JPH07140651A - Resin composition for optical three-dimensional molding - Google Patents
Resin composition for optical three-dimensional moldingInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、光学的立体造形用樹
脂に関するものであり、特に低粘度で硬化感度良く、か
つ硬化後の樹脂洗浄が容易であり、そのため精度の良好
な硬化物を得ることのできる光学的立体造形用樹脂組成
物に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin for optical three-dimensional molding, and in particular, it has a low viscosity, a high curing sensitivity, and is easy to wash the resin after curing. The present invention relates to a resin composition for optical three-dimensional modeling that can be used.
【0002】[0002]
【従来の技術】光学的立体造形とは、例えば液状光硬化
樹脂の表面に所望パターンの硬化層を形成するというこ
と、例えば紫外線レーザーを選択的に照射して硬化層を
形成し、この硬化層を深さ方向に積層して、立体像を造
るというシステムをいう。2. Description of the Related Art Optical stereolithography means, for example, forming a hardened layer having a desired pattern on the surface of a liquid photocurable resin, for example, by selectively irradiating an ultraviolet laser to form a hardened layer. It is a system that creates a stereoscopic image by stacking layers in the depth direction.
【0003】このシステムは、近年、急速にその用途展
開が図られているが、それに使用される液状光硬化樹脂
は、ほとんどが他の分野で汎用されている既存の紫外線
硬化樹脂の転用であり、上記樹脂を光学的立体造形用と
して使用を試みた場合、満足できる性能を得ることは困
難であった。The application of this system has been rapidly developed in recent years, but most of the liquid photo-curing resin used for the system is a diversion of the existing UV-curing resin which is widely used in other fields. When trying to use the above resin for optical three-dimensional modeling, it was difficult to obtain satisfactory performance.
【0004】そこで、上記問題を解決するため、従来
は、紫外線硬化樹脂自身を改良するのではなく、システ
ム全体としての改良、すなわち紫外線レーザーの照射方
法、照射パターンの変更、硬化層の積層方法の工夫とい
った、いわゆる材料である紫外線硬化樹脂以外の領域で
の解決策が検討されていた。Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, conventionally, the UV curable resin itself is not improved, but the system as a whole is improved, that is, the UV laser irradiation method, the irradiation pattern is changed, and the cured layer is laminated. Solutions, such as ingenuity, were being studied in areas other than the so-called ultraviolet curable resin, which is a material.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、光学的立体
造形法においては、造形速度、造形精度、造形物の取扱
い等の観点から、材料である液状光硬化樹脂の粘度が低
いこと、硬化感度が良いこと、硬化時の体積収縮が小さ
いこと、得られる硬化物の強度が充分に高いこと等が要
求される。特に、従来は、紫外線レーザーの照射工程の
みを問題としていたが、この照射工程後に、硬化物を液
槽から取り出して硬化物の表面に付着した液状光硬化樹
脂を洗浄する工程を経由する。この洗浄工程において、
細部に付着した液状光硬化樹脂を取り除くには樹脂が低
粘度であることが効果的であることから、液状光硬化樹
脂に対する低粘度化の要求は高い。そして、上記液状光
硬化樹脂は、一般に樹脂の種類から大別すると、エチレ
ン性不飽和モノマー系のものとエポキシ系のものの二つ
からなる。しかし、後者のエポキシ系のものの場合に
は、硬化収縮が少なく、かつ硬化樹脂強度が高いという
長所を有するものの、硬化速度,硬化感度に劣るという
欠点を有するため、光学的立体造形用材料に適している
とは言いがたい。したがって、光学的立体造形用材料と
しては、一般に、エチレン性不飽和モノマー系のものが
用いられている。In the optical three-dimensional molding method, the liquid photocurable resin as a material has a low viscosity and a curing sensitivity from the viewpoints of molding speed, molding accuracy, handling of a molded object, and the like. It is required to be good, have a small volume shrinkage during curing, and have a sufficiently high strength of the obtained cured product. Particularly, conventionally, only the irradiation step of the ultraviolet laser has been a problem, but after this irradiation step, the cured product is taken out from the liquid tank and the liquid photocurable resin adhering to the surface of the cured product is washed. In this cleaning process,
In order to remove the liquid photo-curable resin adhering to the details, it is effective that the resin has a low viscosity, so that the liquid photo-curable resin is required to have a low viscosity. The liquid photo-curable resin is generally classified into two types, that is, an ethylenically unsaturated monomer type and an epoxy type, when roughly classified according to the type of resin. However, in the case of the latter epoxy type, although it has the advantages that the curing shrinkage is small and the cured resin strength is high, it has the drawback of being inferior in the curing speed and curing sensitivity, so it is suitable for optical stereolithography materials. It is hard to say that Therefore, an ethylenically unsaturated monomer-based material is generally used as the optical three-dimensional modeling material.
【0006】しかしながら、上記エチレン性不飽和モノ
マー系のものであっても、従来のものは、上記の要求物
性をバランス良く備えておらず、満足できるものではな
かった。そして、上記要求物性に応えるべく、研究がな
され、例えば、上記エチレン性不飽和モノマーとして、
芳香族を有するモノマーを配合した光学的立体造形用樹
脂組成物が提案されている(特開平2−208305号
公報)。しかし、上記芳香族を有するモノマーを含有す
る光学的立体造形用樹脂組成物は、粘度が高くなるとい
う問題を有している。However, even the above-mentioned ethylenically unsaturated monomer-based ones are not satisfactory because they do not have the above-mentioned required physical properties in a well-balanced manner. Then, in order to meet the required physical properties, research has been conducted, for example, as the ethylenically unsaturated monomer,
A resin composition for optical three-dimensional modeling, which contains a monomer having an aromatic group, has been proposed (JP-A-2-208305). However, the optical three-dimensional modeling resin composition containing the above-mentioned aromatic monomer has a problem of high viscosity.
【0007】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、低粘度であり、洗浄性に優れ、硬化感度が良
好で、しかも硬化収縮の小さい造形物を得ることのでき
る光学的立体造形用樹脂組成物の提供をその目的とす
る。The present invention has been made in view of the above circumstances, and is an optical three-dimensional molding capable of obtaining a molded article having a low viscosity, an excellent cleaning property, a good curing sensitivity, and a small curing shrinkage. It is an object of the present invention to provide a resin composition for use.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の光学的立体造形用樹脂組成物は、下記の
(A)〜(C)成分を含み、上記(A)成分の含有割合
が、光学的立体造形用樹脂組成物全体の10〜70重量
%に設定されているという構成をとる。 (A)下記の一般式(1)で表されるエチレン性不飽和
モノマーおよび下記の一般式(2)で表されるエチレン
性不飽和モノマーの少なくとも一方。In order to achieve the above object, the resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention contains the following components (A) to (C) and contains the above component (A). The ratio is set to 10 to 70% by weight of the entire resin composition for optical three-dimensional modeling. (A) At least one of an ethylenically unsaturated monomer represented by the following general formula (1) and an ethylenically unsaturated monomer represented by the following general formula (2).
【化2】 (B)エチレン性不飽和オリゴマー。 (C)光重合開始剤。[Chemical 2] (B) Ethylenically unsaturated oligomer. (C) A photopolymerization initiator.
【0009】[0009]
【作用】すなわち、本発明者らは、低粘度で、硬化時の
感度に優れ、硬化収縮が小さな硬化物が得られる光学的
立体造形用樹脂組成物について一連の研究を重ねた。そ
の結果、エチレン性不飽和モノマーとして、前記式
(1)および(2)で表されるアミド系モノマーの片方
もしくは双方を、特定の割合で用いると、低粘度で、洗
浄性が良好で、硬化感度に優れた造形用樹脂組成物が得
られ、しかも硬化時の体積収縮の小さな硬化物が得られ
ることを見出しこの発明に到達した。The present inventors have conducted a series of studies on a resin composition for optical three-dimensional modeling, which has a low viscosity, an excellent sensitivity during curing, and a cured product having a small curing shrinkage. As a result, when one or both of the amide-based monomers represented by the formulas (1) and (2) are used as the ethylenically unsaturated monomer in a specific ratio, the viscosity is low, the detergency is good, and the curing The inventors have found that a molding resin composition having excellent sensitivity can be obtained, and that a cured product having a small volume shrinkage upon curing can be obtained, and the present invention has been reached.
【0010】つぎに、この発明を詳しく説明する。Next, the present invention will be described in detail.
【0011】この発明の光学的立体造形用樹脂組成物
は、特殊なエチレン性不飽和モノマー(A成分)と、エ
チレン性不飽和オリゴマー(B成分)と、光重合開始剤
(C成分)とを用いて得られるものであり、通常、液状
を有するものである。The resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention comprises a special ethylenically unsaturated monomer (component A), an ethylenically unsaturated oligomer (component B), and a photopolymerization initiator (component C). It is obtained by using, and usually has a liquid state.
【0012】上記特殊なエチレン性不飽和モノマー(A
成分)は、下記の一般式(1)で表されるエチレン性不
飽和モノマーおよび一般式(2)で表されるエチレン性
不飽和モノマーの片方もしくは双方からなるもので、ア
ミド系のモノマーである。The above-mentioned special ethylenically unsaturated monomer (A
The component) is composed of one or both of the ethylenically unsaturated monomer represented by the following general formula (1) and the ethylenically unsaturated monomer represented by the general formula (2), and is an amide-based monomer. .
