JP7395830B2 - Medical three-dimensional model, three-dimensional model, and method for producing medical three-dimensional model - Google Patents
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Description
本発明は、医療用立体造形物、立体造形物及び医療用立体造形物の製造方法に関する。
The present invention relates to a medical three-dimensional structure , a three-dimensional structure, and a method for producing a medical three-dimensional structure .
近年、樹脂成型品の製造方法として、3次元CAD等の立体デザインシステムにより設計した立体形状データをもとに、硬化性樹脂組成物を紫外線レーザー等の活性エネルギー線によって選択的に重合硬化させることにより、立体造形物を作製する光学的立体造形法(光造形法)が用いられている。この光学的立体造形法は、切削加工では困難な複雑な形状にも対応が可能であり、製造時間も短く、取扱いも容易であることから、樹脂成型品の他、工業製品の試作モデルの製造に幅広く用いられるようになってきている。 In recent years, a method for manufacturing resin molded products has been to selectively polymerize and harden curable resin compositions using active energy rays such as ultraviolet lasers, based on three-dimensional shape data designed using three-dimensional design systems such as three-dimensional CAD. Accordingly, optical stereolithography (stereolithography) is used to create three-dimensional objects. This optical three-dimensional modeling method can handle complex shapes that are difficult to produce by cutting, and because it takes a short manufacturing time and is easy to handle, it can be used to manufacture prototype models of industrial products as well as resin molded products. It is becoming widely used.
光学的立体造形法の代表的な例としては、容器に入れた液状光硬化性樹脂にコンピューターで制御されたスポット状の紫外線レーザーを上から照射して所定厚みの1層を硬化させ、その造形物を1層分だけ下げることで層上に液状樹脂を供給し、同様に紫外線レーザー光で前記と同様に照射硬化させ積層する、この操作の繰り返しにより立体造形物を得る方法が挙げられる。また、最近では、スポット状の紫外線レーザーを用いる上記の点描方式に加えて、LED等のレーザー以外の光源を用い、複数のデジタルマイクロミラーシャッターを面状に配置したDMD(デジタルマイクロミラーデバイス)と呼ばれる面状描画マスクを介して、光硬化性樹脂を入れた透明容器を通して紫外光を下から照射して所定の断面形状パターンの1層を硬化させ、その造形物を1層分だけ上に引き上げて、前記と同様に次の1層を照射硬化させ、順次積層して立体造形物を得る面露光方式が増加している。 A typical example of optical stereolithography is to irradiate a computer-controlled spot-shaped ultraviolet laser from above onto a liquid photocurable resin placed in a container to harden a single layer of a predetermined thickness, and then create a model. An example of this method is to lower the object by one layer, supply a liquid resin onto the layer, cure it with ultraviolet laser light in the same manner as described above, and laminate the layers.By repeating this operation, a three-dimensional object can be obtained. Recently, in addition to the pointillist method using a spot-shaped ultraviolet laser, DMD (digital micromirror device), which uses a light source other than a laser such as an LED and has multiple digital micromirror shutters arranged in a planar manner, has been developed. Through a so-called planar drawing mask, UV light is irradiated from below through a transparent container containing a photocurable resin to harden one layer of a predetermined cross-sectional pattern, and the model is lifted up by one layer. Therefore, the surface exposure method, in which the next layer is irradiated and cured in the same way as described above, and three-dimensional objects are obtained by sequentially laminating layers, is increasing.
前記光学立体造形法に用いられる光硬化性樹脂に対する要求特性としては、粘度が低く、平滑な液面を形成することができること、優れた硬化性を有することなど様々なものが挙げられる。このような光硬化性樹脂としては、ラジカル重合性化合物を主体とする樹脂組成物が知られているが(例えば、特許文献1及び2参照。)、硬化時に反り等の変形が発生するなどの問題があった。また、当該樹脂組成物を用いて、医療用立体造形物を造形した場合、生物学的安全性が良くないなどの問題があった。 The properties required for the photocurable resin used in the optical three-dimensional modeling method include various properties such as low viscosity, the ability to form a smooth liquid surface, and excellent curability. As such photocurable resins, resin compositions mainly containing radically polymerizable compounds are known (see, for example, Patent Documents 1 and 2), but these may cause deformation such as warping during curing. There was a problem. Furthermore, when a medical three-dimensional object is modeled using the resin composition, there are problems such as poor biological safety.
そこで、生物学的安全性に優れた硬化物を形成可能な材料が求められていた。 Therefore, there has been a need for a material that can form a cured product with excellent biological safety.
本発明が解決しようとする課題は、生物学的安全性に優れた硬化物、立体造形物及び前記硬化物の製造方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a cured product, a three-dimensional molded product, and a method for producing the cured product that have excellent biological safety.
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、硬化性樹脂組成物の硬化反応物である硬化物であって、前記硬化物を特定条件下で抽出した抽出液の過マンガン酸カリウム還元性物質量消費量が10ml以下であることを特徴とする硬化物を用いることによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have discovered that a cured product, which is a curing reaction product of a curable resin composition, is an extract obtained by extracting the cured product under specific conditions. The inventors have discovered that the above-mentioned problems can be solved by using a cured product characterized in that the amount of potassium manganate reducing substance consumed is 10 ml or less, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明は、硬化性樹脂組成物の硬化反応物である硬化物であって、前記硬化物4gにイオン交換水20mlを加え、70℃で24時間抽出した抽出液の過マンガン酸カリウム還元性物質量が10ml以下であることを特徴とする硬化物、立体造形物、前記硬化物の製造方法に関するものである。 That is, the present invention relates to a cured product which is a curing reaction product of a curable resin composition, and the extract obtained by adding 20 ml of ion-exchanged water to 4 g of the cured product and extracting at 70° C. for 24 hours is obtained by reducing potassium permanganate. The present invention relates to a cured product, a three-dimensional molded product, and a method for producing the cured product, characterized in that the amount of a physical substance is 10 ml or less.
本発明の硬化物は、生物学的安全性に優れることから、医療用材料、コンポジットレジン、ボンディング材、レジンセメント、CAD/CAM用レジンブロック等に用いることができ、前記医療材料の中でも、前記の中でも、歯科治療用のサージカルガイド、仮歯、ブリッジ、歯列矯正器具等の歯科用の硬質レジン材料に好適に用いることができる。 Since the cured product of the present invention has excellent biological safety, it can be used for medical materials, composite resins, bonding materials, resin cement, resin blocks for CAD/CAM, etc. Among these, it can be suitably used for dental hard resin materials such as surgical guides for dental treatment, temporary teeth, bridges, and orthodontic appliances.
本発明の硬化物は、硬化性樹脂組成物の硬化反応物であり、前記硬化反応物4gにイオン交換水20mlを加え、70℃で24時間抽出した抽出液の過マンガン酸カリウム還元性物質量が10ml以下であることを特徴とする。 The cured product of the present invention is a curing reaction product of a curable resin composition, and the amount of potassium permanganate reducing substance in the extract obtained by adding 20 ml of ion-exchanged water to 4 g of the curing reaction product and extracting at 70°C for 24 hours. is 10 ml or less.
ここで、「過マンガン酸カリウム還元性物質量」とは、過マンガン酸カリウム還元性物質量試験における試験液と空試験液の過マンガン酸カリウム液消費量の差を示す。 Here, the "potassium permanganate reducing substance amount" refers to the difference in potassium permanganate solution consumption between the test liquid and the blank test liquid in the potassium permanganate reducing substance amount test.
前記過マンガン酸カリウム還元性物質量試験とは、JIS K0102(2013)工場排水試験法に示される方法に準拠して行い、具体的には、下記の方法にて行う試験である。 The potassium permanganate reducing substance amount test is conducted in accordance with the method shown in JIS K0102 (2013) Factory Effluent Test Method, and specifically, is a test conducted by the following method.
[過マンガン酸カリウム還元性物質量試験]
20mm×15mm×2mmの試験片6個(4g)を蒸留水20mlに浸漬した状態で、70℃の定温乾燥機に入れて24時間抽出した後室温まで放冷し、この抽出液を試験液として使用する。別途、蒸留水20mlを70℃の定温乾燥機に入れて24時間抽出した後室温まで放冷したものを空試験液として使用する。前記試験液及び前記空試験液をそれぞれ20mlずつ共栓フラスコにとり、0.002mol/l過マンガン酸カリウム水溶液20.0mlと、0.01mol/l硫酸水溶液1.0mlを加え、3分間煮沸して冷却後、さらに、ヨウ化カリウム0.1gを加えて密栓し、よく振り混ぜて10分間放置した後、0.01mol/lチオ硫酸ナトリウム水溶液で滴定(指示薬:デンプン溶液5滴)を行い、前記試験液と前記空試験液との過マンガン酸カリウムの消費量の差(試験液-空試験液)を算出する。
[Potassium permanganate reducing substance amount test]
Six test pieces (4 g) each measuring 20 mm x 15 mm x 2 mm were immersed in 20 ml of distilled water, placed in a constant temperature dryer at 70°C, extracted for 24 hours, then allowed to cool to room temperature, and the extracted liquid was used as the test liquid. use. Separately, 20 ml of distilled water was placed in a constant temperature dryer at 70°C, extracted for 24 hours, and then allowed to cool to room temperature, and used as a blank test liquid. Put 20 ml of each of the test solution and the blank test solution into a stoppered flask, add 20.0 ml of a 0.002 mol/l potassium permanganate aqueous solution and 1.0 ml of a 0.01 mol/l sulfuric acid aqueous solution, and boil for 3 minutes. After cooling, further add 0.1 g of potassium iodide, seal the cap, shake well and leave for 10 minutes, then titrate with 0.01 mol/l sodium thiosulfate aqueous solution (indicator: 5 drops of starch solution). Calculate the difference in potassium permanganate consumption between the test solution and the blank test solution (test solution - blank test solution).
