝分かれ構造を有するナノファイバーの個数の割合は、5%以上である。上述したように、ナノファイバーは、ステージまたは下位の造形物層の表面に着弾した硬化性組成物中で水平方向に配向しやすい。これにより、ナノファイバーは、立体造形物の水平方向への強度を高めるものの、高さ方向への強度を高めにくいと考えられる。これに対し、上記枝分かれ構造を有するナノファイバーは、たとえ主枝が水平方向に配向しても、水平方向以外の方向(たとえば高さ方向)に側枝が分岐しているため、立体造形物の水平方向以外の方向(高さ方向を含む)への強度を高めることができる。上記枝分かれ構造を有するナノファイバーの個数の割合が5%以上であると、上記ナノファイバーの配向に由来する立体造形物の高さ方向への強度と水平方向への強度との比が十分に小さくなる。上記観点からは、上記枝分かれ構造を有するナノファイバーの個数の割合は、10%以上であることが好ましく、20%以上であることがより好ましい。枝分かれ構造を有するナノファイバーの個数の割合の上限値は特に限定されないものの、枝分かれ構造を有するナノファイバーの用意を容易にする観点からは、80%以下であることが好ましく、70%以下であることが好ましく、60%以下であることがさらに好ましい。 However, the ratio of the number of nanofibers having a branched structure to the total number of nanofibers is 5% or more. As mentioned above, the nanofibers tend to be oriented horizontally in the curable composition that has landed on the surface of the stage or lower shaped material layer. As a result, it is considered that the nanofibers increase the strength in the horizontal direction of the three-dimensional model, but it is difficult to increase the strength in the height direction. On the other hand, in the nanofiber having the above-mentioned branched structure, even if the main branch is oriented in the horizontal direction, the side branches are branched in a direction other than the horizontal direction (for example, the height direction), so that the three-dimensional model is horizontal. It is possible to increase the strength in directions other than the direction (including the height direction). When the ratio of the number of nanofibers having the branched structure is 5% or more, the ratio of the strength in the height direction to the strength in the horizontal direction derived from the orientation of the nanofibers is sufficiently small. Become. From the above viewpoint, the ratio of the number of nanofibers having the branched structure is preferably 10% or more, and more preferably 20% or more. Although the upper limit of the ratio of the number of nanofibers having a branched structure is not particularly limited, it is preferably 80% or less, preferably 70% or less, from the viewpoint of facilitating the preparation of nanofibers having a branched structure. Is preferable, and 60% or less is more preferable.

ナノファイバーの平均繊維径は、2nm以上100nm以下であることが好ましい。上記平均繊維径が2nm以上であると、立体造形物の強度をより高めることができる。上記平均繊維径が100nm以下であると、ナノファイバーが硬化性組成物の粘度を高めすぎず、かつ、ナノファイバーが立体造形物の精度を低下させにくい。上記観点からは、ナノファイバーの平均繊維径は、5nm以上80nm以下であることがより好ましく、10nm以上70nm以下であることがさらに好ましく、20nm以上60nm以下であることが特に好ましい。 The average fiber diameter of the nanofibers is preferably 2 nm or more and 100 nm or less. When the average fiber diameter is 2 nm or more, the strength of the three-dimensional model can be further increased. When the average fiber diameter is 100 nm or less, the nanofibers do not increase the viscosity of the curable composition too much, and the nanofibers do not easily reduce the accuracy of the three-dimensional model. From the above viewpoint, the average fiber diameter of the nanofibers is more preferably 5 nm or more and 80 nm or less, further preferably 10 nm or more and 70 nm or less, and particularly preferably 20 nm or more and 60 nm or less.

ナノファイバーの平均繊維長は、0.2μm以上100μm以下であることが好ましい。上記平均繊維長が0.2μm以上であると、ナノファイバーが充填剤としての作用を十分に発揮して、立体造形物の強度をより高めることができる。上記平均繊維長が100μm以下であると、ナノファイバーがインク流路やインクジェットヘッドなどで詰まることによる吐出性の低下が生じにくい。上記観点からは、ナノファイバーの平均繊維長は、1μm以上80μm以下であることがより好ましく、1.0μm以上60μm以下であることがさらに好ましく、1.0μm以上40μm以下であることが特に好ましい。 The average fiber length of the nanofibers is preferably 0.2 μm or more and 100 μm or less. When the average fiber length is 0.2 μm or more, the nanofibers can sufficiently exert an action as a filler, and the strength of the three-dimensional model can be further increased. When the average fiber length is 100 μm or less, the ejection property is unlikely to be deteriorated due to the nanofibers being clogged with the ink flow path or the inkjet head. From the above viewpoint, the average fiber length of the nanofibers is more preferably 1 μm or more and 80 μm or less, further preferably 1.0 μm or more and 60 μm or less, and particularly preferably 1.0 μm or more and 40 μm or less.

ナノファイバーのアスペクト比は、10以上10000以下であることが好ましい。上記アスペクト比が10以上であると、ナノファイバーが充填剤としての作用を十分に発揮して、立体造形物の強度をより高めることができる。上記アスペクト比が10000以下であると、ナノファイバー同士がインク流路やインクジェットヘッドなどで絡み合うことによる吐出性の低下が生じにくい。上記観点からは、ナノファイバーのアスペクト比は、12以上8000以下であることがより好ましく、15以上2000以下であることがさらに好ましく、18以上800以下であることが特に好ましく、30以上700以下であることが特に好ましく、50以上700以下であることが特に好ましい。 The aspect ratio of the nanofibers is preferably 10 or more and 10000 or less. When the aspect ratio is 10 or more, the nanofibers can sufficiently exert an action as a filler, and the strength of the three-dimensional model can be further increased. When the aspect ratio is 10,000 or less, the nanofibers are less likely to be entangled with each other in the ink flow path, the inkjet head, or the like, resulting in a decrease in ejection property. From the above viewpoint, the aspect ratio of the nanofiber is more preferably 12 or more and 8000 or less, further preferably 15 or more and 2000 or less, particularly preferably 18 or more and 800 or less, and 30 or more and 700 or less. It is particularly preferable that there is, and it is particularly preferable that it is 50 or more and 700 or less.

枝分かれ構造の有無、ならびにナノファイバーの平均繊維径、平均繊維長およびアスペクト比は、硬化性組成物を透過型電子顕微鏡(TEM)で撮像して得られた画像を解析して、測定することができる。 The presence or absence of a branched structure and the average fiber diameter, average fiber length and aspect ratio of the nanofibers can be measured by analyzing an image obtained by imaging the curable composition with a transmission electron microscope (TEM). it can.

図1Aは、枝分かれ構造を有さないナノファイバー100の模式図であり、図1C〜図1Dは、枝分かれ構造を有するナノファイバー200、300および400の模式図である。 FIG. 1A is a schematic view of nanofiber 100 having no branched structure, and FIGS. 1C to 1D are schematic views of nanofibers 200, 300 and 400 having a branched structure.

これらのナノファイバーの端部のうち、端部間を結ぶ繊維の長さが最長となる端部の組合せを選択し、これらの端部間を結ぶ繊維を、そのナノファイバーの主枝とする。ナノファイバーが、上記主枝を構成しない、50nm以上の長さの突出部を有するとき、その突出部を側枝とし、上記側枝を有するナノファイバーを、枝分かれ構造を有するナノファイバーとする。 Among the ends of these nanofibers, the combination of the ends having the longest length of the fibers connecting the ends is selected, and the fiber connecting these ends is used as the main branch of the nanofibers. When the nanofiber has a protrusion having a length of 50 nm or more that does not form the main branch, the protrusion is a side branch, and the nanofiber having the side branch is a nanofiber having a branched structure.

図1Aに示すナノファイバー100は、端部A−B間を結ぶ主枝110を有するが、側枝を有さない。図1Bに示すナノファイバー200は、端部A−B間を結ぶ主枝210と、側枝220を有する。図1Cに示すナノファイバー300は、端部A−B間を結ぶ主枝310と、側枝320を有する。図1Dに示すナノファイバー400は、端部A−B間を結ぶ主枝410と、側枝420および430を有する。 The nanofiber 100 shown in FIG. 1A has a main branch 110 connecting the ends AB, but does not have a side branch. The nanofiber 200 shown in FIG. 1B has a main branch 210 connecting the ends AB and a side branch 220. The nanofiber 300 shown in FIG. 1C has a main branch 310 connecting the ends AB and a side branch 320. The nanofiber 400 shown in FIG. 1D has a main branch 410 connecting the ends AB and side branches 420 and 430.

なお、図1A〜図1Dでは、理解を容易にするため、ナノファイバーが略直線状の形状を有するように示しているが、ナノファイバーは通常、曲線状の部分を多く含む。 In FIGS. 1A to 1D, the nanofibers are shown to have a substantially linear shape for ease of understanding, but the nanofibers usually include many curved portions.

枝分かれ構造を有するナノファイバーの個数の割合は、硬化性組成物をTEMで撮像して得られた画像中から任意に選択した100本のナノファイバーのうち、枝分かれ構造を有するナノファイバーの個数の割合を算出して得ることができる。 The ratio of the number of nanofibers having a branched structure is the ratio of the number of nanofibers having a branched structure out of 100 nanofibers arbitrarily selected from the images obtained by imaging the curable composition with a TEM. Can be calculated and obtained.

1本のナノファイバーの繊維径は、上記ナノファイバーを構成する主枝から測定される最大径と最少径との加算平均とすることができる。硬化性組成物に含まれるナノファイバーの平均繊維径は、硬化性組成物をTEMで撮像して得られた画像中から任意に選択した100本のナノファイバーの繊維径の加算平均とすることができる。 The fiber diameter of one nanofiber can be the sum of the maximum diameter and the minimum diameter measured from the main branch constituting the nanofiber. The average fiber diameter of the nanofibers contained in the curable composition may be the added average of the fiber diameters of 100 nanofibers arbitrarily selected from the images obtained by imaging the curable composition with a TEM. it can.

1本のナノファイバーの繊維長は、上記ナノファイバーの主枝を構成する繊維の端部間の長さ(図1A〜図1DにおけるAB間の繊維の長さ)とすることができる。硬化性組成物に含まれるナノファイバーの平均繊維長は、硬化性組成物をTEMで撮像して得られた画像中から任意に選択した100本のナノファイバーの繊維長の加算平均とすることができる。 The fiber length of one nanofiber can be the length between the ends of the fibers constituting the main branch of the nanofiber (the length of the fiber between AB in FIGS. 1A to 1D). The average fiber length of the nanofibers contained in the curable composition may be the added average of the fiber lengths of 100 nanofibers arbitrarily selected from the images obtained by imaging the curable composition with a TEM. it can.

1本のナノファイバーのアスペクト比は、ナノファイバーの上記繊維長を上記繊維径で除算して得られる値とすることができる。硬化性組成物に含まれるナノファイバーのアスペクト比は、硬化性組成物をTEMで撮像して得られた画像中から任意に選択した100本のナノファイバーのアスペクト比の加算平均とすることができる。 The aspect ratio of one nanofiber can be a value obtained by dividing the fiber length of the nanofiber by the fiber diameter. The aspect ratio of the nanofibers contained in the curable composition can be the summing average of the aspect ratios of 100 nanofibers arbitrarily selected from the images obtained by imaging the curable composition with a TEM. ..

なお、上記測定を行うときは、ナノファイバー同士が重なり合わないように、メチルエチルケトンなどの光透過性かつナノファイバーと反応しない溶媒で1000倍から10000倍程度に希釈した硬化性組成物をTEMで撮像することが好ましい。TEMの倍率は、100本以上のナノファイバーが撮像できる程度に調整すればよい。 When performing the above measurement, a curable composition diluted 1000 to 10000 times with a light-transmitting solvent such as methyl ethyl ketone that does not react with the nanofibers is imaged by TEM so that the nanofibers do not overlap with each other. It is preferable to do so. The TEM magnification may be adjusted so that 100 or more nanofibers can be imaged.

上記硬化性組成物は、上記硬化性組成物の全質量に対して、0.05質量%以上のナノファイバーを含有することが好ましい。上記ナノファイバーの含有量が0.05質量%以上であると、上記ナノファイバーの配向に由来する立体造形物の高さ方向への強度と水平方向への強度との比を十分に小さくし、かつ、立体造形物の強度をより高めることができる。上記観点からは、上記ナノファイバーの含有量は、上記硬化性組成物の全質量に対して、0.08質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上であることがより好ましく、0.5質量%以上であることがさらに好ましく、1.0質量%以上であることがさらに好ましく、1.2質量%以上であることが特に好ましく、1.8質量%以上が特に好ましい。 The curable composition preferably contains 0.05% by mass or more of nanofibers with respect to the total mass of the curable composition. When the content of the nanofibers is 0.05% by mass or more, the ratio of the strength in the height direction to the strength in the horizontal direction of the three-dimensional model derived from the orientation of the nanofibers is sufficiently reduced. Moreover, the strength of the three-dimensional model can be further increased. From the above viewpoint, the content of the nanofibers is preferably 0.08% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, based on the total mass of the curable composition. It is more preferably 0.5% by mass or more, further preferably 1.0% by mass or more, particularly preferably 1.2% by mass or more, and particularly preferably 1.8% by mass or more.

上記硬化性組成物は、上記硬化性組成物の全質量に対して、5.0質量%以下のナノファイバーを含有することが好ましい。上記ナノファイバーの含有量が5.0質量%以下であると、インクジェットヘッドのノズルからの吐出性をより高めることができる。上記観点からは、上記ナノファイバーの含有量は、上記硬化性組成物の全質量に対して、4.0質量%以下であることが好ましく、3.0質量%以下であることがより好ましい。 The curable composition preferably contains 5.0% by mass or less of nanofibers with respect to the total mass of the curable composition. When the content of the nanofibers is 5.0% by mass or less, the ejection property from the nozzle of the inkjet head can be further improved. From the above viewpoint, the content of the nanofibers is preferably 4.0% by mass or less, more preferably 3.0% by mass or less, based on the total mass of the curable composition.

ナノファイバーの材料は特に限定されず、カーボン、シリカ、ガラス繊維、アルミナ、アルミナ水和物、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸塩鉱物、珪藻土、ケイ砂、酸化チタン、ブロンズ、チタン酸カリウムウィスカー、炭素ウィスカー、サファイアウィスカー、ベリリアウィスカー、炭化ホウ素ウィスカー、炭化ケイ素ウィスカー、および窒化ケイ素ウィスカーなどを含む無機材料でもよく、多糖類などを含む有機材料でもよい。特には、軽量であり、高強度であり、かつ熱膨張率が小さいため、形成される立体造形物の重量をさほど変化させずに、その強度および耐熱性を高めることができることから、多糖類のナノファイバーが好ましい。 The material of the nanofiber is not particularly limited, and carbon, silica, glass fiber, alumina, alumina hydrate, magnesium oxide, magnesium hydroxide, barium sulfate, calcium sulfate, calcium carbonate, magnesium carbonate, silicate mineral, diatomaceous earth, Inorganic materials including silica sand, titanium oxide, bronze, potassium titanate whiskers, carbon whiskers, sapphire whiskers, beryllia whiskers, boron carbide whiskers, silicon carbide whiskers, silicon nitride whiskers and the like, and organic materials including polysaccharides and the like. But it may be. In particular, since it is lightweight, has high strength, and has a small coefficient of thermal expansion, its strength and heat resistance can be increased without significantly changing the weight of the three-dimensional model to be formed. Nanofibers are preferred.

多糖類のナノファイバーは、上記活性エネルギー線硬化性の化合物または上記化合物が硬化してなる樹脂との親和性を高めるため、アセチル化処理、カルボキシル化、カルボキシメチル化、トリエトキシシランによるシランカップリング剤処理およびポリエチレンジアミン処理などの疎水化処理を施されていてもよい。また、多糖類のナノファイバーは、上記処理を施さない未処理の多糖類のナノファイバーでもよい。 Nanofibers of polysaccharides are acetylated, carboxylated, carboxymethylated, and silane-coupled with triethoxysilane in order to enhance the affinity with the active energy ray-curable compound or the resin obtained by curing the compound. It may be subjected to a hydrophobization treatment such as an agent treatment and a polyethylenediamine treatment. Further, the polysaccharide nanofiber may be an untreated polysaccharide nanofiber that has not been subjected to the above treatment.

なお、水酸基を多く含む多糖類のナノファイバーなどのように親水性の傾向が高いナノファイバーは、上記硬化性組成物に分散し、かつナノファイバーの構造が崩壊しない程度に疎水化処理(たとえば無水酢酸を用いての水酸基の置換など)を行ってもよい。 Nanofibers having a high tendency to be hydrophilic, such as nanofibers of polysaccharides containing a large amount of hydroxyl groups, are dispersed in the curable composition and hydrophobized to the extent that the structure of the nanofibers does not collapse (for example, anhydrous). Substitution of hydroxyl groups with acetic anhydride, etc.) may be performed.

上記多糖類の例には、セルロース、ヘミセルロース、リグノセルロース、キチンおよびキトサンなどが含まれる。これらのうち、立体造形物の強度をより高める観点からは、セルロースおよびキチンが好ましく、セルロースがより好ましい。 Examples of the above-mentioned polysaccharides include cellulose, hemicellulose, lignocellulose, chitin, chitosan and the like. Of these, cellulose and chitin are preferable, and cellulose is more preferable, from the viewpoint of further increasing the strength of the three-dimensional model.

セルロースのナノファイバー(以下、単に「ナノセルロース」ともいう。)は、植物由来の繊維質もしくは植物の細胞壁の機械的な解繊、酢酸菌による生合成、または電解紡糸法などによって得られる、繊維状の上記セルロースが集合してなるナノフィブリルを主成分とするセルロースナノファイバーでもよい。また、ナノセルロースは、植物由来の繊維質もしくは植物の細胞壁を機械的に解繊した後に酸処理などをして得られる、ウィスカー状(針状)に結晶化した上記ナノフィブリルを主成分とするセルロースナノクリスタルでもよく、その他の形状でもよい。ナノセルロースは、セルロースを主成分とすればよく、リグニンおよびヘミセルロースなどを含んでいてもよい。脱リグニン処理を行わず、疎水性であるリグニンを含有するナノセルロースは、上記活性エネルギー線硬化性の化合物または上記化合物が硬化してなる樹脂との親和性が高いため好ましい。 Cellulose nanofibers (hereinafter, also simply referred to as "nanocellulose") are fibers obtained by plant-derived fibril or mechanical defibration of plant cell walls, biosynthesis by acetic acid bacteria, electrospinning method, or the like. Cellulose nanofibers containing nanofibrils as the main component, which are formed by aggregating the above-mentioned celluloses in the form, may be used. Further, nanocellulose is mainly composed of the above-mentioned nanofibrils crystallized in a whisker shape (needle shape) obtained by mechanically defibrating a plant-derived fiber or a plant cell wall and then treating with an acid or the like. Cellulose nanocrystals may be used, or other shapes may be used. The nanocellulose may contain cellulose as a main component, and may contain lignin, hemicellulose, and the like. Nanocellulose containing hydrophobic lignin without delignin treatment is preferable because it has a high affinity with the active energy ray-curable compound or a resin obtained by curing the compound.

ナノファイバーは、硬化性組成物中に1種のみが含まれていてもよく、2種類以上が含まれていてもよい。上述した好ましい材料は、これらがナノファイバーの主成分であれば、上記効果が奏されるため好ましい。ある材料がナノファイバーの主成分であるとは、その材料がナノファイバーの全質量に対して50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上、特に好ましくは99質量%以上であることを意味する。 Only one type of nanofiber may be contained in the curable composition, or two or more types may be contained. The above-mentioned preferable materials are preferable as long as they are the main components of nanofibers, because the above-mentioned effects can be obtained. When a material is the main component of nanofibers, the material is 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, still more preferably 90% by mass, based on the total mass of nanofibers. As mentioned above, it means that it is 99% by mass or more particularly preferably.

ナノファイバーの形状(枝分かれ構造の有無、ならびに平均繊維径、平均繊維長およびアスペクト比を含む)は、ナノファイバーの製造方法を公知の方法で変更して、上記範囲に調整することができる。たとえば、ナノファイバーがナノセルロースであるときは、解繊または合成の方法(解繊の強さ等)や、解繊の回数などを調整すればよい。それぞれの材料について、所望の形状が得られる製造方法を一度求めれば、次回からは当該方法でナノファイバーを製造すればよい。 The shape of the nanofibers (including the presence or absence of a branched structure and the average fiber diameter, the average fiber length and the aspect ratio) can be adjusted to the above range by changing the method for producing the nanofibers by a known method. For example, when the nanofiber is nanocellulose, the method of defibration or synthesis (strength of defibration, etc.) and the number of defibration may be adjusted. Once a manufacturing method for obtaining a desired shape is obtained for each material, nanofibers may be manufactured by the method from the next time.

1−3.その他の成分
上記樹脂組成物は、光重合開始剤、増感剤、光重合開始剤助剤、重合禁止剤および剥離促進剤を含むその他の成分をさらに含んでいてもよい。これらの成分は、1種のみでもよいし、2種以上を組みあわせて用いてもよい。
1-3. Other Components The resin composition may further contain other components including a photopolymerization initiator, a sensitizer, a photopolymerization initiator auxiliary agent, a polymerization inhibitor and a peeling accelerator. These components may be used alone or in combination of two or more.

1−3−1.光重合開始剤
光重合開始剤は、上記活性エネルギー線硬化性の化合物がラジカル重合性の官能基を有する化合物であるときは光ラジカル開始剤を含み、上記活性エネルギー線硬化性の化合物がカチオン重合性の官能基を有する化合物であるときは光酸発生剤を含む。光重合開始剤は、上記樹脂組成物中に、一種のみが含まれていてもよく、二種類以上が含まれていてもよい。光重合開始剤は、光ラジカル開始剤と光酸発生剤の両方の組み合わせであってもよい。
1-3-1. Photopolymerization Initiator The photopolymerization initiator contains a photoradical initiator when the active energy ray-curable compound is a compound having a radically polymerizable functional group, and the active energy ray-curable compound is cationically polymerized. When it is a compound having a sex functional group, it contains a photoacid generator. The above-mentioned resin composition may contain only one kind of photopolymerization initiator, or may contain two or more kinds of photopolymerization initiators. The photopolymerization initiator may be a combination of both a photoradical initiator and a photoacid generator.

光ラジカル開始剤の例には、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(BASF社製、IRGACURE 1173(「IRGACURE」は同社の登録商標)など)、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチループロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン(BASF社製、IRGACURE 127など)、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン(BASF社製、IRGACURE 2959など)、2,2−ジメトキシー1,2−ジフェニルエタンー1−オン(BASF社製、IRGACURE 651など)、ベンジルジメチルケタール、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、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、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、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ベンジル、メチルフェニルグリオキシエステル、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル−4−フェニルベンゾフェノン、4,4′−ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4′−メチル−ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、3,3′,4,4′−テトラ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3′−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、ミヒラ−ケトン、4,4′−ジエチルアミノベンゾフェノン、10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアンスラキノン、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノンおよび2,4−ジエチルオキサンテン−9−オンなどが含まれる。 Examples of photoradical initiators include 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one (BASF, IRGACURE 1173 (“IRGACURE” is a registered trademark of the company)), 2-hydroxy-1. -{4- [4- (2-Hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] phenyl} -2-methyl-propane-1-one (BASF, IRGACURE 127, etc.), 1- [4- (2) -Hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propane-1-one (BASF, IRGACURE 2959, etc.), 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (BASF) , IRGACURE 651, etc.), benzyl dimethyl ketal, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2) -Propyl) ketone, 1-hydroxycyclohexyl-phenylketone, 2-methyl-2-morpholino (4-thiomethylphenyl) propan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -Butanone, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin isopropyl ether, diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, benzyl, methylphenylglioxy Estel, benzophenone, methyl-4-phenylbenzophenone o-benzoyl benzoate, 4,4'-dichlorobenzophenone, hydroxybenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyl-diphenylsulfide, acrylicized benzophenone, 3,3', 4, 4'-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone, 2-isopropylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone , Mihira-Ketone, 4,4'-diethylaminobenzophenone, 10-butyl-2-chloroacridone, 2-ethylanthraquinone, 9,10-phenanthrene quinone, phenylquinone and 2,4-diethyloxanthene-9. -Includes on and so on.

光酸発生剤の例には、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、ヨードニウム(4−メチルフェニル)(4−(2−メチルプロピル)フェニル)ヘキサフルオロホスフェート、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、および3−メチル−2−ブテニルテトラメチレンスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートなどが含まれる。 Examples of photoacid generators include triarylsulfonium hexafluorophosphate salt, iodonium (4-methylphenyl) (4- (2-methylpropyl) phenyl) hexafluorophosphate, triarylsulfonium hexafluoroantimonate, and 3- Includes methyl-2-butenyl tetramethylene sulfonium hexafluoroantimonate and the like.

光重合開始剤の含有量は、樹脂組成物が十分に硬化できる範囲であればよく、たとえば、樹脂組成物の全質量に対して0.01質量%以上10質量%以下とすることができる。 The content of the photopolymerization initiator may be as long as the resin composition can be sufficiently cured, and may be, for example, 0.01% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the total mass of the resin composition.

上記樹脂組成物は、活性エネルギー線の照射による立体造形物の形成を可能にし、かつ、形成された立体造形物に高さ方向の強度のムラを顕著に生じさせない限りにおいて、光増感剤、重合阻害剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、染料および顔料などの色材、消泡剤ならびに界面活性剤などから選択される任意の公知の添加剤を含有していてもよい。 The above resin composition is a photosensitizer, as long as it enables the formation of a three-dimensional model by irradiation with active energy rays and does not significantly cause unevenness in intensity in the height direction of the formed three-dimensional model. It may contain any known additive selected from polymerization inhibitors, UV absorbers, antioxidants, coloring materials such as dyes and pigments, antifoaming agents and surfactants.

1−3−2.増感剤
増感剤の例には、400nm以上の波長の光により増感機能を発現するものが含まれる。このような増感剤の例には、9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン、9,10−ジプロポキシアントラセンおよび9,10−ビス(2−エチルヘキシルオキシ)アントラセンを含むアントラセン誘導体が含まれる。市販の増感剤の例には、川崎化成工業社製、DBAおよびDEAが含まれる。
1-3-2. Sensitizer Examples of the sensitizer include those that exhibit a sensitizing function by light having a wavelength of 400 nm or more. Examples of such sensitizers include anthracenes including 9,10-dibutoxyanthracene, 9,10-diethoxyanthracene, 9,10-dipropoxyanthracene and 9,10-bis (2-ethylhexyloxy) anthracene. Derivatives are included. Examples of commercially available sensitizers include DBA and DEA manufactured by Kawasaki Kasei Chemicals, Inc.

1−3−3.光重合開始剤助剤
光重合開始剤助剤の例には、芳香族第3級アミン化合物その他の第3級アミン化合物が含まれる。芳香族第3級アミン化合物の例には、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、N,N−ジメチル−p−トルイジン、N,N−ジメチルアミノ−p−安息香酸エチルエステル、N,N−ジメチルアミノ−p−安息香酸イソアミルエチルエステル、N,N−ジヒドロキシエチルアニリン、トリエチルアミンおよびN,N−ジメチルヘキシルアミンが含まれる。
1-3-3. Photopolymerization Initiator Auxiliary Agent Examples of the photopolymerization initiator auxiliary agent include aromatic tertiary amine compounds and other tertiary amine compounds. Examples of aromatic tertiary amine compounds include N, N-dimethylaniline, N, N-diethylaniline, N, N-dimethyl-p-toluidine, N, N-dimethylamino-p-benzoic acid ethyl ester, Includes N, N-dimethylamino-p-benzoic acid isoamylethyl ester, N, N-dihydroxyethylaniline, triethylamine and N, N-dimethylhexylamine.

1−3−4.重合禁止剤
重合禁止剤の例には、(アルキル)フェノール、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、p−メトキシフェノール、t−ブチルカテコール、t−ブチルハイドロキノン、ピロガロール、1,1−ピクリルヒドラジル、フェノチアジン、p−ベンゾキノン、ニトロソベンゼン、2,5−ジ−t−ブチル−p−ベンゾキノン、ジチオベンゾイルジスルフィド、ピクリン酸、クペロン、アルミニウムN−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン、トリ−p−ニトロフェニルメチル、N−(3−オキシアニリノ−1,3−ジメチルブチリデン)アニリンオキシド、ジブチルクレゾール、シクロヘキサノンオキシムクレゾール、グアヤコール、o−イソプロピルフェノール、ブチラルドキシム、メチルエチルケトキシムおよびシクロヘキサノンオキシムが含まれる。
1-3-4. Polymerization Inhibitors Examples of polymerization inhibitors include (alkyl) phenol, hydroquinone, catechol, resorcin, p-methoxyphenol, t-butylcatechol, t-butylhydroquinone, pyrogallol, 1,1-picrylhydrazyl, phenothiazine, p-benzoquinone, nitrosobenzene, 2,5-di-t-butyl-p-benzoquinone, dithiobenzoyl disulfide, picric acid, cuperon, aluminum N-nitrosophenyl hydroxylamine, tri-p-nitrophenylmethyl, N- (3) -Oxyanilino-1,3-dimethylbutylidene) aniline oxide, dibutyl cresol, cycloquinone oxime cresol, guayacol, o-isopropylphenol, butyraldoxime, methyl ethyl ketoxim and cyclohexanone oxime.

1−3−5.剥離促進剤
剥離促進剤は、マテリアルジェット方式による立体造形用のサポート材インクが硬化してなるサポート造形物によって製造中の造形物層を下から支持しながら立体造形物を製造する場合に、立体造形物とサポート造形物との剥離をより容易にする化合物である。
1-3-5. Peeling accelerator A peeling accelerator is used when a three-dimensional model is manufactured while supporting the model layer being manufactured from below by a support model in which the support material ink for three-dimensional modeling by the material jet method is cured. It is a compound that makes it easier to separate the modeled object from the support modeled object.