【0013】[0013]
【化3】 [Chemical 3]
【0014】上記一般式(1)で表されるエチレン性不
飽和モノマーとしては、例えば、N,N−ジメチルアク
リルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N,N
−ジブチルアクリルアミド等があげられる。Examples of the ethylenically unsaturated monomer represented by the above general formula (1) include N, N-dimethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, N, N.
-Examples include dibutyl acrylamide.
【0015】上記一般式(2)で表されるエチレン性不
飽和モノマーとしては、具体的には、N−アクリルピペ
リジン,アクリロイルモルホリンがあげられる。Specific examples of the ethylenically unsaturated monomer represented by the above general formula (2) include N-acrylpiperidine and acryloylmorpholine.
【0016】これらは単独でもしくは2種以上併せて用
いられる。These may be used alone or in combination of two or more.
【0017】上記一般式(1)および(2)で表される
特殊なエチレン性不飽和モノマーの含有割合は、光学的
立体造形用樹脂組成物中、10〜70重量%に設定する
必要があり、硬化物の物性面から、30〜50重量%の
含有割合に設定することがより好ましい。すなわち、特
殊なエチレン性不飽和モノマーの含有割合が10重量%
未満では、光学的立体造形用樹脂組成物を低粘度に設定
することが困難であり、70重量%を超えると、この発
明のモノマーの硬化感度の悪さがでてゲル化率で示され
る硬化感度が極端に低下するからである。The content ratio of the special ethylenically unsaturated monomer represented by the above general formulas (1) and (2) must be set to 10 to 70% by weight in the resin composition for optical three-dimensional molding. From the viewpoint of the physical properties of the cured product, it is more preferable to set the content ratio to 30 to 50% by weight. That is, the content of the special ethylenically unsaturated monomer is 10% by weight.
If it is less than 70% by weight, it is difficult to set the viscosity of the resin composition for optical three-dimensional molding. Is extremely reduced.
【0018】そして、上記特殊なエチレン性不飽和モノ
マー単独でエチレン性不飽和モノマー成分全体を構成し
てもよいし、得られる硬化物の物性に応じて他のエチレ
ン性不飽和モノマーを併用してもよい。後者の他のエチ
レン性不飽和モノマーを併用する場合、他のエチレン性
不飽和モノマーとしては、ビニルピロリドン等のビニル
系、およびアクリル系が主体であり、その配合割合は光
学的立体造形用樹脂組成物中の50重量%以下に設定さ
れ、この発明に用いられる上記特殊なエチレン性不飽和
モノマーの配合量を上回ることのないように設定され
る。The above-mentioned special ethylenically unsaturated monomer alone may constitute the whole ethylenically unsaturated monomer component, or other ethylenically unsaturated monomer may be used in combination depending on the physical properties of the obtained cured product. Good. When the other ethylenically unsaturated monomer of the latter is used in combination, the other ethylenically unsaturated monomer is mainly vinyl-based such as vinylpyrrolidone, and acrylic, and the mixing ratio is a resin composition for optical three-dimensional modeling. It is set to 50% by weight or less in the product, and is set so as not to exceed the blending amount of the above-mentioned special ethylenically unsaturated monomer used in the present invention.
【0019】上記アクリル系のエチレン性不飽和モノマ
ーとしては、2−エチルヘキシルアクリレート、イソノ
ニルアクリレート、イソボルニルアクリレート、2−ヒ
ドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピル
アクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、
ブトキシエチルアクリレート、フェノキシエチルアクリ
レート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ポリ(n
=2以上)オキシエチレンモノアクリレート、ポリ(n
=2以上)オキシプロピレンモノアクリレート等の一官
能モノマーがあげられる。また、ポリエチレングリコー
ルジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリ
レート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、ネオ
ペンチルグリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリ
ン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート等の二官能
モノマーがあげられる。さらに、トリメチロールプロパ
ントリアクリレート、ポリヒドロキシエチル化トリメチ
ロールプロパントリアクリレート、ポリヒドロキシプロ
ピル化トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリ
ヒドロキシエチル化グリセリントリアクリレート、ポリ
ヒドロキシプロピル化グリセリントリアクリレート、ペ
ンタエリスリトールトリアクリレート、ジトリメチロー
ルプロパンテトラアクリレート等の三官能以上のモノマ
ーがあげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せ
て用いられる。Examples of the acrylic ethylenically unsaturated monomer include 2-ethylhexyl acrylate, isononyl acrylate, isobornyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate,
Butoxyethyl acrylate, phenoxyethyl acrylate, diethylaminoethyl acrylate, poly (n
= 2 or more) oxyethylene monoacrylate, poly (n
= 2 or more) monofunctional monomers such as oxypropylene monoacrylate. Further, bifunctional monomers such as polyethylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, and neopentyl glycol diacrylate hydroxypivalate can be used. Further, trimethylolpropane triacrylate, polyhydroxyethylated trimethylolpropane triacrylate, polyhydroxypropylated trimethylolpropane triacrylate, polyhydroxyethylated glycerin triacrylate, polyhydroxypropylated glycerin triacrylate, pentaerythritol triacrylate, ditritrile. Examples include trifunctional or higher functional monomers such as methylolpropane tetraacrylate. These may be used alone or in combination of two or more.
