JPH09316113A - 光硬化性樹脂組成物および樹脂製型の製造方法 - Google Patents
光硬化性樹脂組成物および樹脂製型の製造方法Info
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- JPH09316113A JPH09316113A JP8137027A JP13702796A JPH09316113A JP H09316113 A JPH09316113 A JP H09316113A JP 8137027 A JP8137027 A JP 8137027A JP 13702796 A JP13702796 A JP 13702796A JP H09316113 A JPH09316113 A JP H09316113A
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- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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Abstract
形成することができ、光硬化性材料として好適な光硬化
性樹脂組成物の提供。寸法精度が高く、繰り返し耐久性
に優れた樹脂製型を容易に製造することができる方法の
提供。 【解決手段】 (A)特定構造を有するウレタン結合含
有多官能(メタ)アクリレートよりなり、数平均分子量
が1000以下の多官能性の単量体20〜80重量%、
および(B)環状構造とエチレン性不飽和結合とを有
し、ホモポリマーのガラス転移温度が50℃以上である
エチレン性不飽和単量体80〜20重量%を含有してな
る単量体成分と、(C)光重合開始剤と、(D)平均粒
子径または平均繊維長が1〜50μmである無機充填材
とを含有し、前記無機充填材の含有割合は、前記単量体
成分および前記光重合開始剤の総量100容量部に対し
て100〜160容量部であり、これを硬化して得られ
る硬化樹脂の熱変形温度が80℃以上である。
Description
物およびこれを使用した光造形法により樹脂製型を製造
する方法に関する。
て硬化樹脂層を形成する工程を繰り返すことにより、硬
化樹脂層が一体的に積層されてなる立体形状物を形成す
る光造形法が提案されている〔特開昭60−24751
5号公報、米国特許明細書第4,575,330号(特
開昭62−35966号公報)、特開昭62−1014
08号公報、特開平5−24119号公報参照〕。この
光造形法は、目的とする立体形状物の形状が複雑なもの
であっても、容易にしかも短時間で得ることができるた
め注目されている。
と、液状の光硬化性樹脂組成物の薄層を形成し、この薄
層に例えば紫外線レーザーによって選択的に光を照射す
ることによって硬化樹脂層を形成する。次いで、この硬
化樹脂層の上に、一層分の光硬化性樹脂組成物を供給し
てその薄層を形成し、当該薄層に選択的に光を照射する
ことにより、先行して形成された硬化樹脂層上にこれと
連続するよう新しい硬化樹脂層を一体的に積層形成す
る。そして、光が照射されるパターンを変化させながら
あるいは変化させずに上記の工程を所定回数繰り返すこ
とにより、複数の硬化樹脂層が一体的に積層されてなる
立体形状物が形成される。
脂組成物においては、粘度が低いこと、光照射されるこ
とによって迅速に硬化されること、硬化物が光硬化性樹
脂組成物によって膨潤しないこと、光硬化時の硬化収縮
に起因する反り、引け、張出部(オーバーハング部)の
持ち上がり等の変形量が小さいことが要求される。
は、デザインモデル、医療用モデルさらには樹脂成形用
型のマスターモデル等に用いられている。そして、最近
においては、コネクター、プラグ等の実装部品、ヒー
タ、モータ、エンジン等のテスト用の組み込み部品等
を、光造形法によって直接製造する試みがなされてい
る。このような部品においては、高い寸法精度は勿論の
こと、使用条件に耐え得る十分な機械的強度および耐熱
性が要求される。しかしながら、従来の光硬化性樹脂組
成物を用いた光造形法では、機械的強度が高く、耐熱性
の高い硬化物が得られず、実装部品や組み込み部品とし
て実用上十分な機械的強度および耐熱性を兼ね備えた立
体形状物を製造することは困難である。
形法、圧空成形法、発泡成形法等の各種成型法に用いる
「型」を、光造形法によって製造する試みがなされてい
る。
成物を用いて光造形を行う場合には、得られる光造形物
は「型」に要求される耐圧性および耐熱性を有するもの
とならない。このため、繰り返し耐久性に優れた樹脂製
型を光造形法によって製造することは困難である。
な事情に基づいてなされたものであって、その目的は、
機械的強度が高くて耐熱性に優れた硬化物を形成するこ
とができ、光造形法に用いる光硬化性材料として好適な
光硬化性樹脂組成物を提供することにある。本発明の他
の目的は、寸法精度が高く、繰り返し耐久性に優れた樹
脂製型を容易に製造することができる樹脂製型の製造方
法を提供することにある。
成物は、(A)下記一般式(1)で表されるウレタン結
合含有多官能(メタ)アクリレートよりなり、数平均分
子量が1000以下である多官能性の単量体20〜80
重量%、および(B)環状構造と1個以上のエチレン性
不飽和結合とを有し、かつ、ホモポリマーのガラス転移
温度が50℃以上であるエチレン性不飽和単量体80〜
20重量%を含有してなる単量体成分と、(C)光重合
開始剤と、(D)平均粒子径または平均繊維長が1〜5
0μmである無機充填材とを含有してなり、前記無機充
填材の含有割合は、前記単量体成分および前記光重合開
始剤の総量100容量部に対して100〜160容量部
であり、これを硬化して得られる硬化樹脂の熱変形温度
が80℃以上であることを特徴とする。
原子またはメチル基を示し、複数存在するR1 は、同一
であっても相互に異なっていてもよい。R2 は、炭素数
が2〜10である2価の炭化水素基を示し、複数存在す
るR2 は、同一であっても相互に異なっていてもよい。
R3 は、炭素数が2〜20であって価数が2〜6である
有機基、好ましくは炭化水素基を示す。nは2〜6の整
数である。〕
材料に選択的に光照射して硬化樹脂層を形成する工程を
繰り返すことにより、複数の硬化樹脂層が一体的に積層
されてなる樹脂製型を製造する方法において、光硬化性
材料として、上記の光硬化性樹脂組成物を用いることを
特徴とする。
する。本発明の光硬化性樹脂組成物は、(A)成分およ
び(B)成分を含有してなる単量体成分と、光重合開始
剤である(C)成分と、無機充填材である(D)成分と
含有してなるものである。
物を構成する単量体成分は、上記一般式(1)で表され
るウレタン結合含有多官能(メタ)アクリレート(以
下、「特定の多官能(メタ)アクリレート」ともい
う。)を(A)成分として含有し、環状構造と1個以上
のエチレン性不飽和結合とを有するエチレン性不飽和単
量体(以下「環状構造含有不飽和単量体」ともいう。)
を(B)成分として含有してなる。
(メタ)アクリレートは、ジイソシアネート、トリイソ
シアネート、テトライソシアネート、ペンタイソシアネ
ートおよびヘキサイソシアネートよりなる群から選ばれ
た少なくとも1種のポリイソシアネート化合物と、ヒド
ロキシル基含有(メタ)アクリレートとをウレタン化反
応させることにより得られる。
ために使用する二官能のポリイソシアネート(ジイソシ
アネート)の具体例としては、例えば2,4−トリレン
ジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネー
ト、1,3−キシリレンジイソシアネート、1,4−キ
シリレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソ
シアネート、p−フェニレンジイソシアネート、3,
3’−ジメチル−4,4’−ジフェニルメタンジイソシ
アネート、4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネート、イソフォロンジイソ
シアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネー
ト、メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネー
ト)、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、2,
2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、
ビス(2−イソシアナトエチル)フマレート、6−イソ
プロピル−1,3−フェニルジイソシアネート、4−ジ
フェニルプロパンジイソシアネート、リジンジイソシア
ネート等を挙げることができる。これらのジイソシアネ
ートの中では、2,4−トリレンジイソシアネート、
2,6−トリレンジイソシアネート、イソフォロンジイ
ソシオアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネー
ト等を用いることが好ましい。
ために使用する三官能以上のポリイソシアネート化合物
の具体例としては、ポリメチレンポリフェニルイソシア
ネート、トリフェニルメタン4,4’,4”,−トリイ
ソシアネート等を挙げることができる。
ために使用するヒドロキシル基含有(メタ)アクリレー
トの具体例としては、例えば2−ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリ
レート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、
4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキ
シオクチル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトー
ルモノヒドロキシトリ(メタ)アクリレート、グリセリ
ンジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモ
ノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、2−ヒドロ
キシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−ヒドロ
キシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリメチロ
ールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロール
エタンジ(メタ)アクリレート等を挙げることができ
る。また、アルキルグリシジルエーテル、アリルグリシ
ジルエーテル、グリシジルアクリレート等のグリシジル
基含有化合物と(メタ)アクリル酸との付加反応により
得られる化合物も使用できる。これらの中では、2−ヒ
ドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アク
リレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレー
ト、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)
アクリレート、ペンタエリスリトールモノヒドロキシト
リ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノ
ヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、トリメチロー
ルプロパンジ(メタ)アクリレート等を用いることが好
ましい。
ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとにより得られ
る特定の多官能(メタ)アクリレートは、単独で(A)
成分を構成してもよいし、2種類以上を組み合わせて
(A)成分を構成してもよい。そして、2種類以上を組
み合わせて(A)成分を構成する場合には、上記一般式
(1)における有機基R3 の価数が同じである特定の多
官能(メタ)アクリレート〔ジ(メタ)アクリレート、
トリ(メタ)アクリレート、テトラ(メタ)アクリレー
ト、ペンタ(メタ)アクリレートまたはヘキサ(メタ)
アクリレート〕の中から選択してもよいし、価数の異な
るものの中から選択してもよい。
化合物としてジイソシアネートを使用した場合において
合成される特定の多官能(メタ)アクリレート〔ジ(メ
タ)アクリレートの構造を示すものである。
R12は、それぞれ、水素原子またはメチル基を示し、R
21およびR22は、それぞれ、炭素数が2〜10である2
価の炭化水素基を示し、R31は、炭素数が2〜20であ
る2価の有機基、好ましくは炭化水素基を示す。〕
下とされ、好ましくは800以下とされる。なお、2種
類以上の特定の多官能(メタ)アクリレートにより
(A)成分が構成されている場合には、当該数平均分子
量は、(A)成分全体についての数平均分子量をいうも
のとする。従って、(A)成分を構成する複数の特定の
多官能(メタ)アクリレートの中に数平均分子量が10
00以上である化合物が含まれていてもよい。このよう
な数平均分子量を有する(A)成分は、上述のポリイソ
シアネート化合物およびヒドロキシル基含有(メタ)ア
クリレートの種類を適宜選択することによって得られ
る。(A)成分の数平均分子量が1000以下であるこ
とにより、得られる硬化物(立体形状物)が、機械的強
度が高く、耐熱性が高いものとなるという効果が奏され
る。
20〜80重量%とされ、好ましくは25〜70重量
%、更に好ましくは30〜60重量%とされる。(A)
成分の割合が20重量%未満の場合には、得られる硬化
物(立体形状物)は、靱性が小さいて脆く割れやすいも
のとなったり、経時的に変形が生じやすいものとなった
りする傾向がある。一方、(A)成分の割合が80重量
%を超える場合には、得られる光硬化性樹脂組成物の粘
度が高すぎるものとなる傾向がある。
不飽和単量体は、環状構造と1個以上のエチレン性不飽
和結合を有する単官能性または多官能性の単量体であ
り、当該単量体を単独重合して得られるホモポリマーの
ガラス転移温度Tgが50℃以上のものとされる。ホモ
ポリマーのガラス転移温度Tgが50℃以上の単量体を
用いることにより、得られる硬化物(立体形状物)が、
耐熱性が高く、特に熱変形温度が高いものとなるという
効果が奏される。
体例としては、(メタ)アクリロイルモルフォリン、モ
ルフォリノエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル
(メタ)アクリレート、N−ビニルカプロラクタム、N
−ビニルピロリドン、トリシクロ[5,2,1,
02,6 ]デカニル(メタ)アクリレート、ジシクロペン
テニル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル化水添
ナフトール、o−フェニルフェノールグリシジルエーテ
ル(メタ)アクリレート、p−フェニルフェノール(メ
タ)アクリレート、(メタ)アクリル化シクロヘキセン
オキサイド、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルハ
イドロゲンフタレート、2−(メタ)アクリロイルオキ
シプロピルハイドロゲンフタレート、2−(メタ)アク
リロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタ
レート、トリシクロデカンジイルジメチレンジ(メタ)
アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシ
アヌレートジ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒド
ロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレ
ート、カプロラクトン変性トリス(2−ヒドロキシエチ
ル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、ビス
フェノールAジ(メタ)アクリレート、EO変性ビスフ
ェノールAジ(メタ)アクリレート、PPO変性ビスフ
ェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールF
ジ(メタ)アクリレート、EO変性ビスフェノールFジ
(メタ)アクリレート、PPO変性ビスフェノールFジ
(メタ)アクリレート、ビスフェノールSジ(メタ)ア
クリレート、EO変性ビスフェノールSジ(メタ)アク
リレート、PPO変性ビスフェノールSジ(メタ)アク
リレート、水添ビスフェノールAジ(メタ)アクリレー
ト、EO変性水添ビスフェノールAジ(メタ)アクリレ
ート、EO変性臭素化ビスフェノールAジ(メタ)アク
リレート、PPO変性臭素化ビスフェノールAジ(メ
タ)アクリレート、PPO変性水添ビスフェノールAジ
アクリレート、水添ビスフェノールFジ(メタ)アクリ
レート、EO変性水添ビスフェノールFジ(メタ)アク
リレート、PPO変性水添ビスフェノールFジ(メタ)
アクリレート、水添ビスフェノールSジ(メタ)アクリ
レート、EO変性水添ビスフェノールSジ(メタ)アク
リレート、PPO変性水添ビスフェノールSジ(メタ)
アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテル
ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFジグリシジ
ルエーテルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールS
ジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、水添ビ
スフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリ
レート、水添ビスフェノールFジグリシジルエーテルジ
(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールSジグリシ
ジルエーテルジ(メタ)アクリレート、フェノールノボ
ラックポリグリシジルエーテルの(メタ)アクリレー
ト、1、3−ジ(メタ)アクリルアミドメチル−2−イ
ミダゾリドン、カルドエポキシ(メタ)アクリレート、
トリメチロールプロパン(メタ)アクリル酸安息香酸エ
ステル、アリル化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレー
ト、メトキシ化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレー
ト、エピクロルヒドリン変性フタル酸ジ(メタ)アクリ
レート、芳香族系ポリエステル(メタ)アクリレート、
脂環族系ポリエステルアクリレート等を挙げることがで
き、これらの化合物は、単独でまたは2種類以上を組み
合わせて用いることができる。
ルフォリン、イソボルニル(メタ)アクリレート、N−
ビニルカプロラクタム、N−ビニルピロリドン、トリシ
クロ[5,2,1,02,6 ]デカニル(メタ)アクリレ
ート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、トリ
シクロデカンジイルジメチレンジ(メタ)アクリレート
等が好ましい。
20〜80重量%とされ、好ましくは30〜70重量
%、更に好ましくは35〜60重量%とされる。(B)
成分の割合が20重量%未満の場合には、得られる光硬
化性樹脂組成物の硬化収縮率が大きくなり、また、硬化
物において、強度等の機械的性質や耐熱性が低下する傾
向ある。一方、(A)成分の割合が80重量%を超える
場合には、得られる光硬化性樹脂組成物の粘度が高すぎ
るものとなったり、当該光硬化性樹脂組成物の硬化性が
低いものとなったりする傾向がある。
開始剤は、光が照射されることによって分解してラジカ
ルまたはカチオンを発生させ、上記の単量体成分の重合
を開始させるものであれば特に限定されるのではない。
は、アセトフェノン、アントラキノン、1−(4−イソ
プロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロ
パン−1−オン、カルバゾール、キサントン、4−クロ
ロベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノ
ン、1,1−ジメトキシデオキシベンゾイン、ベンジル
ジメチルケタール、3,3’−ジメチル−4−メトキシ
ベンゾフェノン、チオキサントン系化合物、1−(4−
ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロ
パン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチ
オ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパン−1−オ
ン、トリフェニルアミン、2,4,6−トリメチルベン
ゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス−(2,
6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル
ペンチルホスフィンオキサイド、1−ヒドロキシシクロ
ヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル
−1−フェニルプロパン−1−オン、フルオレノン、フ
ルオレン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベ
ンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテ
ル、ベンゾインイソブチルエーイル、ベンゾイン安息香
酸類、ベンゾフェノン、4−フェノキシジクロロアセト
フェノンを含むクロロアセトフェノン類、2−ベンジル
−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニ
ル)−ブタン−1−オン、3−メチルアセトフェノン、
3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカ
ルボニル)ベンゾフェノン(BTTB)、およびBTT
Bとキサンテン、チオキサンテン、クマリン、ケトクマ
リンその他の色素増感剤との組み合わせ等が挙げられ
る。
ロヘキシルフェニルケトン、2,4,6−トリメチルベ
ンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2−メチル
−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォ
リノ−プロパン−1−オン、ビス−(2,6−ジメトキ
シベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホス
フィンオキサイド、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−
フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケター
ル、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モ
ルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン等が好まし
い。これらの化合物は、単独で若しくは2種類以上を組
み合わせて用いることができる。
(C)成分の含有割合は、単量体成分である(A)成分
および(B)成分の合計量100重量部に対して、0.
