JPH09141748A - Formation of transparent optical three-dimensional shaped article - Google Patents

Formation of transparent optical three-dimensional shaped article

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JPH09141748A
JPH09141748A JP7328393A JP32839395A JPH09141748A JP H09141748 A JPH09141748 A JP H09141748A JP 7328393 A JP7328393 A JP 7328393A JP 32839395 A JP32839395 A JP 32839395A JP H09141748 A JPH09141748 A JP H09141748A
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JP
Japan
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polyorganosiloxane
curable liquid
photo
photoradical
parts
Prior art date
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Application number
JP7328393A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiji Suzuki
利治 鈴木
Tatsuhiko Ozaki
龍彦 尾▲崎▼
Minoru Shinoda
稔 篠田
Koichi Matsueda
弘一 松枝
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.)
Takemoto Oil and Fat Co Ltd
Original Assignee
Takemoto Oil and Fat Co Ltd
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Publication date
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  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the shape characteristics and transparency of an excellent three-dimensional shaped article by using a transparent optical radical curable liquid compsn. prepared by dissolving specific pts.wt. of specific polyorganosiloxane in specific pts.wt. of an optical radical curable liquid. SOLUTION: A transparent optical radical curable liquid compsn. used in the formation of a transparent optical three-dimensional shaped article is obtained by dissolving 10-200 pts.wt. of polyorganosiloxane in 100 pts.wt. of an optical radical curable liquid. Polyorganosiloxane has a trivalent and/or tetravalent siloxane unit forming a three-dimensional structure and a siloxane unit having a hydrocarbon group having carbon atoms directly bonded to silicon atoms and substituted with an org. group containing a radical polymerizable group as its structural units.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は透明の光学的立体造
形物の形成方法に関する。光重合開始剤の存在下に、光
ラジカル硬化性液体を含有する光ラジカル硬化性液体組
成物の層を形成させ、この層に活性放射線、例えば紫外
線レーザー光を照射することにより少なくともその一部
を光硬化させた後、光硬化させたものの上に光ラジカル
硬化性液体組成物の新たな層を形成させ、再びこの層に
活性放射線を照射することにより少なくともその一部を
光硬化させるという操作を繰り返して行ない、光ラジカ
ル硬化性液体組成物の連続層から三次元の一体光硬化物
である光学的立体造形物を形成させることが行われる
(特開昭62−35966、特開昭62−10140
8、特開平3−21432、ヨーロッパ特許公開250
121号)。かかる光学的立体造形物は主として形状確
認用モデルとして利用されている。本発明は上記のよう
な形状確認用モデルにとどまらず、実用部品としても利
用可能な特性として、造形時の形状精度や熱間時の形状
保持性等の形状特性に優れた透明の造形物を得ることが
できる光学的立体造形物の形成方法に関するものであ
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for forming a transparent optical three-dimensional object. In the presence of a photopolymerization initiator, a layer of a photoradical curable liquid composition containing a photoradical curable liquid is formed, and at least a part of the layer is irradiated by activating radiation, for example, an ultraviolet laser beam. After photo-curing, a new layer of the photo-radical curable liquid composition is formed on the photo-cured product, and at least a part of it is photo-cured by irradiating this layer with actinic radiation again. Repeatedly, an optical three-dimensional object which is a three-dimensional integral photo-cured product is formed from a continuous layer of the photo-radical curable liquid composition (JP-A-62-35966, JP-A-62-10140).
8, JP-A-3-21432, European Patent Publication 250
No. 121). Such an optical three-dimensional structure is mainly used as a shape confirmation model. The present invention is not limited to the shape confirmation model as described above, and as a characteristic that can be used as a practical part, a transparent molded article having excellent shape characteristics such as shape accuracy during molding and shape retention during hot molding The present invention relates to a method for forming an optical three-dimensional model that can be obtained.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光ラジカル硬化性液体組成物を用
いて立体を造形する場合、光ラジカル硬化性液体組成物
にエネルギー線を照射してグリーン状態の硬化物とした
後、造形物の機械的物性や熱的物性等を向上させる目的
で、更にエネルギー線を照射するか若しくは熱処理等の
ポストキュアーをすることが行われている。このように
ポストキュアーした硬化物が立体造形物として一般に供
される。このようにして得られる立体造形物は変形等を
生じており形状精度が低いこと、或は形状精度の優れた
ものでも熱間状態、例えば110℃以上の使用条件下で
は更に変形が大きくなったりして形状保持性が低下する
ことが指摘されている。造形物の形状精度が低いのは、
主としてグリーン状態の硬化物において、その剛性等の
弾性特性が低く、自重や僅の外的応力によって変形し易
いためであり、また熱間状態での形状保持性が低下する
のは、熱間時の剛性等の弾性特性の不足によるところが
大きいためである。造形物の剛性等の弾性特性を改善す
る手段として、1)得られる立体造形物の架橋密度を大
きくする目的で重合性基の含有濃度を高くした光硬化性
液体を用いる例、2)光硬化性液体に充填材として無機
固体微粒子や補強用繊維ウィスカーを含有させる例(特
開平7−26060、特開平7−26062)がある。
また造形時において硬化した各層間の歪み応力を少なく
し、グリーン状態の形状精度を改善する手段として、
3)光硬化性液体に入射された光を屈折、反射、散乱さ
せて光の進入深度を規制して硬化反応をコントロールす
る目的と硬化収縮を低減させる目的で微小粒子を光硬化
性液体に分散させる例(特開平3−103415、特開
平3−114732、特開平3−114733、特開平
3−15520)、4)上記の3)と同様の目的で潜在
放射線偏光物質を光硬化性液体に溶解させておき、光硬
化した時点でこれを相分離させて硬化した光硬化性液体
相とは異なる屈折率を有する分離相を形成させる例(特
開平3−41126)等がある。しかし上記の1)の例
では、硬化に伴う体積収縮が大きくなり、ポストキュア
ーにより更に体積収縮が大きくなって、内部応力による
反り等の変形やクラック等の構造破壊が生じて形状精度
が逆に低下する。また前記2)〜4)の例では、得られ
る立体造形物は例外なく不透明となってしまう。これら
の従来例で得られる立体造形物は造形時の形状精度や熱
間時の形状保持性等の形状特性及び透明性を同時に必要
とする用途には使用できないのである。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a three-dimensional object is formed using a photo-radical curable liquid composition, the photo-radical curable liquid composition is irradiated with energy rays to form a green state cured product, and then the molded product is machined. For the purpose of improving physical properties and thermal properties, further irradiation with energy rays or post-curing such as heat treatment is performed. The cured product thus post-cured is generally provided as a three-dimensional molded item. The three-dimensional object obtained in this manner has a low shape accuracy due to deformation and the like, or even an object having an excellent shape accuracy is further deformed under a hot state, for example, under a use condition of 110 ° C or higher. It has been pointed out that the shape retention is deteriorated. The shape accuracy of the modeled object is low.
This is mainly because the cured products in the green state have low elastic properties such as rigidity and are easily deformed by their own weight or slight external stress. Also, the shape retention property in the hot state deteriorates when hot. This is largely due to lack of elastic properties such as rigidity. As means for improving the elastic properties such as rigidity of a molded object, 1) An example using a photocurable liquid having a high concentration of a polymerizable group for the purpose of increasing the crosslinking density of the obtained three-dimensional molded object, 2) Photocuring There are examples (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-26060 and 7-26062) in which inorganic solid fine particles and reinforcing fiber whiskers are contained as a filler in the ionic liquid.
In addition, as a means to reduce strain stress between each cured layer during molding and improve the shape accuracy of the green state,
3) Disperse fine particles in the photocurable liquid for the purpose of controlling the curing reaction by refracting, reflecting, and scattering the light incident on the photocurable liquid to control the penetration depth of the light and reducing the curing shrinkage. (JP-A-3-103415, JP-A-3-114732, JP-A-3-114733, JP-A-3-15520), 4) Dissolving a latent radiation polarizing substance in a photocurable liquid for the same purpose as in 3) above. There is an example (Japanese Patent Laid-Open No. 3-41126) in which, when photocured, the phase is separated to form a separated phase having a refractive index different from that of the cured photocurable liquid phase. However, in the example of 1) above, the volumetric shrinkage due to curing is increased, and the volumetric shrinkage is further increased by the post cure, resulting in deformation such as warpage due to internal stress and structural destruction such as cracks, and the shape accuracy is reversed. descend. In addition, in the above examples 2) to 4), the obtained three-dimensional object is opaque without exception. The three-dimensional molded objects obtained by these conventional examples cannot be used for applications that require shape accuracy at the time of molding and shape characteristics such as shape retention during hot and transparency at the same time.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来の光ラジカル硬化性液体組成物を用い
る造形物の造形方法では、得られる立体造形物の形状特
性及び透明性を同時に充足できない点である。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The problem to be solved by the present invention is that, in the conventional method for molding a molded article using a photo-radical curable liquid composition, the shape characteristics and transparency of the obtained three-dimensional molded article are simultaneously improved. This is a point that cannot be satisfied.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】しかして本発明者らは、
上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、光ラジカ
ル硬化性液体と特定のポリオルガノシロキサンとが光学
的に特定の系を形成した光ラジカル硬化性液体組成物を
用いることが正しく好適であることを見出した。
Means for Solving the Problems Thus, the present inventors have
As a result of intensive studies to solve the above problems, it is correct and suitable to use a photoradical curable liquid composition in which a photoradical curable liquid and a specific polyorganosiloxane optically form a specific system. Found.