前記硬化性樹脂組成物は、例えば、一分子中に重合性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物を含有するものが挙げられる。 Examples of the curable resin composition include those containing a compound having at least one polymerizable unsaturated bond in one molecule.
前記一分子中に重合性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物としては、例えば、(メタ)アクリレート化合物(A)等が挙げられる。 Examples of the compound having at least one polymerizable unsaturated bond in one molecule include (meth)acrylate compound (A).
なお、本発明において、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及び/またはメタクリレートを意味する。また、「(メタ)アクリロイル」とは、アクリロイル及び/またはメタクリロイルを意味する。さらに、「(メタ)アクリル」とは、アクリル及び/またはメタクリルを意味する。 In the present invention, "(meth)acrylate" means acrylate and/or methacrylate. Moreover, "(meth)acryloyl" means acryloyl and/or methacryloyl. Furthermore, "(meth)acrylic" means acrylic and/or methacrylic.
前記(メタ)アクリレート化合物(A)としては、例えば、下記構造式(1)で表される(メタ)アクリレート化合物(a1)等が挙げられる。 Examples of the (meth)acrylate compound (A) include a (meth)acrylate compound (a1) represented by the following structural formula (1).
前記(メタ)アクリレート化合物(a1)の含有量は、前記(メタ)アクリレート化合物(A)中に50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、80~100質量%の範囲であることが特に好ましい。 The content of the (meth)acrylate compound (a1) in the (meth)acrylate compound (A) is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and 80 to 100% by mass. Particularly preferred is a range of %.
また、前記(メタ)アクリレート化合物(A)としては、前記(メタ)アクリレート化合物(a1)以外のその他の(メタ)アクリレート化合物を用いることもできる。 Further, as the (meth)acrylate compound (A), other (meth)acrylate compounds other than the (meth)acrylate compound (a1) can also be used.
前記その他の(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、エトキシエトキシエチル(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、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシエチル(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、ノニルフェノキシエチルテトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(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、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、テトラシクロドデカニル(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、ノルボルニル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシメチル-2-メチルビシクロヘプタンアダマンチル(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、グリシジル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルフォリン、2-(メタ)アクリロイルオキシメチル-2-メチルビシクロヘプタンアダマンチル(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、3-メチル-1,5-ペンタンジオールジ(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、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、2-メチル-1,8-オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(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、ネオペンチルグリコール1モルに4モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性リン酸(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性アルキル化リン酸ジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(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、ポリエーテル(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、ノルボルナンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ノルボルナンジエタノールジ(メタ)アクリレート、ノルボルナンジメタノールにエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド2モル付加して得たジオールのジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジエタノールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールにエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド2モル付加して得たジオールのジ(メタ)アクリレート、ペンタシクロペンタデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ペンタシクロペンタデカンジエタノールジ(メタ)アクリレート、ペンタシクロペンタデカンジメタノールにエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド2モル付加して得たジオールのジ(メタ)アクリレート、ペンタシクロペンタデカンジエタノールにエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド2モル付加して得たジオールのジ(メタ)アクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジ(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、ビス(2-アクリロイルオキシエチル)ヒドロキシエチルイソシアヌレート、ビス(2-アクリロイルオキシプロピル)ヒドロキシプロピルイソシアヌレート、ビス(2-アクリロイルオキシブチル)ヒドロキシブチルイソシアヌレート、ビス(2-メタクリロイルオキシエチル)ヒドロキシエチルイソシアヌレート、ビス(2-メタクリロイルオキシプロピル)ヒドロキシプロピルイソシアヌレート、ビス(2-メタクリロイルオキシブチル)ヒドロキシブチルイソシアヌレート、トリス(2-アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、トリス(2-アクリロイルオキシプロピル)イソシアヌレート、トリス(2-アクリロイルオキシブチル)イソシアヌレート、トリス(2-メタクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、トリス(2-メタクリロイルオキシプロピル)イソシアヌレート、トリス(2-メタクリロイルオキシブチル)イソシアヌレート、トリメチロールプロパントリ(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、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、トリメチロールプロパン1モルに3モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たトリオールのジ又はトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールのポリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらのその他の(メタ)アクリレート化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。 Examples of the other (meth)acrylate compounds include ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, nonyl (meth)acrylate, tridecyl (meth)acrylate, and hexadecyl (meth)acrylate. , octadecyl (meth)acrylate, isoamyl (meth)acrylate, isodecyl (meth)acrylate, isostearyl (meth)acrylate, ethoxyethoxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 3-chloro-2-hydroxy Propyl (meth)acrylate, methoxyethyl (meth)acrylate, butoxyethyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, nonylphenoxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth)acrylate, nonylphenoxyethyl Tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate, tetracyclododecanyl (meth)acrylate , cyclohexyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, norbornyl (meth)acrylate, 2-(meth)acryloyloxymethyl-2-methylbicycloheptane adamantyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, ) acrylate, caprolactone-modified tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, acryloylmorpholine, 2-(meth)acryloyloxymethyl-2-methylbicycloheptane adamantyl (meth)acrylate, 1,4-butanediol di(meth)acrylate, 3 -Methyl-1,5-pentanediol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, 2-methyl-1,8-octanediol di(meth)acrylate Acrylate, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol di(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane di(meth)acrylate, pentaerythritol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate (meth)acrylate, di(meth)acrylate of diol obtained by adding 4 moles or more of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mole of neopentyl glycol, ethylene oxide-modified phosphoric acid (meth)acrylate, ethylene oxide-modified alkylated phosphorus Acid di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, dipropylene glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, polyether(meth)acrylate, diethylaminoethyl(meth)acrylate, norbornane dimethanol di(meth)acrylate (meth)acrylate, norbornane dimethanol di(meth)acrylate, di(meth)acrylate of diol obtained by adding 2 moles of ethylene oxide or propylene oxide to norbornane dimethanol, tricyclodecane dimethanol di(meth)acrylate, tricyclo Decane diethanol di(meth)acrylate, diol di(meth)acrylate obtained by adding 2 moles of ethylene oxide or propylene oxide to tricyclodecane dimethanol, pentacyclopentadecane dimethanol di(meth)acrylate, pentacyclopentadecane diethanol diethanol (Meth)acrylate, di(meth)acrylate of diol obtained by adding 2 moles of ethylene oxide or propylene oxide to pentacyclopentadecane dimethanol, di(meth)acrylate of diol obtained by adding 2 moles of ethylene oxide or propylene oxide to pentacyclopentadecane diethanol. Di(meth)acrylate, dimethylol dicyclopentane di(meth)acrylate, neopentyl hydroxypivalate glycol di(meth)acrylate, bis(2-acryloyloxyethyl)hydroxyethyl isocyanurate, bis(2-acryloyloxypropyl) Hydroxypropyl isocyanurate, bis(2-acryloyloxybutyl)hydroxybutyl isocyanurate, bis(2-methacryloyloxyethyl)hydroxyethyl isocyanurate, bis(2-methacryloyloxypropyl)hydroxypropyl isocyanurate, bis(2-methacryloyloxy) butyl) hydroxybutyl isocyanurate, tris (2-acryloyloxyethyl) isocyanurate, tris (2-acryloyloxypropyl) isocyanurate, tris (2-acryloyloxybutyl) isocyanurate, tris (2-methacryloyloxyethyl) isocyanurate , tris (2-methacryloyloxypropyl) isocyanurate, tris (2-methacryloyloxybutyl) isocyanurate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, penta Erythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, di- or triol obtained by adding 3 moles or more of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mole of trimethylolpropane. Examples include tri(meth)acrylate and poly(meth)acrylate of dipentaerythritol. These other (meth)acrylate compounds can be used alone or in combination of two or more.
また、前記その他の(メタ)アクリレート化合物としては、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等も用いることができる。 Further, as the other (meth)acrylate compounds, urethane (meth)acrylate, epoxy (meth)acrylate, etc. can also be used.