【0020】上記A成分とともに用いられるエチレン性
不飽和オリゴマー(B成分)とは、この発明においては
放射線硬化性の官能基、例えばアクリロイル基、ビニル
基等を分子内に含むオリゴマーを意味するが、なかでも
アクリロイル基を有するものが一般的である。また、そ
の分子量は1万以下が好ましく、硬化感度を考慮すると
分子量5千以下がより好ましい。In the present invention, the ethylenically unsaturated oligomer (component B) used together with the component A means an oligomer containing a radiation-curable functional group such as an acryloyl group or a vinyl group in its molecule. Among them, those having an acryloyl group are common. The molecular weight thereof is preferably 10,000 or less, and more preferably 5,000 or less in consideration of curing sensitivity.
【0021】上記アクリロイル基含有オリゴマーとして
は、分子内の結合方法の分類から、ウレタンアクリレ
ート(ウレタン結合を構造内に有する),エポキシア
クリレート(エポキシ基の開環した結合を構造内に有す
る),ポリエステルアクリレート(エステル結合を構
造内に有する)およびポリブタジエンアクリレート
(ポリブタジエン結合を構造内に有する)等に分けられ
るが、この発明では、特に限定するものではない。The above-mentioned acryloyl group-containing oligomers include urethane acrylate (having a urethane bond in the structure), epoxy acrylate (having a ring-opening bond of the epoxy group in the structure), and polyester according to the classification of the method of bonding in the molecule. It is divided into acrylate (having an ester bond in the structure) and polybutadiene acrylate (having a polybutadiene bond in the structure) and the like, but the invention is not particularly limited thereto.
【0022】そして、上記ウレタンアクリレートは、
ポリイソシアネートとポリアルコールおよびアクリロイ
ル基を有するアルコールとの反応で合成され得るもので
ある。The urethane acrylate is
It can be synthesized by reacting a polyisocyanate with a polyalcohol and an alcohol having an acryloyl group.
【0023】上記ポリイソシアネートとしては、トリレ
ンジイソシアネート,ナフタレンジイソシアネート,キ
シリレンジイソシアネート,パラフェニレンジイソシア
ネート,テトラメチルキシレンジイソシアネート,イソ
ホロンジイソシアネート,ジシクロヘキシルメタンジイ
ソシアネート,ヘキサメチレンジイソシアネート等のジ
イソシアネートがあげられる。また、上記ジイソシアネ
ートの三量体であるイソシアヌレート環を有するトリイ
ソシアネート等があげられる。Examples of the above polyisocyanates include diisocyanates such as tolylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate, xylylene diisocyanate, paraphenylene diisocyanate, tetramethyl xylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate and hexamethylene diisocyanate. Further, a triisocyanate having an isocyanurate ring, which is a trimer of the above-mentioned diisocyanate, may be mentioned.
【0024】上記ポリアルコールとしては、1,4−ブ
タンジオール、1,6−ヘキサンジオール等の炭化水素
系ジオールがあげられる。さらに、シクロヘキサンジメ
タノール等の脂環族ジオール、ポリエチレングリコー
ル,ポリプロピレングリコール,テトラメチレングリコ
ールおよびそれらの混合ランダムジオール等のポリアル
キレングリコールがあげられる。そして、炭化水素系ポ
リオールのアルキレンオキサイド付加体、ポリフェノー
ルのアルキレンオキサイド付加体等のアルキレンオキサ
イド誘導体があげられる。また、炭化水素系ポリオール
とコハク酸,アジピン酸,テレフタル酸等との重縮合末
端ポリオール、または炭化水素系ポリオール,ポリフェ
ノールとカプロラクトン,γ−バレロラクトン等のラク
トン化合物との反応によって得られる、末端ポリオール
化合物があげられる。Examples of the polyalcohol include hydrocarbon diols such as 1,4-butanediol and 1,6-hexanediol. Further, alicyclic diols such as cyclohexane dimethanol, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, tetramethylene glycol and mixed random diols thereof can be mentioned. Examples thereof include alkylene oxide adducts of hydrocarbon-based polyols and alkylene oxide adducts of polyphenols. Further, a polycondensation terminal polyol of a hydrocarbon-based polyol with succinic acid, adipic acid, terephthalic acid, or the like, or a terminal polyol obtained by reacting a hydrocarbon-based polyol, a polyphenol with a lactone compound such as caprolactone, γ-valerolactone Compounds.
【0025】上記アクリロイル基を有するアルコールと
しては、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,カプロラクトンとアクリル酸との
開環反応物、カプロラクトンとヒドロキシエチルアクリ
レートとの開環反応物、ポリアルキレングリコールとア
クリル酸との部分エステル化物等があげられる。Examples of the alcohol having an acryloyl group include hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, a ring-opening reaction product of caprolactone and acrylic acid, a ring-opening reaction product of caprolactone and hydroxyethyl acrylate, polyalkylene glycol and acrylic acid. Partial esterification products and the like can be mentioned.
【0026】つぎに、上記エポキシアクリレートは、
エポキシ化合物とアクリル基含有末端カルボン酸、また
はエポキシ化合物とアルコール化合物との反応生成物で
ある。Next, the epoxy acrylate is
It is a reaction product of an epoxy compound and an acrylic group-containing terminal carboxylic acid, or an epoxy compound and an alcohol compound.
【0027】ここでいうエポキシ化合物としては、ブチ
ルグリシジルエーテル,フェニルグリシジルエーテル,
アリルグリシジルエーテル,ノニルフェニルグリシジル
エーテル,α−オレフィンのエポキシ化合物等のモノエ
ポキシ化合物があげられる。また、ネオペンチルグリコ
ールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオール
ジグリシジルエーテル、ポリアルキレングリコールジグ
リシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、
フタル酸ジグリシジルエステル、ジブロモネオペンチル
グリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジ
グリシジルエーテル、テトラブロモビスフェノールAジ
グリシジルエーテル等のジエポキシ化合物があげられ
る。さらに、トリメチロールプロパントリグリシジルエ
ーテル,トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌレート
トリグリシジルエーテル,グリセリントリグリシジルエ
ーテル等のトリエポキシ化合物があげられる。そして、
ノボラックフェノールのポリグリシジルエーテル等のポ
リエポキシ化合物があげられる。The epoxy compound referred to here is butyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether,
Examples include monoepoxy compounds such as allyl glycidyl ether, nonylphenyl glycidyl ether, and α-olefin epoxy compounds. Further, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, polyalkylene glycol diglycidyl ether, adipic acid diglycidyl ester,
Examples thereof include diepoxy compounds such as phthalic acid diglycidyl ester, dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, and tetrabromobisphenol A diglycidyl ether. Further, a triepoxy compound such as trimethylolpropane triglycidyl ether, tris (hydroxyethyl) isocyanurate triglycidyl ether, and glycerin triglycidyl ether can be given. And
Examples thereof include polyepoxy compounds such as polyglycidyl ether of novolac phenol.
【0028】上記アクリル基含有末端カルボン酸、また
はアルコール化合物としては、アクリル酸、またはヒド
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,ヒドロキシエチルアクリレートあるいはヒドロ
キシプロピルアクリレートと無水マレイン酸、無水コハ
ク酸、無水フタル酸との開環反応(モル比で1:1)に
より生じる末端カルボン酸エステル等があげられる。As the above-mentioned acrylic group-containing carboxylic acid or alcohol compound, acrylic acid, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxyethyl acrylate or hydroxypropyl acrylate and maleic anhydride, succinic anhydride or phthalic anhydride are used. Examples thereof include a terminal carboxylic acid ester produced by a ring-opening reaction (molar ratio of 1: 1).
【0029】そして、上記ポリエステルアクリレート
は、ポリカルボン酸とポリアルコール、およびアクリル
酸とのエステル化反応によって合成されるアクリル酸エ
ステルである。The polyester acrylate is an acrylic acid ester synthesized by an esterification reaction of polycarboxylic acid, polyalcohol, and acrylic acid.
【0030】上記ポリカルボン酸としては、コハク酸、
アジピン酸、アゼライン酸、ヘット酸等のジカルボン酸
があげられ、さらにトリメリット酸等のトリカルボン酸
があげられる。Examples of the polycarboxylic acid include succinic acid,
Examples include dicarboxylic acids such as adipic acid, azelaic acid, and het acid, and further examples include tricarboxylic acids such as trimellitic acid.
【0031】上記ポリアルコールとしては、前述のポリ
ウレタンアクリレートで用いられるポリアルコールと同
様のものがあげられる。Examples of the polyalcohol include the same as the polyalcohol used in the above-mentioned polyurethane acrylate.
【0032】上記ポリブタジエンアクリレートとして
は、1,2−ポリブタジエングリコール、あるいは1,
4−ポリブタジエングリコールとアクリル酸とのエステ
ル化物があげられる。The polybutadiene acrylate may be 1,2-polybutadiene glycol or 1,2-polybutadiene glycol.
An esterification product of 4-polybutadiene glycol and acrylic acid can be mentioned.
【0033】上記エチレン性不飽和オリゴマー(B成
分)の含有割合は、光学的立体造形用樹脂組成物全体の
10〜60重量%に設定することが好ましく、より好ま
しくは20〜50重量%である。すなわち、エチレン性
不飽和オリゴマーの含有割合が10重量%未満では、硬
化物の機械強度が不足し、60重量%を超えると、オリ
ゴマーの粘度が高いことに起因して、実用上使用不可能
な程度の高粘度になる傾向がみられるからである。The content ratio of the ethylenically unsaturated oligomer (component B) is preferably set to 10 to 60% by weight, more preferably 20 to 50% by weight, based on the entire optical three-dimensional modeling resin composition. . That is, when the content ratio of the ethylenically unsaturated oligomer is less than 10% by weight, the mechanical strength of the cured product is insufficient, and when it exceeds 60% by weight, it is practically unusable due to the high viscosity of the oligomer. This is because it tends to have a high viscosity.
【0034】そして、上記A成分およびB成分とともに
用いられる光重合開始剤(C成分)としては、特に限定
するものではなく従来の紫外線硬化樹脂に用いられてい
るものを使用することができる。具体的には、アセトフ
ェノン、ベンゾフェノン、キサントン、フルオレン、カ
ルバゾール、2−クロロベンゾフェノン、3−ジメチル
−4−メトキシベンゾフェノン、4,4′−ジアミノベ
ンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾインプロピルエ
ーテル、アセトフェノンジメチルケタール、2−ヒドロ
キシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、
2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2
−モルホリノプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトン、ベンジルジメチルケター
ル、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホス
フィンオキシド、チオキサントン系化合物、カンファー
キノン等があげられる。これらは、単独でもしくは2種
以上併せて用いられる。さらに、必要に応じて、三級ア
ミン等の増感剤を使用することができる。The photopolymerization initiator (C component) used together with the above A component and B component is not particularly limited, and those used in conventional UV curable resins can be used. Specifically, acetophenone, benzophenone, xanthone, fluorene, carbazole, 2-chlorobenzophenone, 3-dimethyl-4-methoxybenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, Michler's ketone, benzoinpropyl ether, acetophenone dimethyl ketal, 2-hydroxy. -2-methyl-1-phenylpropan-1-one,
2-Methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2
-Morpholinopropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzyl dimethyl ketal, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, thioxanthone compounds, camphorquinone and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, if necessary, a sensitizer such as a tertiary amine can be used.
【0035】上記光重合開始剤(C成分)の含有割合
は、光学的立体造形用樹脂組成物全体の0.1〜10重
量%に設定することが好ましく、より好ましくは0.3
〜8重量%である。すなわち、光重合開始剤の含有割合
が0.1重量%未満では得られる硬化物の硬化性が低下
し、10重量%を超えると得られる硬化物の強度が低下
する傾向がみられるからである。The content ratio of the photopolymerization initiator (component C) is preferably set to 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.3% by weight based on the whole optical three-dimensional resin composition.
~ 8% by weight. That is, if the content of the photopolymerization initiator is less than 0.1% by weight, the curability of the obtained cured product tends to decrease, and if it exceeds 10% by weight, the strength of the obtained cured product tends to decrease. .
【0036】この発明の光学的立体造形用樹脂組成物に
は、上記A〜C成分以外に、必要に応じて界面活性剤,
染料等の添加剤を適宜に配合してもよい。In the resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention, in addition to the above components A to C, if necessary, a surfactant,
You may mix | blend additives, such as a dye, suitably.
【0037】この発明の光学的立体造形用樹脂組成物
は、上記各成分を用い例えばつぎのようにして製造され
る。すなわち、上記A〜C成分および必要に応じて添加
剤を所定の割合で配合し、混合することにより目的とす
る光学的立体造形用樹脂組成物が製造される。The resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention is produced using the above-mentioned components, for example, as follows. That is, the desired optical three-dimensional modeling resin composition is produced by mixing the above-mentioned components A to C and, if necessary, additives in a predetermined ratio and mixing them.
【0038】このようにして得られる光学的立体造形用
樹脂組成物は、光学的立体造形に用いられ、しかも上記
樹脂組成物の粘度を100〜1000cpに調整するこ
とができる。そして、紫外線硬化の感度が良好で、かつ
樹脂組成物の硬化収縮率を9%以下に調整することも可
能となる。The resin composition for optical three-dimensional modeling thus obtained is used for optical three-dimensional modeling, and the viscosity of the resin composition can be adjusted to 100 to 1000 cp. Then, the sensitivity of ultraviolet curing is good, and the curing shrinkage of the resin composition can be adjusted to 9% or less.
