RU2395827C2 - Liquid photopolymerised composition for laser stereolithography - Google Patents

Liquid photopolymerised composition for laser stereolithography Download PDF

Info

Publication number
RU2395827C2
RU2395827C2 RU2008136307/04A RU2008136307A RU2395827C2 RU 2395827 C2 RU2395827 C2 RU 2395827C2 RU 2008136307/04 A RU2008136307/04 A RU 2008136307/04A RU 2008136307 A RU2008136307 A RU 2008136307A RU 2395827 C2 RU2395827 C2 RU 2395827C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
meth
acrylate
acrylic
glycidyl
oligomer
Prior art date
Application number
RU2008136307/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008136307A (en
Inventor
Александр Викторович Евсеев (RU)
Александр Викторович Евсеев
Вадим Эммануилович Лазарянц (RU)
Вадим Эммануилович Лазарянц
Михаил Александрович Марков (RU)
Михаил Александрович Марков
Валерий Соломонович Михлин (RU)
Валерий Соломонович Михлин
Михаил Анатольевич Суровцев (RU)
Михаил Анатольевич Суровцев
Елена Владимировна Ферштут (RU)
Елена Владимировна Ферштут
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН
Priority to RU2008136307/04A priority Critical patent/RU2395827C2/en
Publication of RU2008136307A publication Critical patent/RU2008136307A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2395827C2 publication Critical patent/RU2395827C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: proposed composition comprises meta-acrylic oligomers and initiating system. Said meta-acrylic oligomers represent a mix of multifunctional meta-acrylic derivatives of hydroxyl-containing oligo-ether(meta)-acrylates, while photoinitiator comprises compounds from the group of α-hydroxy ketones, α-amino ketones, α-di-ketones, aryl-alkil ketals, alkoxy aryal alkyl phosphine oxides.
EFFECT: higher efficiency of laser stereolithography units.
4 cl, 3 dwg, 1 tbl, 11 ex

Description

Изобретение относится к жидким фотополимеризующимся композициям (ФПК) для использования в технологиях быстрого изготовления моделей-прототипов (быстрого прототипирования), особенно методом лазерной стереолитографии (ЛСЛ).The invention relates to liquid photopolymerizable compositions (FPK) for use in technologies for the rapid manufacture of prototype models (rapid prototyping), especially by laser stereolithography (LSL).

Известные жидкие ФПК имеют типовой состав:Known liquid FPK have a typical composition:

- фотополимеризующаяся смола, содержащая реакционноспособные олигомеры и (или) мономеры;- photopolymerizable resin containing reactive oligomers and (or) monomers;

- фотоинициирующая система, содержащая фотоинициаторы и активаторы их разложения (восстановители);- photoinitiating system containing photoinitiators and activators of their decomposition (reducing agents);

- добавки, включающие инертные и активные наполнители, регуляторы, стабилизаторы, ингибиторы, пластификаторы и т.п.- additives, including inert and active fillers, regulators, stabilizers, inhibitors, plasticizers, etc.

Пригодными реакционноспособными олигомерами и мономерами являются:Suitable reactive oligomers and monomers are:

- соединения с ненасыщенными углерод-углеродными связями в молекуле, чаще винильные и (мет)акриловые;- compounds with unsaturated carbon-carbon bonds in the molecule, most often vinyl and (meth) acrylic;

- гетероциклические соединения с напряженными циклами, чаще эпоксидными.- heterocyclic compounds with strained cycles, often epoxy.

В зависимости от типа реакционноспособных групп и источника облучения подбирается фотоинициирующая система - радикальная или ионная, как правило, катионная.Depending on the type of reactive groups and the source of radiation, a photoinitiating system is selected - radical or ionic, usually cationic.

Введение различных добавок в жидкие ФПК позволяет получать полимеры с определенным набором свойств - физико-химическимих, биологических и т.д.The introduction of various additives into liquid FPKs makes it possible to obtain polymers with a certain set of properties — physicochemical, biological, etc.

С точки зрения эффективности фотоинициирования, энергозатрат и влияния различных факторов на процесс инициирования выигрышными являются радикальные фотоинициаторы с минимальным использованием сенсибилизаторов, активаторов, агентов передачи цепи и т.д. Энергии кванта света в диапазоне 240-410 нм хватает для разрыва химической связи в молекуле и образования пары свободных радикалов. Использование источников излучения в данном диапазоне представляется принципиальным. Напротив, композиции, полимеризующиеся в видимом диапазоне с длиной волны выше 410 нм, должны обладать очень высоким пороговым значением энергии полимеризации во избежание нежелательной спонтанной полимеризации от внешнего освещения. Такие композиции мало пригодны для работы, особенно для такой оперативной технологии, как ЛСЛ.From the point of view of photoinitiation efficiency, energy consumption and the influence of various factors on the initiation process, radical photoinitiators with minimal use of sensitizers, activators, chain transfer agents, etc. are the winning ones. The energy of a quantum of light in the range of 240-410 nm is enough to break the chemical bond in the molecule and form a pair of free radicals. The use of radiation sources in this range seems to be fundamental. In contrast, compositions that polymerize in the visible range with wavelengths above 410 nm should have a very high threshold polymerization energy to avoid unwanted spontaneous polymerization from ambient light. Such compositions are not suitable for work, especially for such operational technology as LSD.

