JP7468974B2 - Method for generating modeling data, method for manufacturing artificial nails, and system for manufacturing artificial nails - Google Patents

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Description

本発明は、光硬化性組成物、人工爪、人工爪の造形データ生成方法、人工爪の製造方法及び人工爪の製造システムに関する。 The present invention relates to a photocurable composition, an artificial nail, a method for generating modeling data for an artificial nail, a method for manufacturing an artificial nail, and a system for manufacturing an artificial nail.

ネイルケア、マニュキア、ペデキュアなどの手足の爪のケア、化粧、装飾を施すネイルアートが普及している。近年、装飾した付け爪(即ち、人工爪)を用いたネイルチップ、スカルプチャ、チップオーバーレイなどのネイルアートの人気が高まっている。 Nail art, which involves the care, makeup, and decoration of fingernails and toenails, such as nail care, manicures, and pedicures, is widespread. In recent years, nail art, such as nail tips, sculptures, and tip overlays using decorated false nails (i.e., artificial nails), has become increasingly popular.

ネイルアートとは、手足の爪に施す化粧や装飾の事である。ネイルアートを施す店をネイルサロン、その技術者をネイリストと言う。さまざまなネイルアート用品が市販されており、個人でプロ顔負けのネイルアートを行っている女性も多い。
19世紀にアメリカで自動車用のラッカー塗料が発明され、この技術を応用して現在使われているマニキュアが開発された。
しかしながら、ラッカー塗料を応用したマニキュアは、現在も広く普及しているが、天然爪との接着性に乏しく、施術後短期間で剥離、離脱することが問題であった。このため、歯科用常温重合レジンを応用した人工爪材料が開発された。
Nail art is makeup and decoration applied to the nails of the hands and feet. The stores that do nail art are called nail salons, and the technicians who do it are called manicurists. There are various nail art supplies on the market, and many women do their own nail art that rivals that of professionals.
Lacquer paint for automobiles was invented in the United States in the 19th century, and this technology was applied to the development of the nail polish that is used today.
However, while nail polish using lacquer paint is still widely used today, it has a problem of poor adhesion to natural nails and peels off and falls off shortly after application. For this reason, artificial nail materials using dental self-polymerizing resin were developed.

人工爪材料は、ラッカー塗料を応用したマニキュアと比較すると、強度、耐久性に優れ、一部のプロネイリストには受け入れられたものの、アクリルモノマー由来の刺激性や、刺激臭等さらには、施術操作性の悪さなどにより、一般のネイリストには十分に普及しなかった。
しかし、最近では人工爪材料の臭気刺激性や施術操作性を改善したジェルネイルが市場の中心となっている。現在市販されているジェルネイルは、(メタ)アクリル系モノマーと光重合開始材とを主構成成分とする高粘度液体材料であり、素爪に塗布し紫外線を照射することにより硬化する。これらの市販ジェルネイルは、開発当初の人工爪材料と比較して、臭気刺激及び皮膚刺激が少なく、施術操作性が良好であることから、一般のネイリストの多くに受け入れられている。
特開2010-37330号公報には、硬化性の改善された人工爪組成物に関して、特定の光重合開始剤を用いることを特徴とする人工爪組成物が開示されている。
Compared to nail polish that uses lacquer paint, artificial nail materials are stronger and more durable, and have been accepted by some professional manicurists. However, they have not been widely used by general manicurists due to the irritation caused by the acrylic monomers, the irritating odor, and poor usability during application.
However, gel nails that have improved odor and irritation of artificial nail materials and ease of application have recently become the main market. Gel nails currently on the market are high-viscosity liquid materials whose main components are (meth)acrylic monomers and photopolymerization initiators, and are hardened by applying them to bare nails and irritating them with ultraviolet light. Compared to the artificial nail materials that were first developed, these commercially available gel nails have less odor and skin irritation and are easy to apply, so they are accepted by many general manicurists.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-37330 discloses an artificial nail composition having improved curability, which is characterized by using a specific photopolymerization initiator.

特開2010-110451号公報には、フィット性に優れるのみならず、個々の爪に適合した自然な外観を有する人工爪として、爪形状を有する外層と、その外層に直接又は間接に取り付けられた内装とを含み、外層と内層とが協働して、全体として人工爪の長手方向中心軸に垂直な断面が所望の湾曲状態に形成される多層構造の人工爪が提案されている。
また、特開2015-209375号公報には、人工爪を自爪から容易に除去できる人工爪原料組成物として、光照射により硬化する人工爪原料組成物が記載されている。
Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2010-110451 proposes an artificial nail having a multi-layer structure that includes an outer layer having a nail shape and an inner layer attached directly or indirectly to the outer layer, as an artificial nail that not only has an excellent fit but also a natural appearance that is adapted to each individual nail, and in which the outer layer and the inner layer work together to form a cross section perpendicular to the longitudinal central axis of the artificial nail as a whole into a desired curved state.
In addition, JP 2015-209375 A describes an artificial nail raw material composition that hardens when irradiated with light, as an artificial nail raw material composition that allows the artificial nail to be easily removed from a natural nail.

近年、所謂3Dプリンタと呼ばれる三次元造形装置が開発されて、様々な分野で利用されつつある。ネイルアートの分野に3Dプリンタを適用しようとする場合、製造した人工爪に対して、ある程度の硬さが要求され、人工爪の製造には、硬化工程が必要となる。しかし、硬化させる過程においては、人工爪に硬化収縮による変形が生じ、このために、製造精度の低下が生じ、人工爪を装着した際には、高いフィット感が得られないという問題がある。 In recent years, three-dimensional modeling devices known as 3D printers have been developed and are being used in a variety of fields. When applying 3D printers to the field of nail art, the artificial nails produced are required to have a certain degree of hardness, and a hardening process is necessary for the production of artificial nails. However, during the hardening process, deformation occurs in the artificial nail due to hardening shrinkage, which causes a decrease in manufacturing accuracy and a problem of not being able to obtain a good fit when the artificial nail is worn.

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、光硬化性組成物、人工爪、人工爪を高精度で製造できる造形データの生成方法、人工爪の製造方法、及び人工爪の製造システムの提供を目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above facts, and aims to provide a photocurable composition, an artificial nail, a method for generating modeling data that enables the manufacture of an artificial nail with high accuracy, a method for manufacturing an artificial nail, and a system for manufacturing an artificial nail.

近年、三次元プリンタ(即ち、3Dプリンタ)が開発され様々な分野に応用されている。ネイルアートの分野に3Dプリンタを適用しようとする場合、従来のジェルネイル用の硬化性樹脂は、直接素爪に塗布して硬化させることにより使用することが想定されており、光造形法によるネイルチップ作成の用途に適しているとはいえず、硬化物の曲げ強度、曲げ弾性率、屈曲耐性、引張強度及び伸び率等に問題がある。
3Dプリンタを用い、光造形物、好ましくは、人工爪を作製する場合、実用性を考慮すると、光硬化後の光硬化性組成物に対し、優れた曲げ強度(即ち、曲げ強さ)、曲げ弾性率、屈曲耐性、引張強度及び伸び率が求められる。
In recent years, three-dimensional printers (i.e., 3D printers) have been developed and are being applied to various fields. When applying 3D printers to the field of nail art, it is assumed that conventional curable resins for gel nails are used by directly applying them to bare nails and curing them, and they are not suitable for use in creating nail tips by stereolithography, and have problems with the bending strength, bending modulus, bending resistance, tensile strength, elongation, etc. of the cured product.
When a photo-modeled object, preferably an artificial nail, is produced using a 3D printer, taking into consideration practicality, the photocurable composition after photocuring is required to have excellent flexural strength (i.e., flexural strength), flexural modulus, flexural resistance, tensile strength and elongation.

即ち、本発明の一実施形態の目的は、光造形に用いられ、光硬化後において、曲げ強度及び曲げ弾性率に優れ、更には屈曲耐性、引張強度及び伸び率にも優れる光硬化性組成物を提供することである。
また、本発明の一実施形態の目的は、上記光硬化性組成物の硬化物であって、曲げ強度及び曲げ弾性率に優れ、更には屈曲耐性、引張強度及び伸び率にも優れる人工爪を提供することである。
That is, an object of one embodiment of the present invention is to provide a photocurable composition that can be used in photopolymerization and that, after photocuring, has excellent bending strength and bending modulus, and further has excellent bending resistance, tensile strength and elongation.
Another object of one embodiment of the present invention is to provide an artificial nail which is a cured product of the above-mentioned photocurable composition, and which has excellent flexural strength and flexural modulus, as well as excellent flexural resistance, tensile strength and elongation.

本発明者等は、鋭意検討した結果、特定のモノマー種の組み合わせを含有する光硬化性組成物が、光硬化後において、曲げ強度及び曲げ弾性率に優れ、更には屈曲耐性、引張強度及び伸び率にも優れることを見出し、さらに、光造形による人工爪の作製に特に好適であることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、前記課題を解決するための具体的手段は以下のとおりである。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted extensive research and have found that a photocurable composition containing a specific combination of monomer species has excellent bending strength and bending modulus after photocuring, as well as excellent bending resistance, tensile strength and elongation, and is particularly suitable for producing artificial nails by stereolithography, thereby completing the present invention.
That is, the specific means for solving the above problems are as follows.

[1] 光造形に用いられる光硬化性組成物であって、1分子中に水酸基及びカルボキシ基を有さず2個の芳香環と2個の(メタ)アクリロイルオキシ基とを有するジ(メタ)アクリルモノマーから選ばれる少なくとも1種であり重量平均分子量が400以上800以下である(メタ)アクリルモノマー(X)と、1分子中に少なくとも1個の環構造と、1個の(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する(メタ)アクリルモノマーから選ばれる少なくとも1種であり重量平均分子量が130以上350以下である(メタ)アクリルモノマー(D)、並びに、光重合開始剤を含有する光硬化性組成物。
[2] 前記(メタ)アクリルモノマー(X)を構成するジ(メタ)アクリルモノマーのうちの少なくとも1種が、1分子中にエーテル結合を有する[1]に記載の光硬化性組成物。
[3] 前記(メタ)アクリルモノマー(X)を構成するジ(メタ)アクリルモノマーのうちの少なくとも1種が、1分子中に1個以上10個以下のエーテル結合を有する[1]又は[2]に記載の光硬化性組成物。
[1] A photocurable composition for use in stereolithography, comprising: (X) at least one di(meth)acrylic monomer having no hydroxyl or carboxyl group in one molecule, two aromatic rings, and two (meth)acryloyloxy groups, and having a weight average molecular weight of 400 or more and 800 or less; (D) at least one (meth)acrylic monomer having at least one ring structure and one (meth)acryloyloxy group in one molecule, and having a weight average molecular weight of 130 or more and 350 or less; and a photopolymerization initiator.
[2] The photocurable composition according to [1], wherein at least one of the di(meth)acrylic monomers constituting the (meth)acrylic monomer (X) has an ether bond in one molecule.
[3] The photocurable composition according to [1] or [2], wherein at least one of the di(meth)acrylic monomers constituting the (meth)acrylic monomer (X) has 1 to 10 ether bonds in one molecule.

[4] 前記(メタ)アクリルモノマー(X)を構成するジ(メタ)アクリルモノマーのうちの少なくとも1種が、下記一般式(x-1)で表される化合物である[1]~[3]のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。



〔一般式(x-1)中、R1x、R2x、R11x、及びR12xは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。R3x及びR4xは、それぞれ独立に、直鎖又は分岐鎖の炭素原子数2~4のアルキレン基を表す。mx及びnxは、それぞれ独立に、0~10を表す。但し、1≦(mx+nx)≦10を満たす。〕
[4] The photocurable composition according to any one of [1] to [3], wherein at least one of the di(meth)acrylic monomers constituting the (meth)acrylic monomer (X) is a compound represented by the following general formula (x-1):



[In general formula (x-1), R 1x , R 2x , R 11x , and R 12x each independently represent a hydrogen atom or a methyl group. R 3x and R 4x each independently represent a linear or branched alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. mx and nx each independently represent 0 to 10, provided that 1≦(mx+nx)≦10 is satisfied.]

[5] 前記アクリルモノマー(X)を構成するジ(メタ)アクリルモノマーのうちの少なくとも1種が、下記一般式(x-2)で表される化合物である[1]~[4]のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。



〔一般式(x-2)中、R5x、R6x、R7x、R8x、R11x、及びR12xは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。mx及びnxは、それぞれ独立に、0~10を表す。但し、1≦(mx+nx)≦10を満たす。〕
[5] The photocurable composition according to any one of [1] to [4], wherein at least one of the di(meth)acrylic monomers constituting the acrylic monomer (X) is a compound represented by the following general formula (x-2):



[In general formula (x-2), R 5x , R 6x , R 7x , R 8x , R 11x , and R 12x each independently represent a hydrogen atom or a methyl group; mx and nx each independently represent an integer from 0 to 10, provided that 1≦(mx+nx)≦10 is satisfied.]

[6] 前記(メタ)アクリルモノマー(D)を構成する(メタ)アクリルモノマーのうちの少なくとも1種が、下記の一般式(d-1)で表される化合物である[1]~[5]のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。



〔一般式(d-1)中、R1dは水素原子又はメチル基を表す。R2dは単結合、又は、直鎖もしくは分岐鎖の炭素原子数1~5のアルキレン基を表す。R3dは単結合、エーテル結合(-O-)、エステル結合(-O-(C=O)-)、又は-C-O-を表す。A1dは置換基を有していてもよい芳香環を表す。ndは、1~2を表す。〕
[6] The photocurable composition according to any one of [1] to [5], wherein at least one of the (meth)acrylic monomers constituting the (meth)acrylic monomer (D) is a compound represented by the following general formula (d-1):



[In general formula (d-1), R 1d represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2d represents a single bond, or a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. R 3d represents a single bond, an ether bond (-O-), an ester bond (-O-(C=O)-), or -C 6 H 4 -O-. A 1d represents an aromatic ring which may have a substituent. nd represents 1 or 2.]

[7] 前記(メタ)アクリルモノマー(D)を構成する(メタ)アクリルモノマーのうちの少なくとも1種が、下記一般式(d-2)で表される化合物である[6]に記載の光硬化性組成物。



〔一般式(d-2)中、R1d、R4d及びR5dは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。A2dは置換基を有していてもよい芳香環を表す。ndは、1~2を表す。〕
[7] The photocurable composition according to [6], wherein at least one of the (meth)acrylic monomers constituting the (meth)acrylic monomer (D) is a compound represented by the following general formula (d-2):



[In formula (d-2), R 1d , R 4d and R 5d each independently represent a hydrogen atom or a methyl group. A 2d represents an aromatic ring which may have a substituent. nd represents 1 or 2.]

[8] 前記(メタ)アクリルモノマー(D)を構成する(メタ)アクリルモノマーのうちの少なくとも1種が、下記の一般式(d-3)で表される化合物である[1]~[5]のいずれか1項に記載の光硬化性組成物。



〔一般式(d-3)中、R6dは水素原子又はメチル基を表し、R7dは単結合又はメチレン基を表す。A3dは少なくとも1個の芳香環以外の環構造を表す。〕
[8] The photocurable composition according to any one of [1] to [5], wherein at least one of the (meth)acrylic monomers constituting the (meth)acrylic monomer (D) is a compound represented by the following general formula (d-3):



[In general formula (d-3), R 6d represents a hydrogen atom or a methyl group, R 7d represents a single bond or a methylene group, and A 3d represents at least one ring structure other than an aromatic ring.]

[9] 前記芳香環以外の環構造が、ジシクロペンテニル骨格、ジシクロペンタニル骨格、シクロヘキサン骨格、テトラヒドロフラン骨格、モルホリン骨格、イソボルニル骨格、ノルボルニル骨格、ジオキソラン骨格又はジオキサン骨格を有する環構造である[8]に記載の光硬化性組成物。
[10] 前記(メタ)アクリルモノマー(D)を構成する(メタ)アクリルモノマーのうちの少なくとも1種が、1分子中に少なくとも1個の環構造と、1個の水酸基と、1個の(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する(メタ)アクリルモノマーである[1]~[5]のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
[11] 前記(メタ)アクリルモノマー(D)が、o-フェニルフェノールEO変性アクリレートである[1]~[6]のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
[12] 前記(メタ)アクリルモノマー(D)が、3-フェノキシベンジルアクリレートである[1]~[6]のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
[9] The photocurable composition according to [8], wherein the ring structure other than an aromatic ring is a ring structure having a dicyclopentenyl skeleton, a dicyclopentanyl skeleton, a cyclohexane skeleton, a tetrahydrofuran skeleton, a morpholine skeleton, an isobornyl skeleton, a norbornyl skeleton, a dioxolane skeleton, or a dioxane skeleton.
[10] The photocurable composition according to any one of [1] to [5], wherein at least one of the (meth)acrylic monomers constituting the (meth)acrylic monomer (D) is a (meth)acrylic monomer having at least one ring structure, one hydroxyl group, and one (meth)acryloyloxy group in one molecule.
[11] The photocurable composition according to any one of [1] to [6], wherein the (meth)acrylic monomer (D) is an o-phenylphenol EO-modified acrylate.
[12] The photocurable composition according to any one of [1] to [6], wherein the (meth)acrylic monomer (D) is 3-phenoxybenzyl acrylate.

[13] 前記アクリルモノマー(X)の含有量が、(メタ)アクリルモノマー成分の合計含有量1000質量部に対し、200質量部以上である[1]~[12]のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
[14] 前記アクリルモノマー(D)の含有量が、前記(メタ)アクリルモノマー成分の合計含有量1000質量部に対し、30質量部~800質量部である[1]~[13]のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
[15] 前記光重合開始剤が、アルキルフェノン系化合物及びアシルフォスフィンオキサイド系化合物から選ばれる少なくとも1種である[1]~[14]のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
[16] 前記光重合開始剤の含有量が、(メタ)アクリルモノマー成分の合計含有量1000質量部に対し、1質量部~50質量部である[1]~[15]のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
[13] The photocurable composition according to any one of [1] to [12], wherein the content of the acrylic monomer (X) is 200 parts by mass or more per 1,000 parts by mass of the total content of the (meth)acrylic monomer components.
[14] The photocurable composition according to any one of [1] to [13], wherein the content of the acrylic monomer (D) is 30 parts by mass to 800 parts by mass per 1,000 parts by mass of the total content of the (meth)acrylic monomer components.
[15] The photocurable composition according to any one of [1] to [14], wherein the photopolymerization initiator is at least one selected from the group consisting of alkylphenone compounds and acylphosphine oxide compounds.
[16] The photocurable composition according to any one of [1] to [15], wherein the content of the photopolymerization initiator is 1 part by mass to 50 parts by mass per 1,000 parts by mass of the total content of the (meth)acrylic monomer components.

[17] E型粘度計を用いて測定された、25℃、50rpmにおける粘度が、20mPa・s~3000mPa・sである[1]~[16]のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
[18] 光造形による、人工爪の作製に用いられる<1>~<17>のいずれか1つに記載の光硬化性組成物。
[19] [18]に記載の光硬化性組成物の硬化物である人工爪。
[17] The photocurable composition according to any one of [1] to [16], having a viscosity of 20 mPa·s to 3,000 mPa·s at 25°C and 50 rpm measured using an E-type viscometer.
[18] The photocurable composition according to any one of <1> to <17>, which is used for producing an artificial nail by stereolithography.
[19] An artificial nail which is a cured product of the photocurable composition according to [18].

また、人工爪を高精度で製造できる造形データの生成方法、人工爪の製造方法、及び人工爪の製造システムの具体的な態様は、以下の通りである。
<1> 形成する人工爪の三次元の外形形状を特定可能な形状情報を受け付ける受付ステップと、
三次元の造形データ及び所定の造形情報に基づいて三次元造形装置により光造形された後、所定の硬化条件で硬化装置により光硬化された造形物に生じる収縮状態を、予め定めた予測情報に基づいて予測する予測ステップと、
前記形状情報から得られる前記形成する人工爪の三次元の形状データを、前記予測ステップの予測結果に基づいて補正して、前記形成する人工爪の造形物を前記三次元造形装置により光造形する三次元の造形データを生成する生成ステップと、
前記生成ステップにより生成された前記造形データを出力する出力ステップと、
を含む造形データの生成方法。
Specific aspects of the method for generating modeling data that allows for highly accurate production of an artificial nail, the method for producing an artificial nail, and the system for producing an artificial nail are as follows.
<1> A receiving step of receiving shape information capable of identifying a three-dimensional external shape of an artificial nail to be formed;
a prediction step of predicting, based on predetermined prediction information, a shrinkage state that will occur in a model that has been photo-modeled by a three-dimensional modeling device based on the three-dimensional modeling data and predetermined modeling information and then photo-cured by a curing device under predetermined curing conditions;
a generating step of correcting three-dimensional shape data of the artificial nail to be formed, obtained from the shape information, based on the prediction result of the predicting step, to generate three-dimensional modeling data for optically modeling a model of the artificial nail to be formed by the three-dimensional modeling device;
an output step of outputting the modeling data generated by the generating step;
A method for generating modeling data, comprising:

<2> 前記予測情報には、前記三次元造形装置、前記三次元造形装置において光造形に用いる光造形材料を含む造形条件を示す造形情報、及び前記硬化条件を示す硬化情報を含む<1>の造形データの生成方法。
<3> 前記予測情報には、予め製造された前記人工爪の形状データ、該形状データから生成された造形データ、及び該造形データに基づいて光造形されて光硬化された造形物の硬化後の外形形状を示す三次元の硬化後データが含まれる<1>又は<2>の造形データの生成方法。
<2> The method for generating modeling data according to <1>, wherein the prediction information includes modeling information indicating modeling conditions including the three-dimensional modeling device and a photo-modeling material used for photo-modeling in the three-dimensional modeling device, and curing information indicating the curing conditions.
<3> The method for generating modeling data according to <1> or <2>, wherein the prediction information includes shape data of the artificial nail manufactured in advance, modeling data generated from the shape data, and three-dimensional post-curing data indicating an outer shape of a modeled object after curing that has been photo-modeled and photo-cured based on the modeling data.

<4> 前記造形データに基づいて光造形されて光硬化された造形物の硬化後の外形形状を示す三次元の硬化後データを取得する取得ステップと、
前記取得ステップにおいて取得された前記硬化後データ、該硬化後データに対する前記形成する人工爪の形状データ、該形状データに対して前記予測ステップで予測された予測結果、及び該予測結果に基づいて生成された前記造形データに基づいて前記予測情報を更新する更新ステップと、
を含む<1>から<3>の何れかの造形データの生成方法。
<4> An acquisition step of acquiring three-dimensional post-curing data indicating an outer shape after curing of a model that has been photo-modeled and photo-cured based on the modeling data;
an updating step of updating the prediction information based on the after-curing data acquired in the acquiring step, shape data of the artificial nail to be formed corresponding to the after-curing data, a prediction result predicted in the predicting step for the shape data, and the modeling data generated based on the prediction result;
A method for generating modeling data according to any one of <1> to <3>,

<5> 複数の前記形成する人工爪が基板上に配列されて、前記三次元造形装置により一体に形成されるように、複数の前記形成する人工爪の前記造形データを合成する合成ステップを含む<1>から<4>の何れかの造形データの生成方法。
<6> 前記合成ステップは、複数の前記形成する人工爪の各々を識別可能に特定する識別情報が前記基板上に形成されるデータを付与することを含む<5>の造形データの生成方法。
<7> 前記合成ステップは、各々に前記複数の前記形成する人工爪が配列された複数の前記基板が前記三次元造形装置により並行して光造形されるように前記造形データを合成する<5>又は<6>の造形データの生成方法。
<5> The method for generating modeling data according to any one of <1> to <4>, further comprising a synthesis step of synthesizing the modeling data of a plurality of the artificial nails to be formed so that the plurality of the artificial nails to be formed are arranged on a substrate and integrally formed by the three-dimensional modeling device.
<6> The method for generating modeling data according to <5>, wherein the synthesizing step includes providing data on the substrate that includes identification information for identifiably specifying each of the plurality of artificial nails to be formed.
<7> The method for generating modeling data according to <5> or <6>, wherein the combining step combines the modeling data so that a plurality of the substrates, each of which has a plurality of the artificial nails to be formed arranged thereon, are photo-modeled in parallel by the three-dimensional modeling device.

<8> 形成する人工爪の三次元の外形形状を特定可能な形状情報を受け付ける受付ステップと、
三次元の造形データ及び所定の造形情報に基づいて三次元造形装置により光造形された後、所定の硬化条件で硬化装置により光硬化された造形物に生じる収縮状態を、予め定めた予測情報に基づいて予測する予測ステップと、
前記形状情報から得られる前記形成する人工爪の三次元の形状データを、前記予測ステップの予測結果に基づいて補正して、前記形成する人工爪の造形物を前記三次元造形装置により光造形する三次元の造形データを生成する生成ステップと、
前記生成ステップにより生成された前記造形データに基づき、前記三次元造形装置により造形物を生成する造形ステップと、
前記造形ステップにより造形された前記造形物を更に光硬化させる硬化ステップと、
を含む人工爪の製造方法。
<8> A receiving step of receiving shape information capable of identifying a three-dimensional external shape of the artificial nail to be formed;
a prediction step of predicting, based on predetermined prediction information, a shrinkage state that will occur in a model that has been photo-modeled by a three-dimensional modeling device based on the three-dimensional modeling data and predetermined modeling information and then photo-cured by a curing device under predetermined curing conditions;
a generating step of correcting three-dimensional shape data of the artificial nail to be formed, obtained from the shape information, based on the prediction result of the predicting step, to generate three-dimensional modeling data for optically modeling a model of the artificial nail to be formed by the three-dimensional modeling device;
a modeling step of generating a modeled object by the three-dimensional modeling device based on the modeling data generated by the generating step;
a curing step of further photo-curing the object modeled in the modeling step;
A method for producing an artificial nail comprising the steps of:

<9> 前記硬化ステップにより光硬化された硬化後の造形物から該造形物の外形形状を示す三次元の硬化後データを取得する取得ステップと、
前記硬化後データと前記形成する人工爪の形状データとを比較することで、前記硬化後の造形物を評価する評価ステップと、
を含む<8>の人工爪の製造方法。
<10> 前記評価ステップの評価結果に基づいて、前記予測情報を更新する更新ステップを含む<9>の人工爪の製造方法。
<11> 前記硬化ステップに先立って、前記造形ステップにより光造形された造形物から該造形物の光造形に用いた余剰の光造形材料を除去する洗浄ステップを含む<8>から<10>の何れかの人工爪の製造方法。
<9> an acquiring step of acquiring three-dimensional post-curing data indicating an outer shape of the object from the object photo-cured in the curing step;
an evaluation step of evaluating the hardened object by comparing the hardened data with shape data of the artificial nail to be formed;
The method for producing an artificial nail according to <8>, comprising:
<10> The method for producing an artificial nail according to <9>, further comprising: an updating step of updating the prediction information based on an evaluation result of the evaluation step.
<11> The method for manufacturing an artificial nail according to any one of <8> to <10>, further comprising a cleaning step of removing, prior to the curing step, an excess of the photo-molding material used in the photo-molding of the object from the object photo-molded in the modeling step.

<12> 入力される三次元の造形データに基づいて三次元の造形物を光造形する三次元造形装置と、
前記三次元造形装置により光造形された前記造形物を光硬化させる硬化装置と、
形成する人工爪の三次元の外形形状を特定可能な形状情報を受け付ける受付部、三次元の造形データ及び所定の造形情報に基づいて前記三次元造形装置により光造形された後、所定の硬化条件で前記硬化装置により光硬化された造形物に生じる収縮状態を、予め定められて記憶された予測情報に基づいて予測する予測部、前記形状情報から得られる前記形成する人工爪の三次元の形状データを、前記予測部の予測結果に基づいて補正して、前記形成する人工爪の造形物を前記三次元造形装置により光造形する三次元の造形データを生成する生成部、及び前記造形データを前記三次元造形装置に出力する出力部を含む造形設計装置と、
を有する人工爪の製造システム。
<12> A three-dimensional modeling device that optically models a three-dimensional object based on input three-dimensional modeling data;
a curing device that photo-cures the object photo-modeled by the three-dimensional modeling device;
a modeling design device including: a receiving unit that receives shape information capable of identifying a three-dimensional outer shape of the artificial nail to be formed; a prediction unit that predicts, based on predetermined and stored prediction information, a contraction state that will occur in a model that has been photo-modeled by the three-dimensional modeling device based on the three-dimensional modeling data and predetermined modeling information and then photo-cured by the curing device under predetermined curing conditions; a generation unit that corrects the three-dimensional shape data of the artificial nail to be formed obtained from the shape information based on the prediction result of the prediction unit, and generates three-dimensional modeling data for photo-modeling the model of the artificial nail to be formed by the three-dimensional modeling device; and an output unit that outputs the modeling data to the three-dimensional modeling device;
A system for manufacturing an artificial nail comprising:

<13> 前記予測情報には、前記三次元造形装置、前記三次元造形装置において造形に用いる光造形材料を含む造形条件を示す造形情報、並び前記硬化条件を示す硬化情報が含まれる<12>の人工爪の製造システム。
<14> 前記造形設計装置に記憶された前記予測情報には、予め製造された前記人工爪の形状データ、該形状データから生成された造形データ、及び該造形データに基づいて光造形されて光硬化された造形物の硬化後の外形形状を示す三次元の硬化後データが含まれる<12>又は<13>の人工爪の製造システム。
<15> 前記造形設計装置は、
前記造形データに基づいて光造形されて光硬化された造形物の硬化後の外形形状を示す三次元の硬化後データを取得する取得部と、
前記取得部において取得された前記硬化後データ、該硬化後データに対する前記形成する人工爪の形状データ、該形状データに対して前記予測部で予測された予測結果、及び該予測結果に基づいて生成された前記造形データに基づいて前記予測情報を更新する更新部と、
を含む<12>から<14>の何れかの人工爪の製造システム。
<13> The artificial nail manufacturing system according to <12>, wherein the prediction information includes the three-dimensional printing device, modeling information indicating modeling conditions including a photo-lithography material used for modeling in the three-dimensional printing device, and curing information indicating the curing conditions.
<14> The artificial nail manufacturing system according to <12> or <13>, wherein the prediction information stored in the modeling design device includes shape data of the artificial nail manufactured in advance, modeling data generated from the shape data, and three-dimensional post-curing data indicating an outer shape of a modeled object after curing that has been photo-modeled based on the modeling data and photo-cured.
<15> The modeling design device,
an acquisition unit that acquires three-dimensional post-curing data indicating an outer shape after curing of a model that has been photo-modeled and photo-cured based on the modeling data;
an update unit that updates the prediction information based on the hardened data acquired by the acquisition unit, shape data of the artificial nail to be formed based on the hardened data, a prediction result predicted by the prediction unit based on the shape data, and the modeling data generated based on the prediction result;
A manufacturing system for an artificial nail according to any one of <12> to <14>,

<16> 前記造形設計装置は、
複数の前記形成する人工爪が基板上に配列されて、前記三次元造形装置により一体に形成されるように、複数の前記形成する人工爪の前記造形データを合成する合成部を含む<12>から<15>の何れかの人工爪の製造システム。
<17> 前記造形設計装置の前記合成部は、複数の前記形成する人工爪の各々を識別可能に特定する識別情報が前記基板上に形成されるデータを付与することを含む<16>の人工爪の製造システム。
<18> 前記造形設計装置の前記合成部は、各々に前記複数の前記形成する人工爪が配列された複数の前記基板が前記三次元造形装置により並行して造形されるように前記造形データを合成する<16>又は<17>の人工爪の製造システム。
<16> The modeling design device,
The artificial nail manufacturing system according to any one of <12> to <15>, further comprising a synthesis unit that synthesizes the modeling data of the plurality of artificial nails to be formed so that the plurality of artificial nails to be formed are arranged on a substrate and integrally formed by the three-dimensional modeling device.
<17> The artificial nail manufacturing system according to <16>, wherein the synthesis unit of the shape design device includes data for forming on the substrate identification information that identifiably specifies each of the plurality of artificial nails to be formed.
<18> The artificial nail manufacturing system according to <16> or <17>, wherein the synthesis unit of the modeling design device synthesizes the modeling data so that a plurality of the substrates, each of which has a plurality of the artificial nails to be formed arranged thereon, are modeled in parallel by the three-dimensional modeling device.

<19> 前記硬化装置により光硬化された硬化後の造形物から該造形物の外形形状を示す三次元の硬化後データを取得する取得部、及び前記硬化後データと前記形成する人工爪の形状データとを比較することで、前記硬化後の造形物を評価する評価部を有する評価装置を含む<12>から<18>の何れかの人工爪の製造システム。
<20> 前記造形設計装置は、前記評価装置の前記評価部の評価結果に基づいて、前記予測情報を更新する更新部を含む<19>の人工爪の製造システム。
<19> The artificial nail manufacturing system according to any one of <12> to <18>, including an evaluation device having an acquisition unit that acquires three-dimensional post-curing data indicating an external shape of the hardened object from the hardened object photo-cured by the curing device, and an evaluation unit that evaluates the hardened object by comparing the post-curing data with shape data of the artificial nail to be formed.
<20> The artificial nail manufacturing system according to <19>, wherein the shape design device includes an update unit that updates the prediction information based on an evaluation result of the evaluation unit of the evaluation device.

以上説明したように本発明の一実施形態によれば、人工爪を高精度に製造できる造形データが得られる。また、本発明の一実施形態によれば、人工爪を高精度に製造できる。 As described above, according to one embodiment of the present invention, modeling data that allows for highly accurate production of artificial nails can be obtained. Furthermore, according to one embodiment of the present invention, artificial nails can be produced with high accuracy.

本発明の一実施形態によれば、光造形に用いられ、光硬化後において、曲げ強度及び曲げ弾性率に優れ、更には屈曲耐性及び伸び率にも優れる光硬化性組成物が提供される。
また、本発明の一実施形態によれば、上記光硬化性組成物の硬化物であって、曲げ強度及び曲げ弾性率に優れ、更には屈曲耐性及び伸び率にも優れる人工爪が提供される。
According to one embodiment of the present invention, there is provided a photocurable composition which is used for stereolithography and which, after photocuring, has excellent flexural strength and flexural modulus, as well as excellent flexural resistance and elongation.
According to one embodiment of the present invention, there is provided an artificial nail which is a cured product of the above photocurable composition, and which has excellent flexural strength and flexural modulus, as well as excellent flexural resistance and elongation.

本実施の形態に係る人工爪の製造工程を示す流れ図である。3 is a flow chart showing a manufacturing process of the artificial nail according to the present embodiment. 形成する人工爪及び硬化後の人工爪の概略を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an outline of the artificial nail to be formed and the artificial nail after hardening. 本実施の形態に係る造形設計システムの構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a modeling design system according to an embodiment of the present invention; 人工爪の製造処理を示す流れ図である。1 is a flow chart illustrating a process for manufacturing an artificial nail. 光造形される造形物の一例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of a modeled object produced by optical shaping;

本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において「エーテル結合」とは、通常定義されるとおり、2つの炭化水素基間を酸素原子によって結ぶ結合(即ち、-O-で表される結合)を示す。従って、エステル結合(即ち、-C(=O)-O-)中の「-O-」は、「エーテル結合」には該当しない。
また、本明細書において、「(メタ)アクリルモノマー」は、アクリルモノマー及びメタクリルモノマーの両方を包含する概念である。
また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートの両方を包含する概念である。
また、本明細書において、「(メタ)アクリロイルオキシ基」は、アクリロイルオキシ基及びメタクリロイルオキシ基の両方を包含する概念である。
In this specification, a numerical range expressed using "to" means a range that includes the numerical values before and after "to" as the lower and upper limits.
In addition, in this specification, an "ether bond" refers to a bond connecting two hydrocarbon groups via an oxygen atom (i.e., a bond represented by -O-), as is normally defined. Therefore, the "-O-" in an ester bond (i.e., -C(=O)-O-) does not fall under the category of an "ether bond".
In this specification, the term "(meth)acrylic monomer" is a concept that encompasses both acrylic monomers and methacrylic monomers.
In this specification, the term "(meth)acrylate" is a concept that encompasses both acrylate and methacrylate.
In this specification, the term "(meth)acryloyloxy group" is a concept that encompasses both an acryloyloxy group and a methacryloyloxy group.

[光硬化性組成物]
本発明の一実施形態に係る光硬化性組成物は、光造形に用いられる光硬化性組成物であって、1分子中に水酸基及びカルボキシ基を有さず2個の芳香環と2個の(メタ)アクリロイルオキシ基とを有するジ(メタ)アクリルモノマーから選ばれる少なくとも1種であり重量平均分子量が400以上800以下である(メタ)アクリルモノマー(X)と、1分子中に少なくとも1個の環構造と、1個の(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する(メタ)アクリルモノマーから選ばれる少なくとも1種であり重量平均分子量が130以上350以下である(メタ)アクリルモノマー(D)、並びに、光重合開始剤を含有する光硬化性組成物である。
[Photocurable composition]
A photocurable composition according to one embodiment of the present invention is a photocurable composition used for stereolithography, and contains: (X) at least one kind selected from di(meth)acrylic monomers having no hydroxyl group or carboxy group in one molecule, two aromatic rings and two (meth)acryloyloxy groups, and having a weight average molecular weight of 400 or more and 800 or less; (D) at least one kind selected from (meth)acrylic monomers having at least one ring structure and one (meth)acryloyloxy group in one molecule, and having a weight average molecular weight of 130 or more and 350 or less; and a photopolymerization initiator.

本発明の一実施形態の光硬化性組成物は、上記アクリルモノマー(X)と上記(メタ)アクリルモノマー(D)との組み合わせを含むことにより、光硬化後において、曲げ強度及び曲げ弾性率に優れ、更には屈曲耐性及び伸び率にも優れる。
従って、本実施形態の光硬化性組成物を用い、光造形によって作製された光造形物、好ましくは、人工爪も、曲げ強度及び曲げ弾性率に優れ、更には屈曲耐性及び伸び率にも優れる。 更に、本実施形態の光硬化性組成物は、光造形による人工爪等(つまり、光造形物の好ましい形態の例、以下同じ。)の作製に適した粘度を有し、光硬化後において曲げ強度、曲げ弾性率、屈曲耐性、引張強度及び伸び率が人工爪として好適な範囲である。つまり、本実施形態の光硬化性組成物は光硬化人工爪組成物とすることができる。
The photocurable composition of one embodiment of the present invention contains a combination of the acrylic monomer (X) and the (meth)acrylic monomer (D) and, after photocuring, is excellent in flexural strength and flexural modulus, and further, is excellent in flexural resistance and elongation.
Therefore, a photo-molded object, preferably an artificial nail, produced by photo-molding using the photo-curable composition of this embodiment has excellent bending strength and bending modulus, and also has excellent bending resistance and elongation. Furthermore, the photo-curable composition of this embodiment has a viscosity suitable for producing an artificial nail or the like by photo-molding (i.e., an example of a preferred form of a photo-molded object, the same applies below), and after photo-curing, the bending strength, bending modulus, bending resistance, tensile strength and elongation are within the range suitable for an artificial nail. In other words, the photo-curable composition of this embodiment can be a photo-curable artificial nail composition.

本明細書中において、「(メタ)アクリルモノマー成分」とは、光硬化性組成物に含まれる(メタ)アクリルモノマー全体を指す。
「(メタ)アクリルモノマー成分」には、少なくとも(メタ)アクリルモノマー(X)及び(メタ)アクリルモノマー(D)が含まれる。
「(メタ)アクリルモノマー成分」には、他の(メタ)アクリルモノマーが含まれていてもよい。
In this specification, the term "(meth)acrylic monomer component" refers to all (meth)acrylic monomers contained in the photocurable composition.
The "(meth)acrylic monomer component" includes at least the (meth)acrylic monomer (X) and the (meth)acrylic monomer (D).
The "(meth)acrylic monomer component" may contain other (meth)acrylic monomers.

本実施形態の光硬化性組成物では、(メタ)アクリルモノマー(X)を含むことにより、(メタ)アクリルモノマー(X)に代えて、1分子中に水酸基及びカルボキシ基を有さず1個の芳香環と1個の(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する(メタ)アクリルモノマーを含む場合と比較して、光硬化後の曲げ強度及び曲げ弾性率が向上する。 In the photocurable composition of this embodiment, the inclusion of (meth)acrylic monomer (X) improves the bending strength and bending modulus after photocuring, compared to a case in which a (meth)acrylic monomer having no hydroxyl group or carboxy group in one molecule and one aromatic ring and one (meth)acryloyloxy group is included instead of (meth)acrylic monomer (X).

本実施形態の光硬化性組成物では、(メタ)アクリルモノマー(X)を含むことにより、(メタ)アクリルモノマー(X)に代えて、1分子中に水酸基及びカルボキシ基を有さず1個の芳香環と2個の(メタ)アクリロイルオキシ基とを有するジ(メタ)アクリルモノマーを含む場合と比較して、モノマーの結晶性が高くなりすぎる現象が抑制され、光硬化性組成物の粘度が低減される。 In the photocurable composition of this embodiment, by including (meth)acrylic monomer (X), the phenomenon of the monomer becoming too crystalline is suppressed and the viscosity of the photocurable composition is reduced, compared to when a di(meth)acrylic monomer having no hydroxyl group or carboxy group in one molecule and one aromatic ring and two (meth)acryloyloxy groups is included instead of (meth)acrylic monomer (X).

本実施形態の光硬化性組成物では、(メタ)アクリルモノマー(X)を含むことにより、(メタ)アクリルモノマー(X)に代えて、1分子中に水酸基及びカルボキシ基を有さず3個以上の芳香環を有する(メタ)アクリルモノマーを用いた場合と比較して、光硬化性組成物の粘度が低減される。 In the photocurable composition of this embodiment, the (meth)acrylic monomer (X) is contained, and thus the viscosity of the photocurable composition is reduced compared to the case where a (meth)acrylic monomer having no hydroxyl group or carboxy group and three or more aromatic rings in one molecule is used instead of the (meth)acrylic monomer (X).

前記光硬化性組成物では、(メタ)アクリルモノマー(X)を含むことにより、(メタ)アクリルモノマー(X)に代えて、1分子中に水酸基及びカルボキシ基を有さず3個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(メタ)アクリルモノマーを用いた場合と比較して、光硬化後の屈曲耐性、引張強度及び伸び率が向上する。 In the photocurable composition, the inclusion of (meth)acrylic monomer (X) improves the bending resistance, tensile strength, and elongation percentage after photocuring, compared to a case where a (meth)acrylic monomer having no hydroxyl group or carboxy group and three or more (meth)acryloyloxy groups in one molecule is used instead of (meth)acrylic monomer (X).

また、(メタ)アクリルモノマー(X)の重量平均分子量の上限である800は、光硬化後の、曲げ強度及び曲げ弾性率の観点から設けられた上限である。
なお、(メタ)アクリルモノマー(X)の重量平均分子量の下限である400は、モノマーの製造容易性又は入手容易性の観点から設けられた下限である。
The upper limit of the weight average molecular weight of the (meth)acrylic monomer (X), 800, is set from the viewpoint of the bending strength and bending modulus after photocuring.
The lower limit of the weight average molecular weight of the (meth)acrylic monomer (X), 400, is a lower limit set from the viewpoint of ease of production or availability of the monomer.

更に、本実施形態の光硬化性組成物では、(メタ)アクリルモノマー(D)を含むことにより、光硬化後の屈曲耐性が向上する。また、メタ)アクリルモノマー(D)を含むことにより、光硬化後の曲げ強度、曲げ弾性率、屈曲耐性、引張強度及び伸び率がバランス良く優れている。
理由は明らかではないが、(メタ)アクリルモノマー(D)が少なくとも1つの環構造を有することによって、(メタ)アクリルモノマー(X)の環構造と(メタ)アクリルモノマー(D)の環構造の分子間力および(メタ)アクリルモノマー(D)の環構造同士の分子間力が強まることにより屈曲耐性が向上していると考えられる。
(メタ)アクリルモノマー(D)の重量平均分子量の上限である350は、光硬化後の、曲げ強度及び曲げ弾性率の観点から設けられた上限である。
(メタ)アクリルモノマー(D)の重量平均分子量の下限である130は、モノマーの製造容易性又は入手容易性の観点から設けられた下限である。
Furthermore, in the photocurable composition of the present embodiment, the inclusion of the (meth)acrylic monomer (D) improves the bending resistance after photocuring. In addition, the inclusion of the (meth)acrylic monomer (D) provides a well-balanced and excellent bending strength, bending modulus, bending resistance, tensile strength, and elongation after photocuring.
Although the reason is not clear, it is considered that the (meth)acrylic monomer (D) has at least one ring structure, which strengthens the intermolecular force between the ring structure of the (meth)acrylic monomer (X) and the ring structure of the (meth)acrylic monomer (D) and between the ring structures of the (meth)acrylic monomer (D), thereby improving the bending resistance.
The upper limit of the weight average molecular weight of the (meth)acrylic monomer (D) is 350, which is an upper limit set from the viewpoint of the bending strength and bending modulus after photocuring.
The lower limit of the weight average molecular weight of the (meth)acrylic monomer (D), 130, is a lower limit set from the viewpoint of ease of production or availability of the monomer.

本実施形態の光硬化性組成物は、得られる人工爪等の実用性の観点から、光硬化後において、以下の曲げ強度(曲げ強さ)及び以下の曲げ弾性率を満たすことが好ましい。
即ち、本実施形態の光硬化性組成物は、80mm×10mm×厚さ4mmの大きさに造形して造形物とし、得られた造形物に対し5J/cmの条件で紫外線照射して光硬化させて光造形物(即ち、硬化物。以下同じ。)とし、ISO178(又は、JIS K7171)に準拠して曲げ強度(曲げ強さ)を測定したときに、この曲げ強度(曲げ強さ)が、10MPa以上を満たすことが好ましく、40MPa以上を満たすことがさらに好ましく、60MPa以上を満たすことがより好ましい。
また、本実施形態の光硬化性組成物は、80mm×10mm×厚さ4mmの大きさに造形して造形物とし、得られた造形物に対し5J/cmの条件で紫外線照射して光硬化させて光造形物とし、ISO178(又は、JIS K7171)に準拠して曲げ弾性率を測定したときに、この曲げ弾性率が、400MPa以上であることが好ましく、1500MPa以上を満たすことがさらに好ましく、2000MPa以上を満たすことがより好ましい。
From the viewpoint of practicality of the resulting artificial nail and the like, the photocurable composition of this embodiment preferably satisfies the following flexural strength (flexural strength) and flexural modulus after photocuring.
That is, the photocurable composition of this embodiment is shaped into a shape measuring 80 mm × 10 mm × 4 mm thick, and the resulting shape is irradiated with ultraviolet light at 5 J/ cm2 to photocure it into a photomolded object (i.e., a cured product; the same applies below). When the flexural strength (flexural strength) is measured in accordance with ISO178 (or JIS K7171), it is preferable that this flexural strength (flexural strength) be 10 MPa or more, more preferably 40 MPa or more, and even more preferably 60 MPa or more.
Furthermore, the photocurable composition of this embodiment is shaped into a structure measuring 80 mm × 10 mm × 4 mm thick, and the resulting structure is irradiated with ultraviolet light at 5 J/ cm2 to photocure it into a photopolymerized object. When the flexural modulus is measured in accordance with ISO 178 (or JIS K7171), the flexural modulus is preferably 400 MPa or more, more preferably 1500 MPa or more, and even more preferably 2000 MPa or more.

本実施形態の光硬化性組成物は、得られる人工爪等の実用性の観点から、光硬化後において、以下の屈曲耐性を満たすことが好ましい。
即ち、光硬化性樹脂組成物を、3Dプリンタを用い、外径8mm、内径7.5mm(厚みが0.5mm)で、円周90°、長さ15mmの大きさに造形し、波長365nmの紫外線を5J/cmの条件で照射して本硬化させることにより光造形物とし、得られた造形物5個を、縦50mm、横50mm、高さ50mmの金属製立方体の下に1枚置き、上から20kg重の荷重をかけた後、割れたか否かを目視で確認したときに、5枚割れずに形状を保持することが好ましい。
From the viewpoint of practicality of the resulting artificial nail and the like, the photocurable composition of this embodiment preferably satisfies the following bending resistance after photocuring.
That is, the photocurable resin composition is shaped using a 3D printer to have an outer diameter of 8 mm, an inner diameter of 7.5 mm (thickness of 0.5 mm), a circumference of 90°, and a length of 15 mm, and then irradiated with ultraviolet light of 365 nm wavelength at 5 J/ cm2 to fully cure the composition to produce a photo-modeled object. Five of the resulting objects are placed one under a metal cube of 50 mm length, 50 mm width, and 50 mm height, and a load of 20 kg is applied from above. When the object is visually inspected to see if it has cracked, it is preferable that the five objects retain their shape without cracking.

また、本実施形態の光硬化性樹脂組成物を、3Dプリンタを用い、外径8mm、内径7mm(厚みが1.0mm)で、円周90°、長さ15mmの大きさに造形し、波長365nmの紫外線を5J/cmの条件で照射して本硬化させることにより光造形物とし、得られた造形物5個を、縦50mm、横50mm、高さ50mmの金属製立方体の下に1枚置き、上から20kg重の荷重をかけた後、割れたか否かを目視で確認したときに、5枚割れずに形状を保持することが好ましい。 Furthermore, the photocurable resin composition of this embodiment is shaped using a 3D printer to have an outer diameter of 8 mm, an inner diameter of 7 mm (thickness of 1.0 mm), a circumference of 90°, and a length of 15 mm, and is then fully cured by irradiating it with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm at 5 J/ cm2 to form a photo-molded object. Five of the resulting objects are placed under a metal cube having a length of 50 mm, a width of 50 mm, and a height of 50 mm, and a load of 20 kg is applied from above. When the object is visually inspected to see if it has cracked, it is preferable that the five objects retain their shape without cracking.

本実施形態の光硬化性組成物は、得られる人工爪等の実用性の観点から、光硬化後において、以下の引張強度及び伸び率を満たすことが好ましい。
即ち、光硬化性樹脂組成物を、3Dプリンタを用い、30mm×10mm×厚さ0.5mmの大きさに造形し、波長365nmの紫外線を5J/cmの条件で照射して本硬化させることにより光造形物とし、ISO527-1(又は、JIS K7161)に記載されている方法に準拠し、得られた造形物(つまり、引張試験片)を、引張り試験装置を用い、チャック間距離20mm、引張速度5mm/分の条件で測定し、引張試験片が破断した時の引張強度が15MPa以上であることが好ましく、40MPa以上であることが好ましい。また、引張試験片が破断した時の伸び率が10%以上であることが好ましく、好ましくは20%以上であることがさらに好ましい。
From the viewpoint of practicality of the resulting artificial nail and the like, the photocurable composition of this embodiment preferably satisfies the following tensile strength and elongation after photocuring.
That is, the photocurable resin composition is shaped to a size of 30 mm x 10 mm x 0.5 mm thick using a 3D printer, and then irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm at 5 J/cm 2 to effect main curing to produce a photo-modeled object, and the resulting object (i.e., a tensile test piece) is measured using a tensile tester under conditions of a chuck distance of 20 mm and a tensile speed of 5 mm/min, and the tensile strength at the time the tensile test piece breaks is preferably 15 MPa or more, and more preferably 40 MPa or more. In addition, the elongation at the time the tensile test piece breaks is preferably 10% or more, and more preferably 20% or more.

また、本実施形態の光硬化性組成物の光硬化後のガラス転移温度(Tg)は特に制限はないが、曲げ強度、曲げ弾性率、屈曲耐性、引張強度及び伸び率のバランスの観点から、光硬化後のガラス転移温度(Tg)は、20~100℃であることが好ましく、40~80℃であることがさらに好ましい。 The glass transition temperature (Tg) of the photocurable composition of this embodiment after photocuring is not particularly limited, but from the viewpoint of the balance of flexural strength, flexural modulus, flexural resistance, tensile strength, and elongation, the glass transition temperature (Tg) after photocuring is preferably 20 to 100°C, and more preferably 40 to 80°C.

本実施形態において、「光造形」は、3Dプリンタを用いた三次元造形方法のうちの1種である。
光造形の方式としては、SLA(Stereo Lithography Apparatus)方式、DLP(Digital Light Processing)方式、インクジェット方式などが挙げられる。
本実施形態の光硬化性組成物は、SLA方式又はDLP方式の光造形に特に好適である。
In this embodiment, "stereolithography" is one of the three-dimensional modeling methods using a 3D printer.
Examples of photolithography methods include a stereo lithography apparatus (SLA) method, a digital light processing (DLP) method, and an inkjet method.
The photocurable composition of this embodiment is particularly suitable for stereolithography by the SLA method or DLP method.


本発明の一実施形態において「光造形」は、造形材料を用いた立体像の造形において、造形材料として光造形材料を用いた造形(造形物の製造)としている。また、本実施の形態において「光硬化」は、光造形により得られた造形物を更に光により硬化させることをいう。
本実施の形態における光造形は、三次元造形装置(以下、3Dプリンタという)を用いた三次元造形方法のうちの一種である。具体的な光造形の方式としては、SLA(Stereo Lithography Apparatus)方式、DLP(Digital Light Processing)方式、及びインクジェット方式などが挙げられる。

In one embodiment of the present invention, "photo-fabrication" refers to the fabrication of a three-dimensional image using a photo-fabrication material (manufacturing a model). In addition, in this embodiment, "photo-curing" refers to further curing a model obtained by photo-fabrication with light.
The stereolithography in this embodiment is one type of three-dimensional modeling method using a three-dimensional modeling device (hereinafter, referred to as a 3D printer). Specific stereolithography methods include a stereolithography apparatus (SLA) method, a digital light processing (DLP) method, and an inkjet method.

SLA方式としては、スポット状の紫外線レーザー光を光硬化性組成物に照射することにより立体造形物を得る方式が挙げられる。
SLA方式によって人工爪等を作製する場合、例えば、液状の光硬化性組成物を容器に貯留し、液状光硬化性組成物の液面に所望のパターンが得られるようにスポット状の紫外線レーザー光を選択的に照射して光硬化性組成物を硬化させ、所望の厚みの硬化層を造形テーブル上に形成し、次いで、造形テーブルを移動(即ち、上昇又は下降)させ、硬化層の上に1層分の液状光硬化性組成物を供給し、同様に硬化させ、連続した硬化層を得る積層操作を繰り返せばよい。
The SLA method includes a method in which a photocurable composition is irradiated with spot-shaped ultraviolet laser light to obtain a three-dimensional object.
When producing an artificial nail or the like by the SLA method, for example, a liquid photocurable composition is stored in a container, and the liquid surface of the liquid photocurable composition is selectively irradiated with spot-like ultraviolet laser light so as to obtain a desired pattern, thereby curing the photocurable composition and forming a cured layer of a desired thickness on a modeling table, and then the modeling table is moved (i.e., raised or lowered), and one layer of liquid photocurable composition is supplied on top of the cured layer, which is similarly cured, and the lamination operation is repeated to obtain successive cured layers.

DLP方式としては、面状の光を光硬化性組成物に照射することにより立体造形物を得る方式が挙げられる。DLP方式によって立体造形物を得る方法については、例えば、特許第5111880号公報及び特許第5235056号公報の記載を適宜参照することができる。
DLP方式によって造形物としての人工爪や歯科補綴物等を作製する場合、例えば、光源として高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプなどのレーザー光以外の光を発射するランプ、LEDなどを用い、光源と光硬化性組成物の造形面との間に、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面状描画マスクを配置し、前記面状描画マスクを介して光硬化性組成物の造形面に光を照射して所定の形状パターンを有する硬化層を順次積層させればよい。
The DLP method includes a method of obtaining a three-dimensional object by irradiating a photocurable composition with planar light. For a method of obtaining a three-dimensional object by the DLP method, for example, the descriptions in Japanese Patent No. 5111880 and Japanese Patent No. 5235056 can be appropriately referred to.
When producing a molded object such as an artificial nail or a dental prosthesis by the DLP method, for example, a lamp that emits light other than laser light, such as a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, or a low-pressure mercury lamp, or an LED, is used as a light source, and a planar drawing mask having a plurality of digital micromirror shutters arranged in a planar manner is placed between the light source and the molded surface of the photocurable composition, and light is irradiated through the planar drawing mask to the molded surface of the photocurable composition to sequentially laminate cured layers having a predetermined shape pattern.

インクジェット方式としては、インクジェットノズルから光硬化性組成物の液滴を基材に連続的に吐出し、基材に付着した液滴に光を照射することにより立体造形物を得る方式が挙げられる。
インクジェット方式によって人工爪等を作製する場合、例えば、インクジェットノズル及び光源を備えるヘッドを平面内で走査させつつ、インクジェットノズルから光硬化性組成物を基材に吐出し、かつ吐出された光硬化性組成物に光を照射して硬化層を形成し、これらの操作を繰り返して、硬化層を順次積層させればよい。
An example of the inkjet method is a method in which droplets of a photocurable composition are continuously discharged from an inkjet nozzle onto a substrate, and the droplets attached to the substrate are irradiated with light to obtain a three-dimensional object.
When producing an artificial nail or the like by the inkjet method, for example, a photocurable composition is ejected from the inkjet nozzle onto a substrate while a head equipped with an inkjet nozzle and a light source is scanned within a plane, and the ejected photocurable composition is irradiated with light to form a cured layer, and these operations are repeated to sequentially stack the cured layers.

本実施形態の光硬化性組成物は、光造形による人工爪等の作製に対する適性の観点から、E型粘度計を用いて測定された、25℃、50rpmにおける粘度が、20mPa・s~3000mPa・sであることが好ましく、20mPa・s~1500mPa・sであることがさらに好ましく、20~1200mPa・sであることが特に好ましい。前記粘度の範囲の下限は、30mPa・sであることがより好ましく、40mPa・sであることが特に好ましい。 From the viewpoint of suitability for producing artificial nails and the like by photolithography, the photocurable composition of this embodiment has a viscosity measured at 25°C and 50 rpm using an E-type viscometer of preferably 20 mPa·s to 3000 mPa·s, more preferably 20 mPa·s to 1500 mPa·s, and particularly preferably 20 to 1200 mPa·s. The lower limit of the viscosity range is more preferably 30 mPa·s, and particularly preferably 40 mPa·s.

また、光造形の方式に応じて、光硬化性組成物の、25℃、50rpmにおける粘度を調整してもよい。
例えば、SLA方式により人工爪等を作製する場合、前記粘度は、20mPa・s~3000mPa・sであることが好ましく、20mPa・s~1500mPa・sであることがさらに好ましく、30mPa・s~1200mPa・sであることが特に好ましい。
例えば、DLP方式により人工爪等を作製する場合、前記粘度は、50mPa・s~500mPa・sであることが好ましく、50mPa・s~250mPa・sであることがより好ましい。
例えば、インクジェット方式により人工爪等を作製する場合、前記粘度は、20mPa・s~500mPa・sであることが好ましく、20mPa・s~100mPa・sであることが好ましい。
The viscosity of the photocurable composition at 25° C. and 50 rpm may be adjusted depending on the type of stereolithography.
For example, when artificial nails or the like are produced by the SLA method, the viscosity is preferably 20 mPa·s to 3000 mPa·s, more preferably 20 mPa·s to 1500 mPa·s, and particularly preferably 30 mPa·s to 1200 mPa·s.
For example, when artificial nails or the like are produced by the DLP method, the viscosity is preferably 50 mPa·s to 500 mPa·s, and more preferably 50 mPa·s to 250 mPa·s.
For example, when artificial nails or the like are produced by an inkjet method, the viscosity is preferably from 20 mPa·s to 500 mPa·s, and more preferably from 20 mPa·s to 100 mPa·s.

次に、本実施形態の光硬化性組成物の成分について説明する。 Next, the components of the photocurable composition of this embodiment will be described.

<(メタ)アクリルモノマー(X)>
本実施形態の光硬化性組成物における(メタ)アクリルモノマー成分は、(メタ)アクリルモノマー(X)を含む。
(メタ)アクリルモノマー(X)は、1分子中に水酸基及びカルボキシ基を有さず2個の芳香環と2個の(メタ)アクリロイルオキシ基とを有するジ(メタ)アクリルモノマーから選ばれる少なくとも1種であり、重量平均分子量が400以上800以下である。
本実施形態の光硬化性組成物において、(メタ)アクリルモノマー(X)は、主として、光硬化後の曲げ強度及び曲げ弾性率向上に寄与する。
<(Meth)acrylic monomer (X)>
The (meth)acrylic monomer component in the photocurable composition of this embodiment includes a (meth)acrylic monomer (X).
The (meth)acrylic monomer (X) is at least one selected from di(meth)acrylic monomers having no hydroxyl group or carboxy group in one molecule, and having two aromatic rings and two (meth)acryloyloxy groups, and has a weight average molecular weight of 400 or more and 800 or less.
In the photocurable composition of this embodiment, the (meth)acrylic monomer (X) mainly contributes to improving the flexural strength and flexural modulus after photocuring.

上記(メタ)アクリルモノマー(X)は、1分子中に水酸基及びカルボキシ基を有さず2個の芳香環と2個の(メタ)アクリロイルオキシ基とを有するジ(メタ)アクリルモノマーの1種のみからなるものであってもよいし、このジ(メタ)アクリルモノマーの2種以上からなる混合物であってもよい。 The (meth)acrylic monomer (X) may be a di(meth)acrylic monomer having no hydroxyl or carboxyl groups in one molecule and two aromatic rings and two (meth)acryloyloxy groups, or may be a mixture of two or more di(meth)acrylic monomers.

(メタ)アクリルモノマー(X)を構成するジ(メタ)アクリルモノマーのうちの少なくとも1種は、光硬化後の破壊靱性をより向上させる観点から、1分子中にエーテル結合を有することが好ましい。
詳細には、(メタ)アクリルモノマー(X)を構成するジ(メタ)アクリルモノマーのうちの少なくとも1種が1分子中にエーテル結合を有することにより、分子運動の自由度が増し、光硬化後の硬化物に柔軟性が付与されることで靱性が向上し、その結果、上記硬化物の破壊靱性(即ち、光硬化性組成物の光硬化後の破壊靱性)が向上する。
At least one of the di(meth)acrylic monomers constituting the (meth)acrylic monomer (X) preferably has an ether bond in one molecule, from the viewpoint of further improving the fracture toughness after photocuring.
In detail, at least one of the di(meth)acrylic monomers constituting the (meth)acrylic monomer (X) has an ether bond in one molecule, which increases the degree of freedom of molecular motion and imparts flexibility to the cured product after photocuring, thereby improving toughness, and as a result, the fracture toughness of the cured product (i.e., the fracture toughness of the photocurable composition after photocuring) is improved.

上記ジ(メタ)アクリルモノマーのうちの少なくとも1種は、1分子中に1個以上10個以下のエーテル結合を有することがより好ましい。
上記ジ(メタ)アクリルモノマーのうちの少なくとも1種において、1分子中のエーテル結合の数が10個以下であると、光硬化後の曲げ強度及び曲げ弾性率がより向上する。
1分子中のエーテル結合の数は、光硬化後の曲げ強度及び曲げ弾性率をより向上させる観点から、2個以上6個以下であることが更に好ましく、2個以上4個以下であることが特に好ましい。
At least one of the di(meth)acrylic monomers more preferably has 1 to 10 ether bonds in one molecule.
When at least one of the di(meth)acrylic monomers has 10 or less ether bonds in one molecule, the flexural strength and flexural modulus after photocuring are further improved.
From the viewpoint of further improving the bending strength and bending modulus after photocuring, the number of ether bonds in one molecule is more preferably from 2 to 6, and particularly preferably from 2 to 4.

上記ジ(メタ)アクリルモノマーのうちの少なくとも1種は、光硬化性組成物の粘度を低減させ、光硬化後の、破壊靱性、曲げ強度、及び曲げ弾性率をより向上させる観点から、下記一般式(x-1)で表される化合物であることが更に好ましい。 At least one of the di(meth)acrylic monomers is more preferably a compound represented by the following general formula (x-1), from the viewpoint of reducing the viscosity of the photocurable composition and further improving the fracture toughness, bending strength, and bending modulus after photocuring.



一般式(x-1)中、R1x、R2x、R11x、及びR12xは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。R3x及びR4xは、それぞれ独立に、直鎖又は分岐鎖の炭素原子数2~4のアルキレン基を表す。mx及びnxは、それぞれ独立に、0~10を表す。但し、1≦(mx+nx)≦10を満たす。 In the general formula (x-1), R 1x , R 2x , R 11x , and R 12x each independently represent a hydrogen atom or a methyl group. R 3x and R 4x each independently represent a linear or branched alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. mx and nx each independently represent 0 to 10, provided that 1≦(mx+nx)≦10 is satisfied.

一般式(x-1)中にR3xが複数存在する場合、複数のR3xは同一であっても異なっていてもよい。R4xについても同様である。 When a plurality of R 3x are present in the general formula (x-1), the plurality of R 3x may be the same or different. The same applies to R 4x .

前記一般式(x-1)では、R1x及びR2xは、メチル基であることが好ましい。
また、R3x及びR4xは、それぞれ独立に、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、1-メチルエチレン基、1-エチルエチレン基又は2-メチルトリメチレン基であることが好ましく、エチレン基又は1-メチルエチレン基であることがより好ましい。
さらに、R3x及びR4xは、共にエチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、1-メチルエチレン基又は2-メチルトリメチレン基であることが好ましく、共にエチレン基又は1-メチルエチレン基であることがより好ましい。
また、mx+nxは1~10であるが、光硬化後の曲げ強度及び曲げ弾性率をより向上させる観点から、2~6であることが特に好ましい。
In the general formula (x-1), R 1x and R 2x are preferably methyl groups.
Furthermore, R 3x and R 4x each independently preferably represent an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a 1-methylethylene group, a 1-ethylethylene group, or a 2-methyltrimethylene group, and more preferably an ethylene group or a 1-methylethylene group.
Furthermore, both of R 3x and R 4x are preferably an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a 1-methylethylene group or a 2-methyltrimethylene group, and more preferably an ethylene group or a 1-methylethylene group.
Furthermore, mx+nx is from 1 to 10, and is particularly preferably from 2 to 6 from the viewpoint of further improving the bending strength and bending modulus after photocuring.

(メタ)アクリルモノマー(X)を構成するジ(メタ)アクリルモノマーのうちの少なくとも1種は、光硬化性組成物の粘度を低減させ、光硬化後の、破壊靱性、曲げ強度、及び曲げ弾性率をより向上させる観点から、下記一般式(x-2)で表される化合物であることが更に好ましい。 At least one of the di(meth)acrylic monomers constituting the (meth)acrylic monomer (X) is more preferably a compound represented by the following general formula (x-2), from the viewpoint of reducing the viscosity of the photocurable composition and further improving the fracture toughness, flexural strength, and flexural modulus after photocuring.



一般式(x-2)中、R5x、R6x、R7x、R8x、R11x、及びR12xは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。mx及びnxは、それぞれ独立に、0~10を表す。但し、1≦(mx+nx)≦10満たす。 In formula (x-2), R 5x , R 6x , R 7x , R 8x , R 11x and R 12x each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and mx and nx each independently represent an integer from 0 to 10, provided that 1≦(mx+nx)≦10 is satisfied.

一般式(x-2)中にR5xが複数存在する場合、複数のR5xは、同一であっても異なっていてもよい。R6x、R7x、及びR8xの各々についても同様である。 When a plurality of R 5x are present in general formula (x-2), the plurality of R 5x may be the same or different. The same applies to each of R 6x , R 7x , and R 8x .

一般式(x-2)において、R5x及びR6xのうちの一方がメチル基であって他方が水素原子であり、かつ、R7x及びR8xのうちの一方がメチル基であって他方が水素原子であることが好ましい。
一般式(x-2)において、特に好ましくは、R5x及びR8xが共にメチル基であって、R6x及びR7xが共に水素原子であることである。
In general formula (x-2), it is preferred that one of R 5x and R 6x is a methyl group and the other is a hydrogen atom, and that one of R 7x and R 8x is a methyl group and the other is a hydrogen atom.
In general formula (x-2), it is particularly preferable that R 5x and R 8x are both methyl groups, and R 6x and R 7x are both hydrogen atoms.

また、mx+nxは1~10であるが、光硬化後の曲げ強度及び曲げ弾性率をより向上させる観点から、2~6であることが特に好ましい。 In addition, mx+nx is 1 to 10, but from the viewpoint of further improving the bending strength and bending modulus after photocuring, it is particularly preferable that it is 2 to 6.

(メタ)アクリルモノマー(X)の具体例としては、エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート(EO=2mol、2.2mol、2.6mol、3mol、4mol、又は10mol)、プロポキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート(PO=2mol、3mol、4mol、又は8mol)、エトキシ化ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート(EO=2mol、2.2mo1l、2.6mol、3mol、4mol、又は10mol)等が挙げられる。
例として、エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、及びエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレートの構造式を下記に示す。
Specific examples of the (meth)acrylic monomer (X) include ethoxylated bisphenol A di(meth)acrylate (EO=2 mol, 2.2 mol, 2.6 mol, 3 mol, 4 mol, or 10 mol), propoxylated bisphenol A di(meth)acrylate (PO=2 mol, 3 mol, 4 mol, or 8 mol), and ethoxylated bisphenol F di(meth)acrylate (EO=2 mol, 2.2 mol, 2.6 mol, 3 mol, 4 mol, or 10 mol).
As examples, the structural formulae of ethoxylated bisphenol A di(meth)acrylate and ethoxylated bisphenol A dimethacrylate are shown below.

本実施形態の光硬化性組成物において、(メタ)アクリルモノマー(X)の含有量は、(メタ)アクリルモノマー成分の合計含有量1000質量部に対し、組成物の粘度低減、並びに、光硬化後の曲げ強度及び曲げ弾性率向上の観点から、200質量部以上であることが好ましく、300質量部以上であることがより好ましく、400質量部以上であることが更に好ましく、500質量部以上であることが更に好ましく、550質量部以上であることが更に好ましい。
また、(メタ)アクリルモノマー(X)の含有量は、(メタ)アクリルモノマー成分の合計含有量1000質量部に対し、1000質量部未満であれば特に制限はないが、光硬化後の破壊靱性の観点から、950質量部以下であることが好ましく、900質量部以下であることがより好ましく、850質量部以下であることが更に好ましい。
In the photocurable composition of this embodiment, the content of the (meth)acrylic monomer (X) is, from the viewpoint of reducing the viscosity of the composition and improving the flexural strength and flexural modulus after photocuring, preferably 200 parts by mass or more, more preferably 300 parts by mass or more, even more preferably 400 parts by mass or more, even more preferably 500 parts by mass or more, and even more preferably 550 parts by mass or more, per 1000 parts by mass of the total content of the (meth)acrylic monomer components.
In addition, the content of the (meth)acrylic monomer (X) is not particularly limited as long as it is less than 1000 parts by mass relative to 1000 parts by mass of the total content of the (meth)acrylic monomer components. From the viewpoint of fracture toughness after photocuring, however, it is preferably 950 parts by mass or less, more preferably 900 parts by mass or less, and even more preferably 850 parts by mass or less.

<(メタ)アクリルモノマー(D)>
本実施形態の光硬化性組成物は、(メタ)アクリルモノマー(D)を含む。
(メタ)アクリルモノマー(D)は、1分子中に少なくとも1個の環構造と、1個の(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する(メタ)アクリルモノマーから選ばれる少なくとも1種であり重量平均分子量が130以上350以下である。
(メタ)アクリルモノマー成分が(メタ)アクリルモノマー(D)を含むことによって、光硬化後の屈曲耐性が顕著に向上する。
(メタ)アクリルモノマー(D)は、1分子中に少なくとも1個の環構造と、1個の(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する(メタ)アクリルモノマーの1種のみからなるものであってもよいし、前記(メタ)アクリルモノマーの2種以上からなる混合物であってもよい。
<(Meth)acrylic monomer (D)>
The photocurable composition of this embodiment contains a (meth)acrylic monomer (D).
The (meth)acrylic monomer (D) is at least one selected from (meth)acrylic monomers having at least one ring structure and one (meth)acryloyloxy group in one molecule, and has a weight average molecular weight of 130 or more and 350 or less.
When the (meth)acrylic monomer component contains the (meth)acrylic monomer (D), the bending resistance after photocuring is significantly improved.
The (meth)acrylic monomer (D) may consist of only one type of (meth)acrylic monomer having at least one ring structure and one (meth)acryloyloxy group in one molecule, or may be a mixture of two or more types of the (meth)acrylic monomers.

(メタ)アクリルモノマー(D)を構成する(メタ)アクリルモノマーのうちの少なくとも1種は、光硬化後の屈曲耐性をより向上させる観点から、下記一般式(d-1)で表される化合物であることが好ましい。 From the viewpoint of further improving bending resistance after photocuring, it is preferable that at least one of the (meth)acrylic monomers constituting (D) is a compound represented by the following general formula (d-1):

一般式(d-1)中、R1dは水素原子又はメチル基を表す。R2dは単結合、又は、直鎖又もしくは分岐鎖の炭素原子数1~5のアルキレン基を表す。R3dは単結合、エーテル結合(-O-)、エステル結合(-O-(C=O)-)、又は-C-O-を表す。A1dは置換基を有していてもよい芳香環を表す。ndは、1~2を表す。また、一般式(d-1)中、エーテル結合又はエステル結合(アクリロイルオキシ基に含まれるものを除く)が1個又は2個含まれることが好ましい。 In general formula (d-1), R 1d represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2d represents a single bond, or a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. R 3d represents a single bond, an ether bond (-O-), an ester bond (-O-(C=O)-), or -C 6 H 4 -O-. A 1d represents an aromatic ring which may have a substituent. nd represents 1 or 2. In addition, general formula (d-1) preferably contains 1 or 2 ether bonds or ester bonds (excluding those contained in an acryloyloxy group).

1dにおける芳香環の置換基としてはアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、又はブチル基等)、アリール基、アルキルアリール基、アリールオキシ基等が挙げられる。
1dにおける置換基を有していてもよい芳香環としては、例えば、フェニル基、フェニルエーテル基、ビフェニル基、テルペニル基、ベンズヒドリル基、ジフェニルアミノ基、ベンゾフェノン基、ナフチル基、アントラセニル基又はフェナンスレニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クミル基、スチリル基又はノニルフェニル基があげられる。
1dにおける芳香環としては、フェニル基、フェニルエーテル基、ビフェニル基、ナフチル基、クミル基又はノニルフェニル基が好ましい。
Examples of the substituent on the aromatic ring in A 1d include an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group), an aryl group, an alkylaryl group, and an aryloxy group.
Examples of the aromatic ring in A 1d which may have a substituent include a phenyl group, a phenyl ether group, a biphenyl group, a terpenyl group, a benzhydryl group, a diphenylamino group, a benzophenone group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a phenanthrenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a mesityl group, a cumyl group, a styryl group, and a nonylphenyl group.
The aromatic ring in A 1d is preferably a phenyl group, a phenyl ether group, a biphenyl group, a naphthyl group, a cumyl group or a nonylphenyl group.

2dにおける直鎖又もしくは分岐鎖の炭素原子数1~5のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、n-プロピレン基、イソプロピレン基、n-ブチレン基、イソブチレン基、sec-ブチレン基、tert-ブチレン基、n-ペンチレン基、イソペンチレン基、ネオペンチレン基、sec-ペンチレン基、tert-ペンチレン基又は3-ペンチレン基があげられる。R2dは、単結合、メチレン基またはエチレン基であることが好ましい。
3dは、エーテル結合又はエステル結合であることが好ましい。
Examples of the linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms for R 2d include a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, an isopropylene group, an n-butylene group, an isobutylene group, a sec-butylene group, a tert-butylene group, an n-pentylene group, an isopentylene group, a neopentylene group, a sec-pentylene group, a tert-pentylene group, and a 3-pentylene group. R 2d is preferably a single bond, a methylene group, or an ethylene group.
R 3d is preferably an ether bond or an ester bond.

一般式(d-1)で表される(メタ)アクリルモノマーの具体例としては、例えば、フェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、3-フェノキシベンジル(メタ)アクリレート、o-フェニルフェノールEO変性(メタ)アクリレート、o-フェニルフェノール(メタ)アクリレート、p-クミルフェノール(メタ)アクリレート、p-ノニルフェノール(メタ)アクリレート、p-メチルフェノール(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール-(メタ)アクリル酸-安息香酸エステル、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェニルグリシジルエーテル(メタ)アクリル酸付加物、フェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール(メタ)アクリル酸安息香酸エステル、ナフトキシEO変性(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリート、EO変性p-クミルフェノール(メタ)アクリレートまたはノニルフェノールEO変性(メタ)アクリレート(好ましくは、EO=1~2mol)があげられる。
これらの中でも、一般式(d-1)で表される(メタ)アクリルモノマーは、o-フェニルフェノールEO変性(メタ)アクリレートまたは3-フェノキシベンジル(メタ)アクリレートであることが特に好ましい。ここで、「EO変性」とはエチレンオキシドユニット(即ち、-CH-CH-O-)の構造を有することを意味する。
フェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、3-フェノキシベンジル(メタ)アクリレート、o-フェニルフェノールEO変性(メタ)アクリレート(EO=1mol)、フェニルグリシジルエーテル(メタ)アクリル酸付加物、2-ヒドロキシエチルメタクリートの構造式を以下に示す。
Specific examples of the (meth)acrylic monomer represented by general formula (d-1) include, for example, phenoxyethylene glycol (meth)acrylate, 3-phenoxybenzyl (meth)acrylate, o-phenylphenol EO-modified (meth)acrylate, o-phenylphenol (meth)acrylate, p-cumylphenol (meth)acrylate, p-nonylphenol (meth)acrylate, p-methylphenol (meth)acrylate, neopentyl glycol-(meth)acrylic acid-benzoic acid ester, benzyl (meth)acrylate, acrylate, phenyl (meth)acrylate, phenyl glycidyl ether (meth)acrylic acid adduct, phenoxyethylene glycol (meth)acrylate, phenoxydiethylene glycol (meth)acrylate, neopentyl glycol (meth)acrylic acid benzoate, naphthoxy EO-modified (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, EO-modified p-cumylphenol (meth)acrylate, or nonylphenol EO-modified (meth)acrylate (preferably, EO=1 to 2 mol).
Among these, the (meth)acrylic monomer represented by general formula (d-1) is particularly preferably o-phenylphenol EO-modified (meth)acrylate or 3-phenoxybenzyl (meth)acrylate, where "EO-modified" means having an ethylene oxide unit (i.e., -CH 2 -CH 2 -O-) structure.
The structural formulae of phenoxyethylene glycol (meth)acrylate, 3-phenoxybenzyl (meth)acrylate, o-phenylphenol EO-modified (meth)acrylate (EO=1 mol), phenyl glycidyl ether (meth)acrylic acid adduct, and 2-hydroxyethyl methacrylate are shown below.

(メタ)アクリルモノマー(D)を構成する(メタ)アクリルモノマーのうちの少なくとも1種は、光硬化後の屈曲耐性、引張強度及び伸び率をより向上させる観点から、下記一般式(d-2)で表される化合物であることがより好ましい。 From the viewpoint of further improving the bending resistance, tensile strength, and elongation percentage after photocuring, it is more preferable that at least one of the (meth)acrylic monomers constituting (D) is a compound represented by the following general formula (d-2).

一般式(d-2)中、R1d、R4d及びR5dは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。A2dは置換基を有していてもよい少なくとも1個の芳香環を表す。ndは、1~2を表す。A2dにおける芳香環の例及び好ましい芳香環の例は、A1dで例示されたものをそのまま適用することができる。 In general formula (d-2), R 1d , R 4d and R 5d each independently represent a hydrogen atom or a methyl group. A 2d represents at least one aromatic ring which may have a substituent. nd represents 1 to 2. Examples of the aromatic ring in A 2d and preferred examples of the aromatic ring are the same as those exemplified for A 1d .

一般式(d-2)中にR4dが複数存在する場合、複数のR4dは、同一であっても異なっていてもよい。R5dについても同様である。
(メタ)アクリルモノマー(D)の重量平均分子量は130以上350以下であるが、150以上300以下であることが好ましく、150以上280以下であることがより好ましい。
When a plurality of R 4d are present in general formula (d-2), the plurality of R 4d may be the same or different. The same applies to R 5d .
The weight average molecular weight of the (meth)acrylic monomer (D) is 130 or more and 350 or less, preferably 150 or more and 300 or less, and more preferably 150 or more and 280 or less.

(メタ)アクリルモノマー(D)を構成する(メタ)アクリルモノマーのうちの少なくとも1種は、光硬化後の屈曲耐性及び伸び率をより向上させる観点から、下記一般式(d-3)で表される化合物であることもまた好ましい。 From the viewpoint of further improving the bending resistance and elongation percentage after photocuring, it is also preferable that at least one of the (meth)acrylic monomers constituting the (meth)acrylic monomer (D) is a compound represented by the following general formula (d-3).

一般式(d-3)中、R6dは水素原子又はメチル基を表し、R7dは単結合又はメチレン基を表す。A3dは少なくとも1個の芳香環以外の環構造を表す。
芳香環以外の環構造は特に限定されず、単環構造でもよいし多環構造でもよい。芳香環以外の環構造の環員数は限定されないが、5~12員環であることが好ましい。また、芳香環以外の環構造は、脂環構造又はヘテロ環構造が好ましい。ヘテロ環構造におけるヘテロ原子としては、O、S及び/又はNが挙げられる。
In formula (d-3), R 6d represents a hydrogen atom or a methyl group, R 7d represents a single bond or a methylene group, and A 3d represents at least one ring structure other than an aromatic ring.
The ring structure other than the aromatic ring is not particularly limited, and may be a monocyclic structure or a polycyclic structure. The number of ring members of the ring structure other than the aromatic ring is not limited, but a 5- to 12-membered ring is preferable. In addition, the ring structure other than the aromatic ring is preferably an alicyclic structure or a heterocyclic structure. Examples of heteroatoms in the heterocyclic structure include O, S and/or N.

芳香環以外の環構造としては、例えば、ジシクロペンテニル骨格、ジシクロペンタニル骨格、シクロヘキサン骨格、テトラヒドロフラン骨格、モルホリン骨格、イソボルニル骨格、ノルボルニル骨格、ジオキソラン骨格又はジオキサン骨格、シクロプロパン骨格、シクロブタン骨格、シクロペンタン骨格、シクロヘプタン骨格、シクロオクタン骨格、シクロプロペン骨格、シクロブテン骨格、シクロペンテン骨格、シクロヘキセン骨格、シクロヘプテン骨格、シクロオクテン骨格、シクロヘキサジエン骨格、シクロオクタジエン骨格、ノルボルネン骨格、ノルボルナジエン骨格、ノルボルナン骨格、エチレンイミン骨格、エチレンオキシド骨格、エチレンスルフィド骨格、アザシクロブタン骨格、オキセタン骨格、チエタン骨格、ピロリジン骨格、イミダゾリジン骨格、ピラゾリジン骨格、テトラヒドロチオフェン骨格、ピペリジン骨格、ピペラジン骨格、テトラヒドロピラン骨格、テトラヒドロチオピラン骨格、アゼパン骨格、オキセパン骨格、チエパン骨格又はイミダゾリン骨格が挙げられる。 Examples of ring structures other than aromatic rings include a dicyclopentenyl skeleton, a dicyclopentanyl skeleton, a cyclohexane skeleton, a tetrahydrofuran skeleton, a morpholine skeleton, an isobornyl skeleton, a norbornyl skeleton, a dioxolane skeleton or a dioxane skeleton, a cyclopropane skeleton, a cyclobutane skeleton, a cyclopentane skeleton, a cycloheptane skeleton, a cyclooctane skeleton, a cyclopropene skeleton, a cyclobutene skeleton, a cyclopentene skeleton, a cyclohexene skeleton, a cycloheptene skeleton, a cyclooctene skeleton, and a cyclohexadiene skeleton. skeleton, cyclooctadiene skeleton, norbornene skeleton, norbornadiene skeleton, norbornane skeleton, ethyleneimine skeleton, ethylene oxide skeleton, ethylene sulfide skeleton, azacyclobutane skeleton, oxetane skeleton, thietane skeleton, pyrrolidine skeleton, imidazolidine skeleton, pyrazolidine skeleton, tetrahydrothiophene skeleton, piperidine skeleton, piperazine skeleton, tetrahydropyran skeleton, tetrahydrothiopyran skeleton, azepane skeleton, oxepane skeleton, thiepane skeleton, or imidazoline skeleton.

また、一般式(d-3)で表される(メタ)アクリルモノマーのうちの少なくとも1種は、吸水を抑制する観点から、イミド構造を含まない化合物であることが好ましい。
即ち、一般式(d-3)で表される(メタ)アクリルモノマーは、光硬化後の曲げ強度及び曲げ弾性率をより向上させる観点から、下記の一般式(d-4)で表される化合物であることが更に好ましい。
In addition, at least one of the (meth)acrylic monomers represented by general formula (d-3) is preferably a compound not containing an imide structure, from the viewpoint of suppressing water absorption.
That is, from the viewpoint of further improving the bending strength and bending modulus after photocuring, the (meth)acrylic monomer represented by general formula (d-3) is more preferably a compound represented by the following general formula (d-4):

一般式(d-4)中、R6dは、水素原子又はメチル基を表す。R7dは単結合又はメチレン基を表す。A4dは、ジシクロペンテニル骨格、ジシクロペンタニル骨格、シクロヘキサン骨格、テトラヒドロフラン骨格、モルホリン骨格、イソボルニル骨格、ノルボルニル骨格、ジオキソラン骨格又はジオキサン骨格を有する環構造を表す。
一般式(d-4)中、A4dで表される環構造は、アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等)等の置換基を有していてもよい。
In general formula (d-4), R 6d represents a hydrogen atom or a methyl group, R 7d represents a single bond or a methylene group, and A 4d represents a ring structure having a dicyclopentenyl skeleton, a dicyclopentanyl skeleton, a cyclohexane skeleton, a tetrahydrofuran skeleton, a morpholine skeleton, an isobornyl skeleton, a norbornyl skeleton, a dioxolane skeleton, or a dioxane skeleton.
In general formula (d-4), the ring structure represented by A 4d may have a substituent such as an alkyl group (eg, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, etc.).

一般式(d-4)で表される(メタ)アクリルモノマーの重量平均分子量は130以上350以下であるが、150以上240以下であることが好ましく、180以上230以下であることがより好ましい。 The weight average molecular weight of the (meth)acrylic monomer represented by general formula (d-4) is 130 or more and 350 or less, preferably 150 or more and 240 or less, and more preferably 180 or more and 230 or less.

一般式(d-4)で表される(メタ)アクリルモノマーとしては、例えば、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、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、シクロヘキシル(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、(メタ)アクリロイルモルフォリン、4-tert-ブチルシクロヘキサノール(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、(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチルアクリレート、環状トリメチロールプロパンフォルマルアクリレート、等が挙げられる。 Examples of the (meth)acrylic monomer represented by general formula (d-4) include isobornyl (meth)acrylate, norbornyl (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, (meth)acryloylmorpholine, 4-tert-butylcyclohexanol (meth)acrylate, cyclohexanedimethanol di(meth)acrylate, (2-methyl-2-ethyl-1,3-dioxolan-4-yl)methyl acrylate, cyclic trimethylolpropane formal acrylate, and the like.

本実施形態の光硬化性組成物において、上記(メタ)アクリルモノマー(D)含有量は、(メタ)アクリルモノマー成分の合計含有量1000質量部に対し、30質量部~800質量部であることが好ましく、50質量部~700質量部であることがより好ましい。 In the photocurable composition of this embodiment, the content of the (meth)acrylic monomer (D) is preferably 30 parts by mass to 800 parts by mass, and more preferably 50 parts by mass to 700 parts by mass, per 1000 parts by mass of the total content of the (meth)acrylic monomer components.

本実施形態の光硬化性組成物における(メタ)アクリルモノマー成分は、発明の効果を奏する範囲で、前述した、(メタ)アクリルモノマー(X)、及び(メタ)アクリルモノマー(D)以外のその他の(メタ)アクリルモノマーを少なくとも1種含んでいてもよい。
但し、(メタ)アクリルモノマー成分中における、(メタ)アクリルモノマー(X)及び(メタ)アクリルモノマー(D)の合計含有量は、(メタ)アクリルモノマー成分の全量に対し、60質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが更に好ましい。また、この合計含有量は、(メタ)アクリルモノマー成分の全量に対し、100質量%であってもよい。
The (meth)acrylic monomer component in the photocurable composition of this embodiment may contain at least one other (meth)acrylic monomer than the above-mentioned (meth)acrylic monomer (X) and (meth)acrylic monomer (D), as long as the effects of the invention are achieved.
However, the total content of the (meth)acrylic monomer (X) and the (meth)acrylic monomer (D) in the (meth)acrylic monomer component is preferably 60% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and even more preferably 90% by mass or more, based on the total amount of the (meth)acrylic monomer component. This total content may be 100% by mass based on the total amount of the (meth)acrylic monomer component.

<光重合開始剤>
本実施形態の光硬化性組成物は、光重合開始剤を含有する。
光重合開始剤は、光を照射することでラジカルを発生するものであれば特に限定されないが、光造形の際に用いる光の波長でラジカルを発生するものであることが好ましい。
光造形の際に用いる光の波長としては、一般的には365nm~500nmが挙げられるが、実用上好ましくは365nm~430nmであり、より好ましくは365nm~420nmである。
<Photopolymerization initiator>
The photocurable composition of this embodiment contains a photopolymerization initiator.
The photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it generates radicals when irradiated with light, but it is preferable that the photopolymerization initiator generates radicals at the wavelength of light used in stereolithography.
The wavelength of light used in stereolithography is generally 365 nm to 500 nm, but in practice, it is preferably 365 nm to 430 nm, and more preferably 365 nm to 420 nm.

光造形の際に用いる光の波長でラジカルを発生する光重合開始剤としては、例えば、アルキルフェノン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド系化合物、チタノセン系化合物、オキシムエステル系化合物、ベンゾイン系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、α-アシロキシムエステル系化合物、フェニルグリオキシレート系化合物、ベンジル系化合物、アゾ系化合物、ジフェニルスルフィド系化合物、有機色素系化合物、鉄-フタロシアニン系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、アントラキノン系化合物等が挙げられる。
これらのうち、反応性等の観点から、アルキルフェノン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド系化合物が好ましい。
Examples of photopolymerization initiators that generate radicals at the wavelength of light used in stereolithography include alkylphenone compounds, acylphosphine oxide compounds, titanocene compounds, oxime ester compounds, benzoin compounds, acetophenone compounds, benzophenone compounds, thioxanthone compounds, α-acyloxime ester compounds, phenylglyoxylate compounds, benzyl compounds, azo compounds, diphenyl sulfide compounds, organic dye compounds, iron-phthalocyanine compounds, benzoin ether compounds, and anthraquinone compounds.
Among these, from the viewpoint of reactivity and the like, alkylphenone compounds and acylphosphine oxide compounds are preferred.

アルキルフェノン系化合物としては、例えば、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン(Irgacure184:BASF社製)が挙げられる。
アシルフォスフィンオキサイド系化合物としては、例えば、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(Irgacure819:BASF社製)、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド(IrgacureTPO:BASF社製)などが挙げられる。
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(Irgacure819:BASF社製)、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド(IrgacureTPO:BASF社製)の構造式を以下に示す。
An example of the alkylphenone compound is 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Irgacure 184: manufactured by BASF).
Examples of the acylphosphine oxide compound include bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide (Irgacure 819: manufactured by BASF Corporation), 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide (Irgacure TPO: manufactured by BASF Corporation), and the like.
The structural formulae of bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide (Irgacure 819: manufactured by BASF Corporation) and 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide (Irgacure TPO: manufactured by BASF Corporation) are shown below.

本実施形態の光硬化性組成物は、光重合開始剤を1種のみ含有していてもよいし、2種以上含有していてもよい。
本実施形態の光硬化性組成物中における光重合開始剤の含有量(2種以上である場合には総含有量)は、(メタ)アクリルモノマー成分の合計含有量1000質量部に対し、1質量部~50質量部であることが好ましく、2質量部~30質量部であることがより好ましく、3質量部~25質量部であることが更に好ましい。
The photocurable composition of this embodiment may contain only one type of photopolymerization initiator, or may contain two or more types of photopolymerization initiators.
The content of the photopolymerization initiator in the photocurable composition of this embodiment (the total content when two or more types are used) is preferably 1 part by mass to 50 parts by mass, more preferably 2 parts by mass to 30 parts by mass, and even more preferably 3 parts by mass to 25 parts by mass, relative to 1000 parts by mass of the total content of the (meth)acrylic monomer components.

<その他の成分>
本実施形態の光硬化性組成物は、必要に応じ、(メタ)アクリルモノマー成分及び光重合開始剤以外のその他の成分を少なくとも1種含んでいてもよい。
但し、(メタ)アクリルモノマー成分及び光重合開始剤の総含有量は、光硬化性組成物の全量に対し、60質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが更に好ましい。
<Other ingredients>
The photocurable composition of this embodiment may contain at least one other component other than the (meth)acrylic monomer component and the photopolymerization initiator, as necessary.
However, the total content of the (meth)acrylic monomer component and the photopolymerization initiator is preferably 60 mass % or more, more preferably 80 mass % or more, and even more preferably 90 mass % or more, based on the total amount of the photocurable composition.

その他の成分としては、色材が挙げられる。
例えば、本実施形態の光硬化性組成物を人工爪の作製に用いる場合、審美性の観点から、光硬化性組成物に色材を含有させることにより、所望の色調に着色してもよい。
色材としては、顔料、染料、色素等が挙げられる。より具体的には、色材として、合成タール色素、合成タール色素のアルミニウムレーキ、無機顔料、天然色素などが挙げられる。
The other components include coloring materials.
For example, when the photocurable composition of this embodiment is used to prepare an artificial nail, the photocurable composition may contain a coloring material to color it to a desired color tone from the viewpoint of aesthetics.
Examples of the coloring material include pigments, dyes, coloring materials, etc. More specifically, examples of the coloring material include synthetic tar coloring materials, aluminum lakes of synthetic tar coloring materials, inorganic pigments, and natural coloring materials.

また、その他の成分としては、上記(メタ)アクリルモノマー成分以外のその他の硬化性樹脂(例えば、上記(メタ)アクリルモノマー成分以外のその他の硬化性モノマー等)も挙げられる。 Other components include other curable resins other than the above (meth)acrylic monomer components (for example, other curable monomers other than the above (meth)acrylic monomer components, etc.).

また、その他の成分としては、熱重合開始剤も挙げられる。
本実施形態の光硬化性組成物が熱重合開始剤を含有する場合には、光硬化と熱硬化との併用が可能となる。熱重合開始剤としては、例えば、熱ラジカル発生剤、アミン化合物などが挙げられる。
Other components include a thermal polymerization initiator.
When the photocurable composition of the present embodiment contains a thermal polymerization initiator, photocuring and thermal curing can be performed in combination. Examples of the thermal polymerization initiator include a thermal radical generator and an amine compound.

また、その他の成分としては、シランカップリング剤(例えば3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン)等のカップリング剤、ゴム剤、イオントラップ剤、イオン交換剤、レベリング剤、可塑剤、消泡剤等の添加剤が挙げられる。 Other components include additives such as coupling agents such as silane coupling agents (e.g., 3-acryloxypropyltrimethoxysilane), rubber agents, ion trapping agents, ion exchange agents, leveling agents, plasticizers, and defoamers.

本実施形態の光硬化性組成物の調製方法は特に制限されず、アクリルモノマー(X)、(メタ)アクリルモノマー(D)、及び光重合開始剤(及び必要に応じその他の成分)を混合する方法が挙げられる。
各成分を混合する手段は特に限定されず、例えば、超音波による溶解、双腕式攪拌機、ロール混練機、2軸押出機、ボールミル混練機、及び遊星式撹拌機等の手段が含まれる。
本実施形態の光硬化性組成物は、各成分を混合した後、フィルタでろ過して不純物を取り除き、さらに真空脱泡処理を施すことによって調製してもよい。
The method for preparing the photocurable composition of this embodiment is not particularly limited, and examples thereof include a method of mixing the acrylic monomer (X), the (meth)acrylic monomer (D), and the photopolymerization initiator (and other components as necessary).
The means for mixing the components is not particularly limited, and examples thereof include ultrasonic dissolution, a twin-arm mixer, a roll mixer, a twin-screw extruder, a ball mill mixer, and a planetary mixer.
The photocurable composition of this embodiment may be prepared by mixing the components, filtering the mixture through a filter to remove impurities, and then subjecting the mixture to a vacuum degassing treatment.

[光硬化物]
本実施形態の光硬化性組成物を用いて光硬化を行うに当たっては、特に制限されず、公知の方法及び装置のいずれも使用できる。例えば、本実施形態の光硬化性組成物からなる薄膜を形成する工程と、該薄膜に対して光を照射し硬化層を得る工程とを複数回繰り返すことにより、硬化層を複数積層させ、所望の形状の光硬化物を製造する方法が挙げられる。なお、得られる光硬化物はそのまま用いてもよいし、更に光照射、加熱等によるポストキュアなどを行って、その力学的特性、形状安定性などを向上させた後に用いてもよい。
[Photocured product]
When photocuring is performed using the photocurable composition of the present embodiment, there is no particular limitation, and any of the known methods and devices can be used. For example, a method of laminating multiple cured layers by repeating a process of forming a thin film made of the photocurable composition of the present embodiment and a process of irradiating the thin film with light to obtain a cured layer multiple times to produce a photocured product of a desired shape can be mentioned. The obtained photocured product may be used as it is, or may be used after further performing post-cure by light irradiation, heating, etc. to improve its mechanical properties, shape stability, etc.

[人工爪]
本実施形態の光硬化性組成物の硬化物(即ち、光造形物)としては、人工爪が特に好ましい。本実施形態の光硬化性組成物の硬化物である人工爪は、曲げ強度、曲げ弾性率、屈曲耐性、引張強度及び伸び率に優れる。
本実施形態の人工爪のサイズは特に限定されず、所望のサイズの人工爪を製造することができる。また、本実施形態の人工爪はセットであってもよい。
また、本実施形態の人工爪は、一部分のみが本実施形態の光硬化性組成物を用いて作製されていてもよく、全体が本実施形態の光硬化性組成物を用いて作製されていてもよい。
[Artificial nails]
As the cured product (i.e., photo-modeled product) of the photocurable composition of this embodiment, an artificial nail is particularly preferred. The artificial nail, which is the cured product of the photocurable composition of this embodiment, has excellent bending strength, bending modulus, bending resistance, tensile strength, and elongation.
The size of the artificial nail of this embodiment is not particularly limited, and an artificial nail of a desired size can be manufactured. The artificial nail of this embodiment may be a set.
Moreover, the artificial nail of the present embodiment may be produced either partially using the photocurable composition of the present embodiment or entirely using the photocurable composition of the present embodiment.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。なお、以下の説明の中で「装置」(つまり、デバイス)は所定の機能を有するデバイスであればよく、独立した機器として存在してもよいし、他の機能をも有する機器の一部として存在してもよい。例えば、三次元造形装置、硬化装置、光硬化装置、造形設計装置、三次元形状測定装置及び評価装置は、それぞれが説明される箇所に記載の機能を有していればどのような形態で存在していてもよい。例えば、光硬化装置は、3Dプリンタに組み込まれた光照射機能を有するデバイスであってもよいし、3Dプリンタとは独立した機器であってもよい。
図1には、本実施の形態に係る人工爪の製造工程の概略が示されている。本実施の形態に係る人工爪の製造工程は、受付部としての形状取得工程80、設計部としての設計工程82、造形部としての造形工程84、洗浄工程86、硬化部としての硬化工程88を含む。人工爪は、形状取得工程80、設計工程82、造形工程84、洗浄工程86、及び硬化工程88を経て、装飾等の施されていない無地の人工爪として製造される。なお、本実施の形態において、洗浄工程86は、造形工程84の後処理として造形工程84に含まれても良く、また、洗浄工程86は、硬化工程88の前処理として硬化工程88に含まれても良い。
An example of an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the following description, an "apparatus" (i.e., a device) may be any device having a predetermined function, and may exist as an independent device or as a part of a device having other functions. For example, a three-dimensional modeling device, a curing device, a photocuring device, a modeling design device, a three-dimensional shape measuring device, and an evaluation device may exist in any form as long as they have the functions described in the respective descriptions. For example, a photocuring device may be a device having a light irradiation function incorporated in a 3D printer, or may be a device independent of the 3D printer.
1 shows an outline of the manufacturing process of the artificial nail according to the present embodiment. The manufacturing process of the artificial nail according to the present embodiment includes a shape acquisition process 80 as a receiving section, a design process 82 as a design section, a modeling process 84 as a modeling section, a cleaning process 86, and a hardening process 88 as a hardening section. The artificial nail is manufactured as a plain artificial nail without decoration or the like through the shape acquisition process 80, the design process 82, the modeling process 84, the cleaning process 86, and the hardening process 88. In the present embodiment, the cleaning process 86 may be included in the modeling process 84 as a post-processing of the modeling process 84, or the cleaning process 86 may be included in the hardening process 88 as a pre-processing of the hardening process 88.

本実施の形態では、ラピッドプロトタイプ法を応用して三次元のデータ(以下、造形データともいう)に基づいて人工爪の立体像(即ち、三次元モデル、以下、造形物ともいう)を作成する。造形手法としては、結合剤噴射法、指向性エネルギー体積法、材料抽出法、材料噴射法、粉末床溶融結合法、シート積層法、液槽光重合法のほか、積層造形法、光造形法、粉末造形法、熱溶解積層法、及びインクジェット法等、何れを適用しても良い。 In this embodiment, a rapid prototype method is applied to create a three-dimensional image (i.e., a three-dimensional model, hereinafter also referred to as a molded object) of an artificial nail based on three-dimensional data (hereinafter also referred to as molding data). As a molding method, any of the following may be applied: binder jetting, directed energy volumetric imaging, material extraction, material jetting, powder bed fusion, sheet lamination, liquid vat photopolymerization, as well as additive manufacturing, photolithography, powder modeling, fused deposition modeling, and inkjet printing.

本実施の形態に係る造形工程84では、光造形材料として光硬化性組成物を用い、光造形により人工爪とする造形物を製造する。光造形の方法および光硬化性組成物の粘度については上記に記載の通りである。 In the modeling process 84 according to this embodiment, a photocurable composition is used as the photo-modeling material, and a model to be an artificial nail is produced by photo-modeling. The method of photo-modeling and the viscosity of the photocurable composition are as described above.

本実施の形態に係る造形工程84においては、SLA方式、DLP方式、及びインクジェット方式の何れかが適用された3Dプリンタが用いられ、3Dプリンタが三次元のデータ(以下、造形データ)により動作して造形物を製造する。なお、3Dプリンタは、SLA方式、DLP方式、及びインクジェット方式以外の方式が適用されても良い。 In the modeling process 84 according to this embodiment, a 3D printer using any of the SLA method, DLP method, and inkjet method is used, and the 3D printer operates based on three-dimensional data (hereinafter, modeling data) to manufacture a model. Note that the 3D printer may use a method other than the SLA method, DLP method, and inkjet method.

洗浄工程86では、造形工程84において光硬化性組成物を用いて光造形により製造した造形物から、余剰となった光硬化性組成物を洗い落として除去する。即ち、造形物に付着している硬化していない光硬化性組成物を除去する。 In the cleaning process 86, excess photocurable composition is washed off and removed from the object produced by stereolithography using the photocurable composition in the modeling process 84. In other words, uncured photocurable composition adhering to the object is removed.

本実施の形態に係る硬化工程88では、光硬化性組成物を更に光硬化して人工爪を仕上げる。硬化工程88では、予め設定された光硬化条件に基づいて、造形物に対する光硬化を行う。硬化条件には、光硬化装置の指定、及び光硬化装置の動作条件の指定が含まされる。硬化工程88では、硬化条件において指定された光硬化装置を用い、硬化条件において設定された動作条件に基づいて、造形物に対する光硬化を行うことで、人工爪を製造する。
本実施の形態において、光造形及び光硬化に適用する光(例えば、レーザー光)としては、任意の波長の光を適用できるが、比較的高い光エネルギーが得られる波長の光であることが好ましく、例えば、波長が320nm~420nmであることがより好ましい。これにより、光造形及び光硬化の際のエネルギー効率を向上できて、効果的に光造形及び光硬化を行うことができる。
In the curing step 88 according to this embodiment, the photocurable composition is further photocured to finish the artificial nail. In the curing step 88, the shaped object is photocured based on preset photocuring conditions. The curing conditions include designation of a photocuring device and designation of operating conditions of the photocuring device. In the curing step 88, the artificial nail is manufactured by photocuring the shaped object using the photocuring device designated in the curing conditions and based on the operating conditions set in the curing conditions.
In this embodiment, the light (e.g., laser light) used for photo-modeling and photo-curing can be light of any wavelength, but light of a wavelength that can provide relatively high light energy is preferable, and for example, a wavelength of 320 nm to 420 nm is more preferable. This can improve the energy efficiency during photo-modeling and photo-curing, and photo-modeling and photo-curing can be performed effectively.

形状取得工程80は、形成する人工爪の形状、寸法に関する形状情報を受け付ける。形成する人工爪の形状、寸法に関する形状情報には、形成する人工爪の外形、長さ、幅、厚さ、長さ方向の反り(即ち、湾曲)の度合い、及び幅方向の反りの度合いを含めた立体的形状を特定しうる情報が含まれることが好ましい。このような、人工爪の形状情報としては、少なくとも人の爪(以下、素爪という)の表面に接する面(以下、人工爪の裏面という)の形状を示す三次元のデータ、及び形成する人工爪の裏面の各位置における厚さを含む情報が適用される。即ち、人工爪の形状情報には、形成する人工爪の立体形状(即ち、外形形状)を特定可能な三次元データ(以下、形状データという)又は形状データを生成可能なデータが含まれる。なお、人工爪の裏面は、素爪から外れた面(例えば、爪先から突出する面等)を含む。 The shape acquisition process 80 receives shape information related to the shape and dimensions of the artificial nail to be formed. The shape information related to the shape and dimensions of the artificial nail to be formed preferably includes information that can specify the three-dimensional shape of the artificial nail to be formed, including the external shape, length, width, thickness, degree of warping in the length direction (i.e., curvature), and degree of warping in the width direction. Such shape information of the artificial nail applies information that includes at least three-dimensional data indicating the shape of the surface (hereinafter referred to as the back surface of the artificial nail) that contacts the surface of the human nail (hereinafter referred to as the bare nail), and the thickness at each position of the back surface of the artificial nail to be formed. In other words, the shape information of the artificial nail includes three-dimensional data (hereinafter referred to as shape data) that can specify the three-dimensional shape (i.e., external shape) of the artificial nail to be formed, or data that can generate shape data. Note that the back surface of the artificial nail includes a surface that is outside the bare nail (for example, a surface that protrudes from the tip of the nail, etc.).

形状取得工程80は、形成する人工爪の形状、寸法に関する形状情報を受け付けのみならず、三次元形状測定装置(即ち、3Dスキャナー)を用いて、形成する人工爪の形状及び寸法に関する形状情報を読み取って取得しても良い。
形状取得工程80において取得する人工爪の形状情報には、依頼者、及び形成する人工爪の装着対象を特定する情報が含まれることが好ましい。即ち、形成する人工爪の形状情報には、誰の指の爪に装着することを目的とするものか又は人工爪の形成を依頼した顧客を特定する情報(例えば、顧客情報)が含まれることが好ましい。また、形状情報には、少なくとも、左右何れの手足の指に装着されるものかを示す情報と共に、第1指(即ち、母指、親指)、第2指(即ち、示指、人差し指)、第3指(即ち、中指)、第4指(即ち、薬指)、及び第5指(即ち、小指)の何れの爪に装着されるものかを示す情報(即ち、対象情報)が含まれることが好ましい。
The shape acquisition process 80 may not only receive shape information regarding the shape and dimensions of the artificial nail to be formed, but may also read and acquire shape information regarding the shape and dimensions of the artificial nail to be formed using a three-dimensional shape measuring device (i.e., a 3D scanner).
The shape information of the artificial nail acquired in the shape acquisition step 80 preferably includes information identifying the client and the target of the artificial nail to be formed. That is, the shape information of the artificial nail to be formed preferably includes information identifying whose fingernail the artificial nail is intended to be attached to or the customer who requested the formation of the artificial nail (e.g., customer information). In addition, the shape information preferably includes at least information indicating which finger or toe the artificial nail is to be attached to, and information indicating which of the first finger (i.e., thumb), second finger (i.e., index finger), third finger (i.e., middle finger), fourth finger (i.e., ring finger), and fifth finger (i.e., little finger) the artificial nail is to be attached to (i.e., target information).

形状取得工程80では、依頼者、及び形成する人工爪の装着対象を特定する情報が入力されることで、入力された情報を、人工爪の形状情報として受け付ける。
さらに、形状取得工程80において取得される形状情報には、人工爪の光造形に用いる光造形材料(例えば、光硬化性組成物又は光硬化性組成物に含まれる成分)、光造形に使用する3Dプリンタの指定、及び硬化条件の指定が含まれても良い。この場合、形状取得工程80では、光造形材料、3Dプリンタの指定、及び硬化条件の指定が入力されることで、入力された指定を人工爪の形状情報として受け付ける。
In the shape acquisition step 80, information specifying the client and the person on whom the artificial nail is to be formed is input, and the input information is accepted as shape information of the artificial nail.
Furthermore, the shape information acquired in the shape acquisition process 80 may include a photo-lithography material used for photo-lithography of the artificial nail (e.g., a photocurable composition or a component contained in the photocurable composition), a designation of a 3D printer used for photo-lithography, and a designation of curing conditions. In this case, in the shape acquisition process 80, a designation of a photo-lithography material, a designation of a 3D printer, and a designation of curing conditions are input, and the input designation is accepted as shape information of the artificial nail.

設計工程82では、人工爪の形状情報から形成する人工爪の三次元の形状データを生成する。また、設計工程82では、生成した形状データから造形工程84に用いる造形データを生成する。
また、設計工程82は、造形工程84における造形条件を設定する。造形条件には、造形工程84において造形物の製造に用いる三次元造形装置としての3Dプリンタの設定(または、指定)、及び3Dプリンタを動作させる際の光の波長(例えば、中心波長又は波長帯)、光強度、照射時間などの設定が挙げられる。また、造形条件には、光造形に用いる光硬化性組成物が含まれる。
In the design process 82, three-dimensional shape data of the artificial nail to be formed is generated from the shape information of the artificial nail. Also, in the design process 82, modeling data to be used in the modeling process 84 is generated from the generated shape data.
Furthermore, the design process 82 sets modeling conditions in the modeling process 84. The modeling conditions include settings (or designation) of a 3D printer as a three-dimensional modeling device used in the modeling process 84 to manufacture a model, and settings of the wavelength of light (e.g., central wavelength or wavelength band), light intensity, irradiation time, etc. when operating the 3D printer. The modeling conditions also include a photocurable composition used in photomodeling.

形成する人工爪の形状情報において3Dプリンタの指定、及び造形条件の指定が含まれる場合、設計工程82では、形成する人工爪の形状情報に基づいて3Dプリンタの指定、及び造形条件の指定を行う。また、形成する人工爪の形状情報において3Dプリンタの指定、及び造形条件の指定が含まれていない場合、設計工程82では、3Dプリンタ及び造形条件が、入力されて指定されるか、又は予め設定された組み合わせから選択されて指定される。 If the shape information of the artificial nail to be formed includes a specification of a 3D printer and a specification of modeling conditions, in the design process 82, the 3D printer and modeling conditions are specified based on the shape information of the artificial nail to be formed. Also, if the shape information of the artificial nail to be formed does not include a specification of a 3D printer and a specification of modeling conditions, in the design process 82, the 3D printer and modeling conditions are specified by input, or are selected from a preset combination and specified.

さらに、設計工程82は、硬化工程88における硬化条件を指定する。硬化条件には、硬化工程88において造形物の光硬化に用いる硬化装置としての光硬化装置の指定、及び光硬化装置を作動させる際の光(例えば、レーザー光)の波長(即ち、中心波長又は波長帯)、光強度、光照射時間等が含まれる。硬化条件の設定は、形成する人工爪の形状情報において光硬化装置の指定、及び硬化条件の指定が含まれる場合、形成する人工爪の形状情報に基づいて行われる。また、形成する人工爪の形状情報において光硬化装置の指定、及び硬化条件の指定が含まれていない場合、設計工程82では、造形条件と同様の手法で硬化条件が指定される。 Furthermore, the design process 82 specifies the curing conditions in the curing process 88. The curing conditions include the specification of a light curing device to be used to light-cure the model in the curing process 88, and the wavelength (i.e., central wavelength or wavelength band) of the light (e.g., laser light) when operating the light curing device, the light intensity, the light irradiation time, etc. The curing conditions are set based on the shape information of the artificial nail to be formed if the shape information of the artificial nail to be formed includes the specification of a light curing device and the specification of the curing conditions. Furthermore, if the shape information of the artificial nail to be formed does not include the specification of a light curing device and the specification of the curing conditions, the design process 82 specifies the curing conditions in the same manner as the modeling conditions.

設計工程82では、形状データから造形データを生成する際、造形条件、硬化条件、及び予め設定されている予測情報に基づいて、硬化後の造形物としての人工爪の寸法及び形状を予測して、予測した人工爪の寸法及び形状が、形成する人工爪の寸法及び形状と一致(但し、略一致しているとみなせる状態も含む)するように造形データを生成する。
これにより、造形工程84では、設計工程82において生成された造形データ及び造形条件に基づいた光造形により造形物を製造し、硬化工程88では、設計工程82において指定された硬化条件に基づいて造形物の光硬化を行う。光造形された造形物を更に光硬化して、人工爪を製造することで、曲げ強度及び曲げ弾性率に優れる人工爪を得ることができる。
In the design process 82, when generating modeling data from shape data, the dimensions and shape of the artificial nail as a modeled object after hardening are predicted based on the modeling conditions, curing conditions, and pre-set prediction information, and modeling data is generated so that the predicted dimensions and shape of the artificial nail match the dimensions and shape of the artificial nail to be formed (however, this also includes a state in which they can be considered to be approximately the same).
As a result, in the modeling step 84, a modeled object is manufactured by photo-modeling based on the modeling data and modeling conditions generated in the design step 82, and in the curing step 88, the modeled object is photo-cured based on the curing conditions specified in the design step 82. By manufacturing an artificial nail by further photo-curing the photo-modeled object, it is possible to obtain an artificial nail having excellent bending strength and bending elasticity.

一方、本実施の形態に人工爪の製造工程においては、評価工程90が設けられている。評価工程90では、形成する人工爪と同様のサイズ(寸法)及び形状の人工爪が製造されたか否かを評価する。この際、評価工程90では、硬化後(例えば、硬化工程88における光硬化後)の造形物の三次元データとしての硬化後データを取得すると共に、設計工程82から形成する人工爪の形状データ及び造形データを取得する。評価工程90では、硬化後データと形状データとを照合(又は、比較)することで、製造した人工爪を評価する。
評価工程90において、製造した人工爪の寸法及び形状が形成する人工爪の寸法及び形状と同様と評価される場合、製造した人工爪が製品として顧客に納入される。
Meanwhile, in the manufacturing process of the artificial nail in this embodiment, an evaluation step 90 is provided. In the evaluation step 90, it is evaluated whether an artificial nail of the same size (dimensions) and shape as the artificial nail to be formed has been manufactured. In this case, in the evaluation step 90, post-curing data as three-dimensional data of the shaped object after curing (e.g., after photo-curing in the curing step 88) is obtained, and shape data and shaping data of the artificial nail to be formed are obtained from the design step 82. In the evaluation step 90, the post-curing data is collated (or compared) with the shape data to evaluate the manufactured artificial nail.
If the dimensions and shape of the manufactured artificial nail are evaluated to be similar to the dimensions and shape of the artificial nail to be formed in the evaluation step 90, the manufactured artificial nail is delivered to the customer as a product.

また、図2には、人工爪の概略が斜視図にて示されており、形状データにより表される人工爪10が二点鎖線にて示され、造形後データにより表される人工爪(即ち、硬化後の造形物)12が実線にて示されている。なお、図2には、人工爪10、12の根元側(即ち、指先とは反対側)をZ軸の原点側にしてX、Y、Z軸を示している。 Figure 2 also shows an outline of an artificial nail in a perspective view, with the artificial nail 10 represented by the shape data shown in a two-dot chain line, and the artificial nail (i.e., the hardened molded object) 12 represented by the post-molding data shown in a solid line. Note that in Figure 2, the X, Y, and Z axes are shown with the base side (i.e., the side opposite the fingertip) of the artificial nails 10 and 12 being the origin side of the Z axis.

一般に、造形物を硬化させた場合、硬化前の造形物に対して硬化後の造形物に少なからず長さ、幅、厚さ、及び体積について収縮が生じる。光硬化性組成物を用いて光造形する造形物においても、光造形時、及び光硬化後においては、光硬化前に比べて収縮が生じている。即ち、造形物には、造形データに対して、造形工程84において光造形される際に収縮が生じると共に、硬化工程88においても光硬化される際に少なからず収縮が生じる。
光造形及び光硬化における造形物の収縮には、光造形に用いる光硬化性組成物、造形条件、硬化条件等が影響する。また、光造形及び光硬化における造形物の収縮には、造形物が光硬化及び硬化する際の環境状態(例えば、温度及び湿度)等が影響することも考えられる。
人工爪は、薄肉に形成されると共に、素爪の表面に接する面(以下、人工爪の裏面ともいう)側が凹状となるように長さ方向及び幅方向の少なくとも一方に反りを有する。このため、硬化後の人工爪12に僅かな収縮が生じることで反りが変化して、人工爪10として実際に爪に装着した際のフィット感が変化する。
Generally, when a model is cured, the length, width, thickness, and volume of the cured model shrink more or less than the uncured model. Models produced by photo-modeling using a photocurable composition also shrink during photo-modeling and after photo-curing compared to the uncured model. That is, the model shrinks when photo-modeling is performed in the modeling process 84 based on the modeling data, and shrinks more or less when photo-curing in the curing process 88.
The shrinkage of a modeled object during photo-modeling and photo-curing is affected by the photocurable composition used in photo-modeling, modeling conditions, curing conditions, etc. In addition, the shrinkage of a modeled object during photo-modeling and photo-curing is also considered to be affected by the environmental conditions (e.g., temperature and humidity) when the modeled object is photo-cured and cured.
The artificial nail is formed to be thin and has a warp in at least one of the length and width directions so that the surface that comes into contact with the surface of the bare nail (hereinafter also referred to as the back surface of the artificial nail) is concave. Therefore, slight shrinkage of the artificial nail 12 after hardening changes the warp, and the fit of the artificial nail 10 when actually worn on the nail changes.

ここから、本実施の形態では、予測情報として、少なくとも造形に用いる光硬化性組成物(又は光硬化性組成物の成分)、造形条件、及び硬化条件に基づいて、造形物の硬化後の収縮状態を予測する。また、予測情報としては、造形環境及び硬化環境の各々における温度及び湿度等の環境情報が含まれても良い。予測する収縮状態には、長さ、幅、厚さ及び体積などの寸法に加えて、人工爪の厚さ等に起因する反りの変化を含む。 In this embodiment, the predicted information is based on at least the photocurable composition (or components of the photocurable composition) used in the modeling, the modeling conditions, and the curing conditions, and the shrinkage state of the modeled object after curing is predicted. The predicted information may also include environmental information such as temperature and humidity in each of the modeling environment and the curing environment. The predicted shrinkage state includes dimensions such as length, width, thickness, and volume, as well as changes in warping due to the thickness of the artificial nail, etc.

本実施の形態に係る設計工程82では、人工爪の形状データから光造形に用いる造形データを生成する際に、硬化後の造形物に生じる収縮状態(例えば、収縮量又は収縮率、反りの変化など)を予測し、予測した収縮状態に基づいて形状データを補正して人工爪の造形データを生成する。造形データは、硬化後の人工爪12が、形成する人工爪10と同様の長さ、幅、厚さ、及び体積となると共に、人工爪12に生じた反りが人工爪10の反りと同様になるように生成される。 In the design process 82 according to this embodiment, when generating modeling data to be used in photo-fabrication from the shape data of the artificial nail, the shrinkage state (e.g., shrinkage amount or shrinkage rate, change in warping, etc.) that will occur in the model after hardening is predicted, and the shape data is corrected based on the predicted shrinkage state to generate modeling data for the artificial nail. The modeling data is generated so that the artificial nail 12 after hardening will have the same length, width, thickness, and volume as the artificial nail 10 to be formed, and so that the warping that occurs in the artificial nail 12 will be similar to the warping of the artificial nail 10.

また、設計工程82では、評価工程90により取得された人工爪10の硬化後データ及び人工爪10を製造する際の造形条件、及び硬化条件を用いて、予測情報の更新を行う。また、予測情報の更新には、環境情報を含めることがより好ましい。
なお、評価工程90において、形状データにより示される人工爪と硬化後の硬化後データにより示される人工爪との間に、寸法及び形状等に相違があると評価された場合(例えば、製造された人工爪12が人工爪10とみなすことができない場合)には、予測情報の更新を行うと共に、更新された予測情報に基づいて、該当する人工爪の形状データを再補正することで造形データを再生成して、再生成した造形データに基づいた人工爪12の造り直し(即ち、再製造)が行われる。
Furthermore, in the design process 82, the prediction information is updated using the post-curing data of the artificial nail 10 acquired in the evaluation process 90 and the shaping conditions and curing conditions for manufacturing the artificial nail 10. Furthermore, it is more preferable that the update of the prediction information includes environmental information.
In addition, if it is evaluated in the evaluation process 90 that there is a difference in dimensions, shape, etc. between the artificial nail represented by the shape data and the artificial nail represented by the post-cured data after curing (for example, if the manufactured artificial nail 12 cannot be considered to be the artificial nail 10), the prediction information is updated, and the shape data of the corresponding artificial nail is re-corrected based on the updated prediction information to regenerate the modeling data, and the artificial nail 12 is remodeled (i.e., remanufactured) based on the regenerated modeling data.

図3には、本実施の形態に係る造形設計システム20の概略構成がブロック図にて示されている。本実施の形態の造形設計システム20には、CAD(Computer aided design)システムが用いられており、CADシステムにより設計工程82における処理機能を担っている。また、造形設計システム20は、少なくとも評価工程90の処理機能を担う構成を含むことが好ましく、形状取得工程80の処理機能を担う構成を含んでも良い。さらに、造形設計システム20は、造形工程84及び硬化工程88の各々の処理機能を担う構成を含んでも良い。本実施の形態の造形設計システム20は、一例として形状取得工程80、造形工程84、硬化工程88、及び評価工程90における処理機構を担う構成を含むことで、造形設計システム20は、人工爪10の製造システムとしても機能する。 Figure 3 shows a block diagram of the schematic configuration of the molding design system 20 according to this embodiment. The molding design system 20 according to this embodiment uses a CAD (Computer Aided Design) system, which performs the processing function in the design process 82. The molding design system 20 preferably includes a configuration that performs at least the processing function in the evaluation process 90, and may also include a configuration that performs the processing function in the shape acquisition process 80. Furthermore, the molding design system 20 may include a configuration that performs the processing functions of each of the molding process 84 and the hardening process 88. The molding design system 20 according to this embodiment includes, as an example, a configuration that performs the processing mechanisms in the shape acquisition process 80, the molding process 84, the hardening process 88, and the evaluation process 90, so that the molding design system 20 also functions as a manufacturing system for the artificial nail 10.

造形設計システム20は、CPU等が設けられた演算処理部22、主記憶部24、入力部26、出力部28、補助記憶部30、及びインターフェイス部32を含み、演算処理部22、主記憶部24、入力部26、出力部28、補助記憶部30、及びインターフェイス部32がバス34を介して相互に接続されたコンピュータによって構成されている。 The modeling design system 20 is configured by a computer including a calculation processing unit 22 equipped with a CPU, a main memory unit 24, an input unit 26, an output unit 28, an auxiliary memory unit 30, and an interface unit 32, and the calculation processing unit 22, the main memory unit 24, the input unit 26, the output unit 28, the auxiliary memory unit 30, and the interface unit 32 are interconnected via a bus 34.

主記憶部24には、演算処理部22のオペレーションプログラム(OS)等が記憶されており、演算処理部22が主記憶部24からオペレーションプログラムを読み出して実行することで、造形設計システム20が動作する。また、入力部26には、キーボード、マウス、タブレット等の入力デバイスが設けられており、出力部28には、ディスプレイ及びプリンタ等の出力デバイスが設けられている。 The main memory unit 24 stores the operation program (OS) of the calculation processing unit 22, and the modeling design system 20 operates when the calculation processing unit 22 reads and executes the operation program from the main memory unit 24. The input unit 26 is provided with input devices such as a keyboard, mouse, and tablet, and the output unit 28 is provided with output devices such as a display and printer.

造形設計システム20のインターフェイス部32には、造形設計システム20が形状取得工程80及び評価工程90として機能する際の読取部として用いられる三次元計測装置(即ち、3Dスキャナー)36、造形工程84に用いられる三次元造形装置(即ち、3Dプリンタ)38、及び硬化工程88に用いられる硬化装置としての光硬化装置40が接続されている。
3Dプリンタ38としては、例えば、卓上型3DプリンタForm2(Formlabs社製)等が用いられる。
The interface unit 32 of the modeling design system 20 is connected to a three-dimensional measuring device (i.e., a 3D scanner) 36 used as a reading unit when the modeling design system 20 functions as a shape acquisition process 80 and an evaluation process 90, a three-dimensional modeling device (i.e., a 3D printer) 38 used in the modeling process 84, and a light curing device 40 used as a curing device in the curing process 88.
As the 3D printer 38, for example, a desktop 3D printer Form2 (manufactured by Formlabs) or the like is used.

また、本実施の形態では、造形工程84における造形時の温度及び湿度などの環境情報(例えば、3Dプリンタ38の設置環境)を検出する環境センサー42を設けていると共に、硬化工程88における硬化時の温度及び湿度などの環境情報(例えば、光硬化装置40の設置環境)を検出する環境センサー44を設けている。環境センサー42、44の各々は、造形設計システム20に接続されている。 In addition, in this embodiment, an environmental sensor 42 is provided to detect environmental information such as temperature and humidity during modeling in the modeling process 84 (e.g., the installation environment of the 3D printer 38), and an environmental sensor 44 is provided to detect environmental information such as temperature and humidity during curing in the curing process 88 (e.g., the installation environment of the light curing device 40). Each of the environmental sensors 42 and 44 is connected to the modeling design system 20.

造形設計システム20は、インターフェイス部32がLAN(Local Area Network)などの専用通信回線網又はインターネットなどの公衆通信回線網に接続されていても良く、好ましい。この場合、3Dスキャナー36、3Dプリンタ38、光硬化装置40及び環境センサー42、44の各々は、専用通信回線網又は公衆通信回線網を介して相互にデータ(又は、情報)の送受信可能にされて、造形設計システム20に接続できる。これにより、3Dスキャナー36、3Dプリンタ38、光硬化装置40、及び造形設計システム20の各々が互いに異なる場所(例えば遠隔地)に設けられていても、造形設計システム20により3Dスキャナー36、3Dプリンタ38、及び光硬化装置40の制御を可能にできて、造形設計システム20を、各々が一つ又は複数の3Dスキャナー36、3Dプリンタ38、及び光硬化装置40の各々に接続できて、人工爪の製造システムを構成できる。 The modeling design system 20 may preferably have the interface unit 32 connected to a dedicated communication line network such as a LAN (Local Area Network) or a public communication line network such as the Internet. In this case, the 3D scanner 36, the 3D printer 38, the light curing device 40, and the environmental sensors 42, 44 can be connected to the modeling design system 20 by being able to transmit and receive data (or information) to and from each other via a dedicated communication line network or a public communication line network. As a result, even if the 3D scanner 36, the 3D printer 38, the light curing device 40, and the modeling design system 20 are installed in different locations (e.g., remote locations), the modeling design system 20 can control the 3D scanner 36, the 3D printer 38, and the light curing device 40, and the modeling design system 20 can be connected to one or more 3D scanners 36, 3D printers 38, and light curing devices 40, thereby forming an artificial nail manufacturing system.

造形設計システム20の補助記憶部30は、例えば、ハードディスク装置等の情報の書き換えが可能な不揮発性の記憶媒体が用いられている。補助記憶部30には、例えば、市販のCADソフトウェア(例えば、3DCADソフトウェア)などの造形設計プログラム50がインストールされている。また、補助記憶部30には、形状取得プログラム52、造形プログラム54、光硬化プログラム56、及び評価プログラム58等が記憶されている。さらに、補助記憶部30には、予測情報のデータベース60が形成されていると共に、予測プログラム62及び学習プログラム64が記憶されている。 The auxiliary memory unit 30 of the modeling design system 20 is, for example, a non-volatile storage medium such as a hard disk device on which information can be rewritten. A modeling design program 50, for example, commercially available CAD software (e.g., 3D CAD software), is installed in the auxiliary memory unit 30. The auxiliary memory unit 30 also stores a shape acquisition program 52, a modeling program 54, a light curing program 56, an evaluation program 58, and the like. Furthermore, the auxiliary memory unit 30 has a database 60 of prediction information formed therein, and also stores a prediction program 62 and a learning program 64.

演算処理部22が、補助記憶部30から造形設計プログラム50、及び形状取得プログラム52を読み出して実行することで、造形設計システム20は、設計工程82を担う設計部、形状取得工程80を担う受付部として機能する。造形設計システム20は、受付部及び設計部として機能することで、人工爪の形状情報を受け付けて、受け付けた形状情報から形状データを生成する。また、造形設計システム20は、形状データから造形データを生成すると共に、造形条件及び硬化条件の設定を行う。 The arithmetic processing unit 22 reads out and executes the modeling design program 50 and the shape acquisition program 52 from the auxiliary memory unit 30, and the modeling design system 20 functions as a design unit that handles the design process 82 and a reception unit that handles the shape acquisition process 80. By functioning as a reception unit and a design unit, the modeling design system 20 receives shape information of the artificial nail and generates shape data from the received shape information. In addition, the modeling design system 20 generates modeling data from the shape data and sets modeling conditions and curing conditions.

造形設計システム20は、インターフェイス部32が出力部として機能することで、造形データ、造形情報及び硬化情報を出力できる。
また、演算処理部22が、造形プログラム54を実行することで、造形設計システム20は、出力部として機能すると共に、造形工程84を担う造形部として機能して、3Dプリンタ38の作動を制御して人工爪を光造形する。
さらに、演算処理部22が、光硬化プログラム56、及び評価プログラム58を読み出して実行することで、造形設計システム20は、硬化工程88を担う硬化部、評価工程90を担う評価部として機能する。これにより、造形設計システム20は、光硬化装置40の作動を制御して人工爪の光硬化を行って、人工爪12を形成する。また、造形設計システム20は、3Dスキャナー36の作動を制御して、人工爪12から硬化後データを取得して、取得した硬化後データの評価を行う。
In the modeling design system 20, the interface unit 32 functions as an output unit, so that the modeling data, modeling information, and curing information can be output.
In addition, when the calculation processing unit 22 executes the modeling program 54, the modeling design system 20 functions as an output unit and also as a modeling unit that is responsible for the modeling process 84, and controls the operation of the 3D printer 38 to photo-model the artificial nail.
Furthermore, the calculation processing unit 22 reads out and executes the light curing program 56 and the evaluation program 58, so that the modeling design system 20 functions as a curing unit that performs the curing process 88 and an evaluation unit that performs the evaluation process 90. As a result, the modeling design system 20 controls the operation of the light curing device 40 to perform light curing of the artificial nail to form the artificial nail 12. In addition, the modeling design system 20 controls the operation of the 3D scanner 36 to obtain post-curing data from the artificial nail 12 and evaluate the obtained post-curing data.

演算処理部22が、学習プログラム64を読み出して実行することで、造形設計システム20は、学習部として機能してデータベース60の構築(又は、更新)を行う。また、演算処理部22が、予測プログラム62を読み出して実行することで、造形設計システム20は、データベース60に格納された予測情報から形状データ又は造形データに対する硬化後データを予測する予測部として機能する。また、造形設計システム20が予測部として機能することで、造形設計システム20は、予測結果に基づいて形状データを補正した造形データを生成する。 When the calculation processing unit 22 reads and executes the learning program 64, the modeling design system 20 functions as a learning unit and builds (or updates) the database 60. Also, when the calculation processing unit 22 reads and executes the prediction program 62, the modeling design system 20 functions as a prediction unit that predicts post-hardening data for shape data or modeling data from the prediction information stored in the database 60. Also, when the modeling design system 20 functions as a prediction unit, the modeling design system 20 generates modeling data in which the shape data has been corrected based on the prediction results.

予測情報としてのデータベース60には、人工爪の形状情報に、造形情報及び硬化情報が関連付けられて格納されている。データベース60に格納される人工爪の形状情報には、少なくとも形成する人工爪の寸法、及び形状を示す形状データが含まれる。
人工爪の形状情報に関連付けられる造形情報には、少なくとも光造形に適用した造形データ、造形データによる光造形に使用する3Dプリンタを特定する情報、及び光造形に使用される光硬化性組成物を特定する情報が含まれる。すなわち、造形情報には、造形条件の指定を用いることができる。
The database 60 stores, as prediction information, shape information of the artificial nail in association with shaping information and hardening information. The shape information of the artificial nail stored in the database 60 includes shape data indicating at least the dimensions and shape of the artificial nail to be formed.
The modeling information associated with the shape information of the artificial nail includes at least the modeling data applied to the photo-lithography, information specifying the 3D printer used for the photo-lithography based on the modeling data, and information specifying the photocurable composition used for the photo-lithography. In other words, the modeling information can include designation of modeling conditions.

また、人工爪の形状情報に関連付けられる硬化情報には、少なくとも光硬化に使用する光硬化装置40を特定する情報、光硬化に用いる光の波長、光の照射時間、及び硬化環境(例えば、温度及び湿度)が含まれる。即ち、硬化情報には、硬化条件の指定を用いることができる。また、硬化情報は、人工爪の形状情報のみでなく、人工爪の形状情報に関連付けられた造形情報にも関連付けられる。 The curing information associated with the shape information of the artificial nail includes at least information identifying the light curing device 40 used for light curing, the wavelength of the light used for light curing, the light irradiation time, and the curing environment (e.g., temperature and humidity). That is, the curing information can include specification of the curing conditions. The curing information is also associated not only with the shape information of the artificial nail, but also with the shaping information associated with the shape information of the artificial nail.

さらに、データベース60には、製造された人工爪12の評価情報が含まれ、評価情報は、人工爪の形状情報、造形情報及び硬化情報に関連付けられる。評価情報には、少なくとも硬化後データが含まれると共に、形状データに関連つけられている造形情報の造形データと硬化後データとの相違としての収縮状態を示す情報が含まれる。収縮状態を示す情報には、人工爪12に生じた収縮量(又は収縮率でも良い)及び形状変化(例えば、反りの変化)が含まれる。
また、人工爪の形状情報には、人工爪10の製造を依頼した顧客情報が含まれても良く、顧客情報により形成する人工爪を装着する人を特定できるようにすることで、データベース60に格納されている顧客情報に基づいて人工爪を製造できる。
Furthermore, the database 60 includes evaluation information of the manufactured artificial nail 12, and the evaluation information is associated with the shape information, shaping information, and curing information of the artificial nail. The evaluation information includes at least the post-curing data, and also includes information indicating the contraction state as a difference between the shaping data of the shaping information associated with the shape data and the post-curing data. The information indicating the contraction state includes the amount of contraction (or may be the contraction rate) and shape change (for example, change in warpage) occurring in the artificial nail 12.
Furthermore, the shape information of the artificial nail may include information about the customer who requested the manufacture of the artificial nail 10, and by making it possible to identify the person who will wear the artificial nail to be formed based on the customer information, the artificial nail can be manufactured based on the customer information stored in the database 60.

造形情報には、人工爪を造形した際の環境状態(例えば、温度及び湿度)が含まれても良い。また、造形した人工爪を硬化する際には、環境状態(例えば、温度及び湿度)に応じて硬化速度等が変化することが考えられることから、硬化情報には、造形した人工爪を硬化した際の環境状態(例えば、温度及び湿度)が含まれることが好ましい。 The molding information may include the environmental conditions (e.g., temperature and humidity) when the artificial nail is molded. In addition, since the hardening speed, etc. may change depending on the environmental conditions (e.g., temperature and humidity) when the molded artificial nail is hardened, it is preferable that the hardening information includes the environmental conditions (e.g., temperature and humidity) when the molded artificial nail is hardened.

造形設計システム20は、学習部として機能することで、人工爪の形状情報、造形情報、硬化情報及び評価情報の各々を取得して、人工爪の形状情報、造形情報、硬化情報及び評価情報の各々を互いに関連付けでデータベース60に格納して、データベース60の構築及び更新を行う。 The modeling design system 20 functions as a learning unit, acquiring each of the shape information, modeling information, hardening information, and evaluation information of the artificial nail, storing each of the shape information, modeling information, hardening information, and evaluation information of the artificial nail in association with each other in the database 60, and constructing and updating the database 60.

これにより、造形設計システム20が予測部として機能する際に、造形情報及び硬化情報が設定されることで、収縮状態を予測して、硬化後データが形状データと同様となるように造形データを生成する。なお、予めデータベース60に格納される予測情報の初期値は、任意に設定した初期値(例えば、デフォルト値)が適用されても良く、指の爪についての平均的な形状情報(例えば、モデルデータ、平均データ又はリファレンスデータ)について、基準とする造形情報及び硬化情報で造形した際の評価結果を用いても良い。 As a result, when the modeling design system 20 functions as a prediction unit, the modeling information and hardening information are set, the shrinkage state is predicted, and modeling data is generated so that the hardened data is similar to the shape data. Note that the initial value of the prediction information stored in advance in the database 60 may be an arbitrarily set initial value (e.g., a default value), or the evaluation result when modeling average shape information (e.g., model data, average data, or reference data) about fingernails using the reference modeling information and hardening information may be used.

次に、図4を参照しながら、本実施の形態に係る造形設計システム20(即ち、造形システム)による人工爪の製造を説明する。
本実施の形態に係る人工爪の製造には、光造形材料として光硬化性組成物を用いる。本実施の形態に適用される光硬化性組成物は光造形に用いることができるものであれば特に限定はされないが、上記に記載の1分子中に水酸基及びカルボキシ基を有さず2個の芳香環と2個の(メタ)アクリロイルオキシ基とを有するジ(メタ)アクリルモノマーから選ばれる少なくとも1種であり重量平均分子量が400以上800以下である(メタ)アクリルモノマー(以下、(メタ)アクリルモノマー(X)という)と、1分子中に少なくとも1個の環構造と、1個の(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する(メタ)アクリルモノマーから選ばれる少なくとも1種であり重量平均分子量が130以上350以下である(メタ)アクリルモノマー(いか、ジ(メタ)アクリルモノマー(D)という)、並びに、光重合開始剤を含有する光硬化性組成物が好ましい。
Next, with reference to FIG. 4, a description will be given of the manufacture of an artificial nail by the modeling design system 20 (i.e., modeling system) according to this embodiment.
In the manufacture of the artificial nail according to the present embodiment, a photocurable composition is used as a photo-molding material. The photocurable composition applied to the present embodiment is not particularly limited as long as it can be used for photo-molding, but a photocurable composition containing at least one (meth)acrylic monomer selected from the di(meth)acrylic monomers having no hydroxyl group or carboxy group in one molecule and two aromatic rings and two (meth)acryloyloxy groups (hereinafter referred to as (meth)acrylic monomer (X)) with a weight average molecular weight of 400 to 800, at least one (meth)acrylic monomer selected from the (meth)acrylic monomers having at least one ring structure and one (meth)acryloyloxy group in one molecule and a weight average molecular weight of 130 to 350 (hereinafter referred to as di(meth)acrylic monomer (D)), and a photopolymerization initiator is preferable.

なお、3Dプリンタ38において光造形に適用する光(例えば、レーザー光)の波長、及び光硬化装置40において光硬化に適用する光(例えば、レーザー光)の波長は、光重合開始剤にあわせた波長が適用されることが好ましい。 It is preferable that the wavelength of the light (e.g., laser light) used for photo-modeling in the 3D printer 38 and the wavelength of the light (e.g., laser light) used for photo-curing in the photo-curing device 40 are matched to the wavelength of the photopolymerization initiator.

図4に示すように、人工爪10(又は、人工爪10とする人工爪12)の製造では、最初のステップ100において、形成する人工爪10の形状情報を取得する。形状情報の取得には、例えば、形成する人工爪10のサンプル(例えば実際の爪を有する人の手であっても良い)がある場合には、サンプルを3Dスキャナー36に装着して爪の表面形状を三次元的(即ち、立体的)に読み取る。これにより、サンプルの三次元画像が得られ、サンプルの三次元画像から人工爪10の形状デー0を構築できる。このような、三次元画像は、専用通信回線網又は公衆通信回線網を介して、造形設計システム20に入力されるものであっても良い。 As shown in FIG. 4, in the manufacture of the artificial nail 10 (or the artificial nail 12 to be used as the artificial nail 10), in the first step 100, shape information of the artificial nail 10 to be formed is acquired. To acquire the shape information, for example, if there is a sample of the artificial nail 10 to be formed (which may be, for example, a person's hand with an actual nail), the sample is attached to a 3D scanner 36 and the surface shape of the nail is read three-dimensionally (i.e., stereoscopically). This provides a three-dimensional image of the sample, and shape data 0 of the artificial nail 10 can be constructed from the three-dimensional image of the sample. Such a three-dimensional image may be input to the modeling design system 20 via a dedicated communication line network or a public communication line network.

人工爪10の形状情報には、顧客情報、人工爪10を適用する指に関する情報を含むことが好ましい。また、一人の人の左右の両手の各指に装着するのを想定して、10個の人工爪10を1セットして製造する際には、10個の人工爪10の各々について、例えば、装着する指を特定する情報が合せて取得される。造形設計システム20では、一例として10個の人工爪10(即ち、人の左右の指の各々の爪に装着する人工爪)を1セットとして製造するものとして説明する。 The shape information of the artificial nail 10 preferably includes customer information and information regarding the finger to which the artificial nail 10 is to be applied. In addition, when manufacturing a set of 10 artificial nails 10, assuming that they will be worn on each finger of both hands of one person, information specifying the finger on which each of the 10 artificial nails 10 is to be worn is also acquired for each of the 10 artificial nails 10. In the modeling design system 20, as an example, a description will be given of manufacturing a set of 10 artificial nails 10 (i.e., artificial nails to be worn on the nails of each of a person's fingers on both the left and right hands).

人工爪10の製造に用いる光硬化性組成物の指定がある場合、ステップ100では、指定する光硬化性組成物(例えば、光硬化性組成物の含有成分、含有成分の割合、光硬化性組成物の商品名であっても良い)を受け付ける。また、人工爪10を製造する際の造形条件或いは、硬化条件等の指定があれば、ステップ100において、これらの指定を受け付ける。 If the photocurable composition used to manufacture the artificial nail 10 is specified, the specified photocurable composition (for example, the components contained in the photocurable composition, the ratio of the components contained, or the product name of the photocurable composition) is accepted in step 100. In addition, if the shaping conditions or curing conditions for manufacturing the artificial nail 10 are specified, these specifications are accepted in step 100.

次のステップ102では、取得した人工爪10の形状情報に基づいて形状データを生成する。形状データの生成には、市販の3DCADソフトウェア等が用いられ、形状データは、形状情報(例えば、サンプルの三次元画像等)から作成することができる。 In the next step 102, shape data is generated based on the acquired shape information of the artificial nail 10. Commercially available 3D CAD software or the like is used to generate the shape data, and the shape data can be created from the shape information (e.g., a three-dimensional image of a sample, etc.).

形状データを作成すると、ステップ104では、光造形した後に光硬化させて得られる人工爪12を製造した際に人工爪12に生じる収縮状態を予測する。この際、形状情報において光硬化性組成物、造形条件及び硬化条件が指定されている場合、形状情報において指定された光硬化性組成物、造形条件及び硬化条件に基づいて予測情報(例えば、データベース60)から収縮状態を読み込む(又は、予測する)。また、形状情報において光硬化性組成物、造形条件及び硬化条件樹脂の何れか少なくとも一つが指定されていない場合、指定されていない条件を、造形設計システム20に接続されている3Dプリンタ38及び光硬化装置40に合せて設定する。 Once the shape data is created, in step 104, the shrinkage state that will occur in the artificial nail 12 when the artificial nail 12 is manufactured by photo-modeling and then photo-curing is predicted. At this time, if the photocurable composition, modeling conditions, and curing conditions are specified in the shape information, the shrinkage state is read (or predicted) from the prediction information (e.g., database 60) based on the photocurable composition, modeling conditions, and curing conditions specified in the shape information. Also, if at least one of the photocurable composition, modeling conditions, and curing condition resin is not specified in the shape information, the unspecified conditions are set to match the 3D printer 38 and photocuring device 40 connected to the modeling design system 20.

また、収縮状態を予測する際には、環境センサー42、44によって光造形に用いる3Dプリンタ38の設置環境の環境情報(例えば、温度及び湿度)、及び光硬化に用いる光硬化装置40の設置環境の環境情報(例えば、温度及び湿度)を、環境センサー42、44により検出し、検出した環境情報を含めて収縮状態を予測することがより好ましい。
この後、ステップ106では、予測した収縮状態に基づいて形状データを補正することで、造形データを生成する。
In addition, when predicting the shrinkage state, it is more preferable to detect environmental information (e.g., temperature and humidity) of the installation environment of the 3D printer 38 used for photopolymerization and environmental information (e.g., temperature and humidity) of the installation environment of the photocuring device 40 used for photocuring by the environmental sensors 42, 44, and predict the shrinkage state including the detected environmental information.
Thereafter, in step 106, the shape data is corrected based on the predicted contraction state, thereby generating modeling data.

ここで、図5を参照しながら、本実施の形態に係る造形データの生成の一例を説明する。なお、図5には、造形データにより表される光造形される造形物の画像が斜視図にて示されている。 Here, an example of generation of modeling data according to this embodiment will be described with reference to FIG. 5. Note that FIG. 5 shows an oblique view of an image of a model to be optically modeled, which is represented by the modeling data.

本実施の形態では、1セット分の人工爪10を製造する際に、左右の手ごとに5個ずつに分けて二つのユニット70L、70Rを光造形するように造形データを生成する。ユニット70L、70Rにおいては、親指側の人工爪72Aから小指側の人工爪72Eまでの人工爪72A、72B、72C、72D、72Eが配列される。 In this embodiment, when manufacturing one set of artificial nails 10, modeling data is generated so that two units 70L and 70R are photo-modeled, one for each hand, with five units each. In units 70L and 70R, artificial nails 72A, 72B, 72C, 72D, and 72E are arranged from artificial nail 72A on the thumb side to artificial nail 72E on the little finger side.

本実施の形態では、SLA方式が適用された3Dプリンタ38を用いており、3Dプリンタ38のプラットフォーム側に略矩形平板状のベース74を設けると共に、ベース74に5個の架台76を設けて、架台76上に人工爪72A~72Eを形成するように設定される。また、人工爪72A~72Eは、指先側とは反対側が架台76上に接するように配置される。 In this embodiment, a 3D printer 38 to which the SLA method is applied is used, and a roughly rectangular flat base 74 is provided on the platform side of the 3D printer 38, and five stands 76 are provided on the base 74, and the artificial nails 72A to 72E are set to be formed on the stands 76. The artificial nails 72A to 72E are also arranged so that the side opposite the fingertip side is in contact with the stands 76.

一方、ベース74には、人工爪72A~72Eを特定する識別符号としてのID78を設ける。このID78としては、ユニット70L、70Rの各々において人工爪72A~72Eを特定しうる任意の符号を適用できる。また、ID78としては、ユニット70L、70Rの間で異なると共に、ユニット70L、70Rがセット(つまり、1セット分)であることを明確に識別できるように設定される。 On the other hand, the base 74 is provided with an ID 78 as an identification code for identifying the artificial nails 72A-72E. Any code capable of identifying the artificial nails 72A-72E in each of the units 70L and 70R can be used as this ID 78. Furthermore, the ID 78 is set so that it is different between the units 70L and 70R, and so that it is clearly identifiable that the units 70L and 70R are a set (i.e., one set).

本実施の形態では、ID78の一例として顧客名に対応するアルファベットの配列を適用している。また、ユニット70Lには、ID78として、左手の爪に対応していることを示す符号を含めたID78Lを適用していると共に、ユニット70Rには、ID78として、右手の爪に対応していることを示す符号を含めたID78Rを適用している。 In this embodiment, an alphabetical arrangement corresponding to the customer's name is used as an example of ID78. Furthermore, ID78L, which includes a code indicating that it corresponds to the nails on the left hand, is used as ID78 for unit 70L, and ID78R, which includes a code indicating that it corresponds to the nails on the right hand, is used as ID78 for unit 70R.

具体的には、親指(つまり、親指の爪)を識別する符号を「0」とすると共に、小指(つまり、小指の爪)を識別する符号を「4」としている。ユニット70Lには、左手の親指の人工爪72Aを示す符号L0、及び小指の人工爪72Eを示す符号L4と共に、親指の人工爪72Aから小指の人工爪72Eへの配列方向を示す矢印を含むID78Lが形成されるようにしている。また、ユニット70Rには、左手の親指の人工爪72Aを示す符号R0、及び小指の人工爪72Eを示す符号R4と共に、親指の人工爪72Aから小指の人工爪72Eへの配列方向を示す矢印を含むID78Rが形成されるようにしている。
このように形成される造形データの三次元データファイル(例えば、STLファイル)には、各人工爪の形状データが、予測情報に基づいて補正された造形データとして含まれる。また、STLファイルにおいては、3Dプリンタ38において、ベース74側から光造形されるようにデータが生成されている。
Specifically, the code for identifying the thumb (i.e., thumb nail) is "0" and the code for identifying the little finger (i.e., little finger nail) is "4". In the unit 70L, an ID 78L including a code L0 indicating the artificial nail 72A of the thumb of the left hand, a code L4 indicating the artificial nail 72E of the little finger, and an arrow indicating the arrangement direction from the artificial nail 72A of the thumb to the artificial nail 72E of the little finger are formed. In addition, in the unit 70R, an ID 78R including a code R0 indicating the artificial nail 72A of the thumb of the left hand, a code R4 indicating the artificial nail 72E of the little finger, and an arrow indicating the arrangement direction from the artificial nail 72A of the thumb to the artificial nail 72E of the little finger are formed.
The three-dimensional data file (e.g., STL file) of the modeling data thus formed contains shape data of each artificial nail as modeling data corrected based on the prediction information. In the STL file, data is generated so that the artificial nail is photo-modeled from the base 74 side in the 3D printer 38.

また、複数セットの人工爪10を並行して光造形される場合には、各セットのユニット70L、70Rが一つのプラットフォーム上に並んで光造形されるようにデータが配列された合成データとしてのSTLファイルが生成される。
このようにしてSTLファイルを生成すると、ステップ108へ移行して、光造形処理を行う。光造形処理は、3Dプリンタ38において、造形条件において設定された光硬化性組成物が用いられる。これにより、光硬化性組成物が層状(例えば、厚さ100μmの層状)に積層された光造形物が得られる。この光造形物は、各セットの人工爪がベース74の各架台76に形成されると共に、一つ又は複数セット分が光造形されて形成されている。なお、造形設計システム20は、造形時の3Dプリンタ38の設置環境の環境条件(例えば、環境温度及び環境湿度)を環境センサー42により検出し、検出した環境条件を、データベース60に格納して予測情報に含める。
In addition, when multiple sets of artificial nails 10 are photo-fabricated in parallel, an STL file is generated as composite data in which data is arranged so that the units 70L and 70R of each set are photo-fabricated side by side on a single platform.
When the STL file is generated in this manner, the process proceeds to step 108, where a photo-fabrication process is performed. In the photo-fabrication process, a photocurable composition set in the modeling conditions is used in the 3D printer 38. This results in a photo-fabricated object in which the photocurable composition is laminated in layers (e.g., layers with a thickness of 100 μm). This photo-fabricated object is formed by forming each set of artificial nails on each stand 76 of the base 74, and performing photo-fabrication on one or more sets. The modeling design system 20 detects the environmental conditions (e.g., environmental temperature and environmental humidity) of the installation environment of the 3D printer 38 during modeling using the environmental sensor 42, and stores the detected environmental conditions in the database 60 to include them in the prediction information.

ここで、3Dプリンタ38における光造形に要する時間は、プラットフォームの上下移動時間及び各移動位置における光(例えば、レーザー光)の照射時間となる。3Dプリンタ38のプラットフォームが、例えば16セット分を光造形可能な大きさの場合において、2セット分の人工爪の光造形に要する時間が60分であっても、2セットの8倍の16セット分の人工爪の光造形に要する時間は、2倍の120分程度で済む。また、各セットには、ユニット70L、70RにID78が付与されている。このため、複数セットを並行して光造形しても、光造形した人工爪の各々を間違えることなく特定できる。 The time required for photo-fabrication in 3D printer 38 is the time it takes for the platform to move up and down and the time it takes for light (e.g., laser light) to be emitted at each moving position. If the platform of 3D printer 38 is large enough to photo-fabricate, for example, 16 sets, even if the time required for photo-fabrication of two sets of artificial nails is 60 minutes, the time required for photo-fabrication of 16 sets of artificial nails, which is eight times as many as two sets, will be about 120 minutes, which is twice as long. Also, each set is assigned an ID 78 to units 70L and 70R. Therefore, even if multiple sets are photo-fabricated in parallel, each of the photo-fabricated artificial nails can be identified without mistake.

造形設計システム20が適用する人工爪の製造工程には、洗浄工程86が含まれる。光造形された直後のユニット70L、70Rの表面には、未硬化液(つまり、液状の光硬化性組成物)が付着している。このため、3Dプリンタ38からプラットフォームを取り外す際、プラットフォーム上の光造形物に付着している未硬化液が掻き落とされる。 The manufacturing process for artificial nails applied by the modeling design system 20 includes a cleaning process 86. Immediately after photofabrication, uncured liquid (i.e., liquid photocurable composition) adheres to the surfaces of the units 70L and 70R. Therefore, when the platform is removed from the 3D printer 38, the uncured liquid adhering to the photofabricated object on the platform is scraped off.

洗浄工程86では、このときに掻き落とされずに光造形物(即ち、ユニット70L、70R)の各々に残っている未硬化液を除去する。洗浄工程86においては、プラットフォームから取り外された人工爪(即ち、架台76を介してベース74に取り付けられた状態の人工爪のユニット)に対して行われる。また、洗浄工程86では、例えば、洗浄液としてエタノール(EtOH)、イソプロピルアルコール(IPA)などを用いた超音波洗浄機などが用いられる。 In the cleaning process 86, the uncured liquid that has not been scraped off and remains on each of the stereolithography objects (i.e., units 70L and 70R) is removed. The cleaning process 86 is performed on the artificial nail that has been removed from the platform (i.e., the artificial nail unit that is attached to the base 74 via the stand 76). In the cleaning process 86, for example, an ultrasonic cleaner using ethanol (EtOH), isopropyl alcohol (IPA), or the like, is used as the cleaning liquid.

図4に示すように、ステップ110では、洗浄処理の終了した人工爪のユニット70L、70Rに対して、光硬化装置40を用いて光硬化処理を行う。光硬化処理は、硬化条件により指定された波長の光(例えば、レーザー光)、光強度、及び光照射時間で実行される。これにより、人工爪10を光造形した人工爪12が製造される。
なお、造形設計システム20は、環境センサー44により取得される光硬化装置40の設置環境を人工爪10の形状情報に関連付けられた予測情報としてデータベース60に格納する。
As shown in Fig. 4, in step 110, the artificial nail units 70L, 70R after the cleaning process are subjected to a photo-curing process using the photo-curing device 40. The photo-curing process is performed with light of a wavelength (e.g., laser light), light intensity, and light irradiation time designated by the curing conditions. In this way, the artificial nail 12 is manufactured by photo-molding the artificial nail 10.
The modeling design system 20 stores the installation environment of the light curing device 40 acquired by the environmental sensor 44 in the database 60 as predicted information associated with the shape information of the artificial nail 10 .

この後、ステップ112では、硬化後の人工爪12のユニット70L、70Rの各々を3Dスキャナー36に装着して読み取ることで、ユニット70L、70Rに形成されている人工爪12の各々の三次元データである硬化後データを取得する。
ステップ114、ステップ116では、人工爪12の各々について硬化後データと形状データとを比較することで、人工爪10に対する人工爪12を評価する。この際、硬化後データにより示される人工爪12の寸法(例えば、長さ、幅、厚さ、体積など)、及び外形形状(例えば、長さ方向及び幅方向の各々の反り)が、人工爪10と比較されて、寸法及び形状について、各人工爪12が人工爪10と一致するか又は一致するとみなせる場合(つまり、許容可能に設定された誤差範囲内である場合)、良好と評価されてステップ116において肯定判定される。
Thereafter, in step 112, each of the units 70L, 70R of the hardened artificial nail 12 is attached to the 3D scanner 36 and read, thereby obtaining hardened data, which is three-dimensional data of each of the artificial nails 12 formed in the units 70L, 70R.
In steps 114 and 116, the artificial nail 12 is evaluated against the artificial nail 10 by comparing the post-curing data and the shape data for each artificial nail 12. At this time, the dimensions (e.g., length, width, thickness, volume, etc.) and outer shape (e.g., warping in each of the length and width directions) of the artificial nail 12 indicated by the post-curing data are compared with those of the artificial nail 10, and if each artificial nail 12 matches or can be considered to match the artificial nail 10 in terms of dimensions and shape (i.e., if it is within an error range set as acceptable), it is evaluated as good and a positive determination is made in step 116.

ステップ116において肯定判定されると、ステップ118に移行して、人工爪12の硬化後データを人工爪10の形状情報に関連付けてデータベース60に格納する。この際、人工爪10の造形データに対する硬化後データの収縮状態を含めた収縮情報と共にデータベース60に格納される。 If the determination in step 116 is affirmative, the process proceeds to step 118, where the post-curing data of the artificial nail 12 is stored in the database 60 in association with the shape information of the artificial nail 10. At this time, the post-curing data is stored in the database 60 together with shrinkage information, including the shrinkage state of the post-curing data relative to the modeling data of the artificial nail 10.

これに対して、何れかの人工爪12において、硬化後データにより示される人工爪12の寸法、及び形状状態の少なくとも一方が、形状データにより示される人工爪10と相違する場合(例えば、人工爪10に対して人工爪12の寸法、及び形状状態の一方が予め設定された誤差範囲を超えている場合)、不良と評価されてステップ116において否定判定される。
ステップ116において否定判定されるとステップ120へ移行する。このステップ120では、硬化後データに対する造形データの差分(例えば、収縮量又は収縮率、反りの度合い)が求められて、形状データ(又は、形状情報)、造形データ(又は、造形情報)、及び硬化情報の各々に関連付けてデータベース60に格納される。これと共に、ステップ120では、人工爪10に対する予測情報の更新が行われる。
On the other hand, if at least one of the dimensions and shape of the artificial nail 12 indicated by the post-curing data differs from that of the artificial nail 10 indicated by the shape data (for example, if one of the dimensions and shape of the artificial nail 12 with respect to the artificial nail 10 exceeds a preset error range), the artificial nail 12 is evaluated as defective and a negative judgment is made in step 116.
If a negative judgment is made in step 116, the process proceeds to step 120. In step 120, the difference between the post-curing data and the shaping data (e.g., the amount of shrinkage or shrinkage rate, the degree of warping) is calculated, and is stored in the database 60 in association with each of the shape data (or shape information), the shaping data (or shaping information), and the curing information. At the same time, in step 120, the prediction information for the artificial nail 10 is updated.

この後、ステップ104に移行して、更新された予測情報に基づいて人工爪10の形状データの補正(又は、再補正)を行って造形データを生成して、人工爪10の作り直しが行われる。この際、セット単位で行ってよいが、本実施の形態では、ユニット70L、70Rの各々に、互いを特定しうるID78を設けているので、ユニット単位で人工爪の再製造を行うことができる。これにより、製造された人工爪12が、良好と評価されると、製造された人工爪12が、人工爪10として納品(又は、製品化)される。 Then, the process proceeds to step 104, where the shape data of the artificial nail 10 is corrected (or re-corrected) based on the updated prediction information to generate modeling data, and the artificial nail 10 is remade. This may be done on a set basis, but in this embodiment, each of the units 70L and 70R is provided with an ID 78 that can identify the other units, so that the artificial nail can be remanufactured on a unit basis. As a result, if the manufactured artificial nail 12 is evaluated as being good, the manufactured artificial nail 12 is delivered (or manufactured) as the artificial nail 10.

このように、造形設計システム20では、人工爪10の形状データから造形データを生成する際、硬化後の収縮状態を予測して、予測結果に基づいて造形データを生成する。このために、高精度に人工爪10とする人工爪12を製造できる。これにより、フィット感の高い人工爪10が得られる。 In this way, when generating modeling data from the shape data of the artificial nail 10, the modeling design system 20 predicts the state of shrinkage after hardening and generates modeling data based on the prediction result. This makes it possible to manufacture the artificial nail 12 that will become the artificial nail 10 with high accuracy. This results in an artificial nail 10 that fits well.

また、予測に用いる予測情報には、光造形に基づいて光硬化性組成物、造形条件に応じた造形情報、及び硬化条件に応じた硬化情報を含むので、光造形ごとの収縮状態のみならず、光硬化後の収縮状態を含めて高精度に予測できる。なお、予測情報には、光造形時の環境情報及び光硬化時の環境情報を含めることが好ましく、これにより、例えば、僅かな硬化速度の変化(例えば、環境情報の相違)に起因する収縮状態の変化を高精度に予測できる。 The prediction information used for prediction includes the photocurable composition based on photo-modeling, modeling information according to the modeling conditions, and curing information according to the curing conditions, so that it is possible to predict with high accuracy not only the shrinkage state for each photo-modeling, but also the shrinkage state after photo-curing. It is preferable that the prediction information includes environmental information during photo-modeling and environmental information during photo-curing, so that, for example, changes in the shrinkage state caused by slight changes in the curing speed (for example, differences in environmental information) can be predicted with high accuracy.

さらに、予測情報には、人工爪10を特定する顧客情報等を含むことが好ましく、これにより、同様の人工爪の製造が要求(又は依頼)された場合に、依頼された人工爪10を、容易に且つ高精度に製造できる。 Furthermore, it is preferable that the prediction information includes customer information that identifies the artificial nail 10, so that when a similar artificial nail is requested (or requested) to be manufactured, the requested artificial nail 10 can be manufactured easily and with high accuracy.

また、造形設計システム20では、硬化後データを取得して、取得した硬化後データを含む収縮情報を形状情報に関連付けて予測情報を更新(又は学習)するので、形成する人工爪10の数が増加するにしたがって、より高精度に光硬化後の収縮状態を予測できて、より高精度の人工爪10の製造を可能にできる。
また、造形設計システム20は、一人分の人工爪10を1セットにして、人工爪10のセット及びセット中の人工爪10の各々を特定可能に製造するので、多数の人工爪12の製造を容易にできて、且つ、人工爪12の各々が人工爪10の何れに対応するかを明確にできる。
Furthermore, the modeling design system 20 acquires post-curing data and updates (or learns) the prediction information by associating the shrinkage information including the acquired post-curing data with the shape information. Therefore, as the number of artificial nails 10 to be formed increases, the shrinkage state after photo-curing can be predicted with higher accuracy, making it possible to manufacture artificial nails 10 with higher accuracy.
Furthermore, the modeling design system 20 manufactures a set of artificial nails 10 for one person and each set of artificial nails 10 and each artificial nail 10 in the set can be identified, so that it is easy to manufacture a large number of artificial nails 12 and it is also possible to clearly indicate which artificial nail 10 each artificial nail 12 corresponds to.

なお、本実施の形態では、造形設計システム20が、形状取得工程80、造形工程84、硬化工程88、及び評価工程90に対する処理機能を合わせ持っているが、これに限るものではない。形状取得工程80、造形工程84、硬化工程88、及び評価工程90には、造形設計システム20とは別に制御のためのコンピュータを設けても良い。この場合、形状取得工程80、造形工程84、硬化工程88、及び評価工程90の各々に設けたコンピュータを、専用通信回線網や公衆通信回線網等を介してデータの送受信が可能にされて造形設計システム20に接続されることが好ましい。これにより、形成する人工爪10の受け付けから人工爪10とする人工爪12の製造までを容易に行うことができる。しかも、人工爪10とする人工爪12を効率的に且つ高精度に製造できる。 In this embodiment, the modeling design system 20 has processing functions for the shape acquisition process 80, the modeling process 84, the hardening process 88, and the evaluation process 90, but this is not limited to the above. A computer for control may be provided separately from the modeling design system 20 for the shape acquisition process 80, the modeling process 84, the hardening process 88, and the evaluation process 90. In this case, it is preferable that the computers provided for each of the shape acquisition process 80, the modeling process 84, the hardening process 88, and the evaluation process 90 are connected to the modeling design system 20 via a dedicated communication line network or a public communication line network, etc., so that data can be transmitted and received. This makes it easy to carry out the process from accepting the artificial nail 10 to be formed to manufacturing the artificial nail 12 that will be used as the artificial nail 10. Moreover, the artificial nail 12 that will be used as the artificial nail 10 can be manufactured efficiently and with high precision.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

〔実施例1~30、比較例1~7〕
<光硬化性組成物の調製>
下記表1~4に示す各成分を混合し、光硬化性組成物を得た。
<測定及び評価>
得られた光硬化性組成物を用い、以下の測定及び評価を行った。結果を表1~4に示す。
[Examples 1 to 30, Comparative Examples 1 to 7]
<Preparation of Photocurable Composition>
The components shown in Tables 1 to 4 below were mixed to obtain photocurable compositions.
<Measurement and Evaluation>
The photocurable compositions thus obtained were subjected to the following measurements and evaluations. The results are shown in Tables 1 to 4.

(光硬化性組成物の粘度)
光硬化性組成物の粘度を、E型粘度計により、25℃、50rpmの条件で測定した。
(Viscosity of Photocurable Composition)
The viscosity of the photocurable composition was measured using an E-type viscometer at 25° C. and 50 rpm.

(光造形物の曲げ強度及び曲げ弾性率)
得られた光硬化性組成物を、3Dプリンタ(FormLab社Form2)を用い、80mm×10mm×厚さ4mmの大きさに造形し、造形物を得た。得られた造形物に対し、波長365nmの紫外線を5J/cmの条件で照射して本硬化させることにより、光造形物を得た。
試験片の曲げ強度及び曲げ弾性率を、それぞれ、ISO178(又は、JIS K7171)に準拠して測定した。これらの測定は、引張り試験装置((株)インテスコ製)を用い、ポンチ半径5mm、支点半径5mm、支点間距離64mm、押込み速度2mm/分の条件で行った。
(Bending strength and bending modulus of elasticity of stereolithography)
The photocurable composition thus obtained was shaped into a shape having a size of 80 mm × 10 mm × thickness of 4 mm using a 3D printer (Form Lab, Form2) to obtain a shaped object. The shaped object thus obtained was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm at 5 J/ cm2 for main curing to obtain a photo-molded object.
The bending strength and bending modulus of the test pieces were measured in accordance with ISO 178 (or JIS K 7171). These measurements were performed using a tensile testing device (manufactured by Intesco Corporation) under conditions of a punch radius of 5 mm, a support radius of 5 mm, a support distance of 64 mm, and a pressing speed of 2 mm/min.