01〜10重量部であることが好ましく、更に好ましく
は1〜8重量部、特に好ましくは2〜5重量部とされ
る。この割合が0.01部未満の場合には、得られる光
硬化性樹脂組成物の硬化速度や解像度が低下する傾向が
ある。一方、この割合が10重量部を超える場合には、
当該光硬化性樹脂組成物の硬化特性や、得られる立体形
状物の物性、取り扱い性等に悪影響を及ぼすことがあ
る。
る無機充填材は、粒子状のものおよび繊維状のものを用
いることができ、その平均粒子径または平均繊維長が1
〜50μmの無機物質であれば、特に限定されるもので
はない。
ス粉、シリカ粉、アルミナ、アルミナ水和物、酸化マグ
ネシウム、水酸化マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カ
ルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸
塩鉱物、ケイソウ土、ケイ砂、ケイ石粉、酸化チタン、
アルミ粉、ブロンズ、亜鉛粉、銅粉、鉛粉、金粉、銀
粉、ガラス繊維、チタン酸カリウムウィスカー、カーボ
ンウィスカー、サファイアウィスカー、ベリリアウィス
カー、炭化ホウ素ウィスカー、炭化ケイ素ウィスカー、
窒化ケイ素ウィスカー等を挙げることができる。これら
の中では、ガラスビーズ、中空ガラスビーズ、チタン酸
カリウムウイスカー等が好ましい。これらの無機充填材
は、単独でまたは2種類以上を組み合わせて用いること
ができる。
スビーズGB210、GB210A、GB210B、G
B210C、GB045Z、GB045ZA、GB04
5ZB、GB045ZC、GB731、GB731A、
GB731B、GB731C、GB731M、GB30
1S、EGB210、EGB210A、EGB210
B、EGB210C、EGB045Z、EGB045Z
A、EGB045ZB、EGB045ZC、MB−1
0、MB−20、EMB−10、EMB−20、HSC
−070Q、HSC−024X、HSC−080S、H
SC−070G、HSC−075L、HSC−110、
HSC−110A、HSC−110B、HSC−110
C(以上、東芝バロティーニ株式会社製)、ラジオライ
ト#100、ラジオライト ファインフローB、ラジオ
ライト ファインフローA、ラジオライトスパークルフ
ロー、ラジオライト スペシャルフロー、ラジオライト
#300、ラジオライト #200、ラジオライト
クリアーフロー、ラジオライト #500、ラジオライ
ト #600、ラジオライト #2000、ラジオライ
ト #700、ラジオライト #500S、ラジオライ
ト #800、ラジオライト #900、ラジオライト
#800S、ラジオライト #3000、ラジオライ
ト エース、ラジオライトスーパーエース、ラジオライ
ト ハイ・エース、ラジオライト PC−1、ラジオラ
イト デラックスP−5、ラジオライトデラックスW−
50、ラジオライト マイクロファイン、ラジオライト
F、ラジオライト SPF、ラジオライト GC、ト
プコ #31、トプコ #34、トプコ #36、トプ
コ #38、トプコ #54(以上、昭和化学工業株式
会社製)、ハイジライト H−X、ハイジライト H−
21、ハイジライト H−31、ハイジライト H−3
2、ハイジライト H−42、ハイジライト H−42
M、ハイジライト H−43、ハイジライト H−32
ST、ハイジライト H−42STV、ハイジライト
H−42T、ハイジライト H−34、ハイジライト
H−34HL、ハイジライト H−32I、ハイジライ
ト H−42I、ハイジライト H−42S、ハイジラ
イト H−210、ハイジライトH−310、ハイジラ
イト H−320、ハイジライト H−141、ハイジ
ライト H−241、ハイジライト H−341、ハイ
ジライト H−320I、ハイジライト H−320S
T、ハイジライト HS−310、ハイジライトHS−
320、ハイジライト HS−341、アルミナ A−
42−6、アルミナ A−42−1、アルミナ A−4
2−2、アルミナ A−42−3、アルミナ A−42
0、アルミナ A−43−M、アルミナ A−43−
L、アルミナA−50−K、アルミナ A−50−N、
アルミナ A−50−F、アルミナAL−45−H、ア
ルミナ AL−45−2、アルミナ AL−45−1、
アルミナ AL−43−M、アルミナ AL−43−
L、アルミナ AL−43PC、アルミナ AL−15
0SG、アルミナ AL−170、アルミナ A−17
2、アルミナ A−173、アルミナ AS−10、ア
ルミナ AS−20、アルミナ AS−30、アルミナ
AS−40、アルミナ AS−50(以上、昭和電工
株式会社製)、スターマグ−U、スターマグ−M、スタ
ーマグ−L、スターマグ−P、スターマグ−C、スター
マグ−CX、、高純度マグネシアHP−10、高純度マ
グネシアHP−10N、高純度マグネシアHP−30、
スターブランド−200、スターブランド−10、スタ
ーブランド−10A、星印炭酸マグネシウム 金星、星
印炭酸マグネシウム 二ッ星、星印炭酸マグネシウム
一ッ星、星印炭酸マグネシウム S、星印炭酸マグネシ
ウム 飼料用、星印炭酸マグネシウム 重質、高純度炭
酸マグネシウムGP−10、高純度炭酸マグネシウム3
0、スターブランド軽質炭酸カルシウム 一般用、スタ
ーブランド軽質炭酸カルシウム EC、スターブランド
軽質炭酸カルシウム KFW−200(以上、神島化学
工業株式会社製)、MKCシリカ GS50Z、MKC
シリカ SS−15(以上、三菱化成株式会社製)、ア
ドマファイン SO−E3、アドマファイン SO−C
3、アドマファイン AO−800、アドマファイン
A0−809、アドマファインAO−500、アドマフ
ァイン AO−509(以上、株式会社アドマテックス
製)、M.S.GELD−5−60A、M.S.GEL
D−5−120A、M.S.GEL D−5−300
A、M.S.GEL D−20−60A、M.S.GE
L D−20−120A、M.S.GEL D−20−
300A、SILDEX H−31、SILDEX H
−32、SILDEX H−51、SILDEX H−
52、SILDEX H−121、SILDEX H−
122、SILDEX L−31、SILDEX L−
51、SILDEX L−121、SILDEX F−
51、SILDEX F−121(以上、旭硝子株式会
社製)、SYLYSIA 250、SYLYSIA 2
50N、SYLYSIA 256、SYLYSIA 2
56N、SYLYSIA 310、SYLYSIA 3
20、SYLYSIA 350、SYLYSIA 35
8、SYLYSIA 430、SYLYSIA 43
1、SYLYSIA 440、SYLYSIA 45
0、SYLYSIA 470、SYLYSIA 43
5、SYLYSIA 445、SYLYSIA 43
6、SYLYSIA 446、SYLYSIA 45
6、SYLYSIA 530、SYLYSIA 54
0、SYLYSIA 550、SYLYSIA 73