По радикальному механизму происходит полимеризация винильных и (мет)акриловых соединений. При этом (мет)акриловые соединения по сравнению с винильными обладают ощутимо большими скоростями и степенью полимеризации.According to the radical mechanism, polymerization of vinyl and (meth) acrylic compounds occurs. In this case, (meth) acrylic compounds in comparison with vinyl have significantly higher speeds and degree of polymerization.

Известны композиции, представляющие собой смесь акриловых и эпоксидных олигомеров и соответственно двух разнотипных фотоинициирующих систем. Энергетика отверждения таких композиций определяется по более энергоемкой составляющей.Known compositions that are a mixture of acrylic and epoxy oligomers and, accordingly, two different types of photoinitiating systems. The curing energy of such compositions is determined by a more energy-intensive component.

Традиционные ФПК не предназначены для технологии ЛСЛ. Пригодными для ЛСЛ ФПК могут считаться составы по следующим патентам России: RU 2244335, RU 2269416, RU 2127444; США: US 7211368, US 7232850; международной заявке WO 2006107759. Все заявленные составы имеют ряд ограничений и недостатков при использовании в современных установках ЛСЛ.Conventional FPKs are not designed for LSL technology. Formulations according to the following patents of Russia may be considered suitable for the LSL FPK: RU 2244335, RU 2269416, RU 2127444; USA: US 7211368, US 7232850; international application WO 2006107759. All of the claimed compositions have a number of limitations and disadvantages when used in modern LSL installations.

Патент России №2127444 описывает композицию, основой которой являются олигокарбонатдиметакрилат ОКМ-2 и триэтиленгликольдиметакрилат ТГМ-3. Оба мономера обладают большой усадкой при полимеризации, невысокой скоростью полимеризации и недостаточной вязкостью для ряда применений. В результате использования такой ФПК не удается соблюсти необходимую точность размеров и требуемые эксплуатационные характеристики изготавливаемой модели.Russian patent No. 2127444 describes a composition based on OKM-2 oligocarbonate dimethacrylate and TGM-3 triethylene glycol dimethacrylate. Both monomers have a large shrinkage during polymerization, a low polymerization rate and insufficient viscosity for a number of applications. As a result of using such a FPK, it is not possible to observe the necessary dimensional accuracy and the required operational characteristics of the manufactured model.

Патент США №7232850 описывает ряд композиций для лазерной стереолитографии, которые помимо акриловых олигомеров и радикальных фотоинициаторов содержат еще и эпоксидные олигомеры и, соответственно, катионные фотоинициаторы. Заявленные ФПК позволяют получать точные прототипы с хорошими физико-химическими характеристиками, но они не оптимальны с точки зрения производительности и ограничены по применению. Большинство моделей, изготавливаемых по технологии ЛСЛ, имеет приоритетом оперативность изготовления, например модели биологических объектов, созданные по данным компьютерной томографии.US patent No. 7232850 describes a number of compositions for laser stereolithography, which in addition to acrylic oligomers and radical photoinitiators also contain epoxy oligomers and, accordingly, cationic photoinitiators. The claimed FPKs allow to obtain accurate prototypes with good physicochemical characteristics, but they are not optimal in terms of performance and are limited in application. Most models manufactured using LSL technology have priority in manufacturing efficiency, for example, models of biological objects created using computed tomography data.

Патент США №7211368 и международная заявка №2006107759 описывают класс фотополимеризующихся композиций, содержащих в качестве основы акриловые олигомеры с уретановыми группами в олигомерном блоке и другие (мет)акрилаты. Составы обеспечивают возможность получения определенных физико-механических характеристик у конечных стереолитографических моделей. Однако использование уретановых композиций позволяет получать в основном гибкие модели, тогда как часто стереолитографическая модель должна обладать определенной жесткостью. Гибкие прототипы неудобны для случаев, когда прототипы используются совместно с деталями из конструкционных материалов, например металлических, существенно более твердых, чем уретановый прототип, и способных вызвать нежелательную деформацию податливой пластиковой детали.US patent No. 7211368 and international application No. 2006107759 describe a class of photopolymerizable compositions containing acrylic oligomers with urethane groups in an oligomeric block and other (meth) acrylates as a base. The compositions provide the ability to obtain certain physical and mechanical characteristics of the final stereolithographic models. However, the use of urethane compositions makes it possible to obtