KR102574925B1 - Photocurable 3D Printing Composition for Manufacturing Stretchable Lattice-Structured Object - Google Patents
Photocurable 3D Printing Composition for Manufacturing Stretchable Lattice-Structured Object Download PDFInfo
- Publication number
- KR102574925B1 KR102574925B1 KR1020220170689A KR20220170689A KR102574925B1 KR 102574925 B1 KR102574925 B1 KR 102574925B1 KR 1020220170689 A KR1020220170689 A KR 1020220170689A KR 20220170689 A KR20220170689 A KR 20220170689A KR 102574925 B1 KR102574925 B1 KR 102574925B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- photocurable
- printing
- composition
- acrylate
- weight
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 89
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M acrylate group Chemical group C(C=C)(=O)[O-] NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 86
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 61
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 19
- FTALTLPZDVFJSS-UHFFFAOYSA-N 2-(2-ethoxyethoxy)ethyl prop-2-enoate Chemical compound CCOCCOCCOC(=O)C=C FTALTLPZDVFJSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 11
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XLPJNCYCZORXHG-UHFFFAOYSA-N 1-morpholin-4-ylprop-2-en-1-one Chemical compound C=CC(=O)N1CCOCC1 XLPJNCYCZORXHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 28
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 13
- LLEMOWNGBBNAJR-UHFFFAOYSA-N biphenyl-2-ol Chemical compound OC1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 LLEMOWNGBBNAJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 125000004386 diacrylate group Chemical group 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 7
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 7
- 235000010292 orthophenyl phenol Nutrition 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- LVGFPWDANALGOY-UHFFFAOYSA-N 8-methylnonyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)CCCCCCCOC(=O)C=C LVGFPWDANALGOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 4
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- PBOSTUDLECTMNL-UHFFFAOYSA-N lauryl acrylate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOC(=O)C=C PBOSTUDLECTMNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- GUCYFKSBFREPBC-UHFFFAOYSA-N [phenyl-(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphoryl]-(2,4,6-trimethylphenyl)methanone Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1C(=O)P(=O)(C=1C=CC=CC=1)C(=O)C1=C(C)C=C(C)C=C1C GUCYFKSBFREPBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 2
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000000110 selective laser sintering Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZDQNWDNMNKSMHI-UHFFFAOYSA-N 1-[2-(2-prop-2-enoyloxypropoxy)propoxy]propan-2-yl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OC(C)COC(C)COCC(C)OC(=O)C=C ZDQNWDNMNKSMHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JTHZUSWLNCPZLX-UHFFFAOYSA-N 6-fluoro-3-methyl-2h-indazole Chemical compound FC1=CC=C2C(C)=NNC2=C1 JTHZUSWLNCPZLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZMDDERVSCYEKPQ-UHFFFAOYSA-N Ethyl (mesitylcarbonyl)phenylphosphinate Chemical compound C=1C=CC=CC=1P(=O)(OCC)C(=O)C1=C(C)C=C(C)C=C1C ZMDDERVSCYEKPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 Preferably Chemical compound 0.000 description 1
- DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane triacrylate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CC)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- GCTPMLUUWLLESL-UHFFFAOYSA-N benzyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC1=CC=CC=C1 GCTPMLUUWLLESL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- VFHVQBAGLAREND-UHFFFAOYSA-N diphenylphosphoryl-(2,4,6-trimethylphenyl)methanone Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1C(=O)P(=O)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 VFHVQBAGLAREND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- BUFSQBVYLWPJRX-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-phenylsulfanylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)C(=C)SC1=CC=CC=C1 BUFSQBVYLWPJRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- AUONHKJOIZSQGR-UHFFFAOYSA-N oxophosphane Chemical compound P=O AUONHKJOIZSQGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 1
- FSDNTQSJGHSJBG-UHFFFAOYSA-N piperidine-4-carbonitrile Chemical compound N#CC1CCNCC1 FSDNTQSJGHSJBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229940068886 polyethylene glycol 300 Drugs 0.000 description 1
- 229940057847 polyethylene glycol 600 Drugs 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoyloxy prop-2-eneperoxoate Chemical compound C=CC(=O)OOOC(=O)C=C KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F265/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00
- C08F265/04—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00 on to polymers of esters
- C08F265/06—Polymerisation of acrylate or methacrylate esters on to polymers thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
- B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
- B29C64/129—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/46—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
- C08F2/48—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
- C08F2/50—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light with sensitising agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/22—Esters containing halogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/34—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate
- C08F220/36—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate containing oxygen in addition to the carboxy oxygen, e.g. 2-N-morpholinoethyl (meth)acrylate or 2-isocyanatoethyl (meth)acrylate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F290/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
- C08F290/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
- C08F290/06—Polymers provided for in subclass C08G
- C08F290/067—Polyurethanes; Polyureas
Abstract
3D 프린터에 적용되어 3차원의 성형물을 출력하는 광경화성 3D 프린팅용 조성물 및 그를 이용하여 신장가능한 격자구조의 성형물을 형성하는 제조 방법을 개시한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 격자구조의 신장가능한 물품을 출력하기 위한 광경화성 3D 프린팅용 조성물로서, 아크릴레이트 올리고머인 베이스 수지와 적어도 1종 이상의 라디칼 경화 가능 아크릴레이트 모노머 및 광 개시제를 포함하는 광경화성 3D 프린팅용 조성물을 제공한다.Disclosed are a photocurable composition for 3D printing that is applied to a 3D printer to output a three-dimensional molded article and a manufacturing method for forming a molded article having an extensible lattice structure using the photocurable composition.
According to one aspect of the present invention, a photocurable 3D printing composition for outputting an extensible article having a lattice structure, comprising a base resin that is an acrylate oligomer, at least one radical curable acrylate monomer, and a photoinitiator. A composition for 3D printing on Mars is provided.
Description
본 발명은 격자구조로 이루어지며, 신장가능하고 복원력이 우수한 구조물을 출력할 수 있는 광경화성 3D 프린터 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a photocurable 3D printer composition capable of outputting a structure having a lattice structure and being stretchable and having excellent restoring force.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this part merely provide background information on the present embodiment and do not constitute prior art.
3D 프린팅은 3차원 구조물을 신속하게 만들 수 있고, 높은 정밀도로 다양한 구조의 제작이 가능하여, 최근 들어 여러 분야에서의 적용이 널리 시도되고 있다.3D printing can quickly create a three-dimensional structure and can produce various structures with high precision, so its application in various fields has recently been widely attempted.
3D 프린팅 기술은 재료에 따라 용융 적층 모델링 방식(Fused Deposition Modeling, FDM), 광경화성 수지 적층 조형 방식(Stereo Lithography Apparatus, SLA) 방식, 디지털 광학 처리 방식(Digital Light Processing, DLP) 방식 및 선택적 레이저 소결 방식(Selective Laser Sintering, SLS) 방식으로 나눌 수 있다.Depending on the material, 3D printing technology includes Fused Deposition Modeling (FDM), Stereo Lithography Apparatus (SLA), Digital Light Processing (DLP), and selective laser sintering. method (Selective Laser Sintering, SLS).
이 중, 액체형 재료를 사용하는 SLA 방식과 DLP 방식은 광경화성 소재가 들어있는 수조에 레이저 광선을 주사하여 필요한 부분만 고체화하는 방식으로, 정교하면서도 빠른 출력 속도로 출력물을 제조할 수 있다는 장점이 있다.Among them, the SLA method and the DLP method using liquid materials are a method of solidifying only the necessary parts by injecting a laser beam into a water tank containing a photocurable material, and have the advantage of being able to manufacture outputs at a precise and fast output speed. .
그러나 SLA 방식 및 DLP 방식에 의해 3D 프린팅이 가능하기 위해서는, 광경화성 프린팅 조성물은 점도가 낮은 액상 소재여야 하며, 경화도 빠르게 진행될 수 있어야 한다.However, in order to enable 3D printing by the SLA method and the DLP method, the photocurable printing composition must be a liquid material with low viscosity and must be able to cure quickly.