【0005】すなわち本発明は、光重合開始剤の存在下
に、光ラジカル硬化性液体を含有する光ラジカル硬化性
液体組成物の層を形成させ、この層に活性放射線を照射
することにより少なくともその一部を光硬化させた後、
光硬化させたものの上に光ラジカル硬化性液体組成物の
新たな層を形成させ、再びこの層に活性放射線を照射す
ることにより少なくともその一部を光硬化させるという
操作を繰り返して行う光学的立体造形物の形成におい
て、光ラジカル硬化性液体100重量部当たり下記のポ
リオルガノシロキサンを10〜200重量部の割合で該
光ラジカル硬化性液体中に溶解した透明の光ラジカル硬
化性液体組成物を用いることを特徴とする透明の光学的
立体造形物の形成方法に係る。
That is, according to the present invention, a layer of a photoradical-curable liquid composition containing a photoradical-curable liquid is formed in the presence of a photopolymerization initiator, and this layer is irradiated with actinic radiation to at least the layer. After photo-curing a part,
An optical three-dimensional structure in which a new layer of a photo-radical-curable liquid composition is formed on a photo-cured product, and at least a part of the composition is photo-cured by irradiating the layer with actinic radiation again. In forming a shaped article, a transparent photoradical curable liquid composition in which the following polyorganosiloxane is dissolved in the photoradical curable liquid at a ratio of 10 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the photoradical curable liquid is used. The present invention relates to a method for forming a transparent optical three-dimensional object characterized by the above.

【0006】ポリオルガノシロキサン:構成単位とし
て、3価及び/又は4価のシロキサン単位と、ケイ素原
子に直結した炭素原子を有する炭化水素基であって且つ
ラジカル重合性基を含む有機基で置換された炭化水素基
を有するシロキサン単位とを有するポリオルガノシロキ
サン三次元構造体
Polyorganosiloxane: substituted with a trivalent and / or tetravalent siloxane unit as a constitutional unit, and a hydrocarbon group having a carbon atom directly bonded to a silicon atom and containing a radically polymerizable group. Three-dimensional structure of polyorganosiloxane having siloxane unit having a hydrocarbon group

【0007】本発明で用いるポリオルガノシロキサン
は、その構成単位として、三次元構造体を形成すること
となる3価のシロキサン単位及び/又は4価のシロキサ
ン単位を有する。かかる3価のシロキサン単位として
は、一般式[RSiO3/2]で示されるシロキサン単位
があり、また4価のシロキサン単位としては、[SiO
2]で示される無水ケイ酸単位がある。ここでRはケイ
素原子に直結した炭素原子を有する、置換又は非置換の
炭化水素基である。本発明では、ポリオルガノシロキサ
ン中におけるかかる3価及び/又は4価のシロキサン単
位の含有割合を特に制限するものではないが、通常5モ
ル%以上、好ましくは15モル%以上の割合で含有する
ポリオルガノシロキサンを用いる。
The polyorganosiloxane used in the present invention has, as its constitutional unit, a trivalent siloxane unit and / or a tetravalent siloxane unit which forms a three-dimensional structure. Such trivalent siloxane units include siloxane units represented by the general formula [RSiO 3/2 ], and tetravalent siloxane units include [SiO 2
2 ] is a silicic acid anhydride unit. Here, R is a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having a carbon atom directly bonded to a silicon atom. In the present invention, the content ratio of such trivalent and / or tetravalent siloxane units in the polyorganosiloxane is not particularly limited, but it is usually 5 mol% or more, preferably 15 mol% or more. Organosiloxane is used.

【0008】また本発明で用いるポリオルガノシロキサ
ンは、その構成単位として、前記したようにケイ素原子
に直結した炭素原子を有する炭化水素基であって且つラ
ジカル重合性基を含む有機基で置換された炭化水素基を
有するシロキサン単位(以下、ラジカル重合性基を有す
るシロキサン単位という)を有する。かかるラジカル重
合性基を有するシロキサン単位としては、1)メタクリ
ロキシプロピルシロキサン単位、アクリロキシエチルシ
ロキサン単位等の(メタ)アクリロキシアルキルシロキ
サン単位、2)ジメタクリロキシプロピルシロキサン単
位、ジアクリロキシエチルシロキサン単位等のジ(メ
タ)アクリロキシアルキルシロキサン単位、3)メタク
リロキシプロピル・メチルシロキサン単位、アクリロキ
シエチル・エチルシロキサン単位等の(メタ)アクリロ
キシアルキル・アルキルシロキサン単位、4)ビニルシ
ロキサン単位、ビニロキシプロピルシロキサン単位等の
ビニル基を含むシロキサン単位が挙げられるが、なかで
も(メタ)アクリロキシアルキルシロキサン単位が好ま
しい。
Further, the polyorganosiloxane used in the present invention has, as a constitutional unit thereof, a hydrocarbon group having a carbon atom directly bonded to a silicon atom and substituted with an organic group containing a radically polymerizable group as described above. It has a siloxane unit having a hydrocarbon group (hereinafter referred to as a siloxane unit having a radically polymerizable group). Examples of the siloxane unit having a radically polymerizable group include 1) (meth) acryloxyalkylsiloxane units such as methacryloxypropylsiloxane units and acryloxyethylsiloxane units, 2) dimethacryloxypropylsiloxane units, and diacryloxyethylsiloxane. Units such as di (meth) acryloxyalkylsiloxane units, 3) methacryloxypropyl-methylsiloxane units, acryloxyethyl-ethylsiloxane units and other (meth) acryloxyalkylalkylsiloxane units, 4) vinylsiloxane units, vinyl Examples thereof include vinyl group-containing siloxane units such as a roxypropylsiloxane unit, and among them, a (meth) acryloxyalkylsiloxane unit is preferable.

【0009】本発明で用いるポリオルガノシロキサンに
おいて、前記した無水ケイ酸単位及びラジカル重合性基
を有するシロキサン単位以外のシロキサン単位として
は、1)メチルシロキサン単位、ブチルシロキサン単
位、オクチルシロキサン単位、フェニルシロキサン単位
等の、ケイ素原子と直結した炭素原子を有する炭化水素
基を有する3価のシロキサン単位、2)ウレイドプロピ
ルシロキサン単位、グリシドキシプロピルシロキサン単
位、N,N−ジメチルアミノプロピルシロキサン単位等
の、ラジカル重合性基以外の置換基を有する炭化水素基
を有するシロキサン単位、3)ジメチルシロキサン単
位、ジエチルシロキサン単位、ウレイドプロピル・メチ
ルシロキサン単位、グリシドキシプロピル・メチルシロ
キサン単位、N,N−ジメチルアミノプロピル・メチル
シロキサン単位等の、ケイ素原子に直結した置換又は非
置換炭化水素基を有する2価のシロキサン単位等が挙げ
られる。
In the polyorganosiloxane used in the present invention, as the siloxane units other than the silicic acid anhydride unit and the siloxane unit having a radically polymerizable group, 1) methylsiloxane unit, butylsiloxane unit, octylsiloxane unit, phenylsiloxane are used. Units such as trivalent siloxane units having a hydrocarbon group having a carbon atom directly bonded to a silicon atom, 2) ureidopropylsiloxane units, glycidoxypropylsiloxane units, N, N-dimethylaminopropylsiloxane units, Siloxane units having hydrocarbon groups having substituents other than radically polymerizable groups, 3) dimethylsiloxane units, diethylsiloxane units, ureidopropyl methylsiloxane units, glycidoxypropyl methylsiloxane units, N, N-di Such as chill aminopropyl methyl siloxane units, divalent siloxane units having a substituted or unsubstituted hydrocarbon group directly bonded to a silicon atom.

【0010】本発明では、その構成単位として、更にシ
ラノール基を有するシロキサン単位を有するポリオルガ
ノシロキサンを用いることができる。本発明はかかるシ
ラノール基を有するシロキサン単位を有するポリオルガ
ノシロキサンの構造を特に制限するものではなく、シラ
ノール基の縮重合に基づくポリシロキサン形成反応にお
いて、未反応基としてシロキサン単位中に含有された構
造をとり得る。例えばポリオルガノシロキサンの合成に
おいて、シラノール形成性化合物の加水分解によって生
成するシラノール基同志の縮重合反応を適宜に調節し、
シラノール基を未反応基として残留させる公知の手段
で、ポリオルガノシロキサンの分子中に導入することが
できる。
In the present invention, a polyorganosiloxane having a siloxane unit having a silanol group can be used as the constituent unit. The present invention does not particularly limit the structure of the polyorganosiloxane having a siloxane unit having a silanol group, and the structure contained in the siloxane unit as an unreacted group in a polysiloxane forming reaction based on polycondensation of a silanol group. Can be taken. For example, in the synthesis of polyorganosiloxane, the polycondensation reaction of silanol groups produced by hydrolysis of a silanol-forming compound is appropriately adjusted,
The silanol group can be introduced into the molecule of the polyorganosiloxane by a known means for leaving an unreacted group.

【0011】ポリオルガノシロキサンを構成するシロキ
サン単位として前記したラジカル重合性基を有するシロ
キサン単位以外のシロキサン単位としては、光ラジカル
硬化性液体への溶解性を与えるために、用いる光ラジカ
ル硬化性液体と化学構造的に親和性を有する置換基を有
するシロキサン単位を適宜に選択することができる。
As the siloxane units constituting the polyorganosiloxane, other than the siloxane unit having a radical polymerizable group described above, a siloxane unit that is used to impart solubility to the photoradical curable liquid and a photoradical curable liquid used A siloxane unit having a substituent having a chemical structural affinity can be appropriately selected.

【0012】本発明で用いるポリオルガノシロキサンの
合成には、加水分解によってシラノールを形成する化合
物(以下、シラノール形成性化合物という)の加水分解
・重縮合による公知の方法が適用できる。
For the synthesis of the polyorganosiloxane used in the present invention, a known method by hydrolysis / polycondensation of a compound which forms a silanol by hydrolysis (hereinafter referred to as a silanol-forming compound) can be applied.

【0013】本発明において、ポリオルガノシロキサン
の必須の構成単位であるラジカル重合性基を有するシロ
キサン単位を形成することとなるシラノール形成性化合
物としては、1)メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン、アクリロキシエチルトリエトキシシラン等の
(メタ)アクリロキシアルキルトリアルコキシシラン
類、2)ビニルトリメトキシシラン、ビニロキシプロピ
ルトリメトキシシラン等のビニル基を含むアルコキシシ
ラン類が挙げられる。またラジカル重合性基を有するシ
ロキサン単位以外のシロキサン単位を形成することとな
るシラノール形成性化合物としては、[SiO2]で示
される無水ケイ酸単位を形成することとなるシラノール
形成性化合物が有利に使用できる。これには例えば、オ
ルソエチルシリケート、テトラメトキシシラン、テトラ
クロルシラン、トリクロルハイドロジェンシラン等が挙
げられる。
In the present invention, the silanol-forming compound that forms a siloxane unit having a radical-polymerizable group, which is an essential constituent unit of polyorganosiloxane, includes 1) methacryloxypropyltrimethoxysilane and acryloxyethyl. (Meth) acryloxyalkyltrialkoxysilanes such as triethoxysilane, 2) alkoxysilanes containing a vinyl group such as vinyltrimethoxysilane and vinyloxypropyltrimethoxysilane. As the silanol-forming compound that forms a siloxane unit other than the siloxane unit having a radical-polymerizable group, a silanol-forming compound that forms a silicic anhydride unit represented by [SiO 2 ] is advantageous. Can be used. Examples thereof include orthoethyl silicate, tetramethoxysilane, tetrachlorosilane, trichlorohydrogensilane and the like.

【0014】本発明で用いるポリオルガノシロキサンに
おいて、ポリオルガノシロキサン形成反応に供するシラ
ノール形成性化合物として、ラジカル重合性基を有する
シロキサン単位を形成することとなるシラノール形成性
化合物の使用割合を特に制限するものではないが、全シ
ラノール形成性化合物中、10〜80モル%の割合とす
るのが好ましく、またラジカル重合性基を有するシロキ
サン単位を形成することとなるシラノール形成性化合物
と無水ケイ酸単位を形成することとなるシラノール形成
性化合物との総和を全シラノール形成性化合物中50モ
ル%以上の割合とするのが更に好ましい。
In the polyorganosiloxane used in the present invention, as the silanol-forming compound used in the polyorganosiloxane-forming reaction, the proportion of the silanol-forming compound that forms a siloxane unit having a radical polymerizable group is particularly limited. It is not a thing, but it is preferable to set it as a ratio of 10 to 80 mol% in all silanol-forming compounds, and the silanol-forming compound and the silicic acid anhydride unit which will form a siloxane unit having a radically polymerizable group. It is further preferable that the total amount of the silanol-forming compounds to be formed is 50 mol% or more in the total silanol-forming compounds.

【0015】本発明で用いる光ラジカル硬化性液体組成
物において、前記したポリオルガノシロキサンは光ラジ
カル硬化性液体中に溶解しており、したがって該光ラジ
カル硬化性液体組成物は透明である。ここで透明とは、
ポリオルガノシロキサンが光ラジカル硬化性液体中に分
子レベルの粒子サイズで存在しており、その粒子の存在
によって光の散乱、反射、屈折等の現象が殆ど無視でき
る状態、すなわちポリオルガノシロキサンが存在してい
ても光透過率が影響されない状態を意味する。なかで
も、照射する活性放射線、例えば紫外線に対しても、ポ
リオルガノシロキサンが光ラジカル硬化性液体中に溶解
していて、光学的に透明である光ラジカル硬化性液体組
成物を用いるのが好ましい。
In the photoradical curable liquid composition used in the present invention, the above-mentioned polyorganosiloxane is dissolved in the photoradical curable liquid, and therefore the photoradical curable liquid composition is transparent. Here, transparent means
The polyorganosiloxane is present in the photo-radical curable liquid in a particle size at the molecular level, and due to the presence of the particles, light scattering, reflection, refraction and other phenomena can be almost ignored, that is, polyorganosiloxane exists. Means that the light transmittance is not affected. Above all, it is preferable to use an optically transparent photoradical curable liquid composition in which the polyorganosiloxane is dissolved in the photoradical curable liquid even with respect to actinic radiation to be irradiated, for example, ultraviolet rays.

【0016】本発明において、光ラジカル硬化性液体と
しては公知のラジカル重合性の単量体を用いることがで
きる。これには例えば、アルキル(メタ)アクリレー
ト、アルカンジオールジ(メタ)アクリレート、アルカ
ントリオールトリ(メタ)アクリレート、ポリエーテル
ポリオールポリ(メタ)アクリレート等の(メタ)アク
リル酸エステル類、(メタ)アクリロイル変性ウレタン
等が挙げられる。
In the present invention, known radical-polymerizable monomers can be used as the photo-radical curable liquid. This includes, for example, (meth) acrylic acid esters such as alkyl (meth) acrylate, alkanediol di (meth) acrylate, alkanetriol tri (meth) acrylate, polyether polyol poly (meth) acrylate, and (meth) acryloyl modified Urethane etc. are mentioned.

【0017】本発明によれば、光ラジカル硬化性液体組
成物が活性放射線によって光硬化した際、これに溶解し
ていたポリオルガノシロキサンが不溶化したり或は凝集
したりして、造形物を不透明化させることはない。その
理由はポリオルガノシロキサンに含まれるラジカル重合
性基と光ラジカル硬化性液体に含まれるラジカル重合性
基とが重合に関与して、実質的に二層界面のない一体化
した重合体を形成することによる。
According to the present invention, when the photo-radical curable liquid composition is photo-cured by actinic radiation, the polyorganosiloxane dissolved therein becomes insoluble or agglomerates to make the shaped object opaque. There is no conversion. The reason is that the radical-polymerizable group contained in the polyorganosiloxane and the radical-polymerizable group contained in the photo-radical curable liquid are involved in the polymerization to form an integrated polymer having substantially no bilayer interface. It depends.

【0018】また本発明は前記したように、硬化物の剛
性等の弾性特性を向上させて、形状特性の改善された光
学的立体造形物の形成方法を提供するものであるが、か
かる目的のためには、光ラジカル硬化性液体として、分
子中に特定のカルボニル基としてアミド基又はアミノカ
ルボニル基を有するビニル単量体を含有するものが好ま
しい。その理由はかかるラジカル重合性液体を用いるこ
とによってポリオルガノシロキサンに含まれる極性基、
例えばシラノール基と前記の特定のカルボニル基との間
に強固な分子間結合例えば水素結合を形成させることが
可能となり、その結果光硬化においてグリーン状態の硬
化物の剛性等の弾性特性を向上させる上で極めて効果的
なものとなることによる。
Further, as described above, the present invention provides a method for forming an optical three-dimensional molded article having improved shape characteristics by improving elastic characteristics such as rigidity of a cured product. For this purpose, as the photo-radical curable liquid, a liquid containing a vinyl monomer having an amide group or an aminocarbonyl group as a specific carbonyl group in the molecule is preferable. The reason is that by using such a radically polymerizable liquid, polar groups contained in polyorganosiloxane,
For example, it becomes possible to form a strong intermolecular bond such as a hydrogen bond between the silanol group and the above-mentioned specific carbonyl group, and as a result, it is possible to improve elastic properties such as rigidity of a cured product in a green state in photocuring. It will be extremely effective at.

【0019】前記したような特定のカルボニル基として
アミド基を有するビニル単量体としては、1)N,N−
ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリル
アミド、アクリル酸モルホリド、メタクリル酸モルホリ
ド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム
等の第3級アミド基を有するビニル単量体、2)N,
N’−メチレンビスアクリルアミド、N,N’−メチレ
ンビスメタクリルアミド、N−ビニルアセトアミド等の
2級アミド基を有するビニル単量体が挙げられる。また
アミノカルボニル基を有するビニル単量体としては、各
種の(メタ)アクリロイル変性ウレタン類があげられ
る。これには例えば、1)n価のポリイソシアネート1
モルと、ポリオール及び(メタ)アクリル酸のエステル
化によって得られる分子中に1個の水酸基を有するポリ
オール(メタ)アクリル酸部分エステルnモル{以下、
(メタ)アクリルエステルモノオールという}とから得
られる不飽和ウレタン(特開平4−72353号公報に
記載のもの)、2)n価のポリオール1モルと、ジイソ
シアネートnモルと、前記した(メタ)アクリルエステ
ルモノオールnモルとから得られる不飽和ウレタン(特
開平2−145616号公報に記載のもの)、3)n個
のポリオール1モルと、イソシアナトアルキル(メタ)
アクリレートnモルとから得られる不飽和ウレタン(特
開平3−163116号公報及び特開平6−19996
2号公報に記載のもの)、4)分子中にn個の遊離の水
酸基を有するポリオール(メタ)アクリル酸1モルと、
イソシアナトアルキル(メタ)アクリレートnモルとか
ら得られる不飽和ウレタン(特開平4−53809号公
報に記載のもの)、5)分子中に長鎖の脂肪族炭化水素
基を有する不飽和ウレタン(特開平4−306214号
公報、特開平4−314715号公報、特開平5−33
9332号公報及び特開平6−9729号公報に記載の
もの)、6)以上の1)〜5)で記載した不飽和ウレタ
ンの混合物等が挙げられるが、これらのなかでは、(メ
タ)アクリロイル変性ウレタン及び第3級アミド基を有
するビニル単量体が好ましく、両者の混合物が更に好ま
しい。
As the vinyl monomer having an amide group as the specific carbonyl group as described above, 1) N, N-
Vinyl monomers having a tertiary amide group such as dimethylacrylamide, N, N-dimethylmethacrylamide, acrylic acid morpholide, methacrylic acid morpholide, N-vinylpyrrolidone and N-vinylcaprolactam, 2) N,
Examples thereof include vinyl monomers having a secondary amide group such as N'-methylenebisacrylamide, N, N'-methylenebismethacrylamide and N-vinylacetamide. Examples of vinyl monomers having an aminocarbonyl group include various (meth) acryloyl-modified urethanes. This includes, for example, 1) n-valent polyisocyanate 1
Mol and a polyol (meth) acrylic acid partial ester having one hydroxyl group in the molecule obtained by esterification of polyol and (meth) acrylic acid n mol {hereinafter,
Unsaturated urethane obtained from (meth) acrylic ester monool} (described in JP-A-4-72353), 2) 1 mol of n-valent polyol, and n mol of diisocyanate, and (meth) as described above. Unsaturated urethane obtained from n moles of acrylic ester monool (as described in JP-A-2-145616), 3) 1 mole of n polyols and isocyanatoalkyl (meth)
Unsaturated urethane obtained from nmole of acrylate (Japanese Patent Laid-Open No. 3-163116 and Japanese Patent Laid-Open No. 6-99696).
No. 2), 4) 1 mol of a polyol (meth) acrylic acid having n free hydroxyl groups in the molecule,
Unsaturated urethane obtained from n-moles of isocyanatoalkyl (meth) acrylate (described in JP-A-4-53809), 5) Unsaturated urethane having a long-chain aliphatic hydrocarbon group in the molecule (special Kaihei 4-306214, JP-A-4-314715, JP-A 5-33
9332 and JP-A-6-9729), and 6) the mixture of unsaturated urethanes described in 1) to 5) above. Among these, (meth) acryloyl-modified Urethane and vinyl monomers having a tertiary amide group are preferred, and a mixture of both is more preferred.

【0020】本発明で用いる光ラジカル硬化性液体組成
物において、光ラジカル硬化性液体とポリオルガノシロ
キサンとの含有割合は、光ラジカル硬化性液体100重
量部当たり、ポリオルガノシロキサン10〜200重量
部とする。
In the photoradical curable liquid composition used in the present invention, the content ratio of the photoradical curable liquid and the polyorganosiloxane is 10 to 200 parts by weight of polyorganosiloxane per 100 parts by weight of the photoradical curable liquid. To do.

【0021】次に本発明に供する光ラジカル硬化性液体
組成物の製造方法の一例を示す。これには、光ラジカル
硬化性液体を溶解した水性媒体中でラジカル重合性基を
有するシラノール形成性化合物を含むシラノール形成性
化合物を加水分解させてシラノール基を形成させる反応
及び生成したシラノール基を縮重合させる反応によって
ポリオルガノシロキサンを形成させる、所謂公知のポリ
オルガノシロキサン生成反応が適用できる。ここで得ら
れるポリオルガノシロキサンは光ラジカル硬化性液体が
水性媒体に溶解した溶液中に溶解若しくは分散した状態
として得られる。
Next, an example of the method for producing the photo-radical curable liquid composition used in the present invention will be described. This includes hydrolyzing a silanol-forming compound containing a silanol-forming compound having a radical-polymerizable group in an aqueous medium in which a photo-radical-curable liquid is dissolved to form a silanol group, and contracting the silanol group produced. A so-called known polyorganosiloxane-forming reaction of forming a polyorganosiloxane by a polymerization reaction can be applied. The polyorganosiloxane obtained here is obtained in a state of being dissolved or dispersed in a solution in which the photoradical curable liquid is dissolved in an aqueous medium.

【0022】かくして得られたポリオルガノシロキサン
が溶解若しくは分散した溶液から、これらに含まれる水
性媒体を留去させると、透明の光ラジカル硬化性液体組
成物が得られる。
From the solution in which the polyorganosiloxane thus obtained is dissolved or dispersed, the aqueous medium contained therein is distilled off to obtain a transparent photoradical-curable liquid composition.

【0023】上記の光ラジカル硬化性液体組成物の製造
において、水性媒体として通常水と低級アルコールとの
混合溶媒が用いられるが、用いる光ラジカル硬化性液体
との相溶性を得る上で水性媒体の種類を適宜に選択する
ことができる。
In the production of the above photo-radical curable liquid composition, a mixed solvent of water and a lower alcohol is usually used as an aqueous medium, but in order to obtain compatibility with the photo-radical curable liquid to be used, The type can be appropriately selected.

【0024】本発明において、光ラジカル硬化性液体組
成物を光学的立体造形に供する場合、光重合開始剤を用
いる。本発明は光重合開始剤の種類を特に制限するもの
ではないが、光重合開始剤としては、1)ベンゾイン、
α−メチルベンゾイン、アントラキノン、1−ヒドロキ
シシクロヘキシルフェニルケトン、アセトフェノン等の
カルボニル化合物、2)ジフェニルスルフィド、ジフェ
ニルジスルフィド、ジチオカーバメイト等のイオウ化合
物、3)α−クロルメチルナフタレン、アントラセン等
の多環芳香族化合物等が挙げられる。光重合開始剤の使
用量は、光ラジカル硬化性液体100重量部当たり、通
常0.1〜5重量部、好ましくは1〜5重量部となるよ
うに光ラジカル硬化性液体に予め溶解しておいたものを
用いるのが好ましい。光重合開始剤と共に、n−ブチル
アミン、トリエタノールアミン、N,N−ジメチルアミ
ノエチルメタクリレート等の光増感剤を用いることもで
きる。
In the present invention, a photopolymerization initiator is used when the photoradical-curable liquid composition is subjected to optical three-dimensional modeling. The present invention does not particularly limit the kind of the photopolymerization initiator, but as the photopolymerization initiator, 1) benzoin,
Carbonyl compounds such as α-methylbenzoin, anthraquinone, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone and acetophenone, 2) sulfur compounds such as diphenylsulfide, diphenyldisulfide and dithiocarbamate, 3) polycyclic aromatic compounds such as α-chloromethylnaphthalene and anthracene A compound etc. are mentioned. The amount of the photopolymerization initiator used is usually 0.1 to 5 parts by weight, preferably 1 to 5 parts by weight, dissolved in advance in the photoradical curable liquid per 100 parts by weight of the photoradical curable liquid. It is preferable to use a new one. A photosensitizer such as n-butylamine, triethanolamine, or N, N-dimethylaminoethyl methacrylate may be used together with the photopolymerization initiator.

【0025】本発明では公知の光学的立体造形方法を用
いて所望の立体造形物を得ることができる。すなわち、
エネルギー線が到達し得る適宜の厚さで光ラジカル硬化
性液体組成物を供給し、これにエネルギー線を照射して
最初の硬化層を形成した後、該硬化層の上に新たに光ラ
ジカル硬化性液体組成物を供給し、これにエネルギー線
を照射して次の硬化層を形成するという操作を順次繰り
返して行ない、所望の立体造形物を形成することができ
る。立体造形物の光学的形成に用いるエネルギー線とし
ては、可視光線、紫外線、電子線等があるが、紫外線が
好ましい。
In the present invention, a desired three-dimensional object can be obtained by using a known optical three-dimensional object forming method. That is,
After supplying the photo-radical curable liquid composition with an appropriate thickness that the energy ray can reach, irradiating this with the energy ray to form the first hardened layer, a new photo-radical hardened layer is formed on the hardened layer. A desired three-dimensional structure can be formed by sequentially supplying the volatile liquid composition and irradiating the composition with an energy ray to form the next cured layer. Examples of energy rays used for optically forming a three-dimensional molded object include visible rays, ultraviolet rays, and electron rays, and ultraviolet rays are preferable.

【0026】本発明の方法を適用して得られる光学的立
体造形物は優れた形状特性、すなわち造形時の形状精度
と熱間時の形状保持性に優れ且つ透明性を有するものと
なる。かかる特性を有することにより、得られる光学的
立体造形物は、形状特性と透明性が要求される実用部品
として利用できる。
The optical three-dimensional molded article obtained by applying the method of the present invention has excellent shape characteristics, that is, excellent shape accuracy at the time of molding and shape retention at the time of hot and having transparency. By having such characteristics, the obtained optical three-dimensional molded article can be used as a practical part that requires shape characteristics and transparency.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】本発明に係る透明の光学的立体造
形物の形成方法の実施形態としては、次の1)〜3)が
好適例として挙げられる。 1)アクリル酸モルホリド40重量部と、グリセリンモ
ノアクリレートモノメタクリレート/2,4−トリレン
ジイソシアネート/ヒドロキシエチルアクリレート=1
/1/1(モル比)の反応物である(メタ)アクリロイ
ル変性ウレタン60重量部とからなる光ラジカル硬化性
液体100重量部に、γ−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン/オルソエチルシリケート=4/1(モ
ル比)のシラン混合物を加水分解し、更に縮重合して得
られる、分子中にラジカル重合性基としてメタクリロキ
シプロピル基を有する三次元構造体であるポリオルガノ
シロキサンa100重量部を溶解した透明の光ラジカル
硬化性液体組成物を、光重合開始剤の存在下、前述した
光学的立体造形方法に供する方法。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the method for forming a transparent optical three-dimensional object according to the present invention are as follows. 1) 40 parts by weight of acrylic acid morpholide and glycerin monoacrylate monomethacrylate / 2,4-tolylene diisocyanate / hydroxyethyl acrylate = 1
100 parts by weight of a photo-radical curable liquid consisting of 60 parts by weight of (meth) acryloyl-modified urethane which is a reaction product of 1/1 / molar ratio, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane / orthoethyl silicate = 4 / 100 parts by weight of polyorganosiloxane a, which is a three-dimensional structure having a methacryloxypropyl group as a radically polymerizable group in the molecule, which is obtained by hydrolyzing 1 (molar ratio) of a silane mixture and further polycondensation, was dissolved. A method of subjecting a transparent photo-radical-curable liquid composition to the above-described optical three-dimensional modeling method in the presence of a photopolymerization initiator.

【0028】2)N,N−ジメチルアクリルアミド30
重量部と、グリセリンモノアクリレートモノメタクリレ
ート/イソホロンジイソシアネート=2/1(モル比)
の反応物である(メタ)アクリロイル変性ウレタン70
重量部とからなる光ラジカル硬化性液体100重量部
に、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン/
ウレイドプロピルメチルジメトキシシラン/オルソエチ
ルシリケート=2/1/1(モル比)のシラン混合物を
加水分解し、更に縮重合して得られる分子中にラジカル
重合性基としてメタクリロキシプロピル基を有する三次
元構造体であるポリオルガノシロキサンb150重量部
を溶解した透明の光ラジカル硬化性液体組成物を、光重
合開始剤の存在下、前述した光学的立体造形方法に供す
る方法。
2) N, N-dimethylacrylamide 30
Parts by weight and glycerin monoacrylate monomethacrylate / isophorone diisocyanate = 2/1 (molar ratio)
(Meth) acryloyl-modified urethane 70 which is a reaction product of
100 parts by weight of a photo-radical curable liquid consisting of 1 part by weight and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane /
Three-dimensional having a methacryloxypropyl group as a radically polymerizable group in the molecule obtained by hydrolyzing a silane mixture of ureidopropylmethyldimethoxysilane / orthoethylsilicate = 2/1/1 (molar ratio) and further polycondensation A method of subjecting a transparent photo-radical-curable liquid composition in which 150 parts by weight of a polyorganosiloxane b which is a structure is dissolved to the above-mentioned optical three-dimensional modeling method in the presence of a photopolymerization initiator.

【0029】3)N−ビニルカプロラクタム25重量部
と、上記2)の(メタ)アクリロイル変性ウレタン75
重量部とからなる光ラジカル硬化性液体100重量部
に、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン/
N,N−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン/
オルソエチルシリケート/オクタメチルテトラシロキサ
ン=16/4/16/1(モル比)のシラン混合物を加
水分解し、更に縮重合して得られる分子中にラジカル重
合性基としてメタクリロキシプロピル基を有する三次元
構造体であるポリオルガノシロキサンc60重量部を溶
解した透明の光ラジカル硬化性液体組成物を、光重合開
始剤の存在下、前述した光学的立体造形方法に供する方
法。
3) 25 parts by weight of N-vinylcaprolactam, and (meth) acryloyl-modified urethane 75 from 2) above.
100 parts by weight of a photo-radical curable liquid consisting of 1 part by weight and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane /
N, N-dimethylaminopropyltrimethoxysilane /
Tertiary having a methacryloxypropyl group as a radically polymerizable group in the molecule obtained by hydrolyzing a silane mixture of orthoethyl silicate / octamethyltetrasiloxane = 16/4/16/1 (molar ratio) and further polycondensation A method of subjecting a transparent photoradical-curable liquid composition in which 60 parts by weight of polyorganosiloxane c, which is the original structure, is dissolved to the above-described optical three-dimensional modeling method in the presence of a photopolymerization initiator.

【0030】[0030]

【実施例】以下、本発明の構成及び効果をより具体的に
するため実施例等を挙げるが、本発明が該実施例に限定
されるというものではない。尚、以下の実施例等におい
て、部は重量部を示し、また%は重量%を示す。
EXAMPLES Examples will be given below to make the constitution and effects of the present invention more specific, but the present invention is not limited to the examples. In the following Examples and the like, parts indicate parts by weight, and% indicates% by weight.

【0031】試験区分1(ポリオルガノシロキサン等の
合成) ・ポリオルガノシロキサンaの合成 フラスコにメタノール300部、アクリル酸モルホリド
62部及び0.5×103mol/m3の塩酸水溶液30
部を仕込み、撹拌して均一な溶液とした。これに室温
下、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン1
98部(0.8モル)及びオルソエチルシリケート42
部(0.2モル)の混合物を1時間かけて滴下し、加水
分解及び縮重合反応を行った。引き続き室温で2時間撹
拌し、更に60℃で3時間撹拌した後、室温まで冷却
し、ポリオルガノシロキサンaを含む透明溶液を得た。
ここで得られた溶液におけるポリオルガノシロキサン及
びアクリル酸モルホリドの濃度はそれぞれ24.5%及
び9.8%であった。
Test Category 1 (Synthesis of polyorganosiloxane etc.)-Synthesis of polyorganosiloxane a 300 parts of methanol, 62 parts of acrylic acid morpholide and 0.5 * 10 3 mol / m 3 of hydrochloric acid aqueous solution 30 in a flask
Parts were charged and stirred to obtain a uniform solution. At room temperature, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane 1
98 parts (0.8 mol) and orthoethyl silicate 42
Part (0.2 mol) of the mixture was added dropwise over 1 hour to carry out hydrolysis and polycondensation reaction. Then, the mixture was stirred at room temperature for 2 hours, further at 60 ° C. for 3 hours, and then cooled to room temperature to obtain a transparent solution containing polyorganosiloxane a.
The concentrations of polyorganosiloxane and acrylic acid morpholide in the solution obtained here were 24.5% and 9.8%, respectively.

【0032】・ポリオルガノシロキサンbの合成 ポリオルガノシロキサンaの場合と同様に、メタノール
300部、N、N−ジメチルアクリルアミド29部、
0.5×103mol/m3の塩酸水溶液30部、γ−メ
タクリロキシプロピルトリメトキシシラン124部
(0.5モル)、ウレイドプロピル・メチルジメトキシ
シラン52部(0.25モル)及びオルソエチルシリケ
ート52部(0.25モル)を用いて、加水分解及び縮
重合反応を行ない、ポリオルガノシロキサンbを24.
7%及びN,N−ジメチルアクリルアミドを4.9%の
割合で含む殆ど透明状のコロイド溶液を得た。
Synthesis of polyorganosiloxane b As in the case of polyorganosiloxane a, 300 parts of methanol, 29 parts of N, N-dimethylacrylamide,
30 parts of 0.5 × 10 3 mol / m 3 aqueous hydrochloric acid solution, 124 parts of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (0.5 mol), 52 parts of ureidopropyl methyldimethoxysilane (0.25 mol) and orthoethyl. Hydrolysis and polycondensation reaction was carried out using 52 parts (0.25 mol) of silicate to give 24.
An almost transparent colloidal solution containing 7% and N, N-dimethylacrylamide in a ratio of 4.9% was obtained.

【0033】・ポリオルガノシロキサンcの合成 ポリオルガノシロキサンaの場合と同様に、メタノール
300部、N−ビニルカプロラクタム49部、1.5×
103mol/m3のアンモニア水30部、γ−メタクリ
ロキシプロピルトリメトキシシラン99部(0.4モ
ル)、N,N−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシ
ラン21部(0.1モル)、オルソエチルシリケート8
3部(0.4モル)及びオクタメチルテトラシロキサン
7部(0.025モル)を用いて、加水分解及び縮重合
反応を行ない、ポリオルガノシロキサンcを19.9%
及びN−ビニルカプロラクタム8.3%の割合で含む透
明溶液を得た。
Synthesis of polyorganosiloxane c As in the case of polyorganosiloxane a, 300 parts of methanol, 49 parts of N-vinylcaprolactam, 1.5 ×
30 parts of 10 3 mol / m 3 ammonia water, 99 parts (0.4 mol) of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 21 parts (0.1 mol) of N, N-dimethylaminopropyltrimethoxysilane, orthoethyl. Silicate 8
Using 3 parts (0.4 mol) and 7 parts (0.025 mol) of octamethyltetrasiloxane, a hydrolysis and polycondensation reaction was carried out to give a polyorganosiloxane c of 19.9%.
And a clear solution containing N-vinylcaprolactam in a proportion of 8.3% was obtained.

【0034】・ポリオルガノシロキサンr−1の合成 ポリオルガノシロキサンaの場合と同様に、アクリル酸
モルホリド27部、メタノール300部、0.5×10
3mol/m3の塩酸水溶液30部、γ−メタクリロキシ
プロピル・メチルジメトキシシラン46部(0.2モ
ル)及びオクタメチルテトラシロキサン30部(0.1
モル)を用いて、加水分解及び縮重合反応を行ない、分
子中にラジカル重合性基を有する線状構造体のポリオル
ガノシロキサンr−1を15.5%及びアクリル酸モル
ホリド6.2%の割合で含む透明溶液を得た。
Synthesis of polyorganosiloxane r-1 As in the case of polyorganosiloxane a, 27 parts of acrylic acid morpholide, 300 parts of methanol, 0.5 × 10 5.
30 parts of a 3 mol / m 3 aqueous hydrochloric acid solution, 46 parts (0.2 mol) of γ-methacryloxypropyl methyldimethoxysilane and 30 parts of octamethyltetrasiloxane (0.1
Mol) is used to carry out hydrolysis and polycondensation reaction, and the proportion of polyorganosiloxane r-1 having a linear structure having a radical polymerizable group in the molecule is 15.5% and acrylic acid morpholide is 6.2%. To obtain a transparent solution.

【0035】・ポリオルガノシロキサンr−2の合成 ポリオルガノシロキサンbと同様に、メタノール300
部、N,N−ジメチルアクリルアミド30部、0.5×
103mol/m3の水溶液30部、γ−ブタノイルオキ
シプロピルトリメトキシシラン117部(0.5モ
ル)、ウレイドプロピル・メチルジメトキシシラン52
部(0.25モル)及びオルソエチルシリケート52部
(0.25モル)を用いて、加水分解及び縮重合を行な
い、分子中にラジカル重合性基を含有していない三次元
構造のポリオルガノシロキサンr−2を25.6%及び
N,N−ジメチルアクリルアミドを5.2%の割合で含
むほとんど透明状のコロイド溶液を得た。
Synthesis of polyorganosiloxane r-2 Similar to polyorganosiloxane b, methanol 300
Part, N, N-dimethylacrylamide 30 parts, 0.5 ×
30 parts of 10 3 mol / m 3 aqueous solution, 117 parts (0.5 mol) of γ-butanoyloxypropyltrimethoxysilane, ureidopropyl methyldimethoxysilane 52
Part (0.25 mol) and 52 parts (0.25 mol) of orthoethyl silicate to carry out hydrolysis and polycondensation, and a polyorganosiloxane having a three-dimensional structure containing no radically polymerizable group in the molecule. An almost transparent colloidal solution containing 25.6% r-2 and 5.2% N, N-dimethylacrylamide was obtained.

