JPH0649154A - 三次元物体の製造のための光重合体組成物 - Google Patents

三次元物体の製造のための光重合体組成物

Info

Publication number
JPH0649154A
JPH0649154A JP4204646A JP20464692A JPH0649154A JP H0649154 A JPH0649154 A JP H0649154A JP 4204646 A JP4204646 A JP 4204646A JP 20464692 A JP20464692 A JP 20464692A JP H0649154 A JPH0649154 A JP H0649154A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reactive diluent
photocurable composition
acrylic acid
polyurethane oligomer
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP4204646A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0819205B2 (ja
Inventor
Robert William Peiffer
ロバート・ウイリアム・パイフアー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JPH0649154A publication Critical patent/JPH0649154A/ja
Publication of JPH0819205B2 publication Critical patent/JPH0819205B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0037Production of three-dimensional images
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 活性線により硬化可能な液体光硬化性組成物
の容器の液面を活性線で繰り返し像様露光して前記液面
の近くの前記液体組成物を硬化させて多数の硬化した組
成物の積み重ねられた層を形成させることからなる三次
元物体の形成方法の改良。 【構成】 本発明において、液体光硬化性組成物は本質
的に(a) 25〜65%の2官能性アクリル酸化ポリウ
レタンオリゴマー又は前記オリゴマーの混合物、(b)
15〜65%の次の式 H2C=CR(CO)−O(CH2−CH2−O)n−(CO)R
C=CH2 (式中、Rは水素又はメチル基であり、そしてnは2〜
5の整数である)のポリグリコールエステル又は前記ポ
リグリコールエステルの混合物、(c) 0.1〜10%
の前記活性線に感受性の光開始剤系又は前記光開始剤系
の混合物、及び(d) 0〜30%の多官能性反応性希釈
剤又は前記反応性希釈剤の混合物からなり、ここで前記
液体光硬化性組成物は25℃で200〜8000cPの粘
度を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】本発明は光硬化による三次元物体の製造
に関する。より詳しくは、本発明は透明で強靭な三次元
物体の製造のための光硬化性組成物に関する。
【0002】
【発明の背景】急速に発展しそして高度に競争的な製造
環境においては、新しい又は再設計した部品を生み出す
に要する時間を最小にすることが最も重要である。コン
ピュータ支援設計の使用の増加は設計時間を減らした
が、しかし設計図からの三次元物体又は模型の製造は未
だに費用がかかり、時間を浪費する過程である。元の方
法の変更がしばしば必要であり、そしてこの繰り返しの
多い方法は新しい又は再設計した製品を開発し、導入す
るために要する時間を相当に長くする。
【0003】電子工学的設計図から三次元物体を製造す
るに要する時間と費用を減らすため、固体模型製作(so
lid modeling)、ステレオリソグラフィー、卓上製造、
立体重合、光学製作(optical (photo)fabrication)、
立体形削り(stereo shaping)、立体成形、光学成形及
び自動成形として知られる新技術が開発された。一般に
コンピュータによる三次元設計図は断層にされている。
各断層を液体光硬化性組成物の層の上に逐次像形成させ
て三次元物体を作り上げる。像形成はコンピュータ制御
走査光源例えば走査光ファイバー又は走査レーザーを使
用するか、又は一連のマスクを通して露光することによ
り実行することができる。
【0004】光硬化性組成物は上述の固体模型製作系に
使用するため開発された。これらの組成物は、典型的に
は1つ又はそれより多い活性線に感受性の遊離ラジカル
重合性液体エチレン系不飽和単量体及び/又はオリゴマ
ー、並びに遊離ラジカル開始剤系を含む。これら組成物
の多く例えばKrajewski, PCT出願 WO 89/08021に記述
されているそれはN−ビニルピロリドンのようなN−ビ
ニル単量体を含む。これらの単量体はもろい物体を作る
傾向がある。単量体の毒性もこれらの組成物に伴う懸念
であり、それらがオフィス型環境で使用される場合特に
そうである。
【0005】ソフトで柔軟な三次元物体を作る光硬化性
組成物に対する継続する要求がある。柔軟な物体は物理
的欠点、すなわちもろい物体を生成する組成物から作ら
れた物体にしばしば見られる応力誘導の割れとゆがみを
示さないので、より大きい部品を作ることができる。こ
れらの組成物は活性線に対する高い感受性、良好な耐老
化性、安定な粘性、低い毒性及び少ない収縮も当然持っ
ている。
【0006】
【発明の要約】本発明は活性線により硬化性の液体光硬
化性組成物の溜めの表面を繰り返して像様露光して表面
の近くの液体組成物を硬化させ、それにより多数の硬化
組成物の重ね合わせた層を形成させることからなる三次
元物体の形成方法である。本発明において、液体光硬化
性組成物は本質的に(a) 25〜65%の2官能性アク
リル酸化ポリウレタンオリゴマー又は前記オリゴマーの
混合物、(b) 15〜65%の次の式 H2C=CR(CO)−O(CH2−CH2−O)n−(CO)R
C=CH2 (式中、Rは水素又はメチルであり、そしてnは2〜5
の整数である)のポリグリコールエステル又は前記ポリ
グリコールエステルの混合物、(c) 0.1〜10%の
活性線に感受性の光開始剤系又は前記光開始剤系の混合
物、及び(d) 0〜30%の多官能性反応性希釈剤又は
前記反応性希釈剤の混合物からなり、ここで液体光硬化
性組成物は25℃で200〜8000cPの粘度を有す
る。
【0007】本発明の好ましい態様においてはRが水素
である。より好ましい態様においてはnが3又は4であ
る。いっそう好ましい態様においてはnが4である。
【0008】他の好ましい態様においては、組成物が本
質的に、30〜60%のオリゴマー、20〜50%のポ
リグリコールエステル、1〜8%の光開始剤、及び0〜
25%の反応性希釈剤からなる。他のより好ましい態様
においては、組成物が本質的に、45〜55%のオリゴ
マー、25〜40%のポリグリコールエステル、2〜6
%の光開始剤、及び10〜20%の反応性希釈剤からな
る。300〜3,000cPの粘度が好ましい。
【0009】〔発明の詳細な説明〕本発明は三次元物体
の形成方法である。この方法において活性線により硬化
性の液体光硬化性組成物の容器中の表面を活性線のビー
ムに繰り返し露光して表面の近くの液体組成物を硬化さ
せる。多数の光硬化組成物の重ね合わせた層が形成さ
れ、これが三次元物体を構成する。過剰の未硬化の液体
光硬化性組成物を除く。
【0010】液体光硬化性組成物 光硬化性組成物は3成分、すなわち2官能性アクリル酸
化ポリウレタンオリゴマー、ポリグリコールエステル及
び光開始剤系を含む。組成物の粘度を調節するため任意
の反応性希釈剤を添加することもできる。
【0011】アクリル酸化ポリウレタンオリゴマー 「アクリル酸化ポリウレタンオリゴマー」はアクリレー
ト及び/又はメタクリレート官能性を含むオリゴマーの
ことをいう。アクリル酸化ポリウレタンオリゴマーは3
成分、すなわち1つ又は複数のイソシアネートから誘導
される部分(「I」で示す)、主鎖部分(「B」)、及
び1つ又は複数の末端封鎖部分(「E」)からなる。2
官能性アクリル酸化ポリウレタンオリゴマーにおいて
は、これらの部分が E−I−B−I−E の順序に並ぶ。
【0012】アクリル酸化ポリウレタンオリゴマーはポ
リオールと多官能性イソシアネートとの反応により作る