한편, 고무와 같은 성질을 갖는 3D 프린팅 조형물을 구현하기 위해서는 프린팅 조성물의 분자량이 매우 커야 하고, 분자량이 큰 물질들은 대부분 고점도의 성질을 갖기 때문에 조성물의 선정이 매우 어려웠다.On the other hand, in order to implement a 3D printing object having a rubber-like property, the molecular weight of the printing composition must be very high, and since most of the materials with high molecular weight have high viscosity properties, it is very difficult to select a composition.
따라서, 광경화성 3D 프린팅용 소재로서, 점도가 낮고 빠른 경화 속도 등과 같은 특수성을 만족함과 동시에, 인장 신율이 높으며 고무와 같은, 즉 스트레쳐블(Stretchable)한 성질을 갖는 조형물을 제작할 수 있는 3D 프린팅용 조성물이 요구되고 있다.Therefore, as a material for photocurable 3D printing, 3D printing that satisfies special characteristics such as low viscosity and fast curing speed, and at the same time has high tensile elongation and can produce a sculpture having a rubber-like, that is, stretchable property. There is a demand for a composition for
본 발명의 일 실시예는, 광경화성 3D 프린팅용 조성물로서, 고무와 같은 성질이 구현될 수 있는 신장가능하고 복원력이 우수하면서 기계적 물성이 강화된 격자구조의 3차원 성형물을 제조할 수 있는 3D 프린팅용 조성물을 제공하는데 일 목적이 있다.One embodiment of the present invention is a composition for photocurable 3D printing, which can produce a three-dimensional molding having a lattice structure that can be extensible and has excellent restoring force and has enhanced mechanical properties, in which rubber-like properties can be implemented. One object is to provide a composition for use.
본 발명의 일 측면에 의하면, 격자구조의 신장가능한 물품을 출력하기 위한 광경화성 3D 프린팅용 조성물로서, 아크릴레이트 올리고머인 베이스 수지와 적어도 1종 이상의 라디칼 경화 가능 아크릴레이트 모노머 및 광 개시제를 포함하는 광경화성 3D 프린팅용 조성물을 제공한다.According to one aspect of the present invention, a photocurable 3D printing composition for outputting an extensible article having a lattice structure, comprising a base resin that is an acrylate oligomer, at least one radical curable acrylate monomer, and a photoinitiator. A composition for 3D printing on Mars is provided.
본 발명의 일 측면에 의하면, 적어도 1종 이상의 아크릴레이트 모노머는 단관능성 아크릴레이트 모노머인 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, at least one or more acrylate monomers are characterized in that they are monofunctional acrylate monomers.
본 발명의 일 측면에 의하면, 아크릴레이트 올리고머 30 내지 40 중량부에 대하여 적어도 1종 이상의 단관능성 아크릴레이트 모노머는 60 내지 70 중량부의 양으로 함유되는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, at least one monofunctional acrylate monomer is contained in an amount of 60 to 70 parts by weight based on 30 to 40 parts by weight of the acrylate oligomer.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 적어도 1종 이상의 단관능성 아크릴레이트 모노머는 유리전이온도(Tg)가 0℃ 미만인 아크릴레이트 모노머와 유리전이온도(Tg)가 50℃ 이상인 아크릴레이트 모노머를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the at least one or more monofunctional acrylate monomers include an acrylate monomer having a glass transition temperature (T g ) of less than 0 ° C and an acrylate monomer having a glass transition temperature (T g ) of 50 ° C or more. It is characterized by doing.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 아크릴레이트 올리고머는 우레탄 아크릴레이트 올리고머인 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the acrylate oligomer is characterized in that a urethane acrylate oligomer.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 광경화성 3D 프린팅용 조성물은 경화 전의 점도가 상온에서 1,000cps 이하인 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the photocurable composition for 3D printing is characterized in that the viscosity before curing is 1,000cps or less at room temperature.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 적어도 1종 이상의 단관능성 아크릴레이트 모노머는 4-아크릴로일모르폴린과 에톡시 에톡시 에틸 아크릴레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the at least one or more monofunctional acrylate monomers are characterized in that they include 4-acryloylmorpholine and ethoxy ethoxy ethyl acrylate.
본 발명의 일 측면에 의하면, 전술된 광경화성 3D 프린팅용 조성물을 제조하는 단계와, 상기 광경화성 3D 프린팅용 조성물을 자외선 레이저에 의해 한층씩 경화시켜 경화된 층들이 적층하는 형태로 성형물을 출력하는 단계 및 출력된 3차원 성형물을 후처리하는 단계를 포함하는 3차원 성형물의 제조방법을 제공한다.According to one aspect of the present invention, the step of preparing the above-described photocurable 3D printing composition, and curing the photocurable 3D printing composition layer by layer with an ultraviolet laser to output a molded article in the form of stacking the cured layers It provides a method for manufacturing a three-dimensional molded article including steps and post-processing of the outputted three-dimensional molded article.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 3차원 성형물은 격자구조로 출력된 3차원 성형물인 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the three-dimensional molded article is characterized in that the three-dimensional molded article output in a lattice structure.
본 발명의 일 측면에 의하면, 전술된 광경화성 조성물을 이용하여 3D 프린팅하여 격자구조로 제조된 3D 적층체를 제공한다.According to one aspect of the present invention, a 3D laminate manufactured in a lattice structure by 3D printing using the photocurable composition described above is provided.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 아크릴레이트 올리고머와 적어도 1종 이상의 아크릴레이트 모노머 및 광경화제를 포함하여 상온에서 낮은 점도를 갖는 광경화성 3D 프린팅용 조성물을 형성함으로써, 3D 프린팅의 작업성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.As described above, according to one aspect of the present invention, by forming a photocurable composition for 3D printing having a low viscosity at room temperature, including an acrylate oligomer, at least one acrylate monomer and a photocuring agent, 3D printing It has the advantage of improving workability.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 광경화성 3D 프린팅 조성물에 의해 출력되는 소재는 고무와 같이 일정 수준 이상의 신율과 인열강도를 확보할 수 있으며, 이를 3차원 격자구조의 성형물로 출력함으로써 탄성에 의한 회복성능 외에 충격 흡수 및 우수한 압축강도를 갖는 3차원 성형물을 형성할 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, the material output by the photocurable 3D printing composition can secure a certain level of elongation and tear strength, such as rubber, and output it as a molded product with a three-dimensional lattice structure to improve elasticity. It has the advantage of being able to form a three-dimensional molded article having shock absorption and excellent compressive strength in addition to recovery performance by
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광경화성 3D 프린팅 조성물을 이용한 성형물의 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광경화성 3D 프린팅 조성물을 이용하여 제조된 성형체의 격자구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광경화성 3D 프린팅 조성물을 이용한 성형물의 출력 과정을 보여주는 사진이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a molded article using a photocurable 3D printing composition according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a lattice structure of a molded article manufactured using a photocurable 3D printing composition according to an embodiment of the present invention.
3 is a photograph showing the output process of a molded product using a photocurable 3D printing composition according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. Like reference numerals have been used for like elements throughout the description of each figure.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention. The terms and/or include any combination of a plurality of related recited items or any of a plurality of related recited items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no intervening element exists.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. It should be understood that terms such as "include" or "having" in this application do not exclude in advance the possibility of existence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification. .
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.In addition, each configuration, process, process or method included in each embodiment of the present invention may be shared within a range that does not contradict each other technically.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광경화성 3D 프린팅 조성물을 이용한 성형물의 제조방법을 도시한 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a molded article using a photocurable 3D printing composition according to an embodiment of the present invention.
격자구조의 신장가능한 성형물은 후술할 광경화성 3D 프린팅 조성물을 3D 프린팅하여 제조된다. 광경화성 3D 프린팅 조성물은 SLA 방식 또는 DLP 방식의 3D 프린팅에 모두 적용될 수 있으며, 최종적으로 출력되는 성형물은 고무와 같이 기 설정된 수준의 신율 및 인열강도를 갖는다. An extensible molding having a lattice structure is prepared by 3D printing a photocurable 3D printing composition to be described later. The photocurable 3D printing composition can be applied to both SLA and DLP 3D printing, and the finally output molded article has a predetermined level of elongation and tear strength like rubber.