前記ウレタン(メタ)アクリレートとしては、一般に、ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物との重縮合によって生成したポリウレタン鎖を有する。このポリウレタン鎖の両末端に(メタ)アクリロイル基、または(メタ)アクリロイルオキシ基が導入されていてもよい。 The urethane (meth)acrylate generally has a polyurethane chain produced by polycondensation of a polyisocyanate compound and a polyol compound. A (meth)acryloyl group or a (meth)acryloyloxy group may be introduced at both ends of this polyurethane chain.
前記ウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物とを、イソシアネート基が水酸基よりも過剰となる比率で反応させて分子末端がイソシアネート基であるウレタン樹脂を調製した後、これに水酸基及び(メタ)アクリロイル基(または(メタ)アクリロイルオキシ基)を有するラジカル重合性単量体を反応させる方法により得られるものが挙げられる。 As the urethane (meth)acrylate, for example, a polyol compound and a polyisocyanate compound are reacted in a ratio in which the isocyanate groups are in excess of the hydroxyl groups to prepare a urethane resin in which the molecular terminal is an isocyanate group, and then Examples include those obtained by a method of reacting radically polymerizable monomers having a hydroxyl group and a (meth)acryloyl group (or (meth)acryloyloxy group).
前記ポリオール化合物と前記ポリイソシアネート化合物との反応は、ポリオール化合物が有する水酸基(OH)とポリイソシアネート化合物が有するイソシアネート基(NCO)の当量比[(NCO)/(OH)]が、1.5~2の範囲が好ましい。 The reaction between the polyol compound and the polyisocyanate compound is performed when the equivalent ratio [(NCO)/(OH)] between the hydroxyl group (OH) of the polyol compound and the isocyanate group (NCO) of the polyisocyanate compound is 1.5 to 1. A range of 2 is preferred.
前記ポリオール化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,2-プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオ-ル、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、ジクロロネオペンチルグリコール、ジブロモネオペンチルグリコール、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル、シクロヘキサンジメチロール、1,4-シクロヘキサンジオール、ハイドロキノンのエチレンオキサイド付加物、ハイドロキノンのプロピレンオキサイド付加物、スピログリコール、トリシクロデカンジメチロール、水添ビスフェノールA、及び1,6-ヘキサンジオール系ポリカーボネートジオール等のポリオール類;前記ポリオール類とα,β-不飽和ポリカルボン酸、飽和ポリカルボン酸類またはそれらの酸無水物等とを縮合させて得られるポリエステルポリオール;並びに、β-プロピオラクトン、β-ブチロラクトン、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、δ-バレロラクトン、γ-カプロラクトン、及びε-カプロラクトン等のラクトン類を開環重合して得られるポリエステルポリオールなどが挙げられる。これらのポリオール化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。 Examples of the polyol compounds include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-propylene glycol, dipropylene glycol, and triethylene glycol. Propylene glycol, polypropylene glycol, neopentyl glycol, 1,3-butanediol, 2,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,9- Nonanediol, 1,10-decanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, dichloroneopentyl glycol, dibromoneopentyl glycol, hydroxypivalic acid neo Pentyl glycol ester, cyclohexane dimethylol, 1,4-cyclohexane diol, ethylene oxide adduct of hydroquinone, propylene oxide adduct of hydroquinone, spiroglycol, tricyclodecane dimethylol, hydrogenated bisphenol A, and 1,6-hexane diol Polyols such as polycarbonate diols; polyester polyols obtained by condensing the above polyols with α,β-unsaturated polycarboxylic acids, saturated polycarboxylic acids, or their acid anhydrides; and β-propiolactone. Examples include polyester polyols obtained by ring-opening polymerization of lactones such as , β-butyrolactone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, γ-caprolactone, and ε-caprolactone. These polyol compounds can be used alone or in combination of two or more.
前記ポリオール類と縮合してポリエステルポリオールを生成するα,β-不飽和ポリカルボン酸及びその酸無水物の例としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、及び塩素化マレイン酸等の種々のα,β-不飽和ポリカルボン酸またはそれらの無水物が挙げられる。前記ポリオール類と縮合してポリエステルポリオールを生成する飽和ポリカルボン酸類及びその酸無水物の例としては、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、モノクロロフタル酸、ジクロロフタル酸、トリクロロフタル酸、ヘット酸、クロレンディック酸、ダイマー酸、アジピン酸、ピメリン酸、こはく酸、アルケニルこはく酸、セバチン酸、アゼライン酸、2,2,4-トリメチルアジピン酸、テレフタル酸、ジメチルテレフタル酸、2-ナトリウムスルホテレフタル酸、2-カリウムスルホテレフタル酸、イソフタル酸、5-ナトリウムスルホイソフタル酸、5-カリウムスルホイソフタル酸、オルソフタル酸、4-スルホフタル酸、1,10-デカメチレンジカルボン酸、ムコン酸、しゅう酸、マロン酸、グルタン酸、ヘキサヒドロフタル酸、及びテトラブロムフタル酸等の飽和ポリカルボン酸類またはそれらの酸無水物が挙げられる。これらは単独で用いることも2種以上を併用することもできる。 Examples of α,β-unsaturated polycarboxylic acids and their acid anhydrides that can be condensed with the polyols to produce polyester polyols include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, and chlorinated maleic acid. Various α,β-unsaturated polycarboxylic acids or anhydrides thereof may be mentioned. Examples of saturated polycarboxylic acids and their acid anhydrides that are condensed with the polyols to produce polyester polyols include phthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, monochlorophthalic acid, dichlorophthalic acid, trichlorophthalic acid, Het acid, chlorendic acid, dimer acid, adipic acid, pimelic acid, succinic acid, alkenylsuccinic acid, sebacic acid, azelaic acid, 2,2,4-trimethyladipic acid, terephthalic acid, dimethylterephthalic acid, 2-sodium Sulfoterephthalic acid, 2-potassium sulfoterephthalic acid, isophthalic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, 5-potassium sulfoisophthalic acid, orthophthalic acid, 4-sulfophthalic acid, 1,10-decamethylene dicarboxylic acid, muconic acid, oxalic acid , saturated polycarboxylic acids such as malonic acid, glutaric acid, hexahydrophthalic acid, and tetrabromophthalic acid, or acid anhydrides thereof. These can be used alone or in combination of two or more.
前記ポリイソシアネート化合物としては、例えば、ブタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート化合物;ノルボルナンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート化合物;トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、4,4’-ジイソシアナト-3,3’-ジメチルビフェニル、o-トリジンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート化合物;下記構造式(1)で表される繰り返し構造を有するポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート;これらのイソシアヌレート変性体、ビウレット変性体、アロファネート変性体等が挙げられる。また、これらのポリイソシアネート化合物は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。 Examples of the polyisocyanate compound include aliphatic diisocyanate compounds such as butane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, and 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate; norbornane diisocyanate, isophorone diisocyanate, Alicyclic diisocyanate compounds such as hydrogenated xylylene diisocyanate and hydrogenated diphenylmethane diisocyanate; tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 4,4'-diisocyanate-3 , 3'-dimethylbiphenyl, o-tolidine diisocyanate and other aromatic diisocyanate compounds; polymethylene polyphenyl polyisocyanate having a repeating structure represented by the following structural formula (1); isocyanurate modified products, biuret modified products thereof, Examples include modified allophanate. Moreover, these polyisocyanate compounds can be used alone or in combination of two or more types.
前記ポリオール化合物と前記ポリイソシアネート化合物との反応は、必要に応じて、ウレタン化触媒を用いてもよく、前記ウレタン化触媒としては、例えば、ピリジン、ピロール、トリエチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン等のアミン類、トリフェニルホスフィン、トリエチルホスフィン等のホスフィン類、ジブチル錫ジラウレート、オクチル錫トリラウレート、オクチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジネオデカノエート、ジブチル錫ジアセテート、オクチル酸錫、1,1,3,3-テトラブチル-1,3-ドデカノイルジスタノキサン等の有機錫化合物、オクチル酸亜鉛、オクチル酸ビスマス等の有機金属化合物、オクタン酸錫等の無機錫化合物、無機金属化合物などが挙げられる。これらのウレタン化触媒は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。 For the reaction between the polyol compound and the polyisocyanate compound, a urethanization catalyst may be used as necessary, and examples of the urethanization catalyst include amines such as pyridine, pyrrole, triethylamine, diethylamine, and dibutylamine. , triphenylphosphine, phosphines such as triethylphosphine, dibutyltin dilaurate, octyltin trilaurate, octyltin diacetate, dioctyltin diacetate, dioctyltin dineodecanoate, dibutyltin diacetate, tin octylate, 1,1 , 3,3-tetrabutyl-1,3-dodecanoyl distanoxane, etc., organometallic compounds such as zinc octylate, bismuth octylate, inorganic tin compounds such as tin octoate, inorganic metal compounds, etc. It will be done. These urethanization catalysts can be used alone or in combination of two or more.