ことができる。イソシアネートはオリゴマーのイソシア
ネート誘導部分を形成する。ポリオールは主鎖部分を形
成する。末端イソシアネート基を含む低分子オリゴマー
を生成させるため、ヒドロキシル基に対して化学量論的
過剰のイソシアネート基を存在させる。末端イソシアネ
ート基をヒドロキシル含有光重合性単量体と反応させて
オリゴマーを末端封鎖し、末端封鎖部分を形成させる。
アクリル酸化ポリウレタンオリゴマーの解説はB. Marti
n, 「UV硬化−科学と技術(UV Curing: Science and Te
chnology)」、第II巻(S. P Pappas編集、Technology M
arketing Corp., Norwalk, CT. 1985年)、107〜142ペ
ージに見出される。
【0013】典型的には、ジイソシアネート、例えばト
ルエンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
ト、メチレンビス(フェニルイソシアネート)、ビスシ
クロヘキシルメチルジイソシアネート、テトラメチレン
ジイソシアネート、又はヘキサメチレンジイソシアネー
トが使用される。
【0014】2官能性アクリル酸化ポリウレタンオリゴ
マーを作る場合、主鎖はジオールから誘導される。ジオ
ールはポリエーテルジオール、例えばポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール、コポリ(エチレン
オキシド/プロピレンオキシド)、及びポリ(1,4−
ブタンジオール);及びポリエステルジオール、例えば
ヘキサンジオールアジペート、ブタンジオールアジペー
ト、ネオペンチルグリコールアジペート、エチレングリ
コールアジペート、ジエチレングリコールアジペート、
ポリプロピレングリコールアジペート、1,3−ブチレ
ングリコールアジペート及びジエチレングリコールアジ
ペートである。他の典型的ジオールはビスフェノール、
例えばビスフェノールAを含む。
【0015】典型的なヒドロキシル含有光重合性単量体
は、例えばヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシ
プロピルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレー
ト、ブタンモノヒドロキシモノアクリレート、ポリプロ
ピレングリコールモノアクリレート、及びカプロラクト
ンモノヒドロキシモノアクリレートである。本発明を実
施する場合アクリレート単量体が好ましい。
【0016】無水物、例えば無水フタル酸が主鎖Bに含
まれることもある。2モルのポリオール(「P」で表わ
す)が1モルの無水物(「A」で表わす)と反応してポ
リエステルジオール(PAPで表わす)を形成する。よ
り高級なアナログ(PAPAP、PAPAPAPなど)
も可能である。
【0017】本発明の好ましいアクリル酸化ポリウレタ
ンオリゴマーにおいて、イソシアネートはビスシクロヘ
キシルメチルジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソ
シアネート、テトラメチレンジイソシアネート、及びイ
ソホロンジイソシアネートからなる群より選ばれる脂肪
族ジイソシアネートである。これらの物質の主鎖部分は
ヘキサンジオールアジペート、ブタンジオールアジペー
ト、ネオペンチルグリコールアジペート、エチレングリ
コールアジペート、ジエチレングリコールアジペート、
ポリプロピレングリコールアジペート、及びこれらのポ
リエステルジオールの誘導体を含む無水フタル酸からな
る群より選ばれるヒドロキシ基が末端にある飽和ポリエ
ステルから誘導される。オリゴマーはヒドロキシプロピ
ルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ブタ
ンモノヒドロキシモノアクリレート、ポリプロピレング
リコールモノアクリレート、カプロラクトンモノヒドロ
キシモノアクリレートからなる群より選ばれるヒドロキ
シアクリレートにより末端封鎖される。
【0018】本発明を実施する場合、アクリル酸化ポリ
ウレタンオリゴマーの混合物を単一のアクリル酸化ポリ
ウレタンオリゴマーの代わりに使用することができる。
オリゴマー混合物の使用は単一オリゴマーの使用と同等
であると考えられる。
【0019】ポリグリコールエステル ポリグリコールエステルは次の構造 H2C=CR(CO)−O(CH2−CH2−O)n−(CO)R
C=CH2 (式中、Rは水素又はメチルであり、そしてnは2〜5
の整数である)のアクリレート又はメタクリレートエス
テルである。
【0020】Rが水素の組成物が好ましい。nが3又は
4の組成物がより好ましい。nが4の組成物がなお一層
好ましい。
【0021】本発明の実施においては、ポリグリコール
エステルの混合物を単一のポリグリコールエステルの代
わりに使用することができる。ポリグリコールエステル
混合物の使用は単一のポリグリコールエステルの使用と
同等であると考えられる。
【0022】反応性希釈剤 組成物は任意の成分として1つ又はそれより多い反応性
希釈剤を含むことができる。反応性希釈剤は当該技術分
野でよく知られている。反応性希釈剤の解説はR. S. T
u, 「UV硬化−科学と技術」、第II巻(S. P Pappas編
集、Technology Marketing Corp., Norwalk, CT. 1985
年)、144〜246ページに見出される。
【0023】反応性希釈剤を添加して組成物の粘度を2
00〜8000cPの範囲になるように調節することがで
きる。好ましい粘度範囲は容器中の未硬化組成物の新し
い層を形成させるために使用する装置に基づいて選択さ
れる。ドクターブレードを使用する場合、好ましい粘度
は1000cPを超える。これらのより高い粘度では低分
子量反応性希釈剤の割合を最小にすることができ、収縮
と歪みのより少ない画像部を生成することができる。ド
クターブレードを使用しないで未硬化組成物の新しい層
を形成させる場合、好ましい粘度範囲は200〜100
0cPである。これらのより低い粘度は露光前に重力の力
が組成物に作用して未硬化組成物を均展することを可能
にするために必要である。
【0024】反応性希釈剤は橋かけの量及びその結果と
して最終物体の柔軟性又は脆性を調節するために添加す
ることもできる。反応性希釈剤は多官能性であるべきで
ある。すなわち、それは分子当たり少なくとも2つの遊
離ラジカル重合性エチレン系不飽和基を持つべきであ
る。好ましい反応性希釈剤は分子当たり2つ(2官能
性)又は3つ(3官能性)の遊離ラジカル重合性エチレ
ン系不飽和基を持つ。
【0025】反応性希釈剤は三次元物体形成の前及びそ
の間に組成物から失われないように比較的不揮発性であ
るべきである。反応性希釈剤が揮発すると物体形成の間
に光硬化性組成物の性質を変化させるであろう。反応性
希釈剤は比較的低い毒性の材料であるべきである。作業
員が物体形成の前に、その間及び後に接触する可能性が
あることから高度に有毒な材料は避けるべきである。光
硬化性組成物が例えばオフィス型環境でそのまま使用さ
れる場合反応性希釈剤が本質的に不揮発性及び比較的無
毒であることが特に重要である。
【0026】有用な反応性希釈剤は、例えば1,3−プ
ロパンジオールジアクリレート及びジメタクリレート、
1,4−ブタンジオールジアクリレート及びジメタクリ
レート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート及び
ジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリ
レート及びジメタクリレート、1,7−ヘプタンジオー
ルジアクリレート及びジメタクリレート、1,8−オク
タンジオールジアクリレート及びジメタクリレート、ト
リメチロールプロパントリオールトリアクリレート及び
トリメタクリレート、エトキシル化トリメチロールプロ
パントリオールトリアクリレート及びトリメタクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジアクリレート及びジメタ
クリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート
及びジメタクリレート、ペンタエリトリトールトリアク
リレート及びトリメタクリレート、ペンタエリトリトー
ルテトラアクリレート及びテトラメタクリレートなどを
含む。
【0027】好ましい反応性希釈剤はアクリレートであ
る。より好ましい反応性希釈剤はトリメチロールプロパ
ントリオールトリアクリレート、エトキシル化トリメチ
ロールプロパントリオールトリアクリレート、トリプロ
ピレングリコールジアクリレート、及び1,6−ヘキサ
ンジオールジアクリレートである。
【0028】本発明実施の場合、反応性希釈剤の混合物
を単一の希釈剤の代わりに使用することができる。希釈
剤混合物の使用は単一の希釈剤の使用と同等であると考
えられる。
【0029】光開始剤系 光開始剤系は活性線で活性化した場合直接遊離ラジカル
を与える1つ又はそれより多い化合物からなる。それは
またその1つが照射により活性化された他の化合物又は
増感剤によりそうさせられた後遊離ラジカルを生ずる多
数の化合物も含む。「活性線」は重合を開始するラジカ
ルを生成する活性を持つ放射線である。三次元物体の有
効な形成には大部分の活性線が光開始剤系により吸収さ
れるべきである。
【0030】多くの慣用的な光開始剤系を重合開始に使
用することができるが、但しそれらが組成物の他の成分
と相溶性であること、物体の形成に使用する活性線に感
受性であること、暗安定(dark stable)な組成物すな
わち活性線の不存在下で硬化しない組成物を作ること、
そして最終物体に望ましくない色を与えないことを条件
とする。開始剤系の解説は、例えばV. D. McGinness, P
hot. Sci. Eng. (1979年)、 23巻、 124ページ; S. P. P
appas, 「UV硬化−科学と技術」、第II巻(S.P Pappas
編集、Technology Marketing Corp., Norwalk, CT. 19
85年)、1〜26ページ; C. L. Osborn, J. Radiat. Curi
ng, (1976年)、 3巻(3号)2ページ; G.F. Vesley, J. R
adiation Curing, (1986年)、 13巻(1号)、 4ページ;
及びA.Reiser, Photoreactive Polymers(Wiley−Inter
science, New York, 1989年)、103〜127ページに見出さ
れる。
【0031】透明で着色していない物体を製造するため
には、相当量の可視線を吸収しないか、又は露光時、相
当量の可視線を吸収しない生成物に変換される光開始剤
系が必要である。好ましい光開始剤系は光破砕を受けて
ラジカルを形成する開始剤、例えばベンゾイン、ベンゾ
インメチルエーテル(BME)、2,2−ジメトキシ−
2−フェニルアセトフェノン(DMPA)、2,2−ジ
エトキシアセトフェノン(DEAP)、1−ベンゾイル
シクロヘキサノール、及び2−メチル−1−〔4−(メ
チルチオ)フェニル〕−2−モルホリノプロパノンであ
る。最も好ましい開始剤は2,2−ジメトキシ−2−フ
ェニルアセトフェノン(DMPA)である。
【0032】本発明を実施する場合、光開始剤系の混合
物を単一の光開始剤系の代わりに使用することができ
る。光開始剤の混合物の使用は単一の光開始剤の使用と
同等であると考えられる。
【0033】組成物 組成物は透明で強靭な三次元物体を生ずるに十分な2官
能性アクリル酸化ポリウレタンオリゴマー及び十分なポ
リエステルグリコールを含む。活性線露光により光重合
を開始させるに十分な光開始剤を存在させる。組成物の
粘度を調節するに十分な反応性希釈剤を添加することも
できる。
【0034】組成物は25〜65%の2官能性アクリル
酸化ポリウレタンオリゴマー又は該オリゴマーの混合
物、15〜65%のポリグリコールエステル又は該ポリ
グリコールエステルの混合物、0.1〜10%の光開始
剤系又は該光開始剤系の混合物、及び0〜30%の反応
性希釈剤又は該希釈剤の混合物を含む。好ましくは、光
硬化性組成物は30〜60%のアクリル酸化ポリウレタ
ンオリゴマー、20〜50%のポリグリコールエステ
ル、1〜8%の光開始剤系、及び0〜25%の反応性希
釈剤を含む。より好ましくは、組成物は45〜55%の
アクリル酸化ポリウレタンオリゴマー、25〜40%の
ポリグリコールエステル、2〜6%の光開始剤系、及び
10〜20%の反応性希釈剤を含む。
【0035】三次元物体の形成 三次元物体の形成方法はH. Kodama, Rev. Sci. Instru
m. (1981年)、 52巻、 1770ページ; A. J. Herbert, J. A
ppl. Photo. Eng. (1982年)、 8巻、 185ページ;Hull, 米
国特許第4,575,330号; Fudim, 米国特許第4,752,498号;
Grossa, 米国特許第4,942,060号; Vassiliou, 米国特
許第4,987,044号; 及びLawton, 米国特許第5,014,207号
に記述されている。これら参照例の教示することは参照
として本明細書に組み入れる。
【0036】簡単にいうと、コンピュータにより三次元
設計を作製して既知のコンピュータ技術を使用して断層
にした。三次元物体を作り上げるには各断層部分を容器
に収容されている液体光硬化性組成物の層の上に逐次像
形成させる。支持体を光硬化性組成物の表面の下に置い
て光硬化組成物を形成された状態に保つ。各層が形成さ
れると、新しい未硬化組成物の層を、典型的には支持体
を下げるか又は容器の液面を上げるかして導入する。本
発明の好ましい態様においては、容器から組成物の一部
を細長いジッパー(dipper)を使用して容器中の組成物
の液面より上に上げる。ジッパーの底面には長さに沿っ
てみぞが設けられており、組成物の一部がみぞを通って
容器中に流れるようになっている。組成物の一部で満た
したジッパーをその長さ方向に垂直の方向に並進させる
と、ジッパーから流れる組成物が容器の表面、台の表
面、又はあらかじめ像形成させた層の表面に分配され
る。並進するジッパーにドクターブレードが追従しそし
てジッパーから表面上に流れて付着した組成物を平滑に
する。
【0037】露光はコンピュータ制御走査光源例えば走
査光ファイバー又は走査レーザーを使用して実行する。
本発明の好ましい態様においては、露光を、米国特許第
5,014,207号に記述のように画像面における露光の実質
的に均一な調節がされるような方法で実行する。露光調
節については、レーザービームを、それが画像面で移動
した個々の距離に応じてディジタルに効果的に調節す
る。レーザービームの調節はレーザービームがディジタ
ルパルス当たり特定の時間フレームについて動作状態に
あることを要求するから、その結果画像面でレーザービ
ームにより移動する距離毎に実質的により均一な露光、
そしてより均一な光形成の深さと巾になる。しかしなが
ら、レーザーを使用して露光することが必須ではない。
露光は、例えば適当なホトマスクからの透過光又は反射
光露光、又はそのような照射が光形成性組成物の光形成
を誘導すると仮定して他の放射露光法、例えばX線、マ
イクロ波又は高周波励起により実行することができる。
本発明の実施に有用なホトマスクはハロゲン化銀フィル
ム(透過型又は鏡による反射及び反射型)、液晶セル
(反射性及び透過性)、透明ウェブ上の静電塗装粉末、
ルチコン(ruticons)などである。
【0038】本発明の現在好ましい態様において、使用
するレーザーはCoherent INNOVAR 326であり、紫外部の
主要出力は351nmと363nmに強い線を持つ。Cohere
nt INNOVAR 326は333nmの波長の出力を作る能力も持
つ。しかしながら現在の装置で最良の集束を得るためこ
の波長はCoherentから市販されるオプションの光学部品
を使用して抑制される。典型的には、ビームスポットを
画像面に約127μm1/eの直径に集束させる。こ
れより大きいか又は小さいスポット径を使用することが
できるが、一般には25〜800μmのスポット径が好
ましく、そして75〜255μmが最も好ましい。なぜ
ならより小さいスポットの装置に費用をかけてもしばし
ばより高い解像力という利点が伴わない場合が多いから
である。ビームはガウスエネルギー分布を持つ。この種
類の分布が好ましいが、当該技術分野でよく知られてい
る他のビームの分布も使用することができる。集束用光
学装置の残りの部分、走査及びビーム調節は参照例の米
国特許第5,014,207号に記述されているのと同様であ
る。
【0039】現在では像を一連の平行ベクター走査とし
て走査するのが好ましい。組成物の露光は他の走査方法
例えばクロスハッチング、ウィーブ(weave)、ラスタ
ー法などにより遂行することもできるが、これは好まし
い方法ではない。平行ベクター走査線の間の間隔は好ま
しくは0.001インチである。走査線はより接近して
も又は更に離れていてもよく、そして適当な結果は0.