광경화성 3D 프린팅 조성물의 원료를 준비한다(S110).A raw material for a photocurable 3D printing composition is prepared (S110).
광경화성 수지 적층 조형(Stereo Lithography Apparatus, SLA) 방식 또는 디지털 광학 처리(Digital Light Processing, DLP) 방식의 3D 프린팅을 위한 광경화성 조성물은 경화 이전에 주변 온도에서 균질한 액체 형태로 마련되어야 하며, 점도가 낮고, 빠른 경화속도를 갖는 것이 바람직하다. A photocurable composition for 3D printing using a stereolithography apparatus (SLA) method or a digital light processing (DLP) method must be prepared in a homogeneous liquid form at ambient temperature before curing, and the viscosity It is desirable to have a low and fast curing speed.
본 발명에서 광경화성 3D 프린팅용 조성물은 광경화형 반응성 올리고머인 아크릴레이트 올리고머와 반응성 희석제인 모노머 및 광개시제를 포함한다.In the present invention, the composition for photocurable 3D printing includes a photocurable reactive oligomer, an acrylate oligomer, a reactive diluent, a monomer, and a photoinitiator.
본 발명에 따른 아크릴레이트 올리고머는 광경화성 조성물의 베이스 수지이며, 광 조사시에 반응성 희석제 및 광개시제와 함께 광경화 반응, 예컨대 가교 반응을 일으켜 고분자 결합을 형성한다. The acrylate oligomer according to the present invention is a base resin of a photocurable composition, and forms a polymer bond by causing a photocuring reaction, for example, a crosslinking reaction, together with a reactive diluent and a photoinitiator when irradiated with light.
아크릴레이트 올리고머는 당업계에서 사용하는 것이면 특별한 제한이 없으나, 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머로부터 선택되는 어느 하나일 수 있으며, 바람직하게는 우레탄 아크릴레이트 올리고머가 사용될 수 있다.The acrylate oligomer is not particularly limited as long as it is used in the art, but may be any one selected from urethane acrylate oligomers, polyester acrylate oligomers, and epoxy acrylate oligomers, preferably urethane acrylate oligomers. .
일 예로 우레탄 아크릴레이트 올리고머가 사용될 경우, 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 2 관능 이상의 아크릴레이트 올리고머일 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 반응성 희석제인 모노머 60 내지 70 중량부에 대하여 30 내지 40 중량부의 양으로 함유될 수 있다. For example, when a urethane acrylate oligomer is used, the urethane acrylate oligomer may be a bifunctional or higher functional acrylate oligomer. In addition, the urethane acrylate oligomer according to one embodiment may be contained in an amount of 30 to 40 parts by weight based on 60 to 70 parts by weight of the reactive diluent monomer.
우레탄 아크릴레이트 올리고머의 함량이 40 중량부를 초과할 경우에는, 탄성율이 크게 감소하고 조성물의 점도가 매우 높아져 SLA 또는 DLP 방식의 3D 프린팅에 적용하기 어려워질 수 있으며, 광경화 과정에서 크랙이 발생할 수 있다.When the content of the urethane acrylate oligomer exceeds 40 parts by weight, the elastic modulus is greatly reduced and the viscosity of the composition is very high, making it difficult to apply to SLA or DLP 3D printing, and cracks may occur during photocuring. .
또한, 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 함량이 30 중량부 미만일 경우에는 광경화 조성물의 경화 수축률이 증가하여 최종 제조된 성형물의 기계적 물성이 저하되어 쉽게 깨지거나, 파단이 발생할 수 있다.In addition, when the content of the urethane acrylate oligomer is less than 30 parts by weight, the curing shrinkage of the photocurable composition increases, and thus the mechanical properties of the final molded article are lowered, so that it may easily break or break.
본 발명에 따른 반응성 희석제는 반응성 올리고머와 공중합 가능한 라디칼 경화 가능 아크릴레이트 모노머이며, 아크릴레이트 모노머로는 단관능성 또는 다관능성 아크릴레이트 모노머가 포함될 수 있다.The reactive diluent according to the present invention is a radical curable acrylate monomer copolymerizable with a reactive oligomer, and the acrylate monomer may include a monofunctional or multifunctional acrylate monomer.
단관능성 아크릴레이트 모노머가 사용되는 경우, o-페닐페놀(EO) 아크릴레이트(OPPEA), 2-페닐티오 에틸 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 페놀(EO) 아크릴레이트(PHEA), 페놀(EO)2 아크릴레이트, 페놀(EO)4 아크릴레이트, 페놀(EO)6 아크릴레이트, 에톡시 에톡시 에틸 아크릴레이트(EOEOEA), 스테아릴 아크릴레이트, 아크릴로일 모르폴린(ACMO)로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 단관능성 아크릴레이트가 포함될 수 있다.When monofunctional acrylate monomers are used, o-phenylphenol (EO) acrylate (OPPEA), 2-phenylthio ethyl acrylate, benzyl acrylate, lauryl acrylate, isodecyl acrylate, phenol (EO) acrylate Ethoxy Ethoxy Ethyl Acrylate (EOEOEA), Stearyl Acrylate , Acryloyl Morpholine At least one or more monofunctional acrylates selected from (ACMO) may be included.
또한, 다관능성 아크릴레이트 모노머로는 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 디프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 비스페놀A (EO)4 디아크릴레이트, 비스페놀A (EO)3 디아크릴레이트, 비스페놀A (EO)10 디아크릴레이트, 비스페놀A (EO)20 디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜300 디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜600 디아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜400 디아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜750 디아크릴레이트로부터 선택되는 이관능성 아크릴레이트 모노머와, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 (EO)3 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 (EO)6 트리아크릴레이트 트리메틸올프로판 (EO)9 트리아크릴레이트로부터 선택되는 삼관능성 아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종 이상의 다관능성 아크릴레이트 모노머가 포함될 수 있다.In addition, as the multifunctional acrylate monomer, tripropylene glycol diacrylate, dipropylene glycol diacrylate, bisphenol A (EO) 4 diacrylate, bisphenol A (EO) 3 diacrylate, bisphenol A (EO) 10 diacrylate, Difunctional acrylate monomer selected from acrylate, bisphenol A (EO) 20 diacrylate, polyethylene glycol 300 diacrylate, polyethylene glycol 600 diacrylate, polypropylene glycol 400 diacrylate, and polypropylene glycol 750 diacrylate And, at least a trifunctional acrylate monomer selected from trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane (EO) 3 triacrylate, trimethylolpropane (EO) 6 triacrylate and trimethylolpropane (EO) 9 triacrylate One or more polyfunctional acrylate monomers may be included.
본 발명의 일 실시예에 따른 아크릴레이트 모노머로는 단관능성 아크릴레이트 모노머 및 다관능성 아크릴레이트 모노머 중 적어도 1종 이상을 포함하여 구성될 수 있으며, 단관능성 아크릴레이트 모노머를 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다.The acrylate monomer according to an embodiment of the present invention may include at least one of a monofunctional acrylate monomer and a multifunctional acrylate monomer, and include at least one monofunctional acrylate monomer. desirable.
일 예로, 1종 이상의 단관능성 아크릴레이트 모노머가 반응성 희석제로 적용되는 경우, 광경화성 3D 프린팅용 조성물의 상온(25℃)에서의 점도를 낮게 조절하여 3D 프린팅의 작업성을 향상시킬 수 있으며, 조성물의 경화 수축성도 낮출 수 있다.For example, when one or more monofunctional acrylate monomers are applied as a reactive diluent, the workability of 3D printing can be improved by adjusting the viscosity of the photocurable 3D printing composition at room temperature (25° C.) to a low level. Curing shrinkage of the can also be lowered.
1종 이상의 단관능성 아크릴레이트 모노머는 분자량 100 내지 500 이하의 아크릴레이트 모노머일 수 있다.The at least one monofunctional acrylate monomer may be an acrylate monomer having a molecular weight of 100 to 500 or less.
특히, 광경화 조성물의 점도를 조절함과 동시에, 조성물의 분산성 및 결합력을 향상시켜 성형물의 기계적 강도 및 유연성을 일정 수준 이상으로 조절하기 위하여 o-페닐페놀(EO)아크릴레이트(OPPEA), 페놀(EO)아크릴레이트(PHEA), 페놀(EO)2 아크릴레이트(PHEA-2), 페놀(EO)4 아크릴레이트(PHEA-4) 중 2종 이상을 포함할 수 있다.In particular, o-phenylphenol (EO) acrylate (OPPEA), phenol in order to control the viscosity of the photocurable composition and improve the dispersibility and bonding strength of the composition to control the mechanical strength and flexibility of the molded product to a certain level or higher It may include at least two of (EO) acrylate (PHEA), phenol (EO) 2 acrylate (PHEA-2), and phenol (EO) 4 acrylate (PHEA-4).
또한, 1종 이상의 단관능 아크릴레이트 모노머는 적어도 1종은 0℃ 미만의 유리전이온도(Tg)를 갖는 단관능 아크릴레이트 모노머가 더 포함될 수 있다.In addition, at least one kind of monofunctional acrylate monomer having a glass transition temperature (T g ) of less than 0 ° C may be further included in the one or more kinds of monofunctional acrylate monomers.
유리전이온도(Tg)가 0℃ 미만인 단관능 아크릴레이트 모노머는 성형물의 유연성을 높여 신장율을 향상시킬 수 있으며, 접착력이 우수하고 경화 속도에 기여한다.The monofunctional acrylate monomer having a glass transition temperature (T g ) of less than 0° C. can improve the elongation rate by increasing the flexibility of the molded product, has excellent adhesive strength, and contributes to the curing speed.
유리전이온도(Tg)가 0℃ 미만의 단관능 아크릴레이트 모노머로는 라우릴 아크릴레이트(LA), 이소데실 아크릴레이트(IDA) 및 에톡시 에톡시 에틸 아크릴레이트(EOEOEA)가 포함될 수 있으며, 바람직하게는 에톡시 에톡시 에틸 아크릴레이트(EOEOEA)가 포함될 수 있다.Monofunctional acrylate monomers having a glass transition temperature (T g ) of less than 0 ° C may include lauryl acrylate (LA), isodecyl acrylate (IDA) and ethoxy ethoxy ethyl acrylate (EOEOEA), Preferably, ethoxy ethoxy ethyl acrylate (EOEOEA) may be included.
또한, 1종 이상의 단관능성 아크릴레이트 모노머는 유리전이온도(Tg)가 50℃ 이상인 단관능 아크릴레이트 모노머를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.In addition, the one or more monofunctional acrylate monomers may include at least one monofunctional acrylate monomer having a glass transition temperature (T g ) of 50°C or higher.
단관능 아크릴레이트 모노머의 유리전이온도(Tg)가 50℃보다 낮으면 성형물의 강도가 저하될 수 있으며, 이 때, 유리전이온도(Tg)가 50℃ 이상인 단관능 아크릴레이트 모노머로는 4-아크릴로일모르폴린(ACMO)이 포함될 수 있다.If the glass transition temperature (T g ) of the monofunctional acrylate monomer is lower than 50 ° C, the strength of the molded article may decrease. At this time, the monofunctional acrylate monomer having a glass transition temperature (T g ) of 50 ° C or more -Acryloylmorpholine (ACMO) may be included.
전술한 바와 같이, 반응성 희석제인 아크릴레이트 모노머는 우레탄 아크릴레이트 올리고머 30 내지 40 중량부에 대하여 60 내지 70 중량부로 함유될 수 있다.As described above, the reactive diluent, the acrylate monomer, may be contained in an amount of 60 to 70 parts by weight based on 30 to 40 parts by weight of the urethane acrylate oligomer.
일 예로, 본 발명의 반응성 희석제가 1종 이상의 단관능성 아크릴레이트 모노머를 포함하는 경우, 1종 이상의 단관능성 아크릴레이트 모노머 60 내지 70 중량부에는 유리전이온도(Tg)가 0℃ 미만인 단관능 아크릴레이트 모노머와 유리전이온도(Tg)가 50℃ 이상인 단관능 아크릴레이트 모노머가 20 내지 30 중량부의 범위로 포함될 수 있다. 이 때, 유리전이온도(Tg)가 0℃ 미만인 단관능 아크릴레이트 모노머는 1 내지 10 중량부이며, 유리전이온도(Tg)가 50℃ 이상인 단관능 아크릴레이트 모노머는 10 내지 20 중량부의 범위로 함유될 수 있다.For example, when the reactive diluent of the present invention includes one or more monofunctional acrylate monomers, 60 to 70 parts by weight of the one or more monofunctional acrylate monomers have a glass transition temperature (T g ) of less than 0 ° C. A rate monomer and a monofunctional acrylate monomer having a glass transition temperature (T g ) of 50° C. or higher may be included in an amount of 20 to 30 parts by weight. At this time, the monofunctional acrylate monomer having a glass transition temperature (T g ) of less than 0 ° C is 1 to 10 parts by weight, and the monofunctional acrylate monomer having a glass transition temperature (T g ) of 50 ° C or more is in the range of 10 to 20 parts by weight. may contain.
광개시제는 광원으로부터 에너지를 흡수하여 라디칼 혹은 양이온을 생성시킴으로써 광경화 조성물의 광중합 반응을 개시시킨다.A photoinitiator initiates a photopolymerization reaction of a photocurable composition by absorbing energy from a light source and generating radicals or cations.
광개시제는 350 내지 420nm의 파장 범위의 광을 흡수하는 광개시제로 당업계에서 사용하는 것이라면 특별히 제한이 없으나, 포스핀 옥사이드계 광개시제가 바람직하다.The photoinitiator is not particularly limited as long as it is used in the art as a photoinitiator absorbing light in a wavelength range of 350 to 420 nm, but a phosphine oxide-based photoinitiator is preferable.
그 예로는 디페닐-(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥사이드, 에틸-(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐-포스피네이트, 페닐-비스-(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥사이드 등이 포함될 수 있다.Examples include diphenyl-(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide, ethyl-(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenyl-phosphinate, phenyl-bis-(2,4,6- trimethylbenzoyl)-phosphine oxide and the like may be included.
본 발명에 있어서 광개시제는 전체 광경화 조성물 내에서 0.1 중량% 내지 5 중량%의 범위로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 2 중량%의 범위로 포함될 수 있다.In the present invention, the photoinitiator may be included in the range of 0.1% by weight to 5% by weight, preferably in the range of 0.5% by weight to 2% by weight in the total photocurable composition.
광개시제가 0.1 중량% 미만일 경우에는 광경화 조성물의 내부 경화가 이루어지기 어려워 성형물의 적층 형성 시 무너짐이 발생하거나 미경화가 발생되므로, 성형물의 기계적 물성이 저하된다. 반면, 광개시제가 5 중량%를 초과하면 과경화가 발생되어 성형물에 크랙을 유발할 수 있고, 성형물에 황변이 심하게 나타날 수 있다.When the amount of the photoinitiator is less than 0.1% by weight, it is difficult to internally cure the photocurable composition, causing collapse or non-curing of the molded product during laminated formation, thereby degrading the mechanical properties of the molded product. On the other hand, if the photoinitiator exceeds 5% by weight, overcuring may occur, causing cracks in the molded article and severe yellowing of the molded article.
한편, 본 발명의 광경화성 3D 프린팅용 조성물은 필요에 따라 유색 안료가 더 포함할 수 있다.On the other hand, the photocurable composition for 3D printing of the present invention may further include a colored pigment as needed.
유색 안료는 전체 광경화성 조성물 내에서 0.05 중량% 내지 2 중량%로 포함될 수 있다. 유색 안료가 위의 중량 비율을 벗어날 경우에는 조성물의 색소 조정이 용이하지 않다.The color pigment may be included in an amount of 0.05% to 2% by weight in the total photocurable composition. If the color pigment is out of the above weight ratio, it is not easy to adjust the color of the composition.
일 예로, 유색 안료로 카본 블랙 안료, 금속산화물 안료 및 흑연 안료로 이루어진 군 중에서 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있으며, 카본 블랙 안료를 사용하는 것이 보다 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.For example, as a color pigment, any one selected from the group consisting of a carbon black pigment, a metal oxide pigment, and a graphite pigment may be used, and it is more preferable to use a carbon black pigment, but is not limited thereto.
준비된 광경화성 3D 프린팅용 조성물의 원료들을 기 설정된 비율로 혼합하여 광경화성 조성물을 형성한다(S120).A photocurable composition is formed by mixing raw materials of the prepared photocurable 3D printing composition in a preset ratio (S120).
전술한 바와 같이, 본 발명의 광경화성 3D 프린팅용 조성물이 혼합되는 기 설정된 비율은 우레탄 아크릴레이트 올리고머 30 내지 40 중량부에 대하여 아크릴레이트 모노머 60 내지 70 중량부일 수 있다. As described above, the preset mixing ratio of the photocurable 3D printing composition of the present invention may be 60 to 70 parts by weight of the acrylate monomer based on 30 to 40 parts by weight of the urethane acrylate oligomer.
또한, 아크릴레이트 모노머가 1종 이상의 단관능 아크릴레이트 모노머를 포함하는 경우, 아크릴레이트 모노머에는 유리전이온도(Tg)가 0℃ 미만인 단관능 아크릴레이트 모노머 1 내지 10 중량부와 유리전이온도(Tg)가 50℃ 이상인 단관능 아크릴레이트 모노머 10 내지 20 중량부가 포함될 수 있으며, 나머지는 그 외의 단관능 아크릴레이트로서 조성물의 분산성, 수축률 유지 및 점도를 낮추기 위한 단관능성 아크릴레이트 모노머가 함유될 수 있다. In addition, when the acrylate monomer includes one or more monofunctional acrylate monomers, the acrylate monomer includes 1 to 10 parts by weight of a monofunctional acrylate monomer having a glass transition temperature (T g ) of less than 0 ° C and a glass transition temperature (T g ) may include 10 to 20 parts by weight of a monofunctional acrylate monomer having a temperature of 50 ° C or higher, and the rest may contain monofunctional acrylate monomers for dispersibility, maintaining shrinkage and lowering the viscosity of the composition as other monofunctional acrylates. there is.
광개시제는 전체 광경화 조성물 내에서 0.1 중량% 내지 5 중량%의 범위로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 2 중량%의 범위로 포함될 수 있다.The photoinitiator may be included in the range of 0.1% by weight to 5% by weight, preferably in the range of 0.5% by weight to 2% by weight in the total photocurable composition.
광경화성 조성물에는 필요에 따라 유색 안료가 내에서 0.05 중량% 내지 2 중량% 더 포함될 수 있다.The photocurable composition may further include 0.05% by weight to 2% by weight of a colored pigment, if necessary.
3D 프린팅용 조성물은 액체 상태로 형성되며, 각 원료들은 혼합 후 50℃ 이상에서 1시간 이상 교반하여 혼합하되, 각각의 재료들이 완전히 용해되고 균일하게 분산된 상태로 형성될 때까지 교반 과정이 수행된다.The composition for 3D printing is formed in a liquid state, and each raw material is mixed by stirring at 50 ° C or higher for 1 hour or more after mixing, and the stirring process is performed until each material is completely dissolved and formed in a uniformly dispersed state. .
본 발명에 따른 광경화성 3D 프린팅용 조성물은 상온(25℃)에서의 점도가 1,000cps 이하이며, 바람직하게는 500cps 이하일 수 있다. 조성물의 점도가 1,000cps를 초과할 경우, 3D 프린팅의 작업성이 저하될 수 있다. The photocurable composition for 3D printing according to the present invention may have a viscosity of 1,000 cps or less, preferably 500 cps or less, at room temperature (25° C.). When the viscosity of the composition exceeds 1,000 cps, workability of 3D printing may deteriorate.
준비된 광경화성 3D 프린팅용 조성물을 이용하여 3차원 구조의 성형물을 출력한다(S130).A molded article having a three-dimensional structure is output using the prepared photocurable 3D printing composition (S130).
전술한 바와 같이 본 발명의 3D 프린팅용 조성물의 출력은 SLA 방식 또는 DLP 방식의 3D 프린터에 의해 수행될 수 있다.As described above, the output of the composition for 3D printing of the present invention may be performed by a 3D printer of the SLA method or the DLP method.
SLA 방식 및 DLP 방식은 수조에 액체 상태의 광경화성 조성물을 투입하고 수직 방향(Z축)으로 상승 또는 하강하면서 자외선 레이저로 경화시켜 성형물을 한층씩 적층하는 형태로 출력한다.In the SLA method and the DLP method, a liquid photocurable composition is put into a water tank and cured with an ultraviolet laser while rising or falling in a vertical direction (Z-axis), and output in the form of stacking moldings one by one.
본 발명의 광경화성 3D 프린터용 조성물을 이용한 3D 프린터 출력은 385nm 또는 405nm의 파장의 자외선을 조사하여 출력물을 경화시킬 수 있다.3D printer output using the photocurable 3D printer composition of the present invention can cure the output by irradiating ultraviolet rays of a wavelength of 385nm or 405nm.
한편, 3D 프린터를 이용한 출력을 진행하기 전에, 격자구조의 성형물 출력을 위한 설계가 선행된다. 이후, 설계된 성형물의 출력하기 위한 조건(출력 속도, 출력 레이어 높이, 두께, 온도 및 노즐 사이즈 등)을 프린터에 입력하는 슬라이싱이 수행되며, 입력된 출력 조건에 따라 3D 프린팅이 수행된다.On the other hand, before proceeding with the output using the 3D printer, the design for the output of the molding of the lattice structure is preceded. Thereafter, slicing is performed in which conditions for outputting the designed molding (printing speed, output layer height, thickness, temperature, nozzle size, etc.) are input to the printer, and 3D printing is performed according to the input output conditions.
3D 프린터에서 출력된 성형물의 후처리가 수행된다(S140).Post-processing of the molded object output from the 3D printer is performed (S140).
3D 프린팅이 완료되면 출력물을 프린터로부터 분리시키고, 출력물로부터 서포터가 제거된다. 이 때, 서포터의 흔적이 출력물에 남을 수 있기 때문에, 출력물의 표면은 필요에 따라 연마될 수 있다.When 3D printing is completed, the output is separated from the printer and the supporter is removed from the output. At this time, since traces of the supporter may remain on the printed object, the surface of the printed object may be polished as needed.
한편, SLA 방식이나 DLP 방식의 3D 프린팅은 성형물의 표면에 광경화성 조성물이 일부 잔존하고 있을 수 있으며, 그로 인해 잔류 조성물을 제거하기 위한 세척 과정이 요구된다. 따라서 서포터가 분리된 출력물에 대하여 잔류 이물질 및 잔류 조성물의 제거를 위한 세척이 수행될 수 있다.On the other hand, in SLA or DLP 3D printing, some of the photocurable composition may remain on the surface of the molding, and therefore, a washing process is required to remove the remaining composition. Therefore, washing to remove residual foreign substances and residual composition may be performed on the output from which the supporter is separated.
세척이 완료된 출력물은 UV 경화가 2차로 수행되어, 최종적으로 성형물의 제작이 완료된다.The washed output is subjected to second UV curing, and finally, the production of the molded product is completed.
본 발명에 따른 광경화성 3D 프린팅용 조성물에 의해 형성되는 출력물은 인열강도가 8kN/m 이상이고, 경도(Shore A)가 55 내지 70 수준인 특징이 구현된다.The output formed by the photocurable 3D printing composition according to the present invention has a tear strength of 8 kN/m or more and a hardness (Shore A) of 55 to 70.
또한, 본 발명에 따른 광경화성 3D 프린팅용 조성물에 의해 형성되는 출력물은 고무와 같이 신장 가능한 성질을 구현하기 위하여 출력물의 소재가 갖는 인장 신율이 100% 이상으로 구현될 수 있다.In addition, the printout formed by the photocurable 3D printing composition according to the present invention may have a tensile elongation of 100% or more in order to implement rubber-like stretchable properties.
