JP6987355B2 - 立体造形用樹脂組成物 - Google Patents
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(フュームドシリカ)
フュームドシリカは、樹脂組成物の粘度を上昇させることができる。フュームドシリカの平均粒子径は1〜500nm、2〜200nm、2〜100nm、2〜50nm、2〜20nm、特に2〜10nmであることが好ましい。平均粒子径が小さすぎると、フュームドシリカの取り扱いが困難になる。一方、平均粒子径が大きすぎると樹脂組成物の粘度が上昇しにくくなる。
(ガラスフィラー)
ガラスフィラーは略球状であることが好ましい。このようにすることでガラスフィラーと樹脂組成物の接触面積を減少させ、ガラスフィラーと樹脂組成物の光散乱を低減し、造形物の透明性を高めることができる。
(硬化性樹脂)
硬化性樹脂は、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂の何れであってもよく、採用する造形法によって適宜選択することができる。例えば光造形法を使用する場合は液状の光硬化性樹脂を選択すればよく、また粉末焼結法を採用する場合は粉末状の熱硬化性樹脂を選択すればよい。
表1の組成となるように、原料粉末を調合し、均一に混合した。得られた原料バッチを1580〜1600℃で均質になるまで溶融した後、一対のローラー間に流し出してフィルム状に成形した。得られたガラスについて、屈折率測定器(島津製作所社製 KPR−2000)により屈折率を測定した。その後、ジェットミル粉砕を行い、ガラス粉末を得た。
(第二のガラスフィラーの作製)
表1の組成となるように、原料粉末を調合し、均一に混合した。得られた原料バッチを1580〜1600℃で均質になるまで溶融した後、一対のローラー間に流し出してフィルム状に成形した。その後ボールミル粉砕を行い破砕状のガラス粉末を得た。
(シラン処理)
ビーカーに純水9g及びシランカップリング剤(信越化学社製 KBM−503)1gを混合した。さらに酢酸0.03gを添加し、スターラーを用いて30分撹拌し、シランカップリング剤を加水分解させた。
(樹脂組成物の作製)
((第一のガラスフィラーの重量)+(第二のガラスフィラーの重量))/((硬化性樹脂の重量)+(フュームドシリカの重量))が0.465となるよう軟膏蓋に秤量した。(フュームドシリカの重量)/((フュームドシリカの重量)+(硬化性樹脂の重量))及び(第二のガラスフィラーの重量)/((第一のガラスフィラーの重量)+(第二のガラスフィラーの重量))は表2に示す割合となるよう秤量した。さらに自公転ミキサー(シンキー社製 ARE−310)を用いて、第一のガラスフィラー、第二のガラスフィラー、フュームドシリカ及び硬化性樹脂を混合し、樹脂組成物を得た。なお、硬化性樹脂にはデジタルワックス社製 DL360を、フュームドシリカにはシグマアルドリッチ社製 フュームドシリカ(平均粒子径 7nm)を用いた。また、光硬化後の硬化性樹脂の屈折率はng:1.526、nF:1.521、nd:1.514、nC:1.511であった。
(透過率測定)
得られた樹脂組成物をスライドガラス上に適量採取し、厚さ0.5mmのガラス板をスペーサとしてもう一枚のスライドガラスで挟み、紫外線を照射して樹脂組成物を硬化させた。
15gの樹脂組成物をトレイに入れ、3Dプリンタ(デジタルワックス社製 028J)を用いて縦3mm×横4mm×高さ40mmの造形物を作製した。所定の高さの造形物が作製できたものについては「○」、造形途中で樹脂組成物が流動しなくなり、所定の高さの造形物が作製できなかったものは「×」とした。
得られた造形物の上から0〜5mmの部分(造形し始めの部分)及び35〜40mmの部分(造形終盤の部分)について断面をFE−SEM観察し、ガラスフィラーの数に差が認められなかったものを「○」、差が認められたものを「×」とした。
Claims (8)
- フュームドシリカ、ガラスフィラー及び硬化性樹脂を含有し、
前記ガラスフィラーが、ガラス組成として、質量%で、SiO 2 20〜70%、B 2 O 3 0〜50%、Nb 2 O 5 0.1〜20%、WO 3 0〜20%を含有することを特徴とする立体造形用樹脂組成物。 - 前記ガラスフィラーが、ガラス組成として、質量%で、SiO 2 20〜70%、B 2 O 3 0〜50%、Nb 2 O 5 0.1〜20%、WO 3 0.1〜20%を含有する請求項1に記載の立体造形用樹脂組成物。
- (フュームドシリカの重量)/((フュームドシリカの重量)+(硬化性樹脂の重量))が0.005〜0.015であることを特徴とする請求項1又は2に記載の立体造形用樹脂組成物。
- 前記ガラスフィラーは、屈折率ndが1.40〜1.65、アッベ数νdが、45〜60、であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の立体造形用樹脂組成物。
- ガラスフィラーが、ガラス組成として、質量%で、SiO2 20〜70%、B2O3 0〜50%、Nb2O5 0.5〜15%、WO3 0.5〜15%を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の立体造形用樹脂組成物。
- ガラスフィラーの平均粒子径が2〜20μmであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の立体造形用樹脂組成物。
- ガラスフィラーが、平均粒子径が2〜20μmである第一のガラスフィラー、及び、平均粒子径が(第一のガラスフィラーの平均粒子径−1μm)以下である第二のガラスフィラーを含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の立体造形用樹脂組成物。
- (第二のガラスフィラーの重量)/((第一のガラスフィラーの重量)+(第二のガラスフィラーの重量))が0.2〜0.6であることを特徴とする請求項7に記載の立体造形用樹脂組成物。
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