001〜0.003インチの走査線間隔を用いる実験で
得られた。
【0040】露光は約0.01cm(4ミル)の厚さの浮
動層を生ずる7mJ/cmから約0.078cm(31ミ
ル)の厚さの浮動層を生ずる333mJ/cmまでの範囲
で行った。好ましい組成物のための厚さ対露光曲線は対
数直線適合を使用して適切に数学的に記載することがで
きるが、本態様の現在の使用法にとっては多項式対数適
合が好ましい。この曲線は各々の個々の装置について例
えばレーザー波長出力などの変動により最良に作り上げ
られる。浮動層の厚さは露光に対する組成物の応答を特
徴づけるための分析方法であって必ずしも組成物の物体
層を形成する能力を示すものではない。例えば、より多
くの露光を行えば物体層を30ミルより大きい厚さで形
成させることが考えられるが、これは通常好ましいこと
ではない。又は物体層を4ミルより薄い厚さの層で作る
ことができる。この組成物の現在の好ましい実施の範囲
は5〜7ミルの厚さの層である。典型的には像形成層を
台又は物体の前もって像形成させた層に係合(取付け)
させるため更に露光を行う。現在の実施においては、こ
の目的のため4〜5ミルの係合が使用される。これより
薄い係合は層被覆の厚さを注意深く監視しながら使用す
ることができ、そして当然より厚い係合を使用すること
ができるが、物体の精度が犠牲になることがある。
【0041】典型的には組成物を露光するビームの動力
は約200mwである。適当な波長と必要な露光が物体層
を形成させるため供給される限り、より大きいか又はよ
り小さいスポット動力を使用することができる。
【0042】露光が完了すると、光形成された物体を容
器から除き、そして過剰の未硬化の光硬化性組成物を除
く。過剰の組成物は流し去るか、又は光形成された物体
を実質的に膨潤させない溶剤例えば2−プロパノールで
除くこともできる。これらの技術の組合わせも使用する
ことができる。
【0043】典型的には像露光は不完全な重合を生ず
る。一般に像形成に続いて硬化工程があり、ここで物体
を熱及び/又は光で処理して単量体変換を増加させる。
硬化は三次元物体の物理特性を増し、そして作業者が以
後の取扱いにおいて単量体と接触する可能性を減らす。
【0044】工業的適用性 本発明の方法はコンピュータ支援設計から三次元物体を
製造するために有用である。これらの物体は新しい又は
再設計した部品の模型、特に自動車及び宇宙工業におけ
るそれに有用である。特に、本発明は透明で強靭な三次
元物体の製造に有用である。N−ビニル単量体例えばN
−ビニルピロリドンの使用を避けているので、ここに開
示した光硬化性組成物は、例えば低毒性の組成物が望ま
しいオフィス型環境において使用するために特に有用で
ある。
【0045】本発明の有利な特性は次の実施例を参照し
て観察することができるが、この実施例は本発明を例証
するものであって限定するものではない。
【0046】
【実施例】
略語 DEGDA SR−230;ジエチレングリコールジアクリレート;
Sartomer Co., West Chester, PA DMPA IrgacureR 651;2,2−ジメトキシ−2−フェニル
アセトフェノン; Ciba−Geigy. Hawthorne, NY Ebecryl 264 85%の脂肪族ウレタントリアクリレートオリゴマー及
び15%の1,6−ヘキサンジオールジアクリレート; R
adcure Specialties, Louisville, KY Ebecryl 3604 80%のエポキシアクリレートオリゴマー変成ゴム、 M
W 1,195及び20%のトリプロピレングリコールジ
アクリレート; Radcure Specialties, Louisville, KY Ebecryl 3700 ビス−フェノールAエポキシジアクリレートオリゴマ
ー、 MW 524;RadcureSpecialties, Louisville, K
Y HCPK IrgacureR 184;1−ベンゾイルシクロヘキサノー
ル; Ciba−Geigy, Hawthorne, NY HDDA SR−238;1,6−ヘキサンジオールジアクリレー
ト;CAS 13048−33−4;Sartomer Co., West Chester,
PA IBA SR−506;イソボルニルアクリレート; Sartomer C
o., West Chester, PA
【0047】MPMP IrgacureR 907;2−メチル−1−〔4(メチルチオ)
フェノール〕−2−モルホリノプロパノン; Ciba−Geig
y, Hawthorne, NY NPGDA SR−247;ネオペンチルグリコールジアクリレー
ト; Sartomer Company, West Chester, PA NVP V−ピロール/RC;N−ビニル−2−ピロリドン; GA
F, Wayne, NJ PEGDA SR−344;ポリエチレングリコール(400)ジアク
リレート; CAS 26570−48−9; Sartomer Company., Wes
t Chester, PA PhotomerR 6008 脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマー、 粘度2×10
6cP; プロピレングリコール、 トルエンジイソシアネー
ト、 及びヒドロキシエチルアクリレートの反応生成物;
Henkel Corp., Morristown, NJ POEA SR−339;2−フェノキシエチルアクリレート; CA
S 48145−04−6; Sartomer Co., West Chester, PA SR−454 エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレー
ト; Sartomer Co., West Chester, PA SR−9604 約75%の脂肪族ウレタンアクリレート、 40℃の粘度
2×106cP; 約24%のエトキシル化トリメチロール
プロパントリアクリレート、 CAS 28961−43−5及び約1
%の他のエステル; Sartomer Co., West Chester, PA SR−9634 約75%の脂肪族ウレタンアクリレート、40℃の粘度
1.6×106cP; 約24%のエトキシル化トリメチロー
ルプロパントリアクリレート、 CAS 28961−43−5及び約
1%の他のエステル; Sartomer Co., West Chester, PA TEGDA SR−272;トリエチレングリコールジアクリレー
ト; Sartomer Co., West Chester, PA THFA SR−285;テトラヒドロフルフリルアクリレート、
CAS 2399−48−6; Sartomer Co., West Chester, PA TTEGADA テトラエチレングリコールジアクリレート; Radcure Sp
ecialties, Louisville,KY
【0048】評価方法 光硬化性組成物を、表示した成分を混合して調製した。
各組成物の粘度を、周囲温度(約20〜25℃)でBroo
kfield DV−II型粘度計を用いて測定した。
【0049】評価をSOMOSTM 固体像形成装置で実行し
た。この装置は活性線を用いて液体組成物の連続する層
を選択的に露光することにより三次元物体を作る。
【0050】簡単にいうと、この装置は光硬化性組成物
の溜めを含む容器からなり、自由表面と容器内の自由表
面の下に置かれた可動性台を備える。組成物の一部を台
から離れたあらかじめ決められた位置にある分配器を下
げそして上げて自由表面の上に移す。ドクターブレード
を自由表面上に移した組成物に接触させ、次いで台の上
を移動させて組成物の実質的に均一な層を形成させる。
【0051】組成物をCoherent InnovaR 306アルゴンイ
オンレーザーで露光した。この場合使用したレーザーの
波長出力は333nm(出力の15〜20%)及び351
と363nm(出力の残りがこれらの線の間に分布)に主
要な線を持っていた。ビームスポットの動力は典型的に
は150mw〜240mwであった。露光装置はLawton,米
国特許第5,014,207号に記述されており、そして実質的
に上と同様である。
【0052】各組成物につき一組の三次元物体を調製し
そして評価した。側部が約1.2cmの6つの正方形から
なる自由に浮動する「階段光学くさび」を、各組成物を
6つの異なる露光エネルギーで照射して調製した。この
エネルギーの範囲は典型的には5.6mJ/cm2〜256.
8mJ/cm2であった。正方形を光硬化性組成物の溜めを
含む容器から除き、2−プロパノールで速やかに洗浄し
乾燥した。各正方形の厚さを測定し、そして厚さ対露光
エネルギーの Logのプロットを作った。最大な勾配と
最高の厚さ遮断を示した組成物を相対的光速度1とし
た。残りの組成物は勾配と遮断の減少する値に基づいて
数値を割り当てた。各物体の物理的団結性を試験により
判断した。
【0053】露光と洗浄に続いて、像形成した物体を高
圧水銀灯で露光して硬化させた。代わりに、組成物の像
形成していない試料をペトリ皿の中で同じ高圧水銀灯で
硬化させて硬化済みディスクを得た。各硬化した物体の
物理的団結性を試験により判断した。重合の際の容量収
縮を、未硬化及び硬化物体の比重を対応する未露光の光
硬化性組成物の比重と比較して評価した。補正しない差
を容量収縮を評価するために使用した。
【0054】対照実施例A〜B これらの実施例はもろい固体物体がN−ビニル−2−ピ
ロリドン(NVP)を含む光硬化性組成物から形成され
ることを例証する。
【0055】表1に記述する組成物を上述のように調製
しそして評価した。得られる固体物体の物理特性を表2
に示す。
【0056】
【表1】
【0057】
【表2】
【0058】対照実施例D〜I これらの実施例はnが2〜5のポリグリコールエステル
を含まない光硬化性組成物を例証する。
【0059】表3と4に記述する組成物を上述のように
調製しそして評価した。得られる固体物体の物理特性並
びに未硬化及び硬化物体の容量収縮を表5に示す。
【0060】
【表3】
【0061】
【表4】
【0062】
【表5】
【0063】対照実施例J これらの実施例はポリエチレングリコールジアクリレー
トを含む光硬化性組成物を例証する。
【0064】SR−9406(38.7%)、PEGD
A(58.1%)及びDMPA(3.2%)を含む組成物
を上述のように評価した。組成物の粘度は1,570cP
であった。相対的光速度(最も速い1から最も遅い5ま
で)は5であった。未硬化及び硬化試料の物理的団結性
はいずれも貧弱であった。
【0065】実施例1〜3 これらの実施例は種々のポリグリコールエステルを含む
本発明の光硬化性組成物を例証する。
【0066】表6に記述する組成物を上述のように調製
し評価した。得られる固体物体の物理特性及び未硬化及
び硬化物体の容量収縮を表7に示す。
【0067】
【表6】
【0068】
【表7】
【0069】実施例4〜9 これらの実施例は種々の2官能性アクリル酸化ポリウレ
タンオリゴマーが存在する本発明の光硬化性組成物を例
証する。
【0070】表8と9に記述する組成物を上述のように
調製し評価した。得られる固体物体の物理特性及び未硬
化及び硬化物体の容量収縮を表10に示す。
【0071】
【表8】
【0072】
【表9】
【0073】
【表10】
【0074】実施例10〜13 これらの実施例は種々の光開始剤を含む本発明光硬化性
組成物を例証する。
【0075】表11に記述する組成物を上述のように調
製し評価した。得られる未硬化及び硬化固体物体の物理
特性を表12に示す。
【0076】
【表11】
【0077】
【表12】
【手続補正書】
【提出日】平成5年6月16日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0076
【補正方法】変更
【補正内容】
【0076】
【表11】
【表12】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0077
【補正方法】変更
【補正内容】
【0077】本発明の要旨およびその実施態様を以下に
要約して示す。 1. 活性線により硬化可能な液体光硬化性組成物の溜
めの表面を活性線で繰り返し像様露光して前記表面の近
くの前記液体組成物を硬化させて多数の硬化した組成物
の積み重ねられた層を形成させることを含む三次元物体
の形成方法において、前記液体光硬化性組成物が本質的
に(a) 25〜65%の2官能性アクリル酸化ポリウレ
タンオリゴマー又は前記オリゴマーの混合物、(b) 1
5〜65%の次の式 H2C=CR(CO)−O(CH2−CH2−O)n−(CO)R
C=CH2 (式中、Rは水素又はメチル基であり、そしてnは2〜
5の整数である)のポリグリコールエステル又は前記ポ
リグリコールエステルの混合物、(c) 0.1〜10%
の前記活性線に感受性の光開始剤系又は前記光開始剤系
の混合物、及び(d) 0〜30%の多官能性反応性希釈
剤又は前記反応性希釈剤の混合物からなり、ここで前記
液体光硬化性組成物は25℃で200〜8000cPの粘
度を有することを特徴とする上記の方法。 2. アクリル酸化ポリウレタンオリゴマーがアクリレ
ートである前項1記載の方法。 3. Rが水素である前項2記載の方法。 4. 反応性希釈剤がアクリレートである前項3記載の
方法。 5. 光硬化性組成物が本質的に、30〜60%のアク
リル酸化ポリウレタンオリゴマー(a)、20〜50%
のポリグリコールエステル(b)、1〜8%の光開始剤
系(c)、及び0〜25%の反応性希釈剤(d)からな
る前項4記載の方法。 6. nが3又は4である前項5記載の方法。 7. 光硬化性組成物が本質的に、45〜55%のアク
リル酸化ポリウレタンオリゴマー(a)、25〜40%
のポリグリコールエステル(b)、2〜6%の光開始剤
系(c)、及び10〜20%の反応性希釈剤(d)から
なる前項6記載の方法。 8. 粘度が300〜3,000cPである前項7記載の
方法。 9. 反応性希釈剤がトリメチロールプロパントリオー
ルトリアクリレート、エトキシル化トリメチロールプロ
パントリオールトリアクリレート、トリプロピレングリ
コールジアクリレート、及び1,6−ヘキサンジオール
ジアクリレートからなる群より選ばれる前項8記載の方
法。 10. nが4である前項9記載の方法。 11. 2官能性アクリル酸化ポリウレタンオリゴマー
が E−I−B−I−E (式中、末端封鎖部分Eがヒドロキシプロピルアクリレ
ート、ヒドロキシエチルアクリレート、ブタンモノヒド
ロキシモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモ
ノアクリレート、カプロラクトンモノヒドロキシモノア
クリレートからなる群より選ばれるヒドロキシアクリレ
ートから誘導され、イソシアネート誘導部分Iがビスシ
クロヘキシルメチルジイソシアネート、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、
及びイソホロンジイソシアネートからなる群より選ばれ
るジイソシアネートから誘導され、そして主鎖部分Bが
ヘキサンジオールアジペート、ブタンジオールアジペー
ト、ネオペンチルグリコールアジペート、エチレングリ
コールアジペート、ジエチレングリコールアジペート、
ポリプロピレングリコールアジペート、及びこれらのポ
リエステルジオールの誘導体を含む無水フタル酸からな
る群より選ばれるヒドロキシ基が末端にある飽和ポリエ
ステルから誘導される)で表される前項4記載の方法。 12. 光硬化性組成物が本質的に、30〜60%のア
クリル酸化ポリウレタンオリゴマー(a)、20〜50
%のポリグリコールエステル(b)、1〜8%の光開始
剤系(c)、及び0〜25%の反応性希釈剤(d)から
なる前項11記載の方法。 13. nが3又は4である前項12記載の方法。 14. 光硬化性組成物が本質的に、45〜55%のア
クリル酸化ポリウレタンオリゴマー(a)、25〜40
%のポリグリコールエステル(b)、2〜6%の光開始
剤系(c)、及び10〜20%の反応性希釈剤(d)か
らなる前項13記載の方法。 15. 粘度が300〜3,000cPである前項14記
載の方法。 16. 反応性希釈剤がトリメチロールプロパントリオ
ールトリアクリレート、エトキシル化トリメチロールプ
ロパントリオールトリアクリレート、トリプロピレング
リコールジアクリレート、及び1,6−ヘキサンジオー
ルジアクリレートからなる群より選ばれる前項15記載
の方法。 17. nが4である前項16記載の方法。 18. 反応性希釈剤がエトキシル化トリメチロールプ
ロパントリアクリレートである前項17記載の方法。 19. 光開始剤系が2,2−ジメトキシ−2−フェニ
ルアセトフェノンである前項18記載の方法。 20. 活性線により硬化可能な液体光硬化性組成物の
溜めの表面を活性線で繰り返し像様露光して前記表面の
近くの前記液体組成物を硬化させて多数の硬化した組成
物の積み重ねられた層を形成させ、そして未硬化の液体
組成物を除くことにより製造される改良された三次元物
体であって、前記液体光硬化性組成物が本質的に(a)
25〜65%の2官能性アクリル酸化ポリウレタンオリ
ゴマー又は前記オリゴマーの混合物、(b) 15〜65
%の次の式 H2C=CR(CO)−O(CH2−CH2−O)n−(CO)R
C=CH2 (式中、Rは水素又はメチル基であり、そしてnは2〜
5の整数である)のポリグリコールエステル又は前記ポ
リグリコールエステルの混合物、(c) 0.1〜10%
の前記活性線に感受性の光開始剤系又は前記光開始剤系
の混合物、及び(d) 0〜30%の多官能性反応性希釈
剤又は前記反応性希釈剤の混合物からなり、ここで前記
液体光硬化性組成物が25℃で200〜8000cPの粘
度を有する改良された三次元物体。 21. アクリル酸化ポリウレタンオリゴマーがアクリ
レートである前項20記載の物体。 22. Rが水素である前項21記載の物体。 23. 反応性希釈剤がアクリレートである前項22記
載の物体。 24. 光硬化性組成物が本質的に、30〜60%のア
クリル酸化ポリウレタンオリゴマー(a)、20〜50
%のポリグリコールエステル(b)、1〜8%の光開始
剤系(c)、及び0〜25%の反応性希釈剤(d)から
なる前項23記載の物体。 25. nが3又は4である前項24記載の物体。 26. 光硬化性組成物が本質的に、45〜55%のア
クリル酸化ポリウレタンオリゴマー(a)、25〜40
%のポリグリコールエステル(b)、2〜6%の光開始
剤系(c)、及び10〜20%の反応性希釈剤(d)か
らなる前項25記載の物体。 27. 粘度が300〜3,000cPである前項26記
載の物体。 28. 反応性希釈剤がトリメチロールプロパントリオ
ールトリアクリレート、エトキシル化トリメチロールプ
ロパントリオールトリアクリレート、トリプロピレング
リコールジアクリレート、及び1,6−ヘキサンジオー
ルジアクリレートからなる群より選ばれる前項27記載
の物体。 29. nが4である前項28記載の物体。 30. 2官能性アクリル酸化ポリウレタンオリゴマー
が E−I−B−I−E (式中、末端封鎖部分Eがヒドロキシプロピルアクリレ
ート、ヒドロキシエチルアクリレート、ブタンモノヒド
ロキシモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモ
ノアクリレート、カプロラクトンモノヒドロキシモノア
クリレートからなる群より選ばれるヒドロキシアクリレ
ートから誘導され、イソシアネート誘導部分Iがビスシ
クロヘキシルメチルジイソシアネート、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、
及びイソホロンジイソシアネートからなる群より選ばれ
るジイソシアネートから誘導され、そして主鎖部分Bが
ヘキサンジオールアジペート、ブタンジオールアジペー
ト、ネオペンチルグリコールアジペート、エチレングリ
コールアジペート、ジエチレングリコールアジペート、
ポリプロピレングリコールアジペート、及びこれらのポ
リエステルジオールの誘導体を含む無水フタル酸からな
る群より選ばれるヒドロキシ基が末端にある飽和ポリエ
ステルから誘導される)で表される前項23記載の物
体。 31. 光硬化性組成物が本質的に、30〜60%のア
クリル酸化ポリウレタンオリゴマー(a)、20〜50
%のポリグリコールエステル(b)、1〜8%の光開始
剤系(c)、及び0〜25%の反応性希釈剤(d)から
なる前項30記載の物体。 32. nが3又は4である前項31記載の物体。 33. 光硬化性組成物が本質的に、45〜55%のア
クリル酸化ポリウレタンオリゴマー(a)、25〜40
%のポリグリコールエステル(b)、2〜6%の光開始
剤系(c)、及び10〜20%の反応性希釈剤(d)か
らなる前項32記載の物体。 34. 粘度が300〜3,000cPである前項33記
載の物体。 35. 反応性希釈剤がトリメチロールプロパントリオ
ールトリアクリレート、エトキシル化トリメチロールプ
ロパントリオールトリアクリレート、トリプロピレング
リコールジアクリレート、及び1,6−ヘキサンジオー
ルジアクリレートからなる群より選ばれる前項34記載
の物体。 36. nが4である前項35記載の物体。 37. 反応性希釈剤がエトキシル化トリメチロールプ
ロパントリアクリレートである前項36記載の物体。 38. 光開始剤系が2,2−ジメトキシ−2−フェニ
ルアセトフェノンである前項37記載の物体。

Claims (38)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 活性線により硬化可能な液体光硬化性組
    成物の溜めの表面を活性線で繰り返し像様露光して前記
    表面の近くの前記液体組成物を硬化させて多数の硬化し
    た組成物の積み重ねられた層を形成させることを含む三
    次元物体の形成方法において、前記液体光硬化性組成物
    が本質的に (a) 25〜65%の2官能性アクリル酸化ポリウレタ
    ンオリゴマー又は前記オリゴマーの混合物、 (b) 15〜65%の次の式 H2C=CR(CO)−O(CH2−CH2−O)n−(CO)R
    C=CH2 (式中、Rは水素又はメチル基であり、そしてnは2〜
    5の整数である)のポリグリコールエステル又は前記ポ
    リグリコールエステルの混合物、 (c) 0.1〜10%の前記活性線に感受性の光開始剤
    系又は前記光開始剤系の混合物、及び (d) 0〜30%の多官能性反応性希釈剤又は前記反応
    性希釈剤の混合物からなり、ここで前記液体光硬化性組
    成物は25℃で200〜8000cPの粘度を有すること
    を特徴とする上記の方法。
  2. 【請求項2】 アクリル酸化ポリウレタンオリゴマーが
    アクリレートである請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 Rが水素である請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 反応性希釈剤がアクリレートである請求
    項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 光硬化性組成物が本質的に、30〜60
    %のアクリル酸化ポリウレタンオリゴマー(a)、20
    〜50%のポリグリコールエステル(b)、1〜8%の
    光開始剤系(c)、及び0〜25%の反応性希釈剤
    (d)からなる請求項4記載の方法。
  6. 【請求項6】 nが3又は4である請求項5記載の方
    法。
  7. 【請求項7】 光硬化性組成物が本質的に、45〜55
    %のアクリル酸化ポリウレタンオリゴマー(a)、25
    〜40%のポリグリコールエステル(b)、2〜6%の
    光開始剤系(c)、及び10〜20%の反応性希釈剤
    (d)からなる請求項6記載の方法。
  8. 【請求項8】 粘度が300〜3,000cPである請求
    項7記載の方法。
  9. 【請求項9】 反応性希釈剤がトリメチロールプロパン
    トリオールトリアクリレート、エトキシル化トリメチロ
    ールプロパントリオールトリアクリレート、トリプロピ
    レングリコールジアクリレート、及び1,6−ヘキサン
    ジオールジアクリレートからなる群より選ばれる請求項
    8記載の方法。
  10. 【請求項10】 nが4である請求項9記載の方法。
  11. 【請求項11】 2官能性アクリル酸化ポリウレタンオ
    リゴマーが E−I−B−I−E (式中、末端封鎖部分Eがヒドロキシプロピルアクリレ
    ート、ヒドロキシエチルアクリレート、ブタンモノヒド
    ロキシモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモ
    ノアクリレート、カプロラクトンモノヒドロキシモノア
    クリレートからなる群より選ばれるヒドロキシアクリレ
    ートから誘導され、イソシアネート誘導部分Iがビスシ
    クロヘキシルメチルジイソシアネート、ヘキサメチレン
    ジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、
    及びイソホロンジイソシアネートからなる群より選ばれ
    るジイソシアネートから誘導され、そして主鎖部分Bが
    ヘキサンジオールアジペート、ブタンジオールアジペー
    ト、ネオペンチルグリコールアジペート、エチレングリ
    コールアジペート、ジエチレングリコールアジペート、
    ポリプロピレングリコールアジペート、及びこれらのポ
    リエステルジオールの誘導体を含む無水フタル酸からな
    る群より選ばれるヒドロキシ基が末端にある飽和ポリエ
    ステルから誘導される)で表される請求項4記載の方
    法。
  12. 【請求項12】 光硬化性組成物が本質的に、30〜6
    0%のアクリル酸化ポリウレタンオリゴマー(a)、2
    0〜50%のポリグリコールエステル(b)、1〜8%
    の光開始剤系(c)、及び0〜25%の反応性希釈剤
    (d)からなる請求項11記載の方法。
  13. 【請求項13】 nが3又は4である請求項12記載の
    方法。
  14. 【請求項14】 光硬化性組成物が本質的に、45〜5
    5%のアクリル酸化ポリウレタンオリゴマー(a)、2
    5〜40%のポリグリコールエステル(b)、2〜6%
    の光開始剤系(c)、及び10〜20%の反応性希釈剤
    (d)からなる請求項13記載の方法。
  15. 【請求項15】 粘度が300〜3,000cPである請
    求項14記載の方法。
  16. 【請求項16】 反応性希釈剤がトリメチロールプロパ
    ントリオールトリアクリレート、エトキシル化トリメチ
    ロールプロパントリオールトリアクリレート、トリプロ
    ピレングリコールジアクリレート、及び1,6−ヘキサ
    ンジオールジアクリレートからなる群より選ばれる請求
    項15記載の方法。
  17. 【請求項17】 nが4である請求項16記載の方法。
  18. 【請求項18】 反応性希釈剤がエトキシル化トリメチ
    ロールプロパントリアクリレートである請求項17記載
    の方法。
  19. 【請求項19】 光開始剤系が2,2−ジメトキシ−2
    −フェニルアセトフェノンである請求項18記載の方
    法。
  20. 【請求項20】 活性線により硬化可能な液体光硬化性
    組成物の溜めの表面を活性線で繰り返し像様露光して前
    記表面の近くの前記液体組成物を硬化させて多数の硬化
    した組成物の積み重ねられた層を形成させ、そして未硬
    化の液体組成物を除くことにより製造される改良された
    三次元物体であって、前記液体光硬化性組成物が本質的
    に (a) 25〜65%の2官能性アクリル酸化ポリウレタ
    ンオリゴマー又は前記オリゴマーの混合物、 (b) 15〜65%の次の式 H2C=CR(CO)−O(CH2−CH2−O)n−(CO)R
    C=CH2 (式中、Rは水素又はメチル基であり、そしてnは2〜
    5の整数である)のポリグリコールエステル又は前記ポ
    リグリコールエステルの混合物、 (c) 0.1〜10%の前記活性線に感受性の光開始剤
    系又は前記光開始剤系の混合物、及び (d) 0〜30%の多官能性反応性希釈剤又は前記反応
    性希釈剤の混合物からなり、ここで前記液体光硬化性組
    成物が25℃で200〜8000cPの粘度を有する改良
    された三次元物体。
  21. 【請求項21】 アクリル酸化ポリウレタンオリゴマー
    がアクリレートである請求項20記載の物体。
  22. 【請求項22】 Rが水素である請求項21記載の物
    体。
  23. 【請求項23】 反応性希釈剤がアクリレートである請
    求項22記載の物体。
  24. 【請求項24】 光硬化性組成物が本質的に、30〜6
    0%のアクリル酸化ポリウレタンオリゴマー(a)、2
    0〜50%のポリグリコールエステル(b)、1〜8%
    の光開始剤系(c)、及び0〜25%の反応性希釈剤
    (d)からなる請求項23記載の物体。
  25. 【請求項25】 nが3又は4である請求項24記載の
    物体。
  26. 【請求項26】 光硬化性組成物が本質的に、45〜5
    5%のアクリル酸化ポリウレタンオリゴマー(a)、2
    5〜40%のポリグリコールエステル(b)、2〜6%
    の光開始剤系(c)、及び10〜20%の反応性希釈剤
    (d)からなる請求項25記載の物体。
  27. 【請求項27】 粘度が300〜3,000cPである請
    求項26記載の物体。
  28. 【請求項28】 反応性希釈剤がトリメチロールプロパ
    ントリオールトリアクリレート、エトキシル化トリメチ
    ロールプロパントリオールトリアクリレート、トリプロ
    ピレングリコールジアクリレート、及び1,6−ヘキサ
    ンジオールジアクリレートからなる群より選ばれる請求
    項27記載の物体。
  29. 【請求項29】 nが4である請求項28記載の物体。
  30. 【請求項30】 2官能性アクリル酸化ポリウレタンオ
    リゴマーが E−I−B−I−E (式中、末端封鎖部分Eがヒドロキシプロピルアクリレ