나아가, 본 발명에 따른 광경화성 3D 프린팅용 조성물에 의한 출력물은 격자구조를 갖는 3차원 성형물로서, 격자구조로 구현된 성형물의 인장 신율은 150% 이상인 특징이 구현된다. Furthermore, the output of the photocurable 3D printing composition according to the present invention is a three-dimensional molded article having a lattice structure, and the tensile elongation of the molded article implemented in the lattice structure is 150% or more.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광경화성 3D 프린팅용 조성물을 이용하여 프린팅된 성형체의 격자구조를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a lattice structure of a molded article printed using a photocurable 3D printing composition according to an embodiment of the present invention.
도 2(a)는 본 발명의 일 실시예의 광경화성 조성물로 프린팅된 3차원 격자 구조의 출력물로서, 체심입방격자(Body-Centered Cubic Lattice, BCC Lattice)구조이며, 도 2(b)는 팽창성 벌집(Honeycomb Auxetic) 구조 및 도 2(c)는 옥텟 트러스(Octet Truss) 격자구조를 각각 도시한 것이다.Figure 2 (a) is an output of a three-dimensional lattice structure printed with a photocurable composition of an embodiment of the present invention, which is a Body-Centered Cubic Lattice (BCC Lattice) structure, and Figure 2 (b) is an expandable honeycomb (Honeycomb Auxetic) structure and FIG. 2(c) show an octet truss lattice structure, respectively.
격자구조는 대칭성의 규칙에 따라 반복적으로 배열된 구조로서, 3D 프린팅 기술을 활용한 3차원의 격자구조 출력은 여러 산업분야의 제품에 대하여 다양한 응용을 가능하게 할 수 있다.The lattice structure is a structure that is repeatedly arranged according to the rules of symmetry, and the output of the 3D lattice structure using 3D printing technology can enable various applications for products in various industries.
특히, 고무와 같은 성질을 갖는 재료를 적용하여 격자구조의 성형물을 출력할 경우, 3D 프린팅된 격자구조는 변형 가능성이 매우 높음과 동시에 기계적인 특성 역시 우수한 것으로 알려져 있다.In particular, when a molded article having a lattice structure is output by applying a material having properties such as rubber, it is known that the 3D printed lattice structure has a very high deformability and excellent mechanical properties.
도 2(a)의 BCC 격자구조는 Body-Centered 격자와 단순한 큐빅(Cubic) 격자를 단일 구조로 결합한 것이며, 탄성 응답과 좌굴 응답을 모두 결합하여 에너지 소산에 유리한 구조이다.The BCC lattice structure of FIG. 2(a) combines a body-centered lattice and a simple cubic lattice into a single structure, and is advantageous for energy dissipation by combining both elastic response and buckling response.
도 2(b)의 팽창성 벌집구조(Honeycomb Auxetic)는 에너지 흡수율이 높아 충격 흡수용의 부재로 유리하다. 또한, 옥텟 트러스(Octet Truss) 격자구조는 강도 대 밀도 비율이 높은 구조로서 경량 구조가 요구되는 제품에 유리하며, 높은 압축강도와 높은 탄성도를 갖는 구조물에 유리하다.The expandable honeycomb structure (Honeycomb Auxetic) of FIG. 2 (b) has a high energy absorption rate and is advantageous as a member for shock absorption. In addition, the octet truss lattice structure is a structure with a high strength-to-density ratio and is advantageous for products requiring a lightweight structure, and is advantageous for a structure having high compressive strength and high elasticity.
전술한 바와 같이, 본 발명의 광경화성 조성물을 이용해 출력한 3D 출력물은 그 자체로서 파단신율이 100% 이상으로 고무와 같은 성질을 구현할 수 있는데, 출력물의 3차원 구조를 도 2에 개시된 격자구조로 구현함으로써 최종 성형물의 파단신율을 향상시키기에 유리하다. As described above, the 3D printed object printed using the photocurable composition of the present invention can realize rubber-like properties with an elongation at break of 100% or more. By implementing it, it is advantageous to improve the elongation at break of the final molded product.
나아가, 본 발명의 광경화성 조성물을 이용하여 출력된 격자구조의 성형물은 탄성에 의한 회복성능 외에 충격 흡수 및 우수한 압축강도도 확보할 수 있다. Furthermore, a molded article having a lattice structure printed using the photocurable composition of the present invention can secure shock absorption and excellent compressive strength in addition to recovery performance by elasticity.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광경화성 3D 프린팅용 조성물을 이용한 성형물의 출력 과정을 보여주는 사진이다.3 is a photograph showing the output process of a molding using a photocurable 3D printing composition according to an embodiment of the present invention.
이하에서는, 발명의 구체적인 실시예를 통해 발명의 작용, 효과를 보다 구체적으로 살펴보기로 한다. Hereinafter, the operation and effect of the invention will be examined in more detail through specific examples of the invention.
실시예Example
하기 실시예 및 비교예에서 사용된 화합물들은 표 1과 같다.The compounds used in the following Examples and Comparative Examples are shown in Table 1.
전이온도
(℃)glass
transition temperature
(℃)
cps(25℃)viscosity
cps(25℃)
4-Acryloylmorpholine (ACMO)
o-Phenylphenol EO Acrylate (OPPEA)
(PHEA)Phenol(EO)Acrylate
(PHEA)
Ethoxy ethoxy ethyl acrylate (EOEOEA)
(IDA)
Isodecyl Acrylate
(IDA)
Trimethylpropanetri-acrylate (TMPTA)
(실시예 1)(Example 1)
우레탄 아크릴레이트 올리고머 30 중량부, 단관능 아크릴레이트 모노머로서 4-아크릴로일모르폴린(ACMO) 10 중량부, o-페닐페놀(EO) 아크릴레이트(OPPEA) 10 중량부, 페놀(EO) 아크릴레이트(PHEA) 40 중량부, 에톡시 에톡시 에틸 아크릴레이트 (EOEOEA) 10 중량부 및 광개시제로서 페닐-비스-(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥사이드를 전체 조성물에 대하여 1.2 중량%으로 포함하도록 혼합하고, 이를 50℃ 이상에서 1시간 이상 교반하여 광경화성 3D 프린팅용 조성물을 제조하였다.30 parts by weight of urethane acrylate oligomer, 10 parts by weight of 4-acryloylmorpholine (ACMO) as a monofunctional acrylate monomer, 10 parts by weight of o-phenylphenol (EO) acrylate (OPPEA), phenol (EO) acrylate (PHEA) 40 parts by weight, ethoxy ethoxy ethyl acrylate (EOEOEA) 10 parts by weight and phenyl-bis-(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide as a photoinitiator at 1.2% by weight based on the total composition Mixed to include, and stirred at 50 ° C. or more for 1 hour or more to prepare a photocurable 3D printing composition.
(실시예 2 내지 4)(Examples 2 to 4)
아래 표 2에 기재된 조성으로 실시예 1과 같은 방법에 의해 광경화성 3D 프린팅용 조성물을 제조하였다.A photocurable composition for 3D printing was prepared by the same method as in Example 1 with the composition shown in Table 2 below.
(비교예 1 내지 6)(Comparative Examples 1 to 6)
아래 표 2에 기재된 조성으로 실시예 1과 같은 방법에 의해 광경화성 3D 프린팅용 조성물을 제조하였다.A photocurable composition for 3D printing was prepared by the same method as in Example 1 with the composition shown in Table 2 below.
(시편 제작 및 평가 방법)(Specimen production and evaluation method)
위의 실시예 및 비교예에서 제조된 광경화성 조성물에 대하여 3D 프린팅을 통해 시험 시편을 출력하여 물성을 평가하였다. 경화 전의 광경화성 조성물에 대하여 상온(25℃)에서의 점도를 측정하였다. 또한, 경화된 시험 시편에 대하여 경도(Shore A), 인열강도, 파단신율 및 반발탄성에 대한 물성을 평가하였다.Test specimens were output through 3D printing with respect to the photocurable compositions prepared in the above Examples and Comparative Examples to evaluate physical properties. The viscosity at room temperature (25°C) of the photocurable composition before curing was measured. In addition, physical properties of hardness (Shore A), tear strength, elongation at break, and rebound resilience were evaluated for the cured test specimen.