前記水酸基及び(メタ)アクリロイル基を有するラジカル重合性単量体としては、例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリアクリレート、及びイソシアヌル酸エチレンオキサイド変性ジアクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリレート、前記水酸基含有(メタ)アクリレートのエチレンオキサイド付加物、前記水酸基含有(メタ)アクリレートのプロピレンオキサイド付加物、前記水酸基含有(メタ)アクリレートのテトラメチレングリコール付加物、並びに、前記水酸基含有(メタ)アクリレートのラクトン付加物等が挙げられる。これらの水酸基及び(メタ)アクリロイル基を有するラジカル重合性単量体は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。 Examples of the radical polymerizable monomer having a hydroxyl group and a (meth)acryloyl group include hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate, hydroxyethyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, pentaerythritol triacrylate, and isocyanuric acid. Hydroxyl group-containing (meth)acrylates such as acid ethylene oxide-modified diacrylates, ethylene oxide adducts of the hydroxyl group-containing (meth)acrylates, propylene oxide adducts of the hydroxyl group-containing (meth)acrylates, and tetra of the hydroxyl group-containing (meth)acrylates. Examples include methylene glycol adducts and lactone adducts of the hydroxyl group-containing (meth)acrylates. These radically polymerizable monomers having a hydroxyl group and a (meth)acryloyl group can be used alone or in combination of two or more.
前記エポキシ(メタ)アクリレートとしては、例えば、エポキシ樹脂に、(メタ)アクリル酸またはその無水物を反応させて得られるものが挙げられる。 Examples of the epoxy (meth)acrylate include those obtained by reacting an epoxy resin with (meth)acrylic acid or its anhydride.
前記エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェニレンエーテル型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール-フェノール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール-クレゾール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン-フェノール付加反応型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、キサンテン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂、トリヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。 Examples of the epoxy resin include bisphenol type epoxy resin, phenylene ether type epoxy resin, naphthylene ether type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, triphenylmethane type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, Bisphenol novolac type epoxy resin, naphthol novolac type epoxy resin, naphthol-phenol cocondensed novolac type epoxy resin, naphthol-cresol cocondensed novolac type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin, naphthol aralkyl type epoxy resin, dicyclopentadiene-phenol addition Examples include reactive epoxy resins, biphenylaralkyl epoxy resins, fluorene epoxy resins, xanthene epoxy resins, dihydroxybenzene epoxy resins, trihydroxybenzene epoxy resins, and the like. These epoxy resins can be used alone or in combination of two or more.
前記硬化性樹脂組成物の製造方法としては、特に制限されず、どのような方法にて製造してもよい。 The method for producing the curable resin composition is not particularly limited, and any method may be used.
前記硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、光重合開始剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、重合禁止剤、シリコン系添加剤、フッ素系添加剤、シランカップリング剤、リン酸エステル化合物、有機フィラー、無機フィラー、レオロジーコントロール剤、脱泡剤、着色剤等の各種添加剤を含有することもできる。 The curable resin composition may optionally contain a photopolymerization initiator, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a polymerization inhibitor, a silicone additive, a fluorine additive, a silane coupling agent, a phosphate ester compound, Various additives such as organic fillers, inorganic fillers, rheology control agents, defoaming agents, and colorants can also be contained.
前記光重合開始剤としては、例えば、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、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、チオキサントン及びチオキサントン誘導体、2,2′-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニ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)フェニルホスフィンオキシド、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-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)-1-ブタノン等が挙げられる。これらの中でも、(メタ)アクリレート化合物との反応性に優れ、得られた硬化物中の未反応(メタ)アクリレート化合物が少なく、生物学的安全性に優れた硬化物が得られることから、リン化合物が好ましく、具体的には、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニ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)フェニルホスフィンオキシドが好ましい。また、これらの光重合開始剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。 Examples of the photopolymerization initiator include 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2- Hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, thioxanthone and thioxanthone derivatives, 2,2'-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide, 2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4 -morpholinophenyl)-1-butanone and the like. Among these, phosphorus has excellent reactivity with (meth)acrylate compounds, contains less unreacted (meth)acrylate compounds in the resulting cured product, and provides a cured product with excellent biological safety. The compounds are preferred, and specifically, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide are preferred. Further, these photopolymerization initiators can be used alone or in combination of two or more types.
前記その他の光重合開始剤の市販品としては、例えば、「Omnirad-1173」、「Omnirad-184」、「Omnirad-127」、「Omnirad-2959」、「Omnirad-369」、「Omnirad-379」、「Omnirad-907」、「Omnirad-4265」、「Omnirad-1000」、「Omnirad-651」、「Omnirad-TPO」、「Omnirad-819」、「Omnirad-2022」、「Omnirad-2100」、「Omnirad-754」、「Omnirad-784」、「Omnirad-500」、「Omnirad-81」(IGM社製)、「カヤキュア-DETX」、「カヤキュア-MBP」、「カヤキュア-DMBI」、「カヤキュア-EPA」、「カヤキュア-OA」(日本化薬株式会社製)、「バイキュア-10」、「バイキュア-55」(ストウファ・ケミカル社製)、「トリゴナルP1」(アクゾ社製)、「サンドレイ1000」(サンドズ社製)、「ディープ」(アプジョン社製)、「クオンタキュア-PDO」、「クオンタキュア-ITX」、「クオンタキュア-EPD」(ワードブレンキンソップ社製)、「Runtecure-1104」(Runtec社製)等が挙げられる。これらの中でも、(メタ)アクリレート化合物との反応性に優れ、得られた硬化物中の未反応(メタ)アクリレート化合物が少なく、生物学的安全性に優れた硬化物が得られることから、「Omnirad-TPO」、「Omnirad-819」が好ましい。 Examples of commercially available photopolymerization initiators include "Omnirad-1173," "Omnirad-184," "Omnirad-127," "Omnirad-2959," "Omnirad-369," and "Omnirad-379." , "Omnirad-907", "Omnirad-4265", "Omnirad-1000", "Omnirad-651", "Omnirad-TPO", "Omnirad-819", "Omnirad-2022", "Omnirad-2100", " "Omnirad-754", "Omnirad-784", "Omnirad-500", "Omnirad-81" (manufactured by IGM), "Kayacure-DETX", "Kayacure-MBP", "Kayacure-DMBI", "Kayacure-EPA" ”, “Kayacure-OA” (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), “Bicure-10”, “Bicure-55” (manufactured by Stouffer Chemical Co., Ltd.), “Trigonal P1” (manufactured by Akzo Corporation), “Sandray 1000” ( Sandoz), ``Deep'' (Upjohn), ``Quantacure-PDO'', ``Quantacure-ITX'', ``Quantacure-EPD'' (Ward Blenkinsop), ``Runtecure-1104'' (Runtec) (manufactured by a company), etc. Among these, " Omnirad-TPO" and "Omnirad-819" are preferred.
前記光重合開始剤の添加量は、例えば、前記硬化性樹脂組成物中に、0.1質量%以上4.5質量%以下で用いることが好ましく、0.5質量%以上3質量%以下の範囲で用いることがより好ましい。 The amount of the photopolymerization initiator added is preferably 0.1% by mass or more and 4.5% by mass or less, and 0.5% by mass or more and 3% by mass or less, for example, in the curable resin composition. It is more preferable to use it within a range.
また、前記硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、さらに光増感剤を添加して、硬化性を向上することもできる。 Further, the curable resin composition may further have a photosensitizer added thereto to improve its curability, if necessary.
前記光増感剤としては、例えば、脂肪族アミン、芳香族アミン等のアミン化合物、o-トリルチオ尿素等の尿素化合物、ナトリウムジエチルジチオホスフェート、s-ベンジルイソチウロニウム-p-トルエンスルホネート等の硫黄化合物などが挙げられる。 Examples of the photosensitizer include amine compounds such as aliphatic amines and aromatic amines, urea compounds such as o-tolylthiourea, sulfur compounds such as sodium diethyldithiophosphate, and s-benzylisothiuronium-p-toluenesulfonate. Examples include compounds.
前記紫外線吸収剤としては、例えば、2-[4-{(2-ヒドロキシ-3-ドデシルオキシプロピル)オキシ}-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-[4-{(2-ヒドロキシ-3-トリデシルオキシプロピル)オキシ}-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン等のトリアジン誘導体、2-(2’-キサンテンカルボキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-o-ニトロベンジロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-キサンテンカルボキシ-4-ドデシロキシベンゾフェノン、2-o-ニトロベンジロキシ-4-ドデシロキシベンゾフェノン等が挙げられる。これらの紫外線吸収剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。 Examples of the ultraviolet absorber include 2-[4-{(2-hydroxy-3-dodecyloxypropyl)oxy}-2-hydroxyphenyl]-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1 , 3,5-triazine, 2-[4-{(2-hydroxy-3-tridecyloxypropyl)oxy}-2-hydroxyphenyl]-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1, Triazine derivatives such as 3,5-triazine, 2-(2'-xanthenecarboxy-5'-methylphenyl)benzotriazole, 2-(2'-o-nitrobenzyloxy-5'-methylphenyl)benzotriazole, 2 -xanthenecarboxy-4-dodecyloxybenzophenone, 2-o-nitrobenzyloxy-4-dodecyloxybenzophenone, and the like. These ultraviolet absorbers can be used alone or in combination of two or more.
前記酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、有機硫黄系酸化防止剤、リン酸エステル系酸化防止剤等が挙げられる。これらの酸化防止剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。 Examples of the antioxidant include hindered phenol antioxidants, hindered amine antioxidants, organic sulfur antioxidants, phosphate ester antioxidants, and the like. These antioxidants can be used alone or in combination of two or more.
前記重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、メトキノン、ジ-t-ブチルハイドロキノン、P-メトキシフェノール、ブチルヒドロキシトルエン、ニトロソアミン塩等が挙げられる。 Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, methoquinone, di-t-butylhydroquinone, P-methoxyphenol, butylated hydroxytoluene, and nitrosamine salts.
前記シリコン系添加剤としては、例えば、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、環状ジメチルポリシロキサン、メチルハイドロゲンポリシロキサン、ポリエーテル変性ジメチルポリシロキサン共重合体、ポリエステル変性ジメチルポリシロキサン共重合体、フッ素変性ジメチルポリシロキサン共重合体、アミノ変性ジメチルポリシロキサン共重合体等のアルキル基やフェニル基を有するポリオルガノシロキサン、ポリエーテル変性アクリル基を有するポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性アクリル基を有するポリジメチルシロキサンなどが挙げられる。これらのシリコン系添加剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。 Examples of the silicone additive include dimethylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, cyclic dimethylpolysiloxane, methylhydrogenpolysiloxane, polyether-modified dimethylpolysiloxane copolymer, polyester-modified dimethylpolysiloxane copolymer, and fluorine-modified copolymer. Dimethylpolysiloxane copolymers, polyorganosiloxanes with alkyl groups or phenyl groups such as amino-modified dimethylpolysiloxane copolymers, polydimethylsiloxanes with polyether-modified acrylic groups, polydimethylsiloxanes with polyester-modified acrylic groups, etc. Can be mentioned. These silicon-based additives can be used alone or in combination of two or more.
前記フッ素系添加剤としては、例えば、DIC株式会社製「メガフェース」シリーズ等が挙げられる。これらのフッ素系添加剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。 Examples of the fluorine-based additive include the "Megaface" series manufactured by DIC Corporation. These fluorine-based additives can be used alone or in combination of two or more.
前記シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル・ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(ビニルベンジル)-2-アミノエチル-3-アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩、特殊アミノシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、アリルトリクロロシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、ジエトキシメチルビニルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン等のビニル系のシランカップリング剤; Examples of the silane coupling agent include vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, - Glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyl Methyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3 -aminopropyltrimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N-(1 , 3-dimethylbutylidene)propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-(vinylbenzyl)-2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, special aminosilane, 3- ureidopropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide, 3-isocyanatepropyltriethoxysilane, allyltri Vinyl silane coupling agents such as chlorosilane, allyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, diethoxymethylvinylsilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris(2-methoxyethoxy)silane;
ジエトキシ(グリシジルオキシプロピル)メチルシラン、2-(3、4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシ系のシランカップリング剤; Diethoxy(glycidyloxypropyl)methylsilane, 2-(3,4epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltri Epoxy-based silane coupling agents such as ethoxysilane;
p-スチリルトリメトキシシラン等のスチレン系のシランカップリング剤; Styrenic silane coupling agents such as p-styryltrimethoxysilane;
3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等の(メタ)アクリロキシ系のシランカップリング剤; (Meta) such as 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, etc. Acryloxy-based silane coupling agent;
N-2(アミノエチル)3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2(アミノエチル)3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2(アミノエチル)3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1、3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ系のシランカップリング剤; N-2(aminoethyl)3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2(aminoethyl)3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2(aminoethyl)3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane Amino-based silane coupling such as methoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N-(1,3-dimethyl-butylidene)propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, etc. agent;
3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のウレイド系のシランカップリング剤; A ureido-based silane coupling agent such as 3-ureidopropyltriethoxysilane;
3-クロロプロピルトリメトキシシラン等のクロロプロピル系のシランカップリング剤; Chloropropyl-based silane coupling agent such as 3-chloropropyltrimethoxysilane;
3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキンシラン等のメルカプト系のシランカップリング剤; Mercapto-based silane coupling agents such as 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane and 3-mercaptopropyltrimethoxysilane;
ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファイド等のスルフィド系のシランカップリング剤; Sulfide-based silane coupling agents such as bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide;
3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネート系のシランカップリング剤などが挙げられる。これらのシランカップリング剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。 Examples include isocyanate-based silane coupling agents such as 3-isocyanatepropyltriethoxysilane. These silane coupling agents can be used alone or in combination of two or more.
前記リン酸エステル化合物としては、例えば、分子構造中に(メタ)アクリロイル基を有するものが挙げられ、市販品としては、例えば、日本化薬株式会社製「カヤマーPM-2」、「カヤマーPM-21」、共栄社化学株式会社製「ライトエステルP-1M」「ライトエステルP-2M」、「ライトアクリレートP-1A(N)」、SOLVAY社製「SIPOMER PAM 100」、「SIPOMER PAM 200」、「SIPOMER PAM 300」、「SIPOMER PAM 4000」、大阪有機化学工業社製「ビスコート#3PA」、「ビスコート#3PMA」、第一工業製薬社製「ニューフロンティア S-23A」;分子構造中にアリルエーテル基を有するリン酸エステル化合物であるSOLVAY社製「SIPOMER PAM 5000」等が挙げられる。 Examples of the phosphoric acid ester compounds include those having a (meth)acryloyl group in the molecular structure, and commercially available products include, for example, "Kayamar PM-2" and "Kayamar PM-2" manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. 21", "Light Ester P-1M", "Light Ester P-2M", "Light Acrylate P-1A (N)", manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., "SIPOMER PAM 100", "SIPOMER PAM 200", manufactured by SOLVAY, " SIPOMER PAM 300'', ``SIPOMER PAM 4000'', Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd. ``Viscoat #3PA'', ``Viscoat #3PMA'', Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. ``New Frontier S-23A''; allyl ether group in the molecular structure. Examples include "SIPOMER PAM 5000" manufactured by SOLVAY, which is a phosphoric acid ester compound having the following.
前記有機フィラーとしては、例えば、セルロース、リグニン、及びセルロースナノファイバー等の植物由来の溶剤不溶性物質、ポリメタクリル酸メチルビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリスチレンビーズ、ポリアクリルスチレンビーズ、シリコーンビ-ズ、ガラスビーズ、アクリルビーズ、ベンゾグアナミン系樹脂ビーズ、メラミン系樹脂ビーズ、ポリオレフィン系樹脂ビーズ、ポリエステル系樹脂ビーズ、ポリアミド樹脂ビーズ、ポリイミド系樹脂ビーズ、ポリフッ化エチレン樹脂ビーズ、ポリエチレン樹脂ビーズ等の有機ビーズなどが挙げられる。これらの有機フィラーは、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。 Examples of the organic filler include plant-derived solvent-insoluble substances such as cellulose, lignin, and cellulose nanofibers, polymethyl methacrylate beads, polycarbonate beads, polystyrene beads, polyacryl styrene beads, silicone beads, glass beads, Examples include organic beads such as acrylic beads, benzoguanamine resin beads, melamine resin beads, polyolefin resin beads, polyester resin beads, polyamide resin beads, polyimide resin beads, polyfluoroethylene resin beads, and polyethylene resin beads. These organic fillers can be used alone or in combination of two or more.
前記無機フィラーとしては、例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、チタン酸バリウム、三酸化アンチモン等の無機微粒子などが挙げられる。これらの無機フィラーは、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。また、前記無機機微粒子の平均粒径は、95~250nmの範囲であることが好ましく、特に100~180nmの範囲であることがより好ましい。 Examples of the inorganic filler include inorganic fine particles such as silica, alumina, zirconia, titania, barium titanate, and antimony trioxide. These inorganic fillers can be used alone or in combination of two or more. Further, the average particle size of the inorganic fine particles is preferably in the range of 95 to 250 nm, particularly preferably in the range of 100 to 180 nm.