剥離促進剤の例には、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤およびセバシン酸ステアリルを含む高級脂肪酸エステルが含まれる。剥離をより容易にする観点からは、剥離促進剤はシリコーン界面活性剤であることが好ましい。剥離促進剤の含有量は、硬化性組成物の全質量に対して0.01質量%以上3.0質量%以下であることが好ましい。剥離促進剤の含有量を硬化性組成物の全質量に対して0.01質量%以上とすることで、モデル材インクが硬化してなる立体造形物と、サポート材インクが硬化してなるサポート造形物との剥離性をより高めることができる。剥離促進剤の含有量を硬化性組成物の全質量に対して3.0質量%以下とすることで、着弾後、硬化前の硬化性組成物の液滴が広がりすぎることによる、立体造形物の形状のゆがみを発生しにくくすることができる。 Examples of peeling accelerators include higher fatty acid esters containing silicone-based surfactants, fluorine-based surfactants and stearyl sebacate. From the viewpoint of facilitating peeling, the peeling accelerator is preferably a silicone surfactant. The content of the peeling accelerator is preferably 0.01% by mass or more and 3.0% by mass or less with respect to the total mass of the curable composition. By setting the content of the peeling accelerator to 0.01% by mass or more with respect to the total mass of the curable composition, a three-dimensional model in which the model material ink is cured and a support in which the support material ink is cured. The peelability from the modeled object can be further improved. By setting the content of the peeling accelerator to 3.0% by mass or less with respect to the total mass of the curable composition, the droplets of the curable composition after landing and before curing spread too much, resulting in a three-dimensional model. It is possible to make it difficult for the shape of the shape to be distorted.

2.インクセット
上述した硬化性組成物は、マテリアルジェット方式による立体造形用のモデル材インクとして用いることができ、このとき、上記モデル材インクと公知のサポート材インクとを組み合わせてインクセットとすることができる。インクセットは、モデル材インクとサポート材インクとを梱包して販売し、かつ、同一の立体造形物を形成するために使用できる形態であればよい。たとえば、モデル材インクとサポート材インクとを複数のインクカートリッジにそれぞれ独立に収容してもよいし、または複数のインク収容部を一体的に構成して、それぞれのインク収容部にモデル材インクおよびサポート材インクを収容したインクカートリッジとしてもよい。
2. Ink set The curable composition described above can be used as a model material ink for three-dimensional modeling by the material jet method. At this time, the model material ink and a known support material ink can be combined to form an ink set. it can. The ink set may be in a form that can be used to form the same three-dimensional model by packing and selling the model material ink and the support material ink. For example, the model material ink and the support material ink may be contained in a plurality of ink cartridges independently, or a plurality of ink accommodating portions may be integrally formed in each ink accommodating portion. It may be an ink cartridge containing the support material ink.

2−1.サポート材インク
サポート材インクは、除去を容易にする観点から、温度に依存して硬化してその硬化物が熱溶融する材料、または光硬化性でその硬化物が水溶性もしくは水膨潤性である材料を含有することが好ましい。
2-1. Support material ink The support material ink is a material that cures depending on the temperature and the cured product is thermally melted from the viewpoint of facilitating removal, or is photocurable and the cured product is water-soluble or water-swellable. It preferably contains a material.

温度に依存して硬化してその硬化物が熱溶融性する材料の例には、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、カルナバワックス、エステルワックス、アミドワックスおよびPEG20000を含むワックス類が含まれる。 Examples of materials that cure depending on the temperature and in which the cured product is thermally meltable include waxes including paraffin wax, microcrystalline wax, carnauba wax, ester wax, amide wax and PEG20000.

光硬化性でその硬化物が水溶性もしくは水膨潤性である材料の例には、光重合性官能基を有する水溶性化合物、開裂型ラジカル開始剤および水を主成分とする光硬化樹脂組成物が含まれる。サポート材は、さらに水溶性高分子を含んでいてもよい。 Examples of materials that are photocurable and whose cured product is water-soluble or water-swellable include a water-soluble compound having a photopolymerizable functional group, a cleavage-type radical initiator, and a photocurable resin composition containing water as a main component. Is included. The support material may further contain a water-soluble polymer.

サポート材インクに含まれうる光重合性官能基を有する水溶性化合物の例には、ポリオキシエチレンジ(メタ)アクリレート、ポリオキシプロピレンジ(メタ)アクリレート、(メタ)アクロロイルモルホリンおよびヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを含む水溶性(メタ)アクリレート、ならびに(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミドおよびN-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミドを含む水溶性の(メタ)アクリルアミドが含まれる。サポート材に含まれる開裂型ラジカル開始剤の例には、上記例示した化合物が含まれる。サポート材に含まれうる水溶性高分子の例には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールおよびポリビニルアルコールが含まれる。 Examples of water-soluble compounds having photopolymerizable functional groups that can be contained in the support material ink include polyoxyethylene di (meth) acrylate, polyoxypropylene di (meth) acrylate, (meth) achloroylmorpholine and hydroxyalkyl (meth). Included are water-soluble (meth) acrylates, including meta) acrylates, and water-soluble (meth) acrylamides, including (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide and N-hydroxyethyl (meth) acrylamide. Examples of the cleaved radical initiator contained in the support material include the above-exemplified compounds. Examples of water-soluble polymers that can be included in the support material include polyethylene glycol, polypropylene glycol and polyvinyl alcohol.

3.立体造形物の製造方法
本発明に係る立体造形物の製造方法は、上述の硬化性組成物をモデル材インクとして用いるほかは、インクジェットヘッドのノズルからモデル材インクを吐出して未硬化インク層を作製する工程、および形成された未硬化インク層に含まれるモデル材インクを含む造形領域に活性エネルギー線を照射して造形物層を形成する工程を含む、モデル材インクが硬化してなる立体造形物の公知の製造方法と同様に行い得る。なお、未硬化インク層とは、吐出されたモデル材インクおよび任意に吐出されたサポート材インクによって形成される層をいう。未硬化インク層のうち、少なくともモデル材インクを含む造形領域に活性エネルギー線を照射することで、製造しようとする立体造形物を薄片状に微分割した各層である造形物層が作製される。上記未硬化インク層を形成する工程および造形物層を形成する工程をこの順で複数回行い、形成された造形物層を高さ方向に積層していくことで、立体造形物が作製される。
3. 3. Method for manufacturing three-dimensional model In the method for manufacturing a three-dimensional model according to the present invention, in addition to using the above-mentioned curable composition as model material ink, model material ink is ejected from a nozzle of an inkjet head to form an uncured ink layer. Three-dimensional modeling in which the model material ink is cured, including the step of manufacturing and the step of irradiating the modeling region containing the model material ink contained in the formed uncured ink layer with active energy rays to form a model material layer. It can be carried out in the same manner as a known manufacturing method of a product. The uncured ink layer refers to a layer formed by ejected model material ink and arbitrarily ejected support material ink. By irradiating the modeling region containing at least the model material ink among the uncured ink layers with active energy rays, a modeling object layer which is each layer in which the three-dimensional modeling object to be manufactured is finely divided into flakes is produced. A three-dimensional model is produced by performing the steps of forming the uncured ink layer and the process of forming the model layer a plurality of times in this order and laminating the formed model layers in the height direction. ..

3−1.未硬化インク層を形成する工程
未硬化インク層は、モデル材インクおよび任意にサポート材インクをインクジェットヘッドのノズルから吐出して、ステージまたは下位の造形物層もしくは下位のサポート層の表面に着弾させて、作製することができる。
3-1. Step of forming uncured ink layer In the uncured ink layer, model material ink and optionally support material ink are ejected from the nozzle of the inkjet head and landed on the surface of the stage or the lower model layer or the lower support layer. Can be produced.

3−1−1.モデル材インクの吐出および着弾
モデル材インクは、製造しようとする立体造形物の各層においてモデル材が占める位置のデータに基づいて吐出されて所定の位置に着弾することで、未硬化インク層に含まれる造形領域を形成する。モデル材インクは、ステージ上、すでに光を照射されて形成された造形物層上、または任意に形成されるサポート層上に着弾するように、吐出される。それぞれの未硬化インク層に含まれる造形領域は、後の工程で活性エネルギー線を照射されることでモデル材インクが硬化し、造形物層を形成する。
3-1-1. Discharge and landing of model material ink Model material ink is included in the uncured ink layer by being ejected based on the data of the position occupied by the model material in each layer of the three-dimensional model to be manufactured and landing at a predetermined position. Form a modeling area. The model material ink is ejected so as to land on the stage, on the modeled object layer already formed by being irradiated with light, or on the support layer arbitrarily formed. The modeling region included in each uncured ink layer is irradiated with active energy rays in a later step to cure the model material ink and form a modeling object layer.

ノズルからの射出性をより高める観点からは、モデル材インクの1滴あたりの液滴量は、1pl以上70pl以下であることが好ましい。より高解像度の立体造形物を得る観点からは、モデル材インクの1滴あたりの液滴量は2pl以上50pl以下であることがより好ましい。 From the viewpoint of further improving the ejectability from the nozzle, the amount of droplets per drop of the model material ink is preferably 1 pl or more and 70 pl or less. From the viewpoint of obtaining a three-dimensional model having higher resolution, it is more preferable that the amount of droplets per drop of the model material ink is 2 pl or more and 50 pl or less.

3−1−2.サポート材インクの吐出および着弾
サポート材インクは、製造しようとする立体造形物の各層における、その後に形成されるモデル材を支持するためにサポート材を配置することが望ましい位置のデータに基づいて吐出され所定の位置に着弾することで、未硬化インク層に任意に含まれるサポート領域を形成する。サポート材インクは、その後、硬化して、サポート層を形成する。サポート層が積層されてなるサポート造形物は、製造中の立体造形物の空間部分を埋めて、製造中の造形物層を重力方向下部から支える。これにより、サポート造形物は、特に張り出し部などにおいて、造形物層がまだ十分な強度を有していない部分から製造中の立体造形物が重力によって崩壊することを、防止することができる。
3-1-2. Discharge and landing of support material ink The support material ink is ejected based on the data of the position where it is desirable to arrange the support material to support the model material formed thereafter in each layer of the three-dimensional model to be manufactured. By landing at a predetermined position, a support region arbitrarily included in the uncured ink layer is formed. The support material ink is then cured to form a support layer. The support model formed by laminating the support layer fills the space portion of the three-dimensional model being manufactured and supports the model layer being manufactured from the lower part in the direction of gravity. As a result, the support model can prevent the three-dimensional model being manufactured from collapsing due to gravity from a portion where the model layer does not yet have sufficient strength, especially in an overhanging portion.