본 발명에 따른 광경화성 조성물에 의해 출력된 시험 시편의 경도는 일반 고무, 연질 고무, 엘라스토머 등에 대하여 적용되는 쇼어(Shore) 경도 A-Type에 의해 측정되었다.The hardness of the test specimen printed by the photocurable composition according to the present invention was measured by Shore hardness A-Type applied to general rubber, soft rubber, elastomer, and the like.
또한, 신율은 UTM(Universal Testing Machine)을 이용하여 ASTM D412 규격에 따라 측정되었으며, 인열강도는 ASTM D624에 의거하여, 반발탄성은 ISO 4662에 의거하여 각각 측정되었다.In addition, elongation was measured according to the ASTM D412 standard using a universal testing machine (UTM), tear strength was measured according to ASTM D624, and rebound elasticity was measured according to ISO 4662, respectively.
표 3은 실시예 및 비교예의 조성물에 의해 제조된 시험 시편의 물성 평가 결과를 나타낸 것이다.Table 3 shows the evaluation results of the physical properties of the test specimens prepared by the compositions of Examples and Comparative Examples.
표 3을 참조하여 보면, 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 함량이 40 중량부를 초과하여 사용하는 경우(비교예 3 내지 6), 상온에서의 광경화 조성물의 점도가 1,000 cps를 초과하여 SLA 방식 또는 DLP 방식의 3D 프린팅에 적합하지 않음을 확인할 수 있다.Referring to Table 3, when the content of the urethane acrylate oligomer is used in excess of 40 parts by weight (Comparative Examples 3 to 6), the viscosity of the photocurable composition at room temperature exceeds 1,000 cps, so that the SLA method or DLP method It can be confirmed that it is not suitable for 3D printing.
o-페닐페놀(EO)아크릴레이트(OPPEA) 또는 페놀(EO)아크릴레이트(PHEA)와 같은 단관능 아크릴레이트 모노머를 포함하지 않거나 어느 1종만 포함하는 경우(비교예 1, 2, 3 및 6), 경화된 시편은 매우 소프트하고 높은 반발탄성 값을 갖는 것을 확인할 수 있으나, 비교예 1 내지 3 및 6의 시편은 파단신율과 인열강도가 낮아 오히려 깨지기 쉬운 문제가 있다.o-Phenylphenol (EO) acrylate (OPPEA) or phenol (EO) acrylate (PHEA), such as monofunctional acrylate monomers are not included or only one is included (Comparative Examples 1, 2, 3 and 6) , It can be seen that the hardened specimens are very soft and have high rebound resilience values, but the specimens of Comparative Examples 1 to 3 and 6 have low elongation at break and tear strength, so they are rather brittle.
또한, 실시예 2는 실시예 1에 대하여 안료로서 카본블랙을 더 포함한 경우이며, 안료가 첨가됨에 따라 파단신율 및 반발탄성 값이 안료 사용 전 대비 다소 낮아졌지만, 신율 100% 이상 및 인열강도 8 kN/m 이상의 기준을 만족하는 것을 확인할 수 있어, 전체 조성물의 0.1 중량% 수준으로 안료를 첨가하는 정도는 소재의 물성에 큰 변화가 없음을 확인할 수 있다.In addition, Example 2 is a case in which carbon black is further included as a pigment compared to Example 1, and as the pigment is added, the elongation at break and the rebound resilience value are slightly lower than before the use of the pigment, but the elongation is 100% or more and the tear strength is 8 It can be confirmed that the criterion of kN / m or more is satisfied, and it can be confirmed that the degree of adding the pigment at a level of 0.1% by weight of the total composition does not significantly change the physical properties of the material.
실시예 1 내지 4는 단관능성 아크릴레이트 모노머만을 1종 이상 포함하되, 유리전이온도가 0℃보다 낮은 에톡시 에톡시 에틸 아크릴레이트(EOEOEA)와 유리전이온도가 50℃보다 높은 4-아크릴로일모르폴린(ACMO)을 동시에 포함하며, o-페닐페놀(EO) 아크릴레이트(OPPEA) 또는 페놀(EO) 아크릴레이트(PHEA)의 아크릴레이트 모노머를 포함하고 있다.Examples 1 to 4 include only one or more monofunctional acrylate monomers, but ethoxy ethoxy ethyl acrylate (EOEOEA) having a glass transition temperature lower than 0 ° C and 4-acryloyl having a glass transition temperature higher than 50 ° C It contains morpholine (ACMO) at the same time, and an acrylate monomer of o-phenylphenol (EO) acrylate (OPPEA) or phenol (EO) acrylate (PHEA).
실시예 1 내지 4의 경우, 경화 전 조성물의 상온에서의 점도도 1,000cps보다 낮아 3D 프린팅의 작업이 매우 용이해지는 장점이 있다.In the case of Examples 1 to 4, the viscosity at room temperature of the composition before curing is also lower than 1,000cps, which has the advantage of making 3D printing very easy.
또한, 실시예 1 내지 4에 의해 제조된 시험 시편으로부터, 경화된 소재 자체의 경도가 일반 고무 수준(예를 들면, 연필 지우개 내지 자동차 타이어 수준, Shore A 경도 55 내지 65)으로 구현될 수 있음도 확인할 수 있다.In addition, from the test specimens prepared in Examples 1 to 4, the hardness of the cured material itself can be implemented at the level of general rubber (eg, pencil eraser to car tire level, Shore A hardness 55 to 65) You can check.
게다가, 실시예 1 내지 4의 조성물은 100% 이상의 파단신율을 갖는 소재의 구현이 가능하므로, 이러한 조성물을 이용하여 3차원의 격자구조 성형물을 출력하여 보다 더 향상된 신율을 갖는 성형물을 제조할 수 있다. In addition, since the compositions of Examples 1 to 4 can realize a material having an elongation at break of 100% or more, a molded product having a more improved elongation can be manufactured by outputting a three-dimensional lattice structure molding using such a composition. .
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present embodiment, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Therefore, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but to explain, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of this embodiment should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of rights of this embodiment.
도 1에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 각각의 도면에 기재된 과정의 순서를 변경하여 실행하거나 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 1은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.Although each process is described as sequentially executed in FIG. 1 , this is merely an example of the technical idea of one embodiment of the present invention. In other words, those skilled in the art to which an embodiment of the present invention pertains may change the order of the processes described in each drawing and execute one or more of the processes without departing from the essential characteristics of the embodiment of the present invention. Since it will be possible to apply various modifications and variations by executing the process in parallel, FIG. 1 is not limited to a time-series order.
한편, 도 1에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Meanwhile, the processes shown in FIG. 1 can be implemented as computer readable codes on a computer readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all types of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. That is, computer-readable recording media include magnetic storage media (eg, ROM, floppy disk, hard disk, etc.), optical reading media (eg, CD-ROM, DVD, etc.) and carrier waves (eg, Internet Transmission through) and the same storage medium. In addition, the computer-readable recording medium may be distributed to computer systems connected through a network to store and execute computer-readable codes in a distributed manner.