前記無機微粒子を含有する場合には、分散補助剤を用いることができる。前記分散補助剤としては、例えば、イソプロピルアシッドホスフェート、トリイソデシルホスファイト、エチレンオキサイド変性リン酸ジメタクリレート等のリン酸エステル化合物等が挙げられる。これらの分散補助剤は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。また、前記分散補助剤の市販品としては、例えば、日本化薬株式会社製「カヤマーPM-21」、「カヤマーPM-2」、共栄社化学株式会社製「ライトエステルP-2M」等が挙げられる。 When containing the above-mentioned inorganic fine particles, a dispersion aid can be used. Examples of the dispersion aid include phosphoric acid ester compounds such as isopropyl acid phosphate, triisodecyl phosphite, and ethylene oxide-modified phosphoric acid dimethacrylate. These dispersion aids can be used alone or in combination of two or more. In addition, commercially available products of the dispersion aid include, for example, "Kayamar PM-21" and "Kayamar PM-2" manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., and "Light Ester P-2M" manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. .
前記レオロジーコントロール剤としては、例えば、楠本化成株式会社製「ディスパロン6900」等のアマイド・ワックス類;ビッグ・ケミー社製「BYK410」等の尿素系レオロジーコントロール剤類;楠本化成株式会社製「ディスパロン4200」等のポリエチレン・ワックス;イーストマン・ケミカル・プロダクツ社製「CAB-381-2」、「CAB 32101」等のセルロース・アセテート・ブチレートなどが挙げられる。 Examples of the rheology control agent include amide waxes such as "Disparon 6900" manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd.; urea-based rheology control agents such as "BYK410" manufactured by Big Chemie; and "Disparon 4200" manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd. and cellulose acetate butyrate such as "CAB-381-2" and "CAB 32101" manufactured by Eastman Chemical Products.
前記脱泡剤としては、例えば、フッ素或いは、硅素原子を含んだオリゴマー、または高級脂肪酸、アクリル重合体等のオリゴマー等が挙げられる。 Examples of the defoaming agent include oligomers containing fluorine or silicon atoms, or oligomers such as higher fatty acids and acrylic polymers.
前記着色剤としては、例えば、顔料、染料等が挙げられる。 Examples of the coloring agent include pigments and dyes.
前記顔料としては、公知慣用の無機顔料や有機顔料を使用することができる。 As the pigment, known and commonly used inorganic pigments and organic pigments can be used.
前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、アンチモンレッド、ベンガラ、カドミウムレッド、カドミウムイエロー、コバルトブルー、紺青、群青、カーボンブラック、黒鉛等が挙げられる。 Examples of the inorganic pigment include titanium oxide, antimony red, red red, cadmium red, cadmium yellow, cobalt blue, navy blue, ultramarine blue, carbon black, and graphite.
前記有機顔料としては、例えば、キナクリドン顔料、キナクリドンキノン顔料、ジオキサジン顔料、フタロシアニン顔料、アントラピリミジン顔料、アンサンスロン顔料、インダンスロン顔料、フラバンスロン顔料、ペリレン顔料、ジケトピロロピロール顔料、ペリノン顔料、キノフタロン顔料、アントラキノン顔料、チオインジゴ顔料、ベンツイミダゾロン顔料、アゾ顔料等が挙げられる。これらの顔料は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。 Examples of the organic pigments include quinacridone pigments, quinacridonequinone pigments, dioxazine pigments, phthalocyanine pigments, anthrapyrimidine pigments, anthanthrone pigments, indanthrone pigments, flavanthrone pigments, perylene pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, perinone pigments, Examples include quinophthalone pigments, anthraquinone pigments, thioindigo pigments, benzimidazolone pigments, and azo pigments. These pigments can be used alone or in combination of two or more.
前記染料としては、例えば、モノアゾ・ジスアゾ等のアゾ染料、金属錯塩染料、ナフトール染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、カーボニウム染料、キノイミン染料、シアニン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、ナフタルイミド染料、ペリノン染料、フタロシアニン染料、トリアリルメタン系染料等が挙げられる。これらの染料は、単独で用いることも2種以上を併用することもできる。 Examples of the dye include azo dyes such as monoazo and disazo, metal complex dyes, naphthol dyes, anthraquinone dyes, indigo dyes, carbonium dyes, quinoimine dyes, cyanine dyes, quinoline dyes, nitro dyes, nitroso dyes, benzoquinone dyes, and naphthoquinone. Examples include dyes, naphthalimide dyes, perinone dyes, phthalocyanine dyes, and triallylmethane dyes. These dyes can be used alone or in combination of two or more.
本発明の硬化物は、前記硬化性樹脂組成物に、活性エネルギー線を照射することで得ることができる。前記活性エネルギー線としては、例えば、紫外線、電子線、α線、β線、γ線等の電離放射線が挙げられる。また、前記活性エネルギー線として、紫外線を用いる場合、紫外線による硬化反応を効率よく行う上で、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で照射してもよく、空気雰囲気下で照射してもよい。 The cured product of the present invention can be obtained by irradiating the curable resin composition with active energy rays. Examples of the active energy ray include ionizing radiation such as ultraviolet rays, electron beams, α rays, β rays, and γ rays. Further, when ultraviolet rays are used as the active energy rays, in order to efficiently perform the curing reaction by ultraviolet rays, the irradiation may be performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas, or in an air atmosphere.
紫外線発生源としては、実用性、経済性の面から紫外線ランプが一般的に用いられている。具体的には、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、ガリウムランプ、メタルハライドランプ、太陽光、LED等が挙げられる。これらの中でも、長時間に渡り、安定した照度が得られることから、LEDを光源とすることが好ましい。 As a source of ultraviolet light, an ultraviolet lamp is generally used from the viewpoint of practicality and economy. Specifically, low-pressure mercury lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, xenon lamps, gallium lamps, metal halide lamps, sunlight, LEDs, etc. can be mentioned. Among these, it is preferable to use an LED as the light source because stable illuminance can be obtained over a long period of time.
前記活性エネルギー線の波長は、安定した照度が得られることから、350~410nmの範囲が好ましい。 The wavelength of the active energy ray is preferably in the range of 350 to 410 nm since stable illuminance can be obtained.
前記活性エネルギー線の積算光量は、特に制限されないが、50~50,000mJ/cm2であることが好ましく、300~50,000mJ/cm2であることがより好ましい。積算光量が上記範囲であると、未硬化部分の発生の防止または抑制ができることから好ましい。 The cumulative amount of active energy rays is not particularly limited, but is preferably 50 to 50,000 mJ/cm 2 , more preferably 300 to 50,000 mJ/cm 2 . It is preferable that the cumulative light amount is within the above range because it is possible to prevent or suppress the occurrence of uncured portions.
なお、前記活性エネルギー線の照射は、一段階で行ってもよいし、二段階以上に分けて行ってもよい。 Note that the irradiation with the active energy rays may be performed in one step, or may be performed in two or more steps.
本発明の立体造形物は、公知の光学的立体造形法により作製することができる。 The three-dimensional object of the present invention can be produced by a known optical three-dimensional modeling method.
前記光学的立体造形法としては、例えば、ステレオリソグラフィー(SLA)方式、デジタルライトプロセッシング(DLP)方式、インクジェット方式が挙げられる。 Examples of the optical stereolithography method include a stereolithography (SLA) method, a digital light processing (DLP) method, and an inkjet method.
前記ステレオリソグラフィー(SLA)方式とは、液状の硬化性樹脂組成物の槽にレーザー光線等の活性エネルギー線を点で照射し、造形ステージを移動させながら一層ずつ硬化して立体造形を行う方式である。 The stereolithography (SLA) method is a method in which a tank of liquid curable resin composition is irradiated with active energy rays such as laser beams at points, and is cured layer by layer while moving the modeling stage to create three-dimensional modeling. .
前記デジタルライトプロセッシング(DLP)方式とは、液状の硬化性樹脂組成物の槽にLED等の活性エネルギー線を面で照射し、造形ステージを移動させながら一層ずつ硬化して立体造形を行う方式である。 The digital light processing (DLP) method is a method in which a bath of a liquid curable resin composition is irradiated with active energy rays from an LED or the like on a surface, and the material is cured layer by layer while moving the modeling stage to create three-dimensional modeling. be.
前記インクジェット光造形法とは、光造形用硬化性樹脂組成物の微小液滴を、ノズルから所定の形状パターンを描画するよう吐出してから、紫外線を照射して硬化薄膜を形成する方法である。 The inkjet stereolithography method is a method in which micro droplets of a curable resin composition for stereolithography are ejected from a nozzle so as to draw a predetermined shape pattern, and then irradiated with ultraviolet rays to form a cured thin film. .
これらの光学的立体造形法のなかでも、面による高速造形が可能なことからDLP方式が好ましい。 Among these optical three-dimensional modeling methods, the DLP method is preferred because it enables high-speed modeling using surfaces.