0、SYLYSIA 740、SYLYSIA 77
0、SYLOPHOBIC100、SYLOPHOBI
C 200(以上、富士シリシア化学株式会社製)、N
ipsilSS−10、Nipsil SS−15、N
ipsil SS−10A、NipsilSS−20、
Nipsil SS−30P、Nipsil SS−3
0S、Nipsil SS−40、Nipsil SS
−50、Nipsil SS−50A、Nipsil
SS−70、Nipsil SS−100、Nipsi
lSS−10F、Nipsil SS−50F、Nip
sil SS−50B、Nipsil SS−50C、
Nipsil SS−72F、Nipsil SS−1
70X、Nipsil SS−178B、Nipsil
E−150K、Nipsil E−150J、Nip
sil E−1030、Nipsil ST−4、Ni
psil E−170、Nipsil E−200、N
ipsilE−220、Nipsil E−200A、
Nipsil E−1009、Nipsil E−22
0A、Nipsil E−1011、NipsilE−
K300、Nipsil HD、Nipsil HD−
2、Nipsil N−300A、Nipsil L−
250、Nipsil G−300、NipsilE−
75、Nipsil E−743、Nipsil E−
74P(以上、日本シリカ工業株式会社製)、ティスモ
−D、ティスモ−L、トフィカーY、トフィカーYN、
トフィカーYB、デンドールWK−200、デンドール
WK−200B、デンドールWK−300、デンドール
BK−200、デンドールBK−300、スワナイト、
バリハイBスーパーデントール(以上、大塚化学株式会
社製)等が挙げられる。
リング剤等により表面処理されたものを用いることがで
きる。無機充填材の表面処理剤として使用されるシラン
カップリン剤としては、ビニルトリクロルシラン、ビニ
ルトリス(βメトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエ
トキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−(メタ
クリロキシプロピル)トリメトキシシラン、β−(3、
4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、N−
β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチ
ルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等を挙げる
ことができる。
(D)成分の含有割合は、(A)成分、(B)成分およ
び(C)成分の総量100容量部に対して100〜16
0容量部とされ、好ましくは120〜155容量部とさ
れる。ここで「無機充填材の容量」とは、無機充填材の
重量(w)を当該無機充填材の真比重(d)で除した値
(w/d)をいうものとする。
である場合には、得られる光硬化性樹脂組成物の保存安
定性が低く、無機充填材の浮遊あるいは沈降が生じ易く
なる傾向があり、また、高い強度を有し、かつ耐熱性を
有する立体形状物を得ることが困難となる。一方、
(D)成分の含有割合が160容量部を超える場合に
は、当該組成物の粘度が高くなる傾向があり、寸法精度
の高い立体形状物を得ることが困難となる。
成物においては、上記(A)成分〜(D)成分以外に、
当該組成物の硬化性を妨げない範囲において、トリエタ
ノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリエチル
アミン、ジエチルアミン等のアミン系化合物からなる増
感剤(重合促進剤)、ビニルエーテル類、ビニルスルフ
ィド類、ビニルウレタン類、ビニルウレア類等の反応性
希釈剤を含有させることができる。
ミドイミド、ポリウレタン、ポリブタジエン、ポリクロ
ロプレン、ポリエーテル、ポリエステル、スチレン/−
ブタジエンスチレンブロック共重合体、石油樹脂、キシ
レン樹脂、ケトン樹脂、フッ素系オリゴマー、シリコー
ン系オリゴマー、ポリスルフィド系オリゴマー等のポリ
マーないしオリゴマーを含有させることができる。
−ブチル−4−メチルフェノール等の重合禁止剤や、重
合開始助剤、レベリング剤、濡れ性改良剤、界面活性
剤、可塑剤、紫外線吸収剤、シランカップリング剤、樹
脂粒子、顔料、染料等を含有させることもできる。
(A)成分〜(D)成分および必要に応じて用いられる
その他の成分を均一に混合することによって製造するこ
とができる。また、本発明の光硬化性樹脂組成物は、2
5℃における粘度が、100〜100,000cps、
特に500〜50,000cps、さらに1,000〜
30,000cpsの範囲にあることが好ましい。
れる本発明の光硬化性樹脂組成物は、光造形法に用いら
れる光硬化性材料として好適である。すなわち、本発明
の光硬化性樹脂組成物に対して、可視光、紫外光、赤外
光等の光を選択的に照射して硬化樹脂層を形成する工程
を繰り返すことにより、硬化樹脂層が一体的に積層され
てなる、所望の形状の立体形状物を製造することができ
る。
上に光硬化性樹脂組成物を供給してその薄層(1)を形
成し、この薄層(1)に対して選択的に光を照射するこ
とにより、固体状の硬化樹脂層(1)をする。次いで、
この硬化樹脂層(1)上に光硬化性樹脂組成物を供給し
てその薄層(2)を形成し、この薄層(2)に対して選
択的に光照射することにより、前記硬化樹脂層(1)上
にこれと連続して一体的に積層するよう新しい硬化樹脂
層(2)を形成する。そして、光照射されるパターンを
変化させながら或いは変化させずに、この工程を所定回
数繰り返すことにより、複数の硬化樹脂層(n)が一体
的に積層されてなる立体形状物が形成される。
る手段としては、特に制限されるものではなく、種々の
手段を採用することができる。例えば、レーザ光、ある
いはレンズ、鏡等を用いて得られた収束光等を走査させ
ながら組成物に照射する手段、所定のパターンの光透過
部を有するマスクを用い、このマスクを介して非収束光
を組成物に照射する手段、多数の光ファイバーが束ねら
れてなる導光部材を用い、この導光部材における所定の
パターンに対応する光ファイバーを介して光を組成物に
照射する手段等を採用することができる。また、マスク
を用いる手段においては、マスクとして、液晶表示装置
と同様の原理により、所定のパターンに従って、光透過
領域と光不透過領域とよりなるマスク像を電気光学的に
形成するものを用いることもできる。以上において、目
的とする立体形状物が微細な部分を有するものまたは高
い寸法精度が要求されるものである場合には、組成物に
選択的に光を照射する手段として、レーザー光を走査す
る手段を採用することが好ましい。
て、その表面に残存する未反応の光硬化性樹脂組成物の
除去処理を行った後、必要に応じて、洗浄処理を行う。
この洗浄処理においては、洗浄剤として、イソプロピル
アルコールやエチルアルコール等のアルコール類に代表