サポート層は、造形物層と独立して製造してもよい。しかし、作業時間を短縮する観点からは、同一のインク層における造形物層およびサポート層を同時に形成することが好ましい。具体的には、モデル材インクとサポート材インクとを、同時にまたは連続して吐出して同一の未硬化インク層を形成する。 The support layer may be manufactured independently of the model layer. However, from the viewpoint of shortening the working time, it is preferable to form the modeled object layer and the support layer in the same ink layer at the same time. Specifically, the model material ink and the support material ink are ejected simultaneously or continuously to form the same uncured ink layer.

このとき、インクジェットヘッドにサポート材インク用のノズルとモデル材インク用のノズルとを設けて、モデル材インクおよびサポート材インクが同一のインクジェットヘッドから吐出される構成にしてもよいし、モデル材インクとサポート材インクとを異なるインクジェットヘッドから吐出してもよい。作業時間を短縮する観点からは、異なるインクジェットヘッドからモデル材インクとサポート材インクとを独立して吐出することが好ましい。 At this time, the inkjet head may be provided with a nozzle for the support material ink and a nozzle for the model material ink so that the model material ink and the support material ink are ejected from the same inkjet head, or the model material ink may be ejected. And the support material ink may be ejected from different inkjet heads. From the viewpoint of shortening the working time, it is preferable to eject the model material ink and the support material ink independently from different inkjet heads.

3−2.造形物層を作製する工程
形成された未硬化インク層は、光源から活性エネルギー線を照射して造形領域に含まれるモデル材インクを硬化させて、造形物層を作製することができる。モデル材インクの硬化に用いることができる活性エネルギー線の例には、紫外線および電子線が含まれる。未硬化インク層がサポート領域を含む場合、サポート領域に含まれるサポート材インクを硬化させて、サポート層を作製することもできる。
3-2. Step of Producing a Modeling Material Layer The formed uncured ink layer can be produced by irradiating an active energy ray from a light source to cure the model material ink contained in the modeling area. Examples of active energy rays that can be used to cure model material inks include ultraviolet and electron beams. When the uncured ink layer includes the support area, the support material ink contained in the support area can be cured to prepare the support layer.

紫外線を照射するための光源の例には、低圧水銀ランプおよび殺菌灯を含む蛍光管、冷陰極管、紫外レーザー、100Pa以上1MPa以下の範囲に含まれる動作圧力を有する水銀ランプ、メタルハライドランプおよび発光ダイオード(LED)が含まれる。立体造形物をより速く硬化させる観点から、光源は、照度100mW/cm以上の紫外線を照射することができる、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプおよびLEDが好ましく、これらのうち、消費電力をより少なくする観点から、LEDが好ましい。LEDの具体的には、395nm水冷LED、Phoseon Technology社製が含まれる。 Examples of light sources for irradiating ultraviolet rays include fluorescent tubes including low-pressure mercury lamps and germicidal lamps, cold cathode tubes, ultraviolet lasers, mercury lamps having an operating pressure within the range of 100 Pa or more and 1 MPa or less, metal halide lamps, and light emitting. Includes diodes (LEDs). From the viewpoint of curing the three-dimensional object faster, the light source is preferably a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, and an LED capable of irradiating ultraviolet rays with an illuminance of 100 mW / cm 2 or more, and among these, the power consumption is reduced. From the viewpoint, LED is preferable. Specific examples of the LED include a 395 nm water-cooled LED manufactured by Phoseon Technology.

電子線を発生させる方法の例には、スキャニング方式、カーテンビーム方式およびブロードビーム方式が含まれる。これらのうり、より効率よく電子線を発生させる観点から、カーテンビーム方式が好ましい。電子線を照射することができる光源の例には、キュアトロンEBC−200−20−30、日新ハイボルテージ社製およびMin−EB、AIT社製が含まれる。 Examples of methods for generating electron beams include a scanning method, a curtain beam method, and a broad beam method. From the viewpoint of generating electron beams more efficiently, the curtain beam method is preferable. Examples of light sources capable of irradiating electron beams include Curetron EBC-200-20-30, manufactured by Nissin High Voltage, and manufactured by Min-EB and AIT.

活性エネルギー線が電子線である場合、十分な硬化を行う観点から、電子線照射の加速電圧は30kV以上250kV以下とすることが好ましく、30kV以上100kV以下とすることがより好ましい。また、十分な硬化を行う観点から、電子線照射量は30kGy以上100kGy以下であることが好ましく、30kGy以上60kGy以下であることがより好ましい。上下の層間の接着性を高める観点からは、照射されるモデル材インクが完全には硬化せずに半硬化状態となり、その後に吐出されたモデル材インクに活性構成を照射する際に、前記半硬化状態のモデル材インクが完全に硬化するような強度に設定してもよい。 When the active energy ray is an electron beam, the acceleration voltage of electron beam irradiation is preferably 30 kV or more and 250 kV or less, and more preferably 30 kV or more and 100 kV or less, from the viewpoint of sufficient curing. Further, from the viewpoint of sufficient curing, the electron beam irradiation amount is preferably 30 kGy or more and 100 kGy or less, and more preferably 30 kGy or more and 60 kGy or less. From the viewpoint of enhancing the adhesiveness between the upper and lower layers, the model material ink to be irradiated is not completely cured but becomes a semi-cured state, and when the model material ink ejected thereafter is irradiated with the active composition, the above-mentioned half is performed. The strength may be set so that the cured model material ink is completely cured.

サポート材インクが、上述した温度に依存して硬化してその硬化物が熱溶融性する材料を含有する場合、加熱して吐出されてサポート領域とすべき位置に着弾したサポート材インクが冷却することで、サポート層が形成される。サポート材インクが、上述した光硬化性でその硬化物が水溶性もしくは水膨潤性である材料を含有する場合、硬化領域およびサポート領域に活性エネルギー線を照射することで、造形物層およびサポート層を同時にまたは独立して形成することができる。 When the support material ink is cured depending on the above-mentioned temperature and the cured product contains a material that is heat-meltable, the support material ink that has been heated and discharged and landed at the position to be the support region is cooled. As a result, a support layer is formed. When the support material ink contains the above-mentioned photocurable material whose cured product is water-soluble or water-swellable, the cured product layer and the support layer are formed by irradiating the cured region and the support region with active energy rays. Can be formed simultaneously or independently.

次の層を形成しやすくする観点から、形成された造形物層およびサポート層は、膜厚調整用ローラ等で表面を平坦にされてもよい。 From the viewpoint of facilitating the formation of the next layer, the formed shaped object layer and the support layer may be flattened on the surface by a film thickness adjusting roller or the like.

3−3.サポート造形物を除去する工程
本発明の製造方法が上記サポート材インクを吐出する工程を有するとき、すべての造形物層およびサポート層を形成した後に、サポート層が積層してなるサポート造形物が除去される。
3-3. Step of removing the support shaped object When the manufacturing method of the present invention includes the step of ejecting the support material ink, after forming all the shaped object layers and the support layer, the support shaped object formed by laminating the support layers is removed. Will be done.

サポート材インクが、温度に依存して硬化してその硬化物が熱溶融性する材料を含む場合は、たとえば60℃以上130℃以下の環境に1分以上5分以下立体造形物前駆体を保持することで、サポート材を除去することができる。サポート材インクが、光硬化性でその硬化物が水溶性または水膨潤性である材料を含む場合は、たとえば、サポート造形物のTgよりも−30℃以上+30℃以下の水に10分以上60分以下立体造形物前駆体を浸漬させるか、または相対湿度50%以上90%以下、温度40℃以上70℃以下の環境に10分以上60分以下静置することで、サポート造形物を除去することができる。 When the support material ink contains a material that cures depending on the temperature and the cured product is heat-meltable, the three-dimensional model precursor is held in an environment of 60 ° C. or higher and 130 ° C. or lower for 1 minute or more and 5 minutes or less. By doing so, the support material can be removed. When the support material ink contains a material that is photocurable and the cured product is water-soluble or water-swellable, for example, in water at -30 ° C or higher and + 30 ° C or lower than the Tg of the support model for 10 minutes or more and 60. The support model is removed by immersing the precursor of the three-dimensional model for 10 minutes or more and leaving it in an environment with a relative humidity of 50% or more and 90% or less and a temperature of 40 ° C or more and 70 ° C or less for 10 minutes or more and 60 minutes or less. be able to.

4.立体造形装置
図2は、マテリアルジェット方式による立体造形装置の例示的な側面図である。立体造形装置500は、上下(図面Z方向)に駆動する駆動部(図示省略)を備えたステージ11と、左右(図面XY方向)に移動可能にレール(図示省略)上に配置された、モデル材インクまたはサポート材インクを吐出するインクジェット装置12と、を備える。
4. Three-dimensional modeling device FIG. 2 is an exemplary side view of a three-dimensional modeling device by the material jet method. The three-dimensional modeling apparatus 500 is a model in which a stage 11 having a drive unit (not shown) for driving up and down (Z direction in the drawing) and a rail (not shown) movable left and right (in the XY direction in the drawing) are arranged. An inkjet device 12 for ejecting material ink or support material ink is provided.

インクジェット装置12は、モデル材インク用インクジェットヘッド13、サポート材インク用インクジェットヘッド14、膜厚調整用ローラ15、および光源16を備える。 The inkjet device 12 includes an inkjet head 13 for model material ink, an inkjet head 14 for support material ink, a film thickness adjusting roller 15, and a light source 16.

モデル材インク用インクジェットヘッド13およびサポート材インク用インクジェットヘッド14は、それぞれ吐出用のノズルを有する。モデル材インク用インクジェットヘッド13は、配管13aを介してポンプ13bおよびモデル材インクタンク13cに連通する。モデル材インクタンク13cには、モデル材インクを入れることができる。サポート材インク用インクジェットヘッド14は、配管14aを介してポンプ14bおよびサポート材インクタンク14cに連通する。サポート材インクタンク14cには、サポート材インクを入れることができる。モデル材インクタンク13cおよびサポート材インクタンク14cは、複数備えられ、それぞれにインクセット番号が付されていてもよい。 The model material ink inkjet head 13 and the support material ink inkjet head 14 each have a nozzle for ejection. The model material ink inkjet head 13 communicates with the pump 13b and the model material ink tank 13c via the pipe 13a. The model material ink can be filled in the model material ink tank 13c. The support material ink inkjet head 14 communicates with the pump 14b and the support material ink tank 14c via the pipe 14a. The support material ink can be filled in the support material ink tank 14c. A plurality of model material ink tanks 13c and support material ink tanks 14c may be provided, and an ink set number may be assigned to each.