前記DLP方式の立体造形方法としては、DLP方式の光造形システムを用いた方法であれば特に制限されないが、その造形条件としては、立体造形物の造形精度が良好となることから、光造形の積層ピッチが0.01~0.2mmの範囲であり、照射波長が350~410nmの範囲であり、光強度が0.5~50mW/cm2の範囲であり、1層当たりの積算光量が1~100mJ/cm2の範囲であることを要し、なかでも、より一層立体造形物の造形精度が良好となることから、光造形の積層ピッチが、0.02~0.1mmの範囲であり、照射波長が、380~410nmの範囲であり、光強度が、5~15mW/cm2の範囲であり、1層当たりの積算光量が、5~15mJ/cm2の範囲であることが好ましい。 The DLP stereolithography method is not particularly limited as long as it uses a DLP stereolithography system, but the modeling conditions are as follows: The lamination pitch is in the range of 0.01 to 0.2 mm, the irradiation wavelength is in the range of 350 to 410 nm, the light intensity is in the range of 0.5 to 50 mW/cm 2 , and the cumulative light amount per layer is 1 -100 mJ/cm 2 , and in particular, the stacking pitch of stereolithography should be in the range of 0.02 to 0.1 mm because it improves the precision of three-dimensionally modeled objects. It is preferable that the irradiation wavelength is in the range of 380 to 410 nm, the light intensity is in the range of 5 to 15 mW/cm 2 , and the cumulative amount of light per layer is in the range of 5 to 15 mJ/cm 2 .
本発明の立体造形物は、例えば、自動車部品、航空・宇宙関連部品、電気電子部品、建材、インテリア、宝飾、医療材料等に用いることができ、生物学的安全性に優れることから、医療材料の用途において好適に用いることができる。 The three-dimensional structure of the present invention can be used for, for example, automobile parts, aerospace-related parts, electrical and electronic parts, building materials, interiors, jewelry, medical materials, etc., and because it has excellent biological safety, it can be used as a medical material. It can be suitably used in the following applications.
前記医療材料としては、例えば、歯科治療用のサージカルガイド、仮歯、ブリッジ、歯列矯正器具等の歯科用の硬質レジン材料が挙げられる。 Examples of the medical materials include hard resin materials for dental treatments such as surgical guides, temporary teeth, bridges, and orthodontic appliances.
以下、実施例と比較例とにより、本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples and Comparative Examples.
本発明において、過マンガン酸カリウム還元性物質量は下記の方法で算出したものである。 In the present invention, the amount of potassium permanganate reducing substance is calculated by the following method.
[過マンガン酸カリウム還元性物質量]
下記実施例及び比較例で得られた20mm×15mm×2mmの硬化物を試験片とし、前記試験片6個(4g)を蒸留水20mlに浸漬した状態で、70℃の定温乾燥機に入れて24時間抽出した後室温まで放冷し、この抽出液を試験液として使用した。別途、蒸留水20mlを70℃の定温乾燥機に入れて24時間抽出した後室温まで放冷したものを空試験液として使用した。前記試験液及び前記空試験液をそれぞれ20mlずつ共栓フラスコにとり、0.002mol/l過マンガン酸カリウム水溶液20.0ml及び0.01mol/l硫酸水溶液1.0mlを加え、3分間煮沸して冷却後、さらにヨウ化カリウム0.1gを加えて密栓し、よく振り混ぜて10分間放置した後、0.01mol/lチオ硫酸ナトリウム水溶液で滴定(指示薬:デンプン溶液5滴)した。前記試験液と前記空試験液との過マンガン酸カリウムの消費量の差(試験液-空試験液)を過マンガン酸カリウム還元性物質量とした。
[Amount of potassium permanganate reducing substance]
The cured products of 20 mm x 15 mm x 2 mm obtained in the following Examples and Comparative Examples were used as test pieces, and the 6 test pieces (4 g) were immersed in 20 ml of distilled water and placed in a constant temperature dryer at 70 ° C. After extraction for 24 hours, the mixture was allowed to cool to room temperature, and this extract was used as a test solution. Separately, 20 ml of distilled water was placed in a constant temperature dryer at 70° C., extracted for 24 hours, and then allowed to cool to room temperature, which was used as a blank test solution. Put 20 ml of each of the test liquid and the blank test liquid into a stoppered flask, add 20.0 ml of a 0.002 mol/l potassium permanganate aqueous solution and 1.0 ml of a 0.01 mol/l sulfuric acid aqueous solution, boil for 3 minutes, and cool. After that, 0.1 g of potassium iodide was added, the container was sealed tightly, the mixture was shaken well and left for 10 minutes, followed by titration with a 0.01 mol/l aqueous sodium thiosulfate solution (indicator: 5 drops of starch solution). The difference in consumption of potassium permanganate between the test solution and the blank test solution (test solution - blank test solution) was defined as the amount of potassium permanganate reducing substance.
(実施例1:硬化物(1)の作製)
攪拌機を備えた容器に、ビスフェノールAエチレンオキサイド変性(4モル付加)ジメタクリレート(以下、「(メタ)アクリレート化合物(C)」と略記する。)100質量部と、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド(IGM社製「Omnirad TPO」、以下、「光重合開始剤(A)」と略記する。)2質量部を配合し、液温度60℃に制御しながら1時間攪拌混合し、均一に溶解することで、硬化性樹脂組成物(1)を得た。次いで、得られた硬化性樹脂組成物(1)をデジタルライトプロセッシング(DLP)方式の光造形システム(3Delight社製「DLPプリンターVITTRO」)を用いて、硬化物(1’)を作成した。この際、光造形の積層ピッチは0.05~0.1mm、照射波長380~390nm、光照射時間は1層当たり2~6秒とした。前記硬化物(1’)を、エタノール中で超音波洗浄した後、LED光源を備えた後硬化装置を用いて、該立体造形物の表面及び裏面よりそれぞれ10分ずつ光照射を行って後硬化させ、目的とする硬化物(1)を得た。
(Example 1: Preparation of cured product (1))
In a container equipped with a stirrer, 100 parts by mass of bisphenol A ethylene oxide modified (4 mole addition) dimethacrylate (hereinafter abbreviated as "(meth)acrylate compound (C)") and 2,4,6-trimethylbenzoyl. 2 parts by mass of diphenylphosphine oxide ("Omnirad TPO" manufactured by IGM, hereinafter abbreviated as "photopolymerization initiator (A)") was blended, and stirred and mixed for 1 hour while controlling the liquid temperature to 60°C until uniform. A curable resin composition (1) was obtained by dissolving the resin composition. Next, a cured product (1') was created from the obtained curable resin composition (1) using a digital light processing (DLP) stereolithography system ("DLP Printer VITTRO" manufactured by 3 Delight). At this time, the lamination pitch for stereolithography was 0.05 to 0.1 mm, the irradiation wavelength was 380 to 390 nm, and the light irradiation time was 2 to 6 seconds per layer. After the cured product (1') is ultrasonically cleaned in ethanol, it is post-cured by irradiating light for 10 minutes each from the front and back surfaces of the three-dimensional structure using a post-curing device equipped with an LED light source. The desired cured product (1) was obtained.
(実施例2~8:硬化物(2)~(8)の作製)
実施例1で用いた(メタ)アクリレート化合物、及び光重合開始剤を表1に示す組成及び配合量に変更した以外は、実施例1と同様にして、硬化物(2)~(8)を得た。
(Examples 2 to 8: Production of cured products (2) to (8))
Cured products (2) to (8) were prepared in the same manner as in Example 1, except that the (meth)acrylate compound and photopolymerization initiator used in Example 1 were changed to the composition and blending amount shown in Table 1. Obtained.
(比較例1~4:硬化物(C1)~(C4)の作製)
実施例1で用いた(メタ)アクリレート化合物、及び光重合開始剤を表1に示す組成及び配合量に変更した以外は、実施例1と同様にして、硬化物(C1)~(C4)を得た。
(Comparative Examples 1 to 4: Production of cured products (C1) to (C4))
Cured products (C1) to (C4) were prepared in the same manner as in Example 1, except that the (meth)acrylate compound and photopolymerization initiator used in Example 1 were changed to the composition and blending amount shown in Table 1. Obtained.
上記の実施例1~8、及び比較例1~4で得られた硬化物を用いて、下記の評価を行った。 The following evaluations were performed using the cured products obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 above.
[生物学的安全性の評価方法]
生物学的安全性は、過マンガン酸カリウム還元性物質量にて下記の基準に従い評価した。
○:過マンガン酸カリウム還元性物質量が10ml以下
×:過マンガン酸カリウム還元性物質量が10ml超え
[Biological safety evaluation method]
Biological safety was evaluated based on the amount of potassium permanganate reducing substance according to the following criteria.
○: The amount of potassium permanganate reducing substance is 10 ml or less ×: The amount of potassium permanganate reducing substance exceeds 10 ml
実施例1~8で作製した硬化物(1)~(8)及び比較例1~4で作製した硬化物(C1)~(C4)の組成及び評価結果を表1に示す。 Table 1 shows the compositions and evaluation results of the cured products (1) to (8) produced in Examples 1 to 8 and the cured products (C1) to (C4) produced in Comparative Examples 1 to 4.