【0036】・シリカr−3の合成 ポリオルガノシロキサンaの場合と同様に、メタノール
300部、0.5×103mol/m3の水溶液30部、
オルソエチルシリケート312部(1.5モル)を用い
て、加水分解及び縮重合反応を行なった。次に内容物か
ら、メタノールやエタノール等の低級アルコール及び水
を減圧下に留去し、固形分としてシリカr−3を30%
の割合で含む乳白色のコロイド懸濁液を得た。
Synthesis of silica r-3 As in the case of polyorganosiloxane a, 300 parts of methanol, 30 parts of 0.5 × 10 3 mol / m 3 aqueous solution,
The hydrolysis and polycondensation reaction was carried out using 312 parts (1.5 mol) of orthoethyl silicate. Next, lower alcohol such as methanol and ethanol and water were distilled off from the contents under reduced pressure to obtain 30% silica r-3 as a solid content.
A milky white colloidal suspension was obtained.

【0037】試験区分2(光ラジカル硬化性液体組成物
の調製) ・光ラジカル硬化性液体組成物P−1の調製 試験区分1で得られたポリオルガノシロキサンaを含む
透明溶液408部に、グリセリンモノアクリレートモノ
メタクリレート/2,4−トリレンジイソシアネート/
ヒドロキシエチルアクリレート=1/1/1(モル比)
の反応物である(メタ)アクリロイル変性ウレタン60
部を加えて溶解した後、減圧下に加熱してメタノールや
エタノール等の低級アルコール及び水を完全に留去し、
アクリル酸モルホリドが40部、上記の(メタ)アクリ
ロイル変性ウレタンが60部及びポリオルガノシロキサ
ンaが100重量部の割合から成る透明の光ラジカル硬
化性液体組成物P−1を得た。
Test Category 2 (Preparation of Photoradical Curable Liquid Composition) Preparation of Photoradical Curable Liquid Composition P-1 408 parts of the transparent solution containing the polyorganosiloxane a obtained in Test Category 1 was added to glycerin. Monoacrylate monomethacrylate / 2,4-tolylene diisocyanate /
Hydroxyethyl acrylate = 1/1/1 (molar ratio)
(Meth) acryloyl-modified urethane 60 which is a reaction product of
After adding and dissolving the components, the mixture was heated under reduced pressure to completely distill off lower alcohols such as methanol and ethanol and water,
A transparent photo-radical curable liquid composition P-1 comprising 40 parts of acrylic acid morpholide, 60 parts of the (meth) acryloyl-modified urethane and 100 parts by weight of polyorganosiloxane a was obtained.

【0038】・光ラジカル硬化性液体組成物P−2、P
−3及びR−1〜R−4の調製 光ラジカル硬化性液体組成物P−1の場合と同様に、試
験区分1で合成したポリオルガノシロキサン又はシリカ
を用いて、光ラジカル硬化性液体組成物P−2及びP−
3並びに比較のための光ラジカル硬化性組成物R−1〜
R−4を調製した。これらの組成をまとめて表1に示し
た。
Photo radical curable liquid composition P-2, P
-3 and R-1 to R-4, as in the case of the photo-radical curable liquid composition P-1, using the polyorganosiloxane or silica synthesized in Test Category 1, a photo-radical curable liquid composition. P-2 and P-
3 and photo-radical curable composition R-1 for comparison
R-4 was prepared. The compositions of these are summarized in Table 1.

【0039】上記で得られた光ラジカル硬化性液体組成
物P−1〜P−3及びR−1〜R−4並びに光ラジカル
硬化性液体組成物に使用した光ラジカル硬化性液体R−
5〜R−7について、これらの状態を肉眼観察し、併せ
て下記に示す方法により光透過率を測定した。これらの
結果もあわせて表1に示した。光透過率:試料層の厚さ
1mmの石英セルに試料を入れ、吸光光度計を用いて波長
3250オングストロームの紫外線に対する透過率を測
定した。
The photoradical curable liquid compositions P-1 to P-3 and R-1 to R-4 obtained above and the photoradical curable liquid R- used in the photoradical curable liquid composition.
For 5 to R-7, these states were visually observed, and the light transmittance was also measured by the method described below. These results are also shown in Table 1. Light transmittance: The sample was placed in a quartz cell having a sample layer having a thickness of 1 mm, and the transmittance for ultraviolet rays having a wavelength of 3250 angstrom was measured using an absorptiometer.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】表1において、 A−1:グリセリンモノアクリレートモノメタクリレー
ト/2,4−トリレンジイソシアネート/ヒドロキシエ
チルアクリレート=1/1/1(モル比)の反応物であ
る(メタ)アクリロイル変性ウレタン A−2:グリセリンモノアクリレートモノメタクリレー
ト/イソホロンジイソシアネート=2/1(モル比)の
反応物である(メタ)アクリロイル変性ウレタン B−1:アクリル酸モルホリド B−2:N,N−ジメチルアクリルアミド B−3:N−ビニルカプロラクタム ポリオルガノシロキサンa,b,c,r−1,r−2及
びシリカr−3:試験区分1で合成したもの
In Table 1, A-1 is a (meth) acryloyl-modified urethane A which is a reaction product of glycerin monoacrylate monomethacrylate / 2,4-tolylene diisocyanate / hydroxyethyl acrylate = 1/1/1 (molar ratio). -2: (meth) acryloyl-modified urethane which is a reaction product of glycerin monoacrylate monomethacrylate / isophorone diisocyanate = 2/1 (molar ratio) B-1: acrylic acid morpholide B-2: N, N-dimethylacrylamide B-3 : N-vinylcaprolactam polyorganosiloxane a, b, c, r-1, r-2 and silica r-3: those synthesized in Test Category 1

【0042】試験区分3(光学的立体造形物の形成及び
造形物の評価) 1)光学的立体造形物の形成 容器を装着した三次元NCテーブルとヘリウム・カドミ
ウムレーザー光(出力25mW、波長3250オングス
トローム)制御システムとで主構成された光学的立体造
形装置を用いた。上記の容器に、試験区分2で調製した
組成物100部に対し光重合開始剤として1−ヒドロキ
シシクロヘキシルフェニルケトン3部の割合で溶解した
もの(以下、これを単に混合液という)を充填し、該容
器から水平面(X−Y軸平面)に該混合液を0.10mm
の厚さで供給して、その表面(X−Y軸平面)に対し垂
直方向(Z軸方向)から集束されたヘリウム・カドミウ
ムレーザー光を走査し、所定部分を硬化させた。この硬
化物の上に新たに混合液を0.10mmの厚さで供給し、
同様に硬化させた。以下、同様にして、合計30層を積
層し、80mm×20mm×3mmの平板形の試験片を光造形
した。得られた造形物をイソプロピルアルコールで洗浄
し、グリーン状態の造形物を得た。同様の操作により各
試料につき、10本のグリーン状態の造形物を得た。そ
の中の5本について更に3kWの紫外線ランプで30分
間照射し、ついで120℃で30分間加熱してポストキ
ュアーを行ない、ポストキュアー後の造形物を得た。
Test Category 3 (Formation of optical three-dimensional model and evaluation of model) 1) Formation of optical three-dimensional model Three-dimensional NC table equipped with a container and helium / cadmium laser light (output 25 mW, wavelength 3250 angstrom) ) An optical three-dimensional modeling apparatus mainly composed of a control system was used. The above container was filled with 100 parts of the composition prepared in Test Category 2 dissolved in 3 parts of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone as a photopolymerization initiator (hereinafter, simply referred to as mixed solution), 0.10 mm of the mixed solution from the container to a horizontal plane (XY plane)
Helium-cadmium laser beam focused from the vertical direction (Z-axis direction) to the surface (X-Y axis plane) was scanned to cure a predetermined portion. A new mixed solution with a thickness of 0.10 mm is supplied on the cured product,
It was similarly cured. Thereafter, in the same manner, a total of 30 layers were laminated and a 80 mm × 20 mm × 3 mm flat plate-shaped test piece was stereolithographically formed. The obtained shaped article was washed with isopropyl alcohol to obtain a green shaped article. By the same operation, 10 green shaped objects were obtained for each sample. Five of them were further irradiated with an ultraviolet lamp of 3 kW for 30 minutes, and then heated at 120 ° C. for 30 minutes to perform post-curing to obtain a post-curing shaped article.

【0043】2)機械的物性の測定 得られた造形物について、ASTMのD747−70に
従って一定応力下における変形のし易さの程度の指標と
してスチフネス( Stiffness )を測定した。各試料に
ついて5本測定を行い、その平均値を表2に示した。
2) Measurement of mechanical properties Stiffness of the obtained molded article was measured according to ASTM D747-70 as an index of the degree of easiness of deformation under constant stress. Five measurements were made for each sample, and the average value is shown in Table 2.

【0044】3)熱的物性の評価 1)の方法と同様にして、光学的立体造形の後に更にポ
ストキュアーを行い、120mm×10mm×4mmの平板形
の試験片を作製した。この試験片についてJISのK7
207に従って1.81MPaの荷重における熱間時の
形状保持性の指標として荷重たわみ温度を測定した。結
果を表2に示した。
3) Evaluation of Thermal Physical Properties In the same manner as in 1), post-curing was further performed after optical three-dimensional modeling to prepare a 120 mm × 10 mm × 4 mm flat plate type test piece. About this test piece JIS K7
According to 207, the deflection temperature under load was measured as an index of the shape retention during hot under a load of 1.81 MPa. The results are shown in Table 2.

【0045】3)硬化物透明性の評価 1)の方法と同様にして、光学的立体造形の後に更にポ
ストキュアーを行い、120mm×60mm×5mmの平板形
の試験片を作製した。この試験片について、下記に示し
た方法で評価した。結果を表2に示した。試験片を1
0.5ポイント活字の印刷された紙面から10cm離れた
位置に紙面と平行に設置し、肉眼による文字の透視性を
下記の基準で評価し、透明性の指標とした。 ○:透明であり、文字が明瞭に判読できる。 △:半透明性であり、文字を判読するのが困難である。 ×:不透明であり、文字が全く透視できない。
3) Evaluation of Hardened Product Transparency In the same manner as in 1), post-curing was further performed after optical three-dimensional modeling to prepare a 120 mm × 60 mm × 5 mm flat plate type test piece. This test piece was evaluated by the method shown below. The results are shown in Table 2. 1 test piece
It was installed parallel to the paper surface at a distance of 10 cm from the paper surface on which 0.5-point type was printed, and the transparency of characters by the naked eye was evaluated according to the following criteria, which was used as an index of transparency. ◯: It is transparent and the characters can be clearly read. Δ: Semi-transparent, and it is difficult to read characters. X: Opaque, and characters cannot be seen through at all.

【0046】[0046]

【表2】 [Table 2]

【0047】[0047]

【発明の効果】既に明らかなように、以上説明した本発
明には、光学的立体造形物のグリーン状態における変形
がしにくく、ポストキュアー後の熱間時の形状保持性が
優れ、且つ透明性の優れている光学的立体造形物を得る
ことができるという効果がある。
As is apparent from the above, according to the present invention described above, it is difficult for an optical three-dimensional object to be deformed in the green state, the shape-retaining property during post-curing hot is excellent, and the transparency is high. There is an effect that an excellent optical three-dimensional molded article can be obtained.

───────────────────────────────────────────────────── 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 // C08G 77/04 NVA C08G 77/04 NVA B29K 83:00 105:32 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location // C08G 77/04 NVA C08G 77/04 NVA B29K 83:00 105: 32

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光重合開始剤の存在下に、光ラジカル硬
化性液体を含有する光ラジカル硬化性液体組成物の層を
形成させ、この層に活性放射線を照射することにより少
なくともその一部を光硬化させた後、光硬化させたもの
の上に光ラジカル硬化性液体組成物の新たな層を形成さ
せ、再びこの層に活性放射線を照射することにより少な
くともその一部を光硬化させるという操作を繰り返して
行う光学的立体造形物の形成において、光ラジカル硬化
性液体100重量部当たり下記のポリオルガノシロキサ
ンを10〜200重量部の割合で該光ラジカル硬化性液
体中に溶解した透明の光ラジカル硬化性液体組成物を用
いることを特徴とする透明の光学的立体造形物の形成方
法。 ポリオルガノシロキサン:構成単位として、3価及び/
又は4価のシロキサン単位と、ケイ素原子に直結した炭
素原子を有する炭化水素基であって且つラジカル重合性
基を含む有機基で置換された炭化水素基を有するシロキ
サン単位とを有するポリオルガノシロキサン三次元構造
1. A layer of a photoradical curable liquid composition containing a photoradical curable liquid is formed in the presence of a photopolymerization initiator, and at least a part of the layer is irradiated by activating radiation. After photo-curing, a new layer of the photo-radical curable liquid composition is formed on the photo-cured product, and at least a part of it is photo-cured by irradiating this layer with actinic radiation again. In the repeated formation of an optical three-dimensional molded object, a transparent photoradical curing in which the following polyorganosiloxane is dissolved in the photoradical curable liquid at a ratio of 10 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the photoradical curable liquid. A method for forming a transparent optical three-dimensional object, which comprises using a liquid composition. Polyorganosiloxane: As a constitutional unit, trivalent and / or
Or a polyorganosiloxane tertiary having a tetravalent siloxane unit and a siloxane unit having a hydrocarbon group having a carbon atom directly bonded to a silicon atom and having a hydrocarbon group substituted with an organic group containing a radically polymerizable group Original structure
【請求項2】 活性放射線を照射することにより光ラジ
カル硬化性液体とポリオルガノシロキサンとをラジカル
共重合させる請求項1記載の透明の光学的立体造形物の
形成方法。
2. The method for forming a transparent optical three-dimensional structure according to claim 1, wherein the radical photopolymerizable liquid and the polyorganosiloxane are subjected to radical copolymerization by irradiating with actinic radiation.
【請求項3】 照射する活性放射線に対しポリオルガノ
シロキサンが光学的に透明に溶解した状態で存在する光
ラジカル硬化性液体組成物を用いる請求項1又は2記載
の透明の光学的立体造形物の形成方法。
3. A transparent optical three-dimensional structure according to claim 1 or 2, wherein a photoradical-curable liquid composition in which polyorganosiloxane is present in a state of being optically transparent and dissolved in the active radiation to be irradiated. Forming method.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003037606A1 (en) * 2001-10-26 2003-05-08 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Method for producing three-dimensional bodies or three-dimensional surfaces by laser radiation
JP2012506933A (en) * 2008-10-30 2012-03-22 ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフト Production of silicone moldings from light-crosslinkable silicone mixtures
JP2015218272A (en) * 2014-05-19 2015-12-07 株式会社リコー Radical polymerizable composition, inkjet ink, ink cartridge, coating method, and coated article
JP2017122211A (en) * 2016-01-06 2017-07-13 三洋化成工業株式会社 Active energy ray-curable resin composition
WO2017170475A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-05 東レエンジニアリング株式会社 Method and device for shaping composite material

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003037606A1 (en) * 2001-10-26 2003-05-08 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Method for producing three-dimensional bodies or three-dimensional surfaces by laser radiation
JP2012506933A (en) * 2008-10-30 2012-03-22 ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフト Production of silicone moldings from light-crosslinkable silicone mixtures
JP2015218272A (en) * 2014-05-19 2015-12-07 株式会社リコー Radical polymerizable composition, inkjet ink, ink cartridge, coating method, and coated article
JP2017122211A (en) * 2016-01-06 2017-07-13 三洋化成工業株式会社 Active energy ray-curable resin composition
WO2017170475A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-05 東レエンジニアリング株式会社 Method and device for shaping composite material

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