モデル材インク用インクジェットヘッド13は、モデル材インクを吐出して、立体造形物を高さ方向に微分割した各層に対応する位置に着弾させる。サポート材インク用インクジェットヘッド14は、サポート材インクを吐出して、上記各層の高さにおいてサポート層を形成する位置に着弾させる。これにより、未硬化インク層が形成される。モデル材インク用インクジェットヘッド13からのモデル材インクの吐出、およびサポート材インク用インクジェットヘッド14からのサポート材インクの吐出は、それぞれ、ポンプ13bおよびポンプ14bによって制御される。 The model material ink inkjet head 13 ejects the model material ink and lands the three-dimensional object at a position corresponding to each layer subdivided in the height direction. The support material ink inkjet head 14 ejects the support material ink and lands it at a position where the support layer is formed at the height of each of the above layers. As a result, an uncured ink layer is formed. The ejection of the model material ink from the model material ink inkjet head 13 and the ejection of the support material ink from the support material ink inkjet head 14 are controlled by the pump 13b and the pump 14b, respectively.

その後、光源16は、着弾したモデル材インクに活性エネルギー線を照射してモデル材を硬化させ、造形物層を形成する。このとき、同時に着弾したサポート材インクにも活性エネルギー線を照射してサポート層を形成してもよい。なお、造形物層の厚みを均一にする観点から、活性エネルギー線の照射後に、膜厚調整用ローラ15は、造形物層またはサポート層の厚い部分を研磨して、形成された層の厚さを均一にしてもよい。 After that, the light source 16 irradiates the landed model material ink with active energy rays to cure the model material and form a modeled object layer. At this time, the support material ink that has landed at the same time may also be irradiated with active energy rays to form a support layer. From the viewpoint of making the thickness of the modeled object layer uniform, after irradiation with the active energy rays, the film thickness adjusting roller 15 polishes a thick portion of the modeled object layer or the support layer to form the thickness of the layer. May be uniform.

その後、ステージ11は造形物層の厚み1層分だけ下方に移動する。ステージ11が移動すると、モデル材インク用インクジェットヘッド13およびサポート材インク用インクジェットヘッド14からのモデル材インクおよびサポート材インクの吐出による未硬化インク層の形成、光源16からの活性エネルギー線の照射による造形物層およびサポート層の形成、膜厚調整用ローラ15による造形物層およびサポート層の研磨、ならびにステージ11の下方への移動が繰り返され、サポート造形物を備えた立体造形物を形成する。 After that, the stage 11 moves downward by one layer having a thickness of the modeled object layer. When the stage 11 moves, an uncured ink layer is formed by ejecting the model material ink and the support material ink from the model material ink inkjet head 13 and the support material ink inkjet head 14, and the active energy rays are irradiated from the light source 16. The formation of the modeled object layer and the support layer, the polishing of the modeled object layer and the support layer by the film thickness adjusting roller 15, and the downward movement of the stage 11 are repeated to form a three-dimensional modeled object having the support modeled object.

最後に、上記サポート造形物を備えた立体造形物は、立体造形装置500から取り出され、サポート材を除去されて立体造形物となる。 Finally, the three-dimensional model provided with the support model is taken out from the three-dimensional model device 500, and the support material is removed to obtain the three-dimensional model.

以下において、本発明の具体的な実施例を説明する。なお、これらの実施例によって、本発明の範囲は限定して解釈されない。 Hereinafter, specific examples of the present invention will be described. It should be noted that these examples do not limit the scope of the present invention.

1.ナノファイバー
1−1.ナノファイバーの作製
スギノマシン社製のセルロースナノファイバー分散液であるBiNFi−sを、吉田機械興業社製の湿式高圧分散装置であるナノヴェイタを用いて150MPaの圧力で解繊した。解繊処理の回数を増すごとに、枝分れが増加する様子が確認されたが、繊維長、繊維径にほとんど違いはみられなかった。所定の枝分れ率になるまで解繊処理を繰り返して、セルロースナノファイバー1〜セルロースナノファイバー4の水分散液を得た。
1. 1. Nanofiber 1-1. Preparation of Nanofibers BiNFi-s, a cellulose nanofiber dispersion liquid manufactured by Sugino Machine Limited, was defibrated at a pressure of 150 MPa using a nanovita, a wet high-pressure disperser manufactured by Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd. It was confirmed that branching increased as the number of defibration treatments increased, but there was almost no difference in fiber length and fiber diameter. The defibration treatment was repeated until a predetermined branching ratio was obtained to obtain an aqueous dispersion of cellulose nanofibers 1 to cellulose nanofibers 4.

セルロース原料としてKCフロック(日本製紙製)を0.02重量%、分散剤としてポリアクリル酸ナトリウム0.005重量%となるように蒸留水を加えた混合液について、吉田機械興業社製の湿式高圧分散装置であるナノヴェイタを用いて150MPaの圧力で解繊した。解繊処理の回数を増すごとに、繊維長が短くなる様子が確認された。一定の平均繊維長となるところまで解繊処理の回数を重ねることにより、セルロースナノファイバー5の水分散液を得た。 Wet high pressure manufactured by Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd. for a mixed solution containing 0.02% by weight of KC floc (manufactured by Nippon Paper Industries) as a cellulose raw material and 0.005% by weight of sodium polyacrylate as a dispersant. The fiber was defibrated at a pressure of 150 MPa using a nanovita, which is a disperser. It was confirmed that the fiber length became shorter as the number of defibration treatments increased. An aqueous dispersion of cellulose nanofibers 5 was obtained by repeating the defibration treatment until the average fiber length became constant.

サトウキビ残渣(バガス)に蒸留水に加え、吉田機械興業社製の湿式高圧分散装置であるナノヴェイタを用いて150MPaの圧力で解繊した。解繊処理の回数を変えることにより、2種類のセルロースミクロフィブリルを得た。これらのセルロースミクロフィブリル分散液にクエン酸緩衝液(citrate buffer、pH5.0)を加えた後、耐熱性エンドグルカナーゼ(345UI/g of bagasse)を加え、加熱温度を85℃として72時間攪拌することによりセルロースナノクリスタル1およびセルロースナノクリスタル2の水分散液を得た。 The sugarcane residue (bagasse) was added to distilled water and defibrated at a pressure of 150 MPa using NanoVita, a wet high-pressure disperser manufactured by Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd. Two types of cellulose microfibrils were obtained by changing the number of defibration treatments. After adding a citrate buffer (pH 5.0) to these cellulose microfibril dispersions, heat-resistant endoglucanase (345UI / go bagasse) is added, and the mixture is stirred at a heating temperature of 85 ° C. for 72 hours. Obtained an aqueous dispersion of cellulose nanocrystal 1 and cellulose nanocrystal 2.

1−2.疎水化
セルロースナノファイバー1をN−メチルピロリドン中に分散させ、水酸基の置換率(DS値)が1.5になるように無水酢酸とピリジンを80℃で撹拌しながら加えて、疎水化処理を行った。セルロースナノファイバー2〜セルロースナノファイバー5、ならびにセルロースナノクリスタル1およびセルロースナノクリスタル2も、同様の条件で疎水化処理を行った。
1-2. Hydrophobicization Cellulose nanofiber 1 is dispersed in N-methylpyrrolidone, and acetic anhydride and pyridine are added with stirring at 80 ° C. so that the hydroxyl group substitution rate (DS value) becomes 1.5, and the hydrophobization treatment is performed. went. Cellulose nanofibers 2 to 5 as well as cellulose nanocrystals 1 and cellulose nanocrystals 2 were also hydrophobized under the same conditions.

1−3.ナノファイバーの評価
上記得られたセルロースナノファイバー1〜セルロースナノファイバー5およびセルロースナノクリスタル1〜セルロースナノクリスタル2を、メチルエチルケトンで溶媒置換し、セルロースナノファイバーまたはセルロースナノクリスタルの濃度が0.001〜0.0001質量%程度になるまでメチルエチルケトンでさらに希釈した。20μLの上記得られた希釈液をガラス板に滴下して乾燥させ、透過型電子顕微鏡(TEM)で撮像した。撮像された画像から任意に選択された100本のナノファイバーをもとに、枝分かれ構造を有するナノファイバーの個数の割合、ナノファイバーの平均繊維径、ナノファイバーの平均繊維長およびナノファイバーのアスペクト比を測定した。
1-3. Evaluation of Nanofibers The above-mentioned cellulose nanofibers 1 to 5 and cellulose nanocrystals 1 to cellulose nanocrystals 2 were subjected to solvent substitution with methyl ethyl ketone, and the concentration of cellulose nanofibers or cellulose nanocrystals was 0.001 to 0. It was further diluted with methyl ethyl ketone until it reached about 0001% by mass. 20 μL of the obtained diluted solution was added dropwise to a glass plate, dried, and imaged with a transmission electron microscope (TEM). Based on 100 nanofibers arbitrarily selected from the captured image, the ratio of the number of nanofibers having a branched structure, the average fiber diameter of the nanofibers, the average fiber length of the nanofibers, and the aspect ratio of the nanofibers. Was measured.

このとき、撮像された画像中のナノファイバーを構成する主枝の最大径と最少径との加算平均をそのナノファイバーの繊維径として、上記100本のナノファイバーの繊維径の加算平均をそれぞれのセルロースナノファイバーおよびセルロースナノクリスタルの平均繊維径とした。 At this time, the added average of the maximum diameter and the minimum diameter of the main branches constituting the nanofibers in the captured image is taken as the fiber diameter of the nanofibers, and the added average of the fiber diameters of the 100 nanofibers is taken as each. The average fiber diameter of cellulose nanofibers and cellulose nanocrystals was used.

また、撮像された画像中のナノファイバーを構成する主枝を構成する繊維の端部間の長さをそのナノファイバーの繊維長として、上記100本のナノファイバーの繊維長の加算平均をそれぞれのセルロースナノファイバーおよびセルロースナノクリスタルの平均繊維長とした。 Further, the length between the ends of the fibers constituting the main branch constituting the nanofibers in the captured image is taken as the fiber length of the nanofibers, and the added average of the fiber lengths of the above 100 nanofibers is taken as each of them. The average fiber length of cellulose nanofibers and cellulose nanocrystals was used.