Claims (10)
아크릴레이트 올리고머인 베이스 수지;
적어도 1종 이상의 라디칼 경화 가능 아크릴레이트 모노머; 및
광 개시제를 포함하고,
상기 적어도 1종 이상의 아크릴레이트 모노머는 유리전이온도(Tg)가 0℃ 미만인 에톡시 에톡시 에틸 아크릴레이트와 유리전이온도(Tg)가 50℃ 이상인 4-아크릴로일모르폴린을 포함하며,
상기 아크릴레이트 올리고머 30 내지 40 중량부에 대하여 상기 적어도 1종 이상의 아크릴레이트 모노머는 60 내지 70 중량부의 양으로 포함되되, 상기 아크릴레이트 모노머는 상기 에톡시 에톡시 에틸 아크릴레이트와 상기 4-아크릴로일모르폴린의 합이 20 내지 30 중량부의 범위로 포함되고,
상기 광경화성 3D 프린팅용 조성물은 경화 전의 점도가 상온에서 1,000cps 이하인 것을 특징으로 하는 광경화성 3D 프린팅용 조성물.A composition for photocurable 3D printing for outputting an extensible article having a lattice structure,
a base resin that is an acrylate oligomer;
At least one or more radical curable acrylate monomers; and
a photoinitiator;
The at least one acrylate monomer includes ethoxy ethoxy ethyl acrylate having a glass transition temperature (T g ) of less than 0 ° C and 4-acryloylmorpholine having a glass transition temperature (T g ) of 50 ° C or more,
The at least one acrylate monomer is included in an amount of 60 to 70 parts by weight based on 30 to 40 parts by weight of the acrylate oligomer, and the acrylate monomers are the ethoxy ethoxy ethyl acrylate and the 4-acryloyl the sum of morpholine is included in the range of 20 to 30 parts by weight;
The photocurable 3D printing composition is a photocurable 3D printing composition, characterized in that the viscosity before curing is 1,000cps or less at room temperature.
상기 적어도 1종 이상의 아크릴레이트 모노머는,
단관능성 아크릴레이트 모노머인 것을 특징으로 하는 광경화성 3D 프린팅용 조성물.According to claim 1,
The at least one acrylate monomer,
A photocurable composition for 3D printing, characterized in that it is a monofunctional acrylate monomer.
상기 단관능성 아크릴레이트 모노머는 페놀(EO)아크릴레이트(PHEA)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 광경화성 3D 프린팅용 조성물.According to claim 2,
The monofunctional acrylate monomer further comprises phenol (EO) acrylate (PHEA), photocurable 3D printing composition.
상기 아크릴레이트 올리고머는,
우레탄 아크릴레이트 올리고머인, 광경화성 3D 프린팅용 조성물.According to claim 1,
The acrylate oligomer,
A urethane acrylate oligomer, a photocurable composition for 3D printing.
상기 광경화성 3D 프린팅용 조성물을 자외선 레이저에 의해 한층씩 경화시켜 경화된 층들이 적층하는 형태로 성형물을 출력하는 단계; 및
출력된 3차원 성형물을 후처리하는 단계
를 포함하는 3차원 성형물의 제조방법.Preparing a photocurable composition for 3D printing according to any one of claims 1, 2, 4 and 5;
Curing the photocurable 3D printing composition layer by layer with an ultraviolet laser to output a molded article in the form of stacking the cured layers; and
Post-processing the output 3D molding
Method for producing a three-dimensional molding comprising a.
상기 3차원 성형물은,
격자구조로 출력된 3차원 성형물인 것을 특징으로 하는 3차원 성형물의 제조방법.According to claim 8,
The three-dimensional molding,
A method for producing a three-dimensional molded product, characterized in that the three-dimensional molded product output in a lattice structure.
A 3D laminate manufactured in a lattice structure by 3D printing using the photocurable composition according to any one of claims 1, 2, 4 and 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220170689A KR102574925B1 (en) | 2022-12-08 | 2022-12-08 | Photocurable 3D Printing Composition for Manufacturing Stretchable Lattice-Structured Object |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220170689A KR102574925B1 (en) | 2022-12-08 | 2022-12-08 | Photocurable 3D Printing Composition for Manufacturing Stretchable Lattice-Structured Object |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102574925B1 true KR102574925B1 (en) | 2023-09-06 |
Family
ID=87973948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220170689A KR102574925B1 (en) | 2022-12-08 | 2022-12-08 | Photocurable 3D Printing Composition for Manufacturing Stretchable Lattice-Structured Object |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102574925B1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190089057A (en) * | 2016-12-05 | 2019-07-29 | 알케마 인코포레이티드 | Initiator blends and photocurable compositions useful for three-dimensional printing containing such initiator blends |
| KR20200034032A (en) * | 2018-09-14 | 2020-03-31 | 주식회사 엘지화학 | Light curable composition for inkjet 3d printing |
| KR102190637B1 (en) | 2018-11-26 | 2020-12-15 | 주식회사 제일화성 | Epoxy acrylate oligimer and method for manufacturing the same, and photocurable resin composition for 3d printing using the same |
| KR102288669B1 (en) | 2020-05-15 | 2021-08-11 | 한국신발피혁연구원 | A 3d printing filament and a method for manufacturing an insole using the same |
| KR20220154755A (en) * | 2020-03-13 | 2022-11-22 | 바스프 에스이 | Photocurable composition for 3D-printing, preparation and use thereof, and method of forming 3D-printed object using the same |
-
2022
- 2022-12-08 KR KR1020220170689A patent/KR102574925B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190089057A (en) * | 2016-12-05 | 2019-07-29 | 알케마 인코포레이티드 | Initiator blends and photocurable compositions useful for three-dimensional printing containing such initiator blends |
| KR20200034032A (en) * | 2018-09-14 | 2020-03-31 | 주식회사 엘지화학 | Light curable composition for inkjet 3d printing |
| KR102190637B1 (en) | 2018-11-26 | 2020-12-15 | 주식회사 제일화성 | Epoxy acrylate oligimer and method for manufacturing the same, and photocurable resin composition for 3d printing using the same |
| KR20220154755A (en) * | 2020-03-13 | 2022-11-22 | 바스프 에스이 | Photocurable composition for 3D-printing, preparation and use thereof, and method of forming 3D-printed object using the same |
| KR102288669B1 (en) | 2020-05-15 | 2021-08-11 | 한국신발피혁연구원 | A 3d printing filament and a method for manufacturing an insole using the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111491776B (en) | Hybrid photopolymer compositions for additive manufacturing | |
| JP5210645B2 (en) | Optical three-dimensional resin composition | |
| KR102424313B1 (en) | Thermosetting composition and method of molding three-dimensional object therefrom | |
| CN101277991A (en) | Resin composition for optical three-dimensional molded object | |
| KR102048770B1 (en) | Photo-curable resin ink composition for 3D printing with heat resisting and high mechanical property comprising dicyclopentadien epoxy acrylate | |
| US11299576B2 (en) | Sustainable chemistry systems for recyclable dental models and other additively manufactured products | |
| EP3932671A1 (en) | Dual-curing phase separation type continuous 3d printing high-precision photosensitive resin composition | |
| KR20210132023A (en) | Photocurable resin composition and three-dimensional stereolithography using same | |
| KR102574925B1 (en) | Photocurable 3D Printing Composition for Manufacturing Stretchable Lattice-Structured Object | |
| JP2018053133A (en) | Resin composition for optical solid molding | |
| KR102539484B1 (en) | Ceramic slurry compostion for 3D print with high flexural strength | |
| JP2009203306A (en) | Resin composition for optical three-dimensional shaping | |
| JP4014420B2 (en) | Photosensitive resin composition and mold using the same | |
| KR102195639B1 (en) | Composition for optical three-dimensional molding | |
| KR102499004B1 (en) | Photocurable resin composition and molded article prepared therefrom | |
| KR20160043787A (en) | Composition for optical three-dimensional molding | |
| TWI804118B (en) | Actinic radiation-curable compositions containing polyamide | |
| KR102394886B1 (en) | Composition for 3D printing with high strength and high transparency | |
| KR102187131B1 (en) | Composition for optical three-dimensional molding | |
| JPWO2019146132A1 (en) | Composition for optical three-dimensional modeling, three-dimensional modeled object, and manufacturing method thereof | |
| KR102497162B1 (en) | Livestock storage tank made with fiber reinforced acryl polymer and manufacturing method of thereof | |
| JP7290789B2 (en) | Building materials for 3D printing | |
| KR20160111760A (en) | Composition for optical three-dimensional molding | |
| CN113166291B (en) | Composition for three-dimensional printing | |
| TW202235466A (en) | Photocurable resin composition and three-dimensional stereolithography product |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GRNT | Written decision to grant |