される有機溶剤や、低粘度の液状の熱硬化性樹脂あるい
は光硬化性樹脂を使用することができる。また、透明性
を有する立体形状物を製造する場合には、洗浄剤とし
て、熱硬化性樹脂あるいは光硬化性を使用することが好
ましい。この場合には、洗浄処理に使用した硬化性樹脂
の種類に応じて、洗浄処理後に、熱処理または光照射処
理によるポストキュアーを行うことが好ましい。このポ
ストキュアーは、積層体の表面に残存する未硬化の樹脂
組成物を硬化させるだけでなく、積層体の内部に残存す
る未反応の樹脂組成物を硬化させることもできるので、
有機溶剤により洗浄した場合にも、ポストキュアーを行
うことが好ましい。
械的強度が高く、しかも、耐熱性に優れたものであるた
め、射出成形、プレス成形、真空成形、圧空成形、発泡
成形等の各種の成型法に用いられる樹脂製型として好適
である。
はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下
の例において、環状構造含有不飽和単量体のホモポリマ
ーのガラス転移温度Tgは、次のようにして測定した。
環状構造含有含有単量体に、1−ヒドロキシシクロヘキ
シルフェニルケトンを3重量%となる割合で添加して溶
解した後、5J/cm2 の紫外線を照射してホモポリマ
ーを製造した。このホモポリマーのバイブロン測定を行
い、得られたtanδピーク温度をガラス転移温度Tg
とした。またフィルム形成が困難である場合にはホモポ
リマーのDSC測定を行い、得られた2次転移温度をガ
ラス転移温度Tgとした。
デカンジイルジメチレンジアクリレート100gと、
2,4−トリレンジイソシアネート171.4gと、ジ
ブチル錫ラウレート1.56gと、2,6−ジ−t−ブ
チル−4−メチルフェノール0.65gとを仕込み攪拌
を開始した。反応系の温度が25℃を超えないように反
応容器を冷却しながら、2−ヒドロキシエチルアクリレ
ート114.3gを徐々に添加した。添加終了後、反応
系の温度を15〜35℃に保ちながら攪拌することによ
りウレタン化反応させた。1時間経過後、2−ヒドロキ
シエチルアクリレート114.3gを徐々に添加し、反
応系の温度を50〜60℃に保ちながら攪拌することに
よりウレタン化反応を継続させた。更に6時間経過後、
残留イソシアネート基の割合が0.1%以下であること
を確認してから反応生成物を取り出した。この反応生成
物中に含有されている特定の多官能(メタ)アクリレー
ト(これを「多官能アクリレート(1)」という。)の
数平均分子量は406であった。また、反応生成物中に
おいて、多官能アクリレート(1)と、トリシクロデカ
ンジイルジメチレンジアクリレートとの重量比は40:
10であった。
に、トリシクロデカンジイルジメチレンジアクリレート
100gと、イソホロンジイソシアネート195.6g
と、ジブチル錫ラウレート1.56gと、2,6−ジ−
t−ブチル−4−メチルフェノール0.65gとを仕込
み攪拌を開始した。反応系の温度が25℃を超えないよ
うに反応容器を冷却しながら、2−ヒドロキシエチルア
クリレート102.2gを徐々に添加した。添加終了
後、反応系の温度を15〜35℃に保ちながら攪拌する
ことによりウレタン化反応させた。1時間経過後、2−
ヒドロキシエチルアクリレート102.2gを徐々に添
加し、反応系の温度を50〜60℃に保ちながら攪拌す
ることによりウレタン化反応を継続させた。更に6時間
経過後、残留イソシアネート基の割合が0.2%以下で
あることを確認してから反応生成物を取り出した。この
反応生成物中に含有されている特定の多官能(メタ)ア
クリレート(これを「多官能アクリレート(2)」とい
う。)の数平均分子量は454であった。また、反応生
成物中において、多官能アクリレート(2)と、トリシ
クロデカンジイルジメチレンジアクリレートとの重量比
は40:10であった。
内に、イソボルニルアクリレート100.0gと、2,
4−トリレンジイソシアネート220.3gと、ジブチ
ル錫ラウレート1.000gと、2,6−ジ−t−ブチ
ル−4−メチルフェノール1.500gとを仕込み攪拌
を開始した。反応系の温度が25℃を超えないように反
応容器を冷却しながら、2−ヒドロキシエチルアクリレ
ート146.8gを徐々に添加した。添加終了後、反応
系の温度を15〜35℃に保ちながら攪拌することによ
りウレタン化反応をさせた。1時間経過後、ポリオキシ
テトラメチレンジオール「PTG1000」(保土ヶ谷
化学工業社製,重量平均分子量1000)632.9g
を添加し、反応系の温度を50〜60℃に保ちながら攪
拌することによりウレタン化反応を継続させた。更に6
時間経過後、残留イソシアネート基の割合が0.1%以
下であることを確認してから反応生成物を取り出した。
この反応生成物中に含有されている比較用の多官能(メ
タ)アクリレート(これを「多官能アクリレート
(3)」という。)の数平均分子量は1580であっ
た。また、反応生成物中において、多官能アクリレート
(3)と、イソボルニルアクリレートとの重量比は10
0:10であった。
内に、トリシクロ[5,2,1,02,6 ]デカニルアク
リレート35.3gと、N−ビニルピロリドン35.3
gと、2,4−トリレンジイソシアネート171.4g
と、ジブチル錫ラウレート1.56gと、2,6−ジ−
t−ブチル−4−メチルフェノール0.65gとを仕込
み攪拌を開始した。反応系の温度が25℃を超えないよ
うに反応容器を冷却しながら、2−ヒドロキシエチルア
クリレート114.3gを徐々に添加した。添加終了
後、反応系の温度を15〜35℃に保ちながら攪拌する
ことによりウレタン化反応をさせた。1時間経過後、2
−ヒドロキシエチルアクリレート114.3gを徐々に
添加し、反応系の温度を50〜60℃に保ちながら攪拌
することによりウレタン化反応を継続させた。更に6時
間経過後、残留イソシアネート基の割合が0.1%以下
であることを確認してから反応生成物を取り出した。こ
の反応生成物中に含有されている多官能(メタ)アクリ
レート(これを「多官能アクリレート(4)」とい
う。)の数平均分子量は406であった。また、反応生
成物中において、多官能アクリレート(4)とトリシク
ロ[5,2,1,02,6 ]デカニルアクリレートとN−
ビニルピロリドンとの重量比は170:15:15であ
った。
よびトリシクロデカンジイルジメチレンジアクリレート
(ホモポリマーのガラス転移温度:200℃以上)を4
0:10の重量比で含有する製造例1により得られた反
応生成物50重量部と、トリシクロ[5,2,1,0
2,6 ]デカニルアクリレート(ホモポリマーのガラス転
移温度:120℃)25重量部と、N−ビニルピロリド
ン(ホモポリマーのガラス転移温度:170℃)25重
量部と、1−ヒドロキシフェニルケトン1重量部と、p
−メトキシフェノール0.1重量部とを攪拌容器に入
れ、50℃で2時間攪拌して透明な液状混合物を得た。
この液状混合物に、ガラスビーズ「GB045ZC」
〔東芝バロティーニ(株)製,平均粒子径17μm,真
比重:2.5〕340重量部〔(A)成分、(B)成分
および(C)成分の総量100容量部に対して135容
量部〕を添加し、ホモミキサーで攪拌して均一なスラリ
ー状とすることにより、本発明の光硬化性樹脂組成物を
得た。各構成成分の配合割合を下記表1に示す。この光
硬化性樹脂組成物は灰色であった。
よびトリシクロデカンジイルジメチレンジアクリレート
を40:10の重量比で含有する製造例1により得られ
た反応生成物43.75重量部と、トリシクロデカンジ
イルジメチレンジアクリレート6.25重量部と、トリ
シクロ[5,2,1,02,6 ]デカニルアクリレート3
0重量部と、N−ビニルカプロラクタム(ホモポリマー
のガラス転移温度:100℃)20重量部と、2−ベン
ジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフ
ェニル)−ブタン−1−オン0.25重量部と、p−メ
トキシフェノール0.1重量部とを攪拌容器に入れ、5
0℃で2時間攪拌して透明な液状混合物を得た。この液
状混合物に、ガラスビーズ「GB045ZC」340重
量部〔(A)成分、(B)成分および(C)成分の総量
100容量部に対して136容量部〕を添加し、ホモミ
キサーで攪拌して均一なスラリー状とすることにより、
本発明の光硬化性樹脂組成物を得た。各構成成分の配合
割合を下記表1に示す。この光硬化性樹脂組成物は灰色
であった。
よびトリシクロデカンジイルジメチレンジアクリレート
を40:10の重量比で含有する製造例1により得られ
た反応生成物50重量部と、N−ビニルピロリドン25
重量部と、イソボニルアクリレート(ホモポリマーのガ
ラス転移温度:94℃)25重量部と、2−ベンジル−
2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニ
ル)−ブタン−1−オン0.25重量部と、p−メトキ
シフェノール0.1重量部とを攪拌容器に入れ、50℃
で2時間攪拌して透明な液状混合物を得た。この液状混
合物に、ガラスビーズ「GB045ZC」340重量部
〔(A)成分、(B)成分および(C)成分の総量10
0容量部に対して136容量部〕を添加し、ホモミキサ
ーで攪拌して均一なスラリー状とすることにより、本発
明の光硬化性樹脂組成物を得た。各構成成分の配合割合
を下記表1に示す。この光硬化性樹脂組成物は灰色であ
った。
よびトリシクロデカンジイルジメチレンジアクリレート
を40:10の重量比で含有する製造例2により得られ
た反応生成物43.75重量部と、トリシクロデカンジ
イルジメチレンジアクリレート6.25重量部と、N−
ビニルカプロラクタム20重量部と、アクリロイルモル
フォリン(ホモポリマーのガラス転移温度:145℃)
30重量部と、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1
−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン
0.25重量部と、p−メトキシフェノール0.1重量
部とを攪拌容器に入れ、50℃で2時間攪拌して透明な
液状混合物を得た。この液状混合物に、ガラスビーズ
「GB045ZC」340重量部〔(A)成分、(B)
成分および(C)成分の総量100容量部に対して13
6容量部〕を添加し、ホモミキサーで攪拌して均一なス
ラリー状とすることにより、本発明の光硬化性樹脂組成
物を得た。各構成成分の配合割合を下記表1に示す。こ
の光硬化性樹脂組成物は灰色であった。
よびイソボルニルアクリレートを100:10の重量比
で含有する比較製造例1により得られた反応生成物44
重量部と、トリシクロデカンジイルジメチレンジアクリ
レート10重量部と、N−ビニルピロリドン25重量部
と、イソボニルアクリレート21重量部と、2−ベンジ
ル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェ
ニル)−ブタン−1−オン0.25重量部と、p−メト
キシフェノール0.1重量部とを攪拌容器に入れ、50
℃で2時間攪拌して透明な液状混合物を得た。この液状
混合物に、ガラスビーズ「GB045ZC」340重量
部〔多官能アクリレート(3)、(B)成分および
(C)成分の総量100容量部に対して136容量部〕
を添加し、ホモミキサーで攪拌して均一なスラリー状と
することにより、比較用の光硬化性樹脂組成物を得た。
各構成成分の配合割合を下記表1に示す。この光硬化性
樹脂組成物は灰色であった。
よびトリシクロデカンジイルジメチレンジアクリレート
を40:10の重量比で含有する製造例1により得られ
た反応生成物50重量部と、トリシクロ[5,2,1,
02,6 ]デカニルアクリレート25重量部と、フェノキ
シエチルアクリレート(ホモポリマーのガラス転移温
度:−22℃)25重量部と、2−ベンジル−2−ジメ
チルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタ
ン−1−オン0.25重量部と、p−メトキシフェノー
ル0.1重量部とを攪拌容器に入れ、50℃で2時間攪
拌して透明な液状混合物を得た。この液状混合物に、ガ
ラスビーズ「GB045ZC」340重量部〔(A)成
分、(B)成分およびフェノキシエチルアクリレートの
総量100容量部に対して136容量部〕を添加し、ホ
モミキサーで攪拌して均一なスラリー状とすることによ
り、比較用の光硬化性樹脂組成物を得た。各構成成分の
配合割合を下記表1に示す。この光硬化性樹脂組成物は
灰色であった。
トリシクロ[5,2,1,02,6 ]デカニルアクリレー
トおよびN−ビニルピロリドンを170:15:15の
重量比で含有する比較製造例2により得られた反応生成
物100重量部と、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ
−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オ
ン0.25重量部と、p−メトキシフェノール0.1重
量部とを攪拌容器に入れ、50℃で2時間攪拌して透明
な液状混合物を得た。この液状混合物に、ガラスビーズ
「GB045ZC」340重量部〔(A)成分、(B)
成分および(C)成分の総量100容量部に対して13
6容量部〕を添加し、ホモミキサーで攪拌して均一なス
ラリー状とすることにより、比較用の光硬化性樹脂組成
物を得た。各構成成分の配合割合を下記表1に示す。こ
の光硬化性樹脂組成物は灰色であった。
よびトリシクロデカンジイルジメチレンジアクリレート
を40:10の重量比で含有する製造例2により得られ
た反応生成物43.75重量部と、トリシクロデカンジ
イルジメチレンジアクリレート6.25重量部と、N−
ビニルカプロラクタム20重量部と、アクリロイルモル
フォリン30重量部と、2−ベンジル−2−ジメチルア
ミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1
−オン0.25重量部と、p−メトキシフェノール0.