また、撮像された画像中のナノファイバーの上記繊維長を上記繊維径で除算して得られる値をそのナノファイバーのアスペクト比として、上記100本のナノファイバーのアスペクト比の加算平均をそれぞれのセルロースナノファイバーおよびセルロースナノクリスタルのアスペクト比とした。 Further, the value obtained by dividing the fiber length of the nanofibers in the captured image by the fiber diameter is used as the aspect ratio of the nanofibers, and the added average of the aspect ratios of the 100 nanofibers is taken as the respective cellulose. The aspect ratio of nanofibers and cellulose nanocrystals was used.

2.硬化性組成物の調製
上記得られたセルロースナノファイバー1〜セルロースナノファイバー5ならびにセルロースナノクリスタル1およびセルロースナノクリスタル2をメチルエチルケトンで溶媒置換して得られた分散液に、活性エネルギー線硬化性の化合物としてイソボルニルアクリレート(ライトアクリレートIB−XA、共栄社化学株式会社製)と光重合開始剤としてジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド(IRGACURE TPO、BASF社製)を、イソボルニルアクリレート100質量部に対して1質量部加え、ナノファイバーの含有量がイソボルニルアクリレートに対して表1の濃度となるようにして混合した。この混合液をホモジナイザーで分散させた後、エバポレーターでメチルエチルケトンを脱揮させて、硬化性組成物1〜硬化性組成物9を得た。
2. Preparation of Curable Composition An active energy ray-curable compound is added to a dispersion obtained by substituting the above-mentioned cellulose nanofibers 1 to 5 and cellulose nanocrystals 1 and cellulose nanocrystals 2 with methyl ethyl ketone. Isobornyl acrylate (light acrylate IB-XA, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide (IRGACURE TPO, manufactured by BASF) as a photopolymerization initiator. 1 part by mass was added to 100 parts by mass of the acrylate, and the mixture was mixed so that the content of the nanofibers was the concentration shown in Table 1 with respect to the isobornyl acrylate. After dispersing this mixed solution with a homogenizer, methyl ethyl ketone was devolatile with an evaporator to obtain curable composition 1 to curable composition 9.

イソボルニルアクリレートとジフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシドとを硬化性組成物1〜硬化性組成物9と同じ組成比で混合して、ナノファイバーを含有しない硬化性組成物10を得た。 Isobornyl acrylate and diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide are mixed in the same composition ratio as the curable composition 1 to the curable composition 9, and the curable composition 10 containing no nanofibers is mixed. Got

硬化性組成物1〜硬化性組成物10に添加したナノファイバー、当該ナノファイバーの原料、枝分かれ率、繊維径、繊維長、アスペクト比および含有量を、表1に示す。 Table 1 shows the nanofibers added to the curable composition 1 to the curable composition 10, the raw material of the nanofibers, the branching ratio, the fiber diameter, the fiber length, the aspect ratio and the content.

Figure 0006874559
Figure 0006874559

3.立体造形物の製造
長さ10mm、幅80mm、厚さ(積層方向)4mmの立体造形物1A〜10Aと長さ4mm、幅10mm、厚さ(積層方向)80mmの立体造形物1B〜10Bを、以下の方法で製造した。
3. 3. Manufacture of three-dimensional objects 1A to 10A of three-dimensional objects with a length of 10 mm, width of 80 mm, and thickness (lamination direction) of 4 mm, and three-dimensional objects 1B to 10B of length of 4 mm, width of 10 mm, and thickness of 80 mm (lamination direction). Manufactured by the following method.

インクジェットヘッド(ピエゾヘッド512L、コニカミノルタ社製)および上記インクジェットに連通するインクタンクを有する立体造形システムを用意した。上記インクタンクに硬化性組成物1〜硬化性組成物10のいずれかを充填した。ステージを水平方向に走査しながら、インクジェットヘッドから組成物を出射し着弾させ、光源からUV光を照射して硬化させて、第1の層を形成した。 A three-dimensional modeling system having an inkjet head (piezo head 512L, manufactured by Konica Minolta) and an ink tank communicating with the inkjet was prepared. The ink tank was filled with any of the curable composition 1 to the curable composition 10. While scanning the stage in the horizontal direction, the composition was ejected from the inkjet head and landed, and UV light was irradiated from the light source to cure the composition to form the first layer.

次いで垂直方向にインクジェットヘッドおよび光源を上昇させ、形成した第1の層上に組成物を着弾させて同様に硬化させ、第2の層を積層した。必要に応じて組成物を着弾させる位置を変更しながら第2の層を積層する工程を繰り返し、それぞれの立体造形物を製造した。 Then, the inkjet head and the light source were raised in the vertical direction, the composition was landed on the formed first layer and cured in the same manner, and the second layer was laminated. The step of laminating the second layer was repeated while changing the landing position of the composition as needed, and each three-dimensional model was manufactured.

インク出射時のヘッド温度は、75℃に設定した。インク出射時の1滴の液滴量は42pl、周波数は8kHzとした。UV光源は395nmのLEDを用い、各層が照度100mW/cmで1秒間光照射される条件に設定した。 The head temperature at the time of ink ejection was set to 75 ° C. The amount of one drop of ink at the time of ink ejection was 42 pl, and the frequency was 8 kHz. A 395 nm LED was used as the UV light source, and the conditions were set so that each layer was irradiated with light at an illuminance of 100 mW / cm 2 for 1 second.

4.評価
4−1.造形方向による強度の比
立体造形物1Aおよび立体造形物1Bのそれぞれの曲げ強さを、JIS K 7171に準じて測定した。支点間距離Lは64mm、試験速度vは2mm/min、圧子の半径R1は5mmとした。
4. Evaluation 4-1. Ratio of strength according to modeling direction The bending strength of each of the three-dimensional modeled object 1A and the three-dimensional modeled object 1B was measured according to JIS K 7171. The distance L between the fulcrums was 64 mm, the test speed v was 2 mm / min, and the indenter radius R1 was 5 mm.

立体造形物1Aから得られる曲げ強さをX、立体造形物1Bから得られる曲げ強度をYとし、曲げ強さの比:Y/Xの値を用い、以下の基準で硬化性組成物1から製造される立体造形物の造形方向による強度の比を評価した。立体造形物2A〜立体造形物10Aおよび立体造形物2B〜立体造形物10Bについても、同様に造形方向による強度の比を評価した。
◎ Y/Xは0.95以上である
○ Y/Xは0.9以上0.95未満である
△ Y/Xは0.9未満である
× Y/Xは0.85未満である
The bending strength obtained from the three-dimensional model 1A is X, the bending strength obtained from the three-dimensional model 1B is Y, and the bending strength ratio: Y / X is used. The ratio of the strength of the three-dimensional model to be manufactured according to the modeling direction was evaluated. Similarly, the ratio of the strengths of the three-dimensional model 2A to the three-dimensional model 10A and the three-dimensional model 2B to the three-dimensional model 10B in the modeling direction was evaluated.
◎ Y / X is 0.95 or more ○ Y / X is 0.9 or more and less than 0.95 △ Y / X is less than 0.9 × Y / X is less than 0.85

4−2.強度向上率
立体造形物10Bより得られた曲げ強さZと立体造形物1B〜9Bから得られた曲げ強さYとから得られるY/Zの値を用いて、以下の基準でナノファイバーの添加による立体造形物1B〜9Bの強度の向上率を評価した。
◎ Y/Zは1.2より大きい
○ Y/Zは1.05以上1.2以内である
△ Y/Zは1.05未満である
4-2. Strength improvement rate Using the values of Y / Z obtained from the bending strength Z obtained from the three-dimensional model 10B and the bending strength Y obtained from the three-dimensional models 1B to 9B, the nanofibers are based on the following criteria. The improvement rate of the strength of the three-dimensional shaped objects 1B to 9B due to the addition was evaluated.
◎ Y / Z is larger than 1.2 ○ Y / Z is 1.05 or more and 1.2 or less △ Y / Z is less than 1.05

上記評価の結果を表2に示す。 The results of the above evaluation are shown in Table 2.

Figure 0006874559
Figure 0006874559

表2に示すように、ナノファイバーの全個数に対する枝分かれ構造を有するナノファイバーの個数の割合が5%以上である、硬化性組成物2〜硬化性組成物9を用いると、製造された立体造形物の方向による強度の比が小さく、ナノファイバーを含有しない比較用の硬化性組成物を用いて製造した立体造形物よりも強度が大きく向上していた。 As shown in Table 2, the three-dimensional modeling produced by using the curable composition 2 to the curable composition 9 in which the ratio of the number of nanofibers having a branched structure to the total number of nanofibers is 5% or more. The ratio of strength depending on the direction of the object was small, and the strength was greatly improved as compared with the three-dimensional model produced by using the comparative curable composition containing no nanofibers.

特に、ナノファイバーの全個数に対する枝分かれ構造を有するナノファイバーの個数の割合が20%以上である硬化性組成物4を用いると、製造された立体造形物の方向による強度の比がより小さくなっていた。 In particular, when the curable composition 4 in which the ratio of the number of nanofibers having a branched structure to the total number of nanofibers is 20% or more is used, the ratio of strength depending on the direction of the produced three-dimensional model is smaller. It was.

また、活性エネルギー線硬化性の化合物の全質量に対するナノファイバーの含有量が0.5質量%以上である硬化性組成物1〜硬化性組成物4および硬化性組成物6〜硬化性組成物9を用いると、製造された立体造形物の強度がより大きくなっており、活性エネルギー線硬化性の化合物の全質量に対するナノファイバーの含有量が1.2質量%以上である硬化性組成物6を用いると、製造された立体造形物の強度がさらに大きくなっていた。 Further, the curable composition 1 to the curable composition 4 and the curable composition 6 to the curable composition 9 in which the content of the nanofibers with respect to the total mass of the active energy ray-curable compound is 0.5% by mass or more. When is used, the strength of the produced three-dimensional structure is increased, and the curable composition 6 in which the content of nanofibers with respect to the total mass of the active energy ray-curable compound is 1.2% by mass or more is obtained. When used, the strength of the manufactured three-dimensional model was further increased.

また、ナノファイバーのアスペクト比が50以上である硬化性組成物1〜硬化性組成物4を用いると、製造された立体造形物の強度がより大きくなっていた。 Further, when the curable composition 1 to the curable composition 4 having an aspect ratio of nanofibers of 50 or more was used, the strength of the produced three-dimensional model was higher.