    ート、ヒドロキシエチルアクリレート、ブタンモノヒド
    ロキシモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモ
    ノアクリレート、カプロラクトンモノヒドロキシモノア
    クリレートからなる群より選ばれるヒドロキシアクリレ
    ートから誘導され、イソシアネート誘導部分Iがビスシ
    クロヘキシルメチルジイソシアネート、ヘキサメチレン
    ジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、
    及びイソホロンジイソシアネートからなる群より選ばれ
    るジイソシアネートから誘導され、そして主鎖部分Bが
    ヘキサンジオールアジペート、ブタンジオールアジペー
    ト、ネオペンチルグリコールアジペート、エチレングリ
    コールアジペート、ジエチレングリコールアジペート、
    ポリプロピレングリコールアジペート、及びこれらのポ
    リエステルジオールの誘導体を含む無水フタル酸からな
    る群より選ばれるヒドロキシ基が末端にある飽和ポリエ
    ステルから誘導される)で表される請求項23記載の物
    体。
  31. 【請求項31】 光硬化性組成物が本質的に、30〜6
    0%のアクリル酸化ポリウレタンオリゴマー(a)、2
    0〜50%のポリグリコールエステル(b)、1〜8%
    の光開始剤系(c)、及び0〜25%の反応性希釈剤
    (d)からなる請求項30記載の物体。
  32. 【請求項32】 nが3又は4である請求項31記載の
    物体。
  33. 【請求項33】 光硬化性組成物が本質的に、45〜5
    5%のアクリル酸化ポリウレタンオリゴマー(a)、2
    5〜40%のポリグリコールエステル(b)、2〜6%
    の光開始剤系(c)、及び10〜20%の反応性希釈剤
    (d)からなる請求項32記載の物体。
  34. 【請求項34】 粘度が300〜3,000cPである請
    求項33記載の物体。
  35. 【請求項35】 反応性希釈剤がトリメチロールプロパ
    ントリオールトリアクリレート、エトキシル化トリメチ
    ロールプロパントリオールトリアクリレート、トリプロ
    ピレングリコールジアクリレート、及び1,6−ヘキサ
    ンジオールジアクリレートからなる群より選ばれる請求
    項34記載の物体。
  36. 【請求項36】 nが4である請求項35記載の物体。
  37. 【請求項37】 反応性希釈剤がエトキシル化トリメチ
    ロールプロパントリアクリレートである請求項36記載
    の物体。
  38. 【請求項38】 光開始剤系が2,2−ジメトキシ−2
    −フェニルアセトフェノンである請求項37記載の物
    体。
JP4204646A 1991-08-02 1992-07-31 三次元物体の製造のための光重合体組成物 Ceased JPH0819205B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US73994491A 1991-08-02 1991-08-02
US739944 1991-08-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0649154A true JPH0649154A (ja) 1994-02-22
JPH0819205B2 JPH0819205B2 (ja) 1996-02-28

Family

ID=24974432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4204646A Ceased JPH0819205B2 (ja) 1991-08-02 1992-07-31 三次元物体の製造のための光重合体組成物

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0525578A1 (ja)
JP (1) JPH0819205B2 (ja)
AU (1) AU2070592A (ja)
CA (1) CA2075115A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005510603A (ja) * 2001-11-27 2005-04-21 ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. 着色された三次元物品を製造するための照射硬化性樹脂組成物
JP4796690B2 (ja) * 1998-07-10 2011-10-19 コニンクリーケ デーエスエム ナムローゼ フェンノートシャップ ポリエチレン様物品製造用のソリッドイメージング組成物
JP2017524565A (ja) * 2014-06-23 2017-08-31 カーボン,インコーポレイテッド 多様な硬化機構を有する材料からのポリウレタン三次元物体製造方法
JP2019503891A (ja) * 2015-12-22 2019-02-14 カーボン,インコーポレイテッド 二重硬化樹脂を用いた積層造形による複数の中間体からの複合生産物の製作
WO2020039892A1 (ja) * 2018-08-23 2020-02-27 東レ株式会社 樹脂フィルム、積層体及び積層体の製造方法
JP2020528479A (ja) * 2017-07-25 2020-09-24 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ウレタン成分及び反応性希釈剤を含む光重合性組成物、物品、並びに方法

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9504995D0 (en) * 1995-03-11 1995-04-26 Zeneca Ltd Compositions
US20050148676A1 (en) * 2002-03-18 2005-07-07 Yasuhiro Doi Resin composition and optical element
GB2488097B (en) * 2011-01-19 2017-01-18 Sericol Ltd Printing process
KR101647237B1 (ko) * 2014-12-29 2016-08-10 주식회사 효성 탄화수소 스트림 가열장치
CN107438513B (zh) 2015-02-05 2020-12-29 卡本有限公司 通过间歇曝光的增材制造方法
WO2016140886A1 (en) 2015-03-05 2016-09-09 Carbon3D, Inc. Fabrication of three dimensional objects with multiple operating modes
WO2017040883A1 (en) 2015-09-04 2017-03-09 Carbon, Inc. Cyanate ester dual cure resins for additive manufacturing
WO2017044381A1 (en) 2015-09-09 2017-03-16 Carbon3D, Inc. Epoxy dual cure resins for additive manufacturing
US10647873B2 (en) 2015-10-30 2020-05-12 Carbon, Inc. Dual cure article of manufacture with portions of differing solubility
US11891485B2 (en) 2015-11-05 2024-02-06 Carbon, Inc. Silicone dual cure resins for additive manufacturing
US10538031B2 (en) 2015-12-22 2020-01-21 Carbon, Inc. Dual cure additive manufacturing of rigid intermediates that generate semi-rigid, flexible, or elastic final products
US10647054B2 (en) 2015-12-22 2020-05-12 Carbon, Inc. Accelerants for additive manufacturing with dual cure resins
US10343331B2 (en) 2015-12-22 2019-07-09 Carbon, Inc. Wash liquids for use in additive manufacturing with dual cure resins
US10501572B2 (en) 2015-12-22 2019-12-10 Carbon, Inc. Cyclic ester dual cure resins for additive manufacturing
US10350823B2 (en) 2015-12-22 2019-07-16 Carbon, Inc. Dual precursor resin systems for additive manufacturing with dual cure resins
US10787583B2 (en) 2015-12-22 2020-09-29 Carbon, Inc. Method of forming a three-dimensional object comprised of a silicone polymer or co-polymer
US10500786B2 (en) 2016-06-22 2019-12-10 Carbon, Inc. Dual cure resins containing microwave absorbing materials and methods of using the same
WO2018094131A1 (en) 2016-11-21 2018-05-24 Carbon, Inc. Method of making three-dimensional object by delivering reactive component for subsequent cure
WO2018165090A1 (en) 2017-03-09 2018-09-13 Carbon, Inc. Tough, high temperature polymers produced by stereolithography
CN213006569U (zh) 2017-06-21 2021-04-20 卡本有限公司 用于增材制造的系统和对分配用于增材制造的树脂有用的分配系统
KR102067533B1 (ko) * 2018-08-24 2020-02-11 주식회사 그래피 3d 프린터용 광경화형 고분자 조성물
US11504903B2 (en) 2018-08-28 2022-11-22 Carbon, Inc. 1K alcohol dual cure resins for additive manufacturing
US11713367B2 (en) 2019-12-23 2023-08-01 Carbon, Inc. Inhibition of crystallization in polyurethane resins
WO2021183741A1 (en) 2020-03-12 2021-09-16 Carbon, Inc. Partially reversible thermosets useful for recycling

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0425441B1 (de) * 1989-10-27 1995-12-27 Ciba-Geigy Ag Photoempfindliches Gemisch

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4796690B2 (ja) * 1998-07-10 2011-10-19 コニンクリーケ デーエスエム ナムローゼ フェンノートシャップ ポリエチレン様物品製造用のソリッドイメージング組成物
JP2005510603A (ja) * 2001-11-27 2005-04-21 ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. 着色された三次元物品を製造するための照射硬化性樹脂組成物
US10647879B2 (en) 2014-06-23 2020-05-12 Carbon, Inc. Methods for producing a dental mold, dental implant or dental aligner from materials having multiple mechanisms of hardening
JP2017527637A (ja) * 2014-06-23 2017-09-21 カーボン,インコーポレイテッド 三次元物体の製造に使用する多様な硬化機構を有するポリウレタン樹脂
JP2017524565A (ja) * 2014-06-23 2017-08-31 カーボン,インコーポレイテッド 多様な硬化機構を有する材料からのポリウレタン三次元物体製造方法
US11850803B2 (en) 2014-06-23 2023-12-26 Carbon, Inc. Methods for producing three-dimensional objects with apparatus having feed channels
US11358342B2 (en) 2014-06-23 2022-06-14 Carbon, Inc. Methods of producing three-dimensional objects from materials having multiple mechanisms of hardening
US10647880B2 (en) 2014-06-23 2020-05-12 Carbon, Inc. Methods of producing polyurethane three-dimensional objects from materials having multiple mechanisms of hardening
US11707893B2 (en) 2014-06-23 2023-07-25 Carbon, Inc. Methods for producing three-dimensional objects with apparatus having feed channels
US10899868B2 (en) 2014-06-23 2021-01-26 Carbon, Inc. Methods for producing footwear with materials having multiple mechanisms of hardening
US10968307B2 (en) 2014-06-23 2021-04-06 Carbon, Inc. Methods of producing three-dimensional objects from materials having multiple mechanisms of hardening
US11440266B2 (en) 2014-06-23 2022-09-13 Carbon, Inc. Methods of producing epoxy three-dimensional objects from materials having multiple mechanisms of hardening
US11299579B2 (en) 2014-06-23 2022-04-12 Carbon, Inc. Water cure methods for producing three-dimensional objects from materials having multiple mechanisms of hardening
US11312084B2 (en) 2014-06-23 2022-04-26 Carbon, Inc. Methods for producing helmet inserts with materials having multiple mechanisms of hardening
JP2019503891A (ja) * 2015-12-22 2019-02-14 カーボン,インコーポレイテッド 二重硬化樹脂を用いた積層造形による複数の中間体からの複合生産物の製作
US11584827B2 (en) 2017-07-25 2023-02-21 3M Innovative Properties Company Photopolymerizable compositions including a urethane component and a reactive diluent, articles, and methods
JP2020528479A (ja) * 2017-07-25 2020-09-24 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ウレタン成分及び反応性希釈剤を含む光重合性組成物、物品、並びに方法
JPWO2020039892A1 (ja) * 2018-08-23 2021-08-10 東レ株式会社 樹脂フィルム、積層体及び積層体の製造方法
WO2020039892A1 (ja) * 2018-08-23 2020-02-27 東レ株式会社 樹脂フィルム、積層体及び積層体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA2075115A1 (en) 1993-02-03
EP0525578A1 (en) 1993-02-03
AU2070592A (en) 1993-02-04
JPH0819205B2 (ja) 1996-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0649154A (ja) 三次元物体の製造のための光重合体組成物
US5418112A (en) Photosensitive compositions useful in three-dimensional part-building and having improved photospeed
EP0403758B1 (en) Solid imaging method using compositions containing core-shell polymers
US5476749A (en) Photosensitive compositions based on acrylates
EP0802455B1 (en) Use of a photocurable resin composition for the production of a stereolithographed object
JP3787788B2 (ja) 組成物
EP0468745B1 (en) Flexographic printing plate process
EP0848292B1 (en) Photo-curable resin composition
US5002855A (en) Solid imaging method using multiphasic photohardenable compositions
CA2028541C (en) Photosensitive mixture
JP2648222B2 (ja) 中空球を含有する光硬化性組成物を用いる立体像形成法
US4606994A (en) Process for producing photo-cured printing plates possessing a defined hardness
EP0468666A1 (en) Backside ionizing irradiation in a flexographic printing plate process
EP0897558B1 (en) Photosensitive resin composition for rapid prototyping and a process for the manufacture of 3-dimensional objects
JPH05237941A (ja) 固体像形成システム
JP2525216B2 (ja) 光学的立体造形用樹脂組成物
CA2116912A1 (en) Polymerisable compositions containing tetraacrylates
WO1996028762A1 (en) Liquid photocurable compositions
JPH0732493A (ja) 固体像形成方法および装置
KR930001852B1 (ko) 내구성 패턴 형성용부재
JP3705511B2 (ja) 光学的立体造形用の光硬化性樹脂組成物
EP0848293B1 (en) Photo-curable resin composition
EP0539227A1 (en) Reducing plugging in printing plates made from polymerizable compositions
JP2002072453A (ja) 膜面保護層を有するフォトマスクおよびその製造方法
JP3468479B2 (ja) 立体造形用光硬化性樹脂組成物及び光学的立体造形物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A045 Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045

Effective date: 20060822