表1中、「(メタ)アクリレート化合物(A)」は、ビスフェノールAエポキシジメタクリレート(Miwon Specialty Chemical社製「Miramer PE250」)を示す。 In Table 1, "(meth)acrylate compound (A)" indicates bisphenol A epoxy dimethacrylate ("Miramer PE250" manufactured by Miwon Specialty Chemical).
表1中、「(メタ)アクリレート化合物(B)」は、ビスフェノールAエチレンオキサイド変性(10モル付加)ジメタクリレート(Miwon Specialty Chemical社製「Miramer M2101」)を示す。 In Table 1, "(meth)acrylate compound (B)" indicates bisphenol A ethylene oxide modified (10 mole addition) dimethacrylate ("Miramer M2101" manufactured by Miwon Specialty Chemical).
表1中、「(メタ)アクリレート化合物(C)」は、ビスフェノールAエチレンオキサイド変性(4モル付加)ジメタクリレート(Miwon Specialty Chemical社製「Miramer M241」)を示す。
In Table 1, "(meth)acrylate compound (C)" indicates bisphenol A ethylene oxide modified (4 mole addition) dimethacrylate ("Miramer M241" manufactured by Miwon Specialty Chemical).
表1中、「(メタ)アクリレート化合物(E)」は、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(Miwon Specialty Chemical社製「Miramer M262」)を示す。
In Table 1, "(meth)acrylate compound ( E )" indicates tricyclodecane dimethanol diacrylate ("Miramer M262" manufactured by Miwon Specialty Chemical).
表1中、「(メタ)アクリレート化合物(F)」は、ネオペンチルグリコールジメタクリレート(Miwon Specialty Chemical社製「Miramer M213」)を示す。
In Table 1, "(meth)acrylate compound ( F )" indicates neopentyl glycol dimethacrylate ("Miramer M213" manufactured by Miwon Specialty Chemical).
表1中、「(メタ)アクリレート化合物(G)」は、フェノキシエチルメタクリレート(Miwon Specialty Chemical社製「Miramer M141」)を示す。 In Table 1, "(meth)acrylate compound ( G )" indicates phenoxyethyl methacrylate ("Miramer M141" manufactured by Miwon Specialty Chemical).
表1中、「光重合開始剤(A)」は、2,4,6-トリメチルベンゾイルホスフィンオキシド(IGM Resins社製「Omnirad TPO-H」)を示す。 In Table 1, "photopolymerization initiator (A)" indicates 2,4,6-trimethylbenzoylphosphine oxide ("Omnirad TPO-H" manufactured by IGM Resins).
表1中、「光重合開始剤(B)」は、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド(IGM Resins社製「Omnirad 819」)を示す。 In Table 1, "photopolymerization initiator (B)" indicates bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide ("Omnirad 819" manufactured by IGM Resins).
表1中、「光重合開始剤(C)」は、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン(IGM Resins社製「Omnirad 651」)を示す。 In Table 1, "photopolymerization initiator (C)" indicates 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone ("Omnirad 651" manufactured by IGM Resins).
Claims (10)
前記硬化性樹脂組成物が、一分子中に重合性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物の1又は複数種を含有するものであり、
前記医療用立体造形物4gにイオン交換水20mlを加え、70℃で24時間抽出した抽出液を使用し、0.019mol/l過マンガン酸カリウム溶液にて滴定をおこなった際の過マンガン酸カリウム還元性物質量が10ml以下であり、
前記一分子中に重合性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物の1又は複数種のうちの少なくとも1つが、下記構造式(1)で表される(メタ)アクリレート化合物(a1)であり、
前記(メタ)アクリレート化合物(a1)の含有量が、前記一分子中に重合性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物の1又は複数種の合計質量を100質量%したときに60~100質量%であることを特徴とする医療用立体造形物。
[式(1)中、R1は、それぞれ独立して水素原子またはメチル基であり、R2は、それぞれ独立して水素原子またはメチル基であり、R3は、それぞれ独立して水素原子またはメチル基である。Xは、-O-、-SO2-、下記構造式(2)で表される構造、または下記構造式(3)で表される構造であり、mは、0または1~4の整数であり、nは、0または1~4の整数であり、m+nは、4である。]
[式(2)中、R4、R5は、水素原子または炭素原子数1~10の炭化水素基である。]
The curable resin composition contains one or more compounds having at least one polymerizable unsaturated bond in one molecule,
Potassium permanganate when titrating with 0.019 mol/l potassium permanganate solution using the extract obtained by adding 20 ml of ion-exchanged water to 4 g of the medical three-dimensional structure and extracting at 70°C for 24 hours. The amount of reducing substance is 10 ml or less,
At least one of the one or more types of compounds having at least one polymerizable unsaturated bond in one molecule is a (meth)acrylate compound (a1) represented by the following structural formula (1),
The content of the (meth)acrylate compound (a1) is 60 to 100% by mass when the total mass of one or more compounds having at least one polymerizable unsaturated bond in one molecule is 100% by mass. A three-dimensional medical object characterized by :
[In formula (1), R 1 is each independently a hydrogen atom or a methyl group, R 2 is each independently a hydrogen atom or a methyl group, and R 3 is each independently a hydrogen atom or a methyl group. It is a methyl group. X is -O-, -SO 2 -, a structure represented by the following structural formula (2), or a structure represented by the following structural formula (3), and m is 0 or an integer from 1 to 4 . , n is 0 or an integer from 1 to 4 , and m+n is 4 . ]
[In formula (2), R 4 and R 5 are a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. ]
前記医療用立体造形物が、光重合開始剤を含有する硬化性樹脂組成物を硬化反応させて得られるものであり、
前記硬化性樹脂組成物が、一分子中に重合性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物の1又は複数種を含有するものであり、
前記医療用立体造形物4gにイオン交換水20mlを加え、70℃で24時間抽出した抽出液を使用し、0.019mol/l過マンガン酸カリウム溶液にて滴定をおこなった際の過マンガン酸カリウム還元性物質量が10ml以下であるものであり、
前記一分子中に重合性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物の1又は複数種のうちの少なくとも1つが、下記構造式(1)で表される(メタ)アクリレート化合物(a1)であり、
[式(1)中、R1は、それぞれ独立して水素原子またはメチル基であり、R2は、それぞれ独立して水素原子またはメチル基であり、R3は、それぞれ独立して水素原子またはメチル基である。Xは、-O-、-SO2-、下記構造式(2)で表される構造、または下記構造式(3)で表される構造であり、mは、0または1~4の整数であり、nは、0または1~4の整数であり、m+nは、4である。]
[式(2)中、R4、R5は、水素原子または炭素原子数1~10の炭化水素基である。]
前記(メタ)アクリレート化合物(a1)の含有量が、前記一分子中に重合性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物の1又は複数種の合計質量を100質量%したときに60~100質量%であり、
前記光造形システムの造形条件が、光造形の積層ピッチが0.01~0.2mmの範囲であり、照射波長が350~410nmの範囲であり、光強度が0.5~50mW/cm2の範囲であり、1層当たりの積算光量が1~100mJ/cm2の範囲であることを特徴とする医療用立体造形物の製造方法。 A method for manufacturing a medical three-dimensional object obtained using a digital light processing method (DLP method) stereolithography system, comprising:
The medical three-dimensional structure is obtained by subjecting a curable resin composition containing a photopolymerization initiator to a curing reaction,
The curable resin composition contains one or more compounds having at least one polymerizable unsaturated bond in one molecule,
Potassium permanganate when titrating with 0.019 mol/l potassium permanganate solution using the extract obtained by adding 20 ml of ion-exchanged water to 4 g of the medical three-dimensional structure and extracting at 70°C for 24 hours. The amount of reducing substance is 10 ml or less,
At least one of the one or more types of compounds having at least one polymerizable unsaturated bond in one molecule is a (meth)acrylate compound (a1) represented by the following structural formula (1),
[In formula (1), R 1 is each independently a hydrogen atom or a methyl group, R 2 is each independently a hydrogen atom or a methyl group, and R 3 is each independently a hydrogen atom or a methyl group. It is a methyl group. X is -O-, -SO 2 -, a structure represented by the following structural formula (2), or a structure represented by the following structural formula (3), and m is 0 or an integer from 1 to 4 . , n is 0 or an integer from 1 to 4 , and m+n is 4 . ]
[In formula (2), R 4 and R 5 are a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. ]
The content of the (meth)acrylate compound (a1) is 60 to 100% by mass when the total mass of one or more compounds having at least one polymerizable unsaturated bond in one molecule is 100% by mass. and
The modeling conditions of the stereolithography system are that the stacking pitch for stereolithography is in the range of 0.01 to 0.2 mm, the irradiation wavelength is in the range of 350 to 410 nm, and the light intensity is 0.5 to 50 mW/ cm2 . A method for producing a three-dimensional medical object, characterized in that the integrated light amount per layer is in the range of 1 to 100 mJ/cm 2 .
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