一方で、ナノファイバーの全個数に対する枝分かれ構造を有するナノファイバーの個数の割合が5%未満である硬化性組成物1を用いると、製造された立体造形物の方向による強度の比がより大きくなっていた。 On the other hand, when the curable composition 1 in which the ratio of the number of nanofibers having a branched structure to the total number of nanofibers is less than 5% is used, the ratio of the strength depending on the direction of the produced three-dimensional model becomes larger. Was there.

本発明の硬化性組成物によれば、従来よりも強度が高く、かつ高さ方向への強度と水平方向への強度との比が小さい立体造形物を、マテリアルジェット方式で製造することができる。そのため、本発明は、マテリアルジェット方式による立体造形物の製造の適用の幅を広げ、同分野の技術の進展および普及に貢献することが期待される。 According to the curable composition of the present invention, a three-dimensional molded product having higher strength than the conventional one and a small ratio of the strength in the height direction to the strength in the horizontal direction can be produced by the material jet method. .. Therefore, the present invention is expected to broaden the range of applications for manufacturing a three-dimensional model by the material jet method and contribute to the advancement and popularization of technology in the same field.

11 ステージ
12 インクジェット装置
13 モデル材インク用インクジェットヘッド
13a 配管
13b ポンプ
13c モデル材インクタンク
14 サポート材インク用インクジェットヘッド
14a 配管
14b ポンプ
14c サポート材インクタンク
15 膜厚調整用ローラ
16 光源
11 Stage 12 Inkjet device 13 Inkjet head for model material ink 13a Piping 13b Pump 13c Model material ink tank 14 Inkjet head for support material ink 14a Piping 14b Pump 14c Support material ink tank 15 Roller for film thickness adjustment 16 Light source

Claims (12)

インクジェット法により吐出されてステージまたは下位の造形物層の表面に着弾した硬化性組成物に活性エネルギー線を照射することによる、前記硬化性組成物が硬化してなる造形物層の形成を、複数回行い、前記造形物層が積層してなる立体造形物を製造するための硬化性組成物において、
活性エネルギー線硬化性の化合物と、ナノファイバーと、を含有し、
前記ナノファイバーの全個数に対する、枝分かれ構造を有するナノファイバーの個数の割合は、5%以上である、硬化性組成物。
A plurality of formations of a molding layer obtained by curing the curable composition by irradiating a curable composition ejected by an inkjet method and landing on the surface of a stage or a lower molding layer with active energy rays. In a curable composition for producing a three-dimensional model formed by laminating the model layers by rotating the process.
Contains active energy ray-curable compounds and nanofibers,
A curable composition in which the ratio of the number of nanofibers having a branched structure to the total number of the nanofibers is 5% or more.
前記ナノファイバーの全個数に対する、前記枝分かれ構造を有するナノファイバーの個数の割合は、10%以上である、請求項1に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to claim 1, wherein the ratio of the number of nanofibers having the branched structure to the total number of the nanofibers is 10% or more. 前記ナノファイバーの全個数に対する、前記枝分かれ構造を有するナノファイバーの個数の割合は、20%以上である、請求項1または2に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to claim 1 or 2, wherein the ratio of the number of nanofibers having the branched structure to the total number of the nanofibers is 20% or more. 前記ナノファイバーの平均繊維径は2nm以上100nm以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the average fiber diameter of the nanofibers is 2 nm or more and 100 nm or less. 前記ナノファイバーの平均繊維長は 0.2μm以上100μm以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the average fiber length of the nanofibers is 0.2 μm or more and 100 μm or less. 前記ナノファイバーのアスペクト比は10以上10000以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the nanofiber has an aspect ratio of 10 or more and 10000 or less. 前記活性エネルギー線硬化性の化合物の全質量に対する、前記ナノファイバーの質量の割合は、0.05質量%以上5.0質量%以下である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の硬化性組成物。 The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the ratio of the mass of the nanofibers to the total mass of the active energy ray-curable compound is 0.05% by mass or more and 5.0% by mass or less. Curable composition. 前記ナノファイバーは、ナノセルロースを主成分とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the nanofiber contains nanocellulose as a main component. 前記ナノセルロースは、セルロースナノファイバーを含む、請求項8に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to claim 8, wherein the nanocellulose contains cellulose nanofibers. 前記ナノセルロースは、セルロースナノクリスタルを含む、請求項8に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to claim 8, wherein the nanocellulose contains cellulose nanocrystals. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の硬化性組成物の液滴をインクジェットヘッドのノズルから吐出して、ステージまたは下位の造形物層の表面に着弾させる工程と、
前記着弾した硬化性組成物に活性エネルギー線を照射して、前記硬化性組成物が硬化してなる造形物層を形成する工程と、を含み、
前記着弾させる工程と、前記造形物層を形成する工程と、をこの順で複数回行って前記造形物層を積層していく、
立体造形物の製造方法。
A step of ejecting a droplet of the curable composition according to any one of claims 1 to 10 from a nozzle of an inkjet head and landing it on the surface of a stage or a lower modeled object layer.
A step of irradiating the landed curable composition with active energy rays to form a model layer formed by curing the curable composition.
The step of landing and the step of forming the modeled object layer are performed a plurality of times in this order to stack the modeled object layers.
A method for manufacturing a three-dimensional model.
請求項1〜10のいずれか1項に記載の硬化性組成物の液滴をノズルから吐出するインクジェットヘッドと、
ステージと、
活性エネルギー線を照射して前記液滴が硬化してなる造形物層を形成する光源と、を備え、
前記光源は、前記インクジェットヘッドから吐出されて前記ステージ上または下位の造形物層上に着弾した前記液滴に活性エネルギー線を照射して、前記液滴が硬化してなる造形物層を新たに形成する、立体造形装置。

An inkjet head that ejects droplets of the curable composition according to any one of claims 1 to 10 from a nozzle.
The stage and
It is provided with a light source that irradiates an active energy ray to form a model layer formed by curing the droplets.
The light source irradiates the droplets ejected from the inkjet head and landed on the model layer on or below the stage with active energy rays to form a new model layer formed by curing the droplets. A three-dimensional modeling device to be formed.

JP2017121074A 2017-06-21 2017-06-21 Curable composition, manufacturing method of three-dimensional model and three-dimensional model Active JP6874559B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017121074A JP6874559B2 (en) 2017-06-21 2017-06-21 Curable composition, manufacturing method of three-dimensional model and three-dimensional model

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017121074A JP6874559B2 (en) 2017-06-21 2017-06-21 Curable composition, manufacturing method of three-dimensional model and three-dimensional model

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019005921A JP2019005921A (en) 2019-01-17
JP6874559B2 true JP6874559B2 (en) 2021-05-19

Family

ID=65025723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017121074A Active JP6874559B2 (en) 2017-06-21 2017-06-21 Curable composition, manufacturing method of three-dimensional model and three-dimensional model

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6874559B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020151958A (en) * 2019-03-20 2020-09-24 株式会社リコー Apparatus of manufacturing three-dimensional modeled product, method of manufacturing three-dimensional modeled product, and three-dimensional molding program
JP2020196216A (en) 2019-06-04 2020-12-10 セイコーエプソン株式会社 Method for manufacturing three-dimensional molded article
JP7380090B2 (en) * 2019-11-01 2023-11-15 コニカミノルタ株式会社 Actinic radiation curable ink for inkjet and image forming method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2738016B2 (en) * 1989-05-23 1998-04-08 ブラザー工業株式会社 3D molding equipment
JPH10219585A (en) * 1997-02-03 1998-08-18 Oji Paper Co Ltd Water-resistant low density structural material
JP6500343B2 (en) * 2014-05-07 2019-04-17 セイコーエプソン株式会社 Composition for three-dimensional shaping, method for producing three-dimensional shaped article, and three-dimensional shaped article
JP6695662B2 (en) * 2015-02-12 2020-05-20 国立大学法人京都大学 Dispersion containing polysaccharide nanofibers, dispersion medium and monomer, and resin composition obtained from the dispersion
JP6525758B2 (en) * 2015-06-17 2019-06-05 花王株式会社 Photocurable composition for three-dimensional shaping

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019005921A (en) 2019-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6586284B2 (en) Model material for stereolithography product formation in inkjet stereolithography and manufacturing method of stereolithography product
CN103946274B (en) Acrylic acid resin composition
JP6874559B2 (en) Curable composition, manufacturing method of three-dimensional model and three-dimensional model
JP2010155889A (en) Photocurable liquid resin composition and method for producing support by inkjet stereolithography
JP6269340B2 (en) 3D modeling composition, 3D modeling ink set, and 3D manufacturing method
JP2015174919A (en) Photocurable composition for 3d modeling and method for producing 3d model
JP2014219522A (en) Solder resist composition and printed wiring boar using the same
JP6543974B2 (en) Active energy ray polymerizable resin composition for optical three-dimensional shaping, and three-dimensional shaped article
JP6543498B2 (en) Manufacturing method of photofabricated article in ink jet photofabrication method
JP7036034B2 (en) Method for manufacturing resin composition and three-dimensional model
JP7036035B2 (en) Method for manufacturing resin composition and three-dimensional model
CN111107975A (en) Resin composition, method for producing three-dimensional object using same, three-dimensional object, fitting for holding object, and industrial robot using same
JP2022135918A (en) Curable resin composition and method of manufacturing article
CN116917108A (en) Flame retardant build material and related 3D printed article
JP6439338B2 (en) 3D modeling method and 3D modeling apparatus
EP3744740B1 (en) Composition for optical three-dimensional shaping, three-dimensional shaped object, and production method therefor
WO2019230136A1 (en) Photo-fabrication ink set
JP7086654B2 (en) Composition for model material and composition set for stereolithography containing it
WO2019193961A1 (en) Resin composition, method for manufacturing three-dimensionally shaped article using same, and three-dimensionally shaped article
WO2019230134A1 (en) Photo-fabrication composition set, photo-fabricated article, and production method for photo-fabricated article
JP2021130724A (en) Composition set for photo-molding
JP6269339B2 (en) 3D modeling composition, 3D modeling ink set, and 3D manufacturing method
US11890806B2 (en) Additives for build materials and associated printed 3D articles
KR20080111059A (en) Continuous process for producing resin substrate and resin substrate
KR101655708B1 (en) Photopolymerizable composition

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20190708

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20191011

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200318

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210224

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210323

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210405

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6874559

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150