上記光硬化性組成物を人工爪等の作製に用いる場合、上記曲げ強度は、好ましくは10MPa以上であり、より好ましくは40MPa以上である。
また、この場合、上記曲げ弾性率は、好ましくは400MPa以上であり、より好ましくは1500MPa以上である。
When the photocurable composition is used for producing an artificial nail or the like, the bending strength is preferably 10 MPa or more, and more preferably 40 MPa or more.
In this case, the flexural modulus is preferably 400 MPa or more, and more preferably 1500 MPa or more.

(光造形物の屈曲耐性(0.5mm厚の場合))
得られた光硬化性樹脂組成物を、3Dプリンタ(FormLab社Form2)を用い、外径8mm、内径7.5mm(但し、厚みが0.5mm)で、円周が90°、長さ15mmの大きさに造形し、波長365nmの紫外線を5J/cmの条件で照射して本硬化させることにより、光造形物を得た。
(Bending resistance of photolithography (0.5 mm thickness))
The obtained photocurable resin composition was shaped using a 3D printer (FormLab, Form2) to have an outer diameter of 8 mm, an inner diameter of 7.5 mm (however, the thickness was 0.5 mm), a circumference of 90°, and a length of 15 mm. The composition was then fully cured by irradiating it with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm at 5 J/ cm2 to obtain a photo-molded object.

得られた造形物(以下「人工爪1」という)を、縦50mm、横50mm、高さ50mmの金属製立方体の下に1枚置き、上から20kg重の荷重をかけた後、割れたか否かを目視で確認した。計5枚の人工爪1を評価し、5枚割れずに形状を保持したものを「A」、2枚から4枚割れずに形状を保持したものを「B」、0枚から1枚割れずに形状を保持したものを「C」とした。 One of the resulting shaped objects (hereinafter referred to as "artificial nail 1") was placed under a metal cube measuring 50 mm in length, 50 mm in width, and 50 mm in height, and a load of 20 kg was applied from above, after which it was visually inspected to see if it had cracked. A total of five artificial nails 1 were evaluated, and five that had not cracked and maintained their shape were rated "A," two to four that had not cracked and maintained their shape were rated "B," and zero to one that had not cracked and maintained their shape were rated "C."

(光造形物の屈曲耐性(1.0mm厚の場合))
得られた光硬化性樹脂組成物を、3Dプリンタ(FormLab社Form2)を用い、外径8mm、内径7mm(但し、厚みが1.0mm)で、円周が90°、長さ15mmの大きさに造形し、波長365nmの紫外線を5J/cmの条件で照射して本硬化させることにより、光造形物を得た。
(Bending resistance of photolithography (1.0 mm thickness))
The obtained photocurable resin composition was shaped using a 3D printer (FormLab, Form2) to have an outer diameter of 8 mm, an inner diameter of 7 mm (however, the thickness was 1.0 mm), a circumference of 90°, and a length of 15 mm. The composition was then fully cured by irradiating it with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm at 5 J/ cm2 to obtain a photomolded object.

得られた造形物(以下「人工爪2」という)を、縦50mm、横50mm、高さ50mmの金属製立方体の下に1枚置き、上から20kg重の荷重をかけた後、割れたか否かを目視で確認した。計5枚の人工爪2を評価し、5枚割れずに形状を保持したものを「A」、2枚から4枚割れずに形状を保持したものを「B」、0枚から1枚割れずに形状を保持したものを「C」とした。 One of the resulting shaped objects (hereinafter referred to as "artificial nail 2") was placed under a metal cube measuring 50 mm in length, 50 mm in width, and 50 mm in height, and a load of 20 kg was applied from above, after which it was visually inspected to see if it had cracked. A total of five artificial nails 2 were evaluated, and five that had not cracked and maintained their shape were rated "A," two to four that had not cracked and maintained their shape were rated "B," and zero to one that had not cracked and maintained their shape were rated "C."

(光造形物の引張強度および伸び率)
得られた光硬化性樹脂組成物を、3Dプリンタ(FormLab社Form2)を用い、30mm×10mm×厚さ0.5mmの大きさに造形し、波長365nmの紫外線を5J/cmの条件で照射して本硬化させることにより、光造形物を得た。
(Tensile strength and elongation of stereolithography)
The obtained photocurable resin composition was shaped into a size of 30 mm x 10 mm x 0.5 mm thick using a 3D printer (FormLab, Form2), and then irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm at 5 J/ cm2 for full curing to obtain a photo-molded object.

ISO527-1(又はJIS K7161)に記載されている方法に準拠し、得られた造形物(以下「引張試験片」という)を、引張り試験装置(インテスコ(株)製)を用い、チャック間距離20mm、引張速度5mm/分の条件で測定し、引張試験片が破断した時の引張強度(単位:MPa)、伸び率(単位:%)を得た。 In accordance with the method described in ISO 527-1 (or JIS K7161), the obtained molded object (hereinafter referred to as the "tensile test piece") was measured using a tensile testing device (manufactured by Intesco Co., Ltd.) under conditions of a chuck distance of 20 mm and a tensile speed of 5 mm/min, and the tensile strength (unit: MPa) and elongation (unit: %) at the time when the tensile test piece broke were obtained.

(光造形物のTg(ガラス転移温度))
引張試験片を、示差走査熱量計(DMS)(日立ハイテクサイエンス社製DMS6100動的粘弾性測定装置)により5℃/分の昇温速度で測定してTg(即ち、ガラス転移温度)を得た。
(Tg (glass transition temperature) of stereolithography object)
The tensile test specimens were measured with a differential scanning calorimeter (DMS) (DMS6100 dynamic viscoelasticity measuring device manufactured by Hitachi High-Tech Science Corporation) at a heating rate of 5° C./min to obtain Tg (i.e., glass transition temperature).



Figure 0007468974000016
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Figure 0007468974000017
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表1~4中、各実施例及び各比較例における「光硬化性組成物の組成」欄の数字は、質量部で表されている。 In Tables 1 to 4, the numbers in the "Photocurable composition composition" column for each example and comparative example are expressed in parts by mass.

表1~4中、(メタ)アクリルモノマー(X)の各々の構造は以下のとおりである。
ここで、ABE-300、A-BPE-4、A-BPE-10は、新中村化学工業(株)製のアクリルモノマーであり、BP-4PAは、共栄社化学(株)製のアクリルモノマーであり、BP-2EMは、共栄社化学(株)製のメタクリルモノマーである。
In Tables 1 to 4, the structures of the (meth)acrylic monomers (X) are as follows:
Here, ABE-300, A-BPE-4, and A-BPE-10 are acrylic monomers manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., BP-4PA is an acrylic monomer manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., and BP-2EM is a methacrylic monomer manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.

表1~4中、(メタ)アクリルモノマー(D)の各々の構造は以下のとおりである。
ここで、PO-A、POB-A、M-600A及び4EG-Aは共栄社化学(株)製のアクリルモノマーであり、POは、共栄社化学(株)製のメタクリルモノマーであり、A-LEN-10及びAPG-200は新中村化学工業(株)製、THFA及びAIBは大阪有機化学工業(株)製、FA511ASは日立化成(株)製、CHDMMAは日本化成(株)製のアクリルモノマーである。



In Tables 1 to 4, the structures of the (meth)acrylic monomers (D) are as follows:
Here, PO-A, POB-A, M-600A and 4EG-A are acrylic monomers manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., PO is a methacrylic monomer manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., A-LEN-10 and APG-200 are manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., THFA and AIB are manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd., FA511AS is manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., and CHDMMA is an acrylic monomer manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.








表1~4中、光重合開始剤の各々の構造は以下のとおりである。
ここで、Irg819は、BASF社製の「Irgacure819」(アシルフォスフィンオキサイド系化合物)であり、Irg184は、BASF社製の「Irgacure184」(アルキルフェノン系化合物)であり、TPOは、BASF社製の「IrgacureTPO」(アシルフォスフィンオキサイド系化合物)である。
In Tables 1 to 4, the structures of the photopolymerization initiators are as follows:
Here, Irg819 is "Irgacure 819" (an acylphosphine oxide compound) manufactured by BASF, Irg184 is "Irgacure 184" (an alkylphenone compound) manufactured by BASF, and TPO is "Irgacure TPO" (an acylphosphine oxide compound) manufactured by BASF.




表1~4に示すように、(メタ)アクリルモノマー(X)と(メタ)アクリルモノマー(D)とを含有する実施例1~30では、特に屈曲耐性に優れた光造形物を得ることができた。また、曲げ強度、曲げ弾性率、屈曲耐性、引張強度及び伸び率がバランスよく良好であった。
実施例1~30の光硬化性組成物の粘度及びガラス転移温度(つまり、Tg)は、光造形に適した範囲であった。
以上により、実施例1~30の光硬化性組成物は、人工爪の光造形による作製に特に適していることが確認された。
As shown in Tables 1 to 4, in Examples 1 to 30 containing the (meth)acrylic monomer (X) and the (meth)acrylic monomer (D), stereolithography was able to obtain objects having particularly excellent bending resistance. In addition, the bending strength, bending modulus, bending resistance, tensile strength, and elongation were well-balanced.
The viscosities and glass transition temperatures (ie, Tg) of the photocurable compositions of Examples 1 to 30 were in ranges suitable for stereolithography.
From the above, it was confirmed that the photocurable compositions of Examples 1 to 30 are particularly suitable for producing artificial nails by stereolithography.

日本国特許出願2017-066067及び2017-084814の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。本発明の例示的実施形態についての以上の記載は例示および説明の目的でされたものであり、網羅的であることあるいは発明を開示されている形態そのものに限定することを意図するものではない。明らかなことではあるが、多くの改変あるいは変更が当業者には自明である。上記実施形態は発明の原理及び実用的応用を最もうまく説明し、想定される特定の用途に適するような種々の実施形態や種々の改変と共に他の当業者が発明を理解できるようにするために選択され、記載された。本発明の範囲の範囲は以下の請求項およびその均等物によって規定されることが意図されている。 The disclosures of Japanese Patent Applications Nos. 2017-066067 and 2017-084814 are incorporated herein by reference in their entirety. All documents, patent applications, and technical standards described herein are incorporated herein by reference to the same extent as if each individual document, patent application, and technical standard was specifically and individually indicated to be incorporated by reference. The foregoing description of exemplary embodiments of the present invention has been provided for purposes of illustration and description, and is not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise forms disclosed. Obviously, many modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. The above embodiments have been selected and described in order to best explain the principles and practical application of the invention and to enable others skilled in the art to understand the invention with various embodiments and various modifications as suited to the particular use envisaged. It is intended that the scope of the present invention be defined by the following claims and their equivalents.

Claims (16)

形成する人工爪の三次元の外形形状を特定可能な形状情報を受け付ける受付ステップと、
三次元の造形データ及び所定の造形情報に基づいて三次元造形装置により光造形された後、所定の硬化条件で硬化装置により光硬化された造形物に生じる反りの変化を含む収縮状態を、予め定めた予測情報に基づいて予測する予測ステップと、
前記形状情報から得られる前記形成する人工爪の三次元の形状データを、前記予測ステップの予測結果に基づいて補正して、前記形成する人工爪の造形物を前記三次元造形装置により光造形する三次元の造形データを生成する生成ステップと、
前記生成ステップにより生成された前記造形データを出力する出力ステップと、
を含み、
前記予測情報は、前記人工爪の形状データと、光造形されて光硬化された造形物の硬化後の外形形状を示す三次元の硬化後データと、前記三次元造形装置及び前記三次元造形装置において光造形に用いる光造形材料を含む造形条件並びに適用した造形データを示す造形情報と、前記硬化条件を示す硬化情報と、が関連付けて記憶されているデータベースである、
造形データの生成方法。
a receiving step of receiving shape information capable of identifying a three-dimensional external shape of the artificial nail to be formed;
a prediction step of predicting, based on predetermined prediction information, a shrinkage state including a change in warpage that occurs in a model that has been photo-modeled by a three-dimensional modeling device based on the three-dimensional modeling data and predetermined modeling information and then photo-cured by a curing device under predetermined curing conditions;
a generating step of correcting three-dimensional shape data of the artificial nail to be formed, obtained from the shape information, based on the prediction result of the predicting step, to generate three-dimensional modeling data for optically modeling a model of the artificial nail to be formed by the three-dimensional modeling device;
an output step of outputting the modeling data generated by the generating step;
Including,
the prediction information is a database in which shape data of the artificial nail, three-dimensional cured data indicating an outer shape of a modeled object obtained by photolithography and photo-curing after curing, modeling information indicating modeling conditions including the three-dimensional modeling device and a photolithography material used for photolithography in the three-dimensional modeling device, and applied modeling data , and curing information indicating the curing conditions are stored in association with each other;
How to generate modeling data.
前記造形データに基づいて光造形されて光硬化された造形物の硬化後の外形形状を示す三次元の硬化後データを取得する取得ステップと、
前記取得ステップにおいて取得された前記硬化後データ、該硬化後データに対する前記形成する人工爪の形状データ、該形状データに対して前記予測ステップで予測された予測結果、及び該予測結果に基づいて生成された前記造形データに基づいて前記予測情報を更新する更新ステップと、
を含む請求項1に記載の造形データの生成方法。
an acquiring step of acquiring three-dimensional post-curing data indicating an outer shape of a modeled object after curing, the modeled object being photo-cured based on the modeling data;
an updating step of updating the prediction information based on the after-curing data acquired in the acquiring step, shape data of the artificial nail to be formed corresponding to the after-curing data, a prediction result predicted in the predicting step for the shape data, and the modeling data generated based on the prediction result;
The method for generating modeling data according to claim 1 , further comprising:
複数の前記形成する人工爪が基板上に配列されて、前記三次元造形装置により一体に形成されるように、複数の前記形成する人工爪の前記造形データを合成する合成ステップを含む請求項1又は請求項2に記載の造形データの生成方法。 The method for generating modeling data according to claim 1 or 2, further comprising a synthesis step of synthesizing the modeling data of the plurality of artificial nails to be formed so that the plurality of artificial nails to be formed are arranged on a substrate and integrally formed by the three-dimensional modeling device. 前記合成ステップは、複数の前記形成する人工爪の各々を識別可能に特定する識別情報が前記基板上に形成されるデータを付与することを含む請求項3に記載の造形データの生成方法。 The method for generating modeling data according to claim 3, wherein the synthesis step includes providing data to be formed on the substrate with identification information that identifiably specifies each of the multiple artificial nails to be formed. 前記合成ステップは、各々に前記複数の前記形成する人工爪が配列された複数の前記基板が前記三次元造形装置により並行して光造形されるように前記造形データを合成する請求項3又は請求項4に記載の造形データの生成方法。 The method for generating modeling data according to claim 3 or 4, wherein the synthesis step synthesizes the modeling data so that a plurality of the substrates, each of which has a plurality of the artificial nails to be formed arranged thereon, are photo-modeled in parallel by the three-dimensional modeling device. 形成する人工爪の三次元の外形形状を特定可能な形状情報を受け付ける受付ステップと、
三次元の造形データ及び所定の造形情報に基づいて三次元造形装置により光造形された後、所定の硬化条件で硬化装置により光硬化された造形物に生じる反りの変化を含む収縮状態を、予め定めた予測情報に基づいて予測する予測ステップと、
前記形状情報から得られる前記形成する人工爪の三次元の形状データを、前記予測ステップの予測結果に基づいて補正して、前記形成する人工爪の造形物を前記三次元造形装置により光造形する三次元の造形データを生成する生成ステップと、
前記生成ステップにより生成された前記造形データに基づき、前記三次元造形装置により造形物を生成する造形ステップと、
前記造形ステップにより造形された前記造形物を更に光硬化させる硬化ステップと、
を含み、
前記予測情報は、前記人工爪の形状データと、光造形されて光硬化された造形物の硬化後の外形形状を示す三次元の硬化後データと、前記三次元造形装置及び前記三次元造形装置において光造形に用いる光造形材料を含む造形条件並びに適用した造形データを示す造形情報と、前記硬化条件を示す硬化情報と、が関連付けて記憶されているデータベースである、
人工爪の製造方法。
a receiving step of receiving shape information capable of identifying a three-dimensional external shape of the artificial nail to be formed;
a prediction step of predicting, based on predetermined prediction information, a shrinkage state including a change in warpage that occurs in a model that has been photo-modeled by a three-dimensional modeling device based on the three-dimensional modeling data and predetermined modeling information and then photo-cured by a curing device under predetermined curing conditions;
a generating step of correcting three-dimensional shape data of the artificial nail to be formed, obtained from the shape information, based on the prediction result of the predicting step, to generate three-dimensional modeling data for optically modeling a model of the artificial nail to be formed by the three-dimensional modeling device;
a modeling step of generating a modeled object by the three-dimensional modeling device based on the modeling data generated by the generating step;
a curing step of further photo-curing the object modeled in the modeling step;
Including,
the prediction information is a database in which shape data of the artificial nail, three-dimensional cured data indicating an outer shape of a modeled object obtained by photolithography and photo-curing after curing, modeling information indicating modeling conditions including the three-dimensional modeling device and a photolithography material used for photolithography in the three-dimensional modeling device, and applied modeling data , and curing information indicating the curing conditions are stored in association with each other;
A method for producing artificial nails.
前記硬化ステップにより光硬化された硬化後の造形物から該造形物の外形形状を示す三次元の硬化後データを取得する取得ステップと、
前記硬化後データと前記形成する人工爪の形状データとを比較することで、前記硬化後の造形物を評価する評価ステップと、
を含む請求項6に記載の人工爪の製造方法。
an acquiring step of acquiring three-dimensional post-curing data indicating an outer shape of the object from the object photo-cured in the curing step;
an evaluation step of evaluating the hardened object by comparing the hardened data with shape data of the artificial nail to be formed;
7. The method of claim 6, further comprising:
前記評価ステップの評価結果に基づいて、前記予測情報を更新する更新ステップを含む請求項7に記載の人工爪の製造方法。 The method for manufacturing an artificial nail according to claim 7, further comprising an update step for updating the prediction information based on the evaluation results of the evaluation step. 前記硬化ステップに先立って、前記造形ステップにより光造形された造形物から該造形物の光造形に用いた余剰の光造形材料を除去する洗浄ステップを含む請求項6から請求項8の何れか1項に記載の人工爪の製造方法。 The method for manufacturing an artificial nail according to any one of claims 6 to 8, further comprising a cleaning step, prior to the curing step, of removing excess photo-molding material used in the photo-molding of the object from the object photo-molded in the molding step. 入力される三次元の造形データに基づいて三次元の造形物を光造形する三次元造形装置と、
前記三次元造形装置により光造形された前記造形物を光硬化させる硬化装置と、
形成する人工爪の三次元の外形形状を特定可能な形状情報を受け付ける受付部、三次元の造形データ及び所定の造形情報に基づいて前記三次元造形装置により光造形された後、所定の硬化条件で前記硬化装置により光硬化された造形物に生じる反りの変化を含む収縮状態を、予め定められて記憶された予測情報に基づいて予測する予測部、前記形状情報から得られる前記形成する人工爪の三次元の形状データを、前記予測部の予測結果に基づいて補正して、前記形成する人工爪の造形物を前記三次元造形装置により光造形する三次元の造形データを生成する生成部、及び前記造形データを前記三次元造形装置に出力する出力部を含む造形設計装置と、
を有し、
前記予測情報は、前記人工爪の形状データと、光造形されて光硬化された造形物の硬化後の外形形状を示す三次元の硬化後データと、前記三次元造形装置及び前記三次元造形装置において光造形に用いる光造形材料を含む造形条件並びに適用した造形データを示す造形情報と、前記硬化条件を示す硬化情報と、が関連付けて記憶されているデータベースである、
人工爪の製造システム。
a three-dimensional modeling device that optically models a three-dimensional object based on input three-dimensional modeling data;
a curing device that photo-cures the object photo-modeled by the three-dimensional modeling device;
a modeling design device including: a receiving unit that receives shape information capable of identifying a three-dimensional external shape of the artificial nail to be formed; a prediction unit that predicts, based on predetermined and stored prediction information, a shrinkage state including a change in warp that occurs in a model that is photo-modeled by the three-dimensional modeling device based on the three-dimensional modeling data and predetermined modeling information and then photo-cured by the curing device under predetermined curing conditions; a generation unit that corrects the three-dimensional shape data of the artificial nail to be formed obtained from the shape information based on the prediction result of the prediction unit, and generates three-dimensional modeling data for photo-modeling the model of the artificial nail to be formed by the three-dimensional modeling device; and an output unit that outputs the modeling data to the three-dimensional modeling device;
having
the prediction information is a database in which shape data of the artificial nail, three-dimensional post-curing data indicating an outer shape of a modeled object obtained by photo-modeling and photo-curing after curing, modeling information indicating modeling conditions including the three-dimensional modeling device and a photo-modeling material used for photo-modeling in the three-dimensional modeling device, and applied modeling data , and curing information indicating the curing conditions are stored in association with each other;
Artificial nail manufacturing system.
前記造形設計装置は、
前記造形データに基づいて光造形されて光硬化された造形物の硬化後の外形形状を示す三次元の硬化後データを取得する取得部と、
前記取得部において取得された前記硬化後データ、該硬化後データに対する前記形成する人工爪の形状データ、該形状データに対して前記予測部で予測された予測結果、及び該予測結果に基づいて生成された前記造形データに基づいて前記予測情報を更新する更新部と、
を含む請求項10に記載の人工爪の製造システム。
The modeling design device is
an acquisition unit that acquires three-dimensional post-curing data indicating an outer shape after curing of a model that has been photo-modeled and photo-cured based on the modeling data;
an update unit that updates the prediction information based on the hardened data acquired by the acquisition unit, shape data of the artificial nail to be formed based on the hardened data, a prediction result predicted by the prediction unit based on the shape data, and the modeling data generated based on the prediction result;
11. The system for manufacturing an artificial nail according to claim 10, comprising:
前記造形設計装置は、
複数の前記形成する人工爪が基板上に配列されて、前記三次元造形装置により一体に形成されるように、複数の前記形成する人工爪の前記造形データを合成する合成部を含む請求項10又は請求項11に記載の人工爪の製造システム。
The modeling design device is
The artificial nail manufacturing system according to claim 10 or 11, further comprising a synthesis unit that synthesizes the modeling data of the plurality of artificial nails to be formed so that the plurality of artificial nails to be formed are arranged on a substrate and integrally formed by the three-dimensional modeling device.
前記造形設計装置の前記合成部は、複数の前記形成する人工爪の各々を識別可能に特定する識別情報が前記基板上に形成されるデータを付与することを含む請求項12に記載の人工爪の製造システム。 The artificial nail manufacturing system according to claim 12, wherein the synthesis unit of the modeling design device includes providing data on the substrate that identifies each of the multiple artificial nails to be formed in an identifiable manner. 前記造形設計装置の前記合成部は、各々に前記複数の前記形成する人工爪が配列された複数の前記基板が前記三次元造形装置により並行して造形されるように前記造形データを合成する請求項12又は請求項13に記載の人工爪の製造システム。 The artificial nail manufacturing system according to claim 12 or 13, wherein the synthesis unit of the modeling design device synthesizes the modeling data so that a plurality of the substrates, each of which has a plurality of the artificial nails to be formed arranged thereon, are modeled in parallel by the three-dimensional modeling device. 前記硬化装置により光硬化された硬化後の造形物から該造形物の外形形状を示す三次元の硬化後データを取得する取得部、及び前記硬化後データと前記形成する人工爪の形状データとを比較することで、前記硬化後の造形物を評価する評価部を有する評価装置を含む請求項10から請求項14の何れか1項に記載の人工爪の製造システム。 The artificial nail manufacturing system according to any one of claims 10 to 14, further comprising an evaluation device having an acquisition unit that acquires three-dimensional post-curing data indicating the external shape of the object after curing from the object after curing light-cured by the curing device, and an evaluation unit that evaluates the object after curing by comparing the post-curing data with shape data of the artificial nail to be formed. 前記造形設計装置は、前記評価装置の前記評価部の評価結果に基づいて、前記予測情報を更新する更新部を含む請求項15に記載の人工爪の製造システム。 The artificial nail manufacturing system according to claim 15, wherein the modeling design device includes an update unit that updates the prediction information based on the evaluation results of the evaluation unit of the evaluation device.
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