【0039】なお、光学的立体造形法では、通常、紫外
線レーザーを照射して、光硬化樹脂を硬化させた後に、
水または界面活性剤水溶液を用いて硬化物を洗浄するこ
とが必要であり、この洗浄工程において硬化物表面に付
着した液状樹脂が取り除かれる。その後、再度アフター
キュアを行う。この一連の工程のなかで、洗浄工程によ
り液状樹脂が除去されることは、硬化物の寸法精度の向
上を図るうえで重要である。In the optical three-dimensional modeling method, usually, after irradiating an ultraviolet laser to cure the photocurable resin,
It is necessary to wash the cured product with water or an aqueous surfactant solution, and in this cleaning step, the liquid resin attached to the surface of the cured product is removed. After that, perform after-cure again. In this series of steps, removal of the liquid resin by the washing step is important for improving the dimensional accuracy of the cured product.
【0040】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。Next, examples will be described together with comparative examples.
【0041】[0041]
【実施例1〜9、比較例1〜5】下記の表1〜表3に示
す各成分を、同表に示す割合で配合し、混合することに
より液状の光学的立体造形用樹脂組成物を製造した。Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 5 The components shown in Tables 1 to 3 below are blended in the proportions shown in the same table and mixed to give a liquid resin composition for optical three-dimensional modeling. Manufactured.
【0042】[0042]
【表1】 [Table 1]
【0043】[0043]
【表2】 [Table 2]
【0044】[0044]
【表3】 [Table 3]
【0045】このようにして得られた光学的立体造形用
樹脂組成物の粘度をB型粘度計で測定した。その結果を
後記の表4に示す。さらに、上記光学的立体造形用樹脂
組成物をステンレス槽に入れ、集束したArレーザー光
(出力150mW,波長364nm)を上記組成物の表
面に対して垂直方向から照射し、20mm×20mm×
厚み0.3mmの硬化物を作製した。そして、上記硬化
物を用い、その収縮率,ゲル化率および洗浄性を下記に
示す方法に従って測定した。これらの結果を後記の表4
に併せて示す。なお、上記ゲル化率は、光学的立体造形
用樹脂組成物の硬化感度と対応しており、ゲル化率の高
いものは硬化感度が高いと判断される。The viscosity of the thus obtained optical three-dimensional modeling resin composition was measured with a B-type viscometer. The results are shown in Table 4 below. Further, the resin composition for optical three-dimensional modeling is put into a stainless steel tank, and focused Ar laser light (output 150 mW, wavelength 364 nm) is irradiated from a direction perpendicular to the surface of the composition, and 20 mm × 20 mm ×
A cured product having a thickness of 0.3 mm was produced. Then, the shrinkage rate, gelation rate and detergency of the cured product were measured according to the following methods. These results are shown in Table 4 below.
Are also shown. The gelation rate corresponds to the curing sensitivity of the resin composition for optical three-dimensional modeling, and it is judged that a resin having a high gelation rate has a high curing sensitivity.
【0046】〔硬化物の収縮率〕硬化前の液状の光学的
立体造形用樹脂組成物の密度(D1)および硬化後の光
学的立体造形用樹脂組成物(硬化物)の密度(D2)を
測定し、下記の式を用いて硬化物の収縮率(%)を算出
した。 硬化収縮率(%)={(1/D1)−(1/D2)}/
(1/D1)×100[Shrinkage of Cured Product] The density (D1) of the liquid optical three-dimensional modeling resin composition before curing and the density (D2) of the cured optical three-dimensional modeling resin composition (cured product) are shown. The measurement was performed and the shrinkage rate (%) of the cured product was calculated using the following formula. Curing shrinkage rate (%) = {(1 / D1)-(1 / D2)} /
(1 / D1) x 100
【0047】〔硬化物のゲル化率〕硬化物の重量を測定
した後、この硬化物を塩化メチレンに25℃で浸漬し、
24時間放置した後取り出した。ついで、これを40℃
の恒温槽で2時間乾燥した後、常温に戻して重量を測定
した。その前後の重量変化からゲル化率を算出した。[Gelization rate of cured product] After measuring the weight of the cured product, the cured product was immersed in methylene chloride at 25 ° C,
It was left for 24 hours and then taken out. Then, this is 40 ℃
After drying for 2 hours in the constant temperature bath, the temperature was returned to room temperature and the weight was measured. The gelation rate was calculated from the weight change before and after that.
【0048】〔硬化物の洗浄性〕硬化物を、硬化前の液
状樹脂組成物中に浸漬した。これをピンセットを用いて
引き上げ、2kg/cm2 の窒素ガスを20cmの距離
から1分間吹き付けて、付着した樹脂組成物を除去し
た。ついで、これを水中に一夜放置した。そして、これ
を取り出し乾燥した後、重量を測定した。この試験後の
重量と、試験に供する前の重量とを用い、下記の式から
重量変化を算出し、この値を洗浄性の基準とした。な
お、この値が小さいほど洗浄性が良好であると判断され
る。 洗浄性=(洗浄試験後の重量−試験前の重量)×100
/試験前の重量[Cleanability of Cured Product] The cured product was dipped in the liquid resin composition before curing. This was pulled up using tweezers and 2 kg / cm 2 of nitrogen gas was blown from a distance of 20 cm for 1 minute to remove the resin composition attached. Then it was left in water overnight. Then, this was taken out and dried, and then the weight was measured. Using the weight after this test and the weight before subjecting to the test, the weight change was calculated from the following formula, and this value was used as the standard for the detergency. The smaller this value is, the better the cleanability is. Detergency = (weight after cleaning test−weight before test) × 100
/ Weight before test
【0049】[0049]
【表4】 [Table 4]
【0050】上記表4の結果から、比較例品は実施例品
に比べ高粘度で、硬化収縮も比較的低いものもできる
が、それでも実施例品に比べ高い。また、洗浄性の基準
となる値が高く、洗浄性が低いことがわかる。これに対
して、実施例品は全て、低粘度で、しかも硬化収縮率が
低い。さらに、洗浄性およびゲル化率も高い。これらの
ことから、実施例品の優位性は明らかである。From the results of Table 4 above, the comparative example product may have a higher viscosity and a comparatively lower curing shrinkage than the example product, but it is still higher than the example product. Further, it can be seen that the standard value of the cleaning property is high and the cleaning property is low. On the other hand, all of the example products have low viscosity and low curing shrinkage. Furthermore, the cleanability and gelation rate are also high. From these facts, the superiority of the example product is clear.
【0051】[0051]
【発明の効果】以上のように、この発明の光学的立体造
形用樹脂組成物は、前記一般式(1)および一般式
(2)で表される特殊なエチレン性不飽和モノマーの少
なくとも一方(A成分)を特定割合で含有するものであ
る。このため、低粘度でかつ洗浄性に優れ、しかも硬化
時の硬化収縮が少なく硬化感度も良好である。したがっ
て、紫外線照射等の光学的立体造形法により、造形精度
の良い造形物(硬化物)を作製することができる。As described above, the resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention has at least one of the special ethylenically unsaturated monomers represented by the general formulas (1) and (2) ( Component A) is contained at a specific ratio. For this reason, it has a low viscosity and excellent washability, and also has little curing shrinkage during curing and good curing sensitivity. Therefore, a molded product (cured product) with high modeling accuracy can be manufactured by an optical three-dimensional modeling method such as ultraviolet irradiation.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03F 7/028 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location G03F 7/028
Claims (1)
(A)成分の含有割合が、光学的立体造形用樹脂組成物
全体の10〜70重量%に設定されていることを特徴と
する光学的立体造形用樹脂組成物。 (A)下記の一般式(1)で表されるエチレン性不飽和
モノマーおよび下記の一般式(2)で表されるエチレン
性不飽和モノマーの少なくとも一方。 【化1】 (B)エチレン性不飽和オリゴマー。 (C)光重合開始剤。1. A composition comprising the following components (A) to (C), wherein the content ratio of the component (A) is set to 10 to 70% by weight based on the entire resin composition for optical three-dimensional modeling. A characteristic resin composition for optical three-dimensional modeling. (A) At least one of an ethylenically unsaturated monomer represented by the following general formula (1) and an ethylenically unsaturated monomer represented by the following general formula (2). [Chemical 1] (B) Ethylenically unsaturated oligomer. (C) A photopolymerization initiator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28703593A JPH07140651A (en) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | Resin composition for optical three-dimensional molding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28703593A JPH07140651A (en) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | Resin composition for optical three-dimensional molding |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07140651A true JPH07140651A (en) | 1995-06-02 |
Family
ID=17712203
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28703593A Pending JPH07140651A (en) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | Resin composition for optical three-dimensional molding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07140651A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015232056A (en) * | 2014-06-09 | 2015-12-24 | コニカミノルタ株式会社 | Model material composition for 3d molding, ink set for 3d molding, and method for producing 3d molded article |
-
1993
- 1993-11-16 JP JP28703593A patent/JPH07140651A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015232056A (en) * | 2014-06-09 | 2015-12-24 | コニカミノルタ株式会社 | Model material composition for 3d molding, ink set for 3d molding, and method for producing 3d molded article |
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