1重量部とを攪拌容器に入れ、50℃で2時間攪拌して
透明な液状混合物を得た。この液状混合物に、ガラスビ
ーズ「GB045ZC」200重量部〔(A)成分、
(B)成分および(C)成分の総量100容量部に対し
て80容量部〕を添加し、ホモミキサーで攪拌して均一
なスラリー状とすることにより、比較用の光硬化性樹脂
組成物を得た。各構成成分の配合割合を下記表1に示
す。この光硬化性樹脂組成物は灰色であった。
4および比較例1〜4により得られた光硬化性樹脂組成
物の各々について、下記のようにして、当該組成物の粘
度、硬化物のヤング率および硬化物の熱変形温度を測定
した。この結果を表1に示す。
ける粘度を測定した。
とにより、厚みが200μmの塗布膜を形成し、メタル
ハライドランプを装備したコンベア硬化装置を用いて、
当該塗布膜の表面に紫外線を照射(照射量0.5J/c
m2 )して、半硬化樹脂フィルムを作製した。次いで、
ガラス板から半硬化樹脂フィルムを剥離し、離型紙に載
せ、最初に紫外線を照射した面とは反対側の面からの紫
外線を照射(照射量0.5J/cm2 )して、硬化樹脂
フィルムを作製した。この硬化樹脂フィルムを、相対湿
度50%で24時間放置することにより、ヤング率測定
用の試験片を作製した。
験片のヤング率を引張速度1mm/minおよび標線間
距離25mmの条件で測定した。
上に縦120mm、横11mmの長方形の貫通孔が形成
された厚みが4mmのシリコンゴム板を張り付けること
により、試験片作製用の型を作製した。この型内に、
光硬化性樹脂組成物を厚みが約1mmとなるように一定
量流し込み、メタルハライドランプを装備したコンベ
ア硬化装置を用いて、紫外線を照射(照射量0.5J/
cm2 )して硬化した。前記およびの操作を4回繰
り返すことにより、厚みが4mmの棒状の硬化物を得
た。さらに、この棒状の硬化物の全面に紫外線を照射
(照射量10J/cm2 )することによりポストキュア
を行った後、23℃相対湿度50%の恒温恒湿室内に2
4時間放置することにより、熱変形温度測定用の試験片
を作製した。
した。
係る本発明の光硬化性樹脂組成物は、いずれも、光造形
法に用いる光硬化性樹脂組成物として好適な粘度を有
し、硬化物の熱変形温度が高いものであった。これに対
して、比較例1に係る組成物は、数平均分子量が100
0を超える多官能アクリレート(3)を用いており、比
較例2に係る組成物は、ホモポリマーのガラス転移点の
低い単量体を用いているため、いずれも硬化物の熱変形
温度が低いものであった。また、比較例3に係る組成物
は、単量体成分に占める(A)成分の含有割合が80重
量%を超えるため、粘度が極めて高く、光造形用の光硬
化性樹脂組成物として適さないものであった。更に、比
較例4に係る組成物は、無機充填材の含有割合が過小で
あるため、硬化物の熱変形温度が低いものであった。
較例1〜4に係る光硬化性樹脂組成物を用い、照射用光
源としてアルゴンイオンレーザー(波長351nm、3
64nm)を使用した光造形装置「ソリッドクリエータ
ーJSC−2000」(ソニー株式会社製)により、下
記の条件に従って、キャビティー型およびコア型をぞれ
ぞれ造形した。なお、図1は、キャビティー型を示す平
面図(I)および側面図(II)である。同図において、
1はピン形状、2はリブ、3はピン形状、4はツメ、5
は固定用ネジ穴、6はピン形状である。 液面におけるレーザー光強度:40mW, 走査速度:100cm/秒, 形成する硬化樹脂層の厚み:0.2mm, キャビティー型積層回数:306回 コア型積層回数:220回
表面に付着した樹脂組成物を拭き取り、紫外線ランプに
より、照射光強度20mW/cm2 、照射時間30分間
の条件で、ポストキュアーを行い、更に150℃で1時
間アニールを行った。
型およびコア型よりなる樹脂製型により、ABS樹脂
「S996−JBグレー」(日本合成ゴム株式会社製)
よりなる成形材料を、型締力10トン、シリンダー温度
230℃、金型温度40℃、射出速度20mm/秒、保
圧175kg/cm2 の条件で、射出成形を行い、成形
物の寸法精度、および樹脂製型の繰り返し耐久性を評価
した。
法に対して0.5%未満の場合を「良好」、0.5%以
上の場合を「不良」として評価した。 繰り返し耐久性:連続して射出成形を行い、樹脂製型が
破損せずに成形可能な回数を測定した。 結果を表2に示す。
機械的強度および耐熱性に優れた硬化物を形成すること
ができ、光造形法の光硬化性材料として好適に用いるこ
とができる。また、本発明の樹脂製型の製造方法によれ
ば、寸法精度が高く、繰り返し耐久性に優れた樹脂製型
を容易に製造することができる。
説明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 (A)下記一般式(1)で表されるウレ
タン結合含有多官能(メタ)アクリレートよりなり、数
平均分子量が1000以下である多官能性の単量体20
〜80重量%、および (B)環状構造と1個以上のエチレン性不飽和結合とを
有し、かつ、ホモポリマーのガラス転移温度が50℃以
上であるエチレン性不飽和単量体80〜20重量%を含
有してなる単量体成分と、 (C)光重合開始剤と、 (D)平均粒子径または平均繊維長が1〜50μmであ
る無機充填材とを含有してなり、 前記無機充填材の含有割合は、前記単量体成分および前
記光重合開始剤の総量100容量部に対して100〜1
60容量部であり、 これを硬化して得られる硬化樹脂の熱変形温度が80℃
以上であることを特徴とする光硬化性樹脂組成物。 【化1】 〔上記一般式(1)において、R1 は水素原子またはメ
チル基を示し、複数存在するR1 は、同一であっても相
互に異なっていてもよい。R2 は、炭素数が2〜10で
ある2価の炭化水素基を示し、複数存在するR2 は、同
一であっても相互に異なっていてもよい。R3 は、炭素
数が2〜20であって価数が2〜6である有機基を示
す。nは2〜6の整数である。〕 - 【請求項2】 光硬化性材料に選択的に光照射して硬化
樹脂層を形成する工程を繰り返すことにより、複数の硬
化樹脂層が一体的に積層されてなる樹脂製型を製造する
方法において、 光硬化性材料として、請求項1に記載の光硬化性樹脂組
成物を用いることを特徴とする樹脂製型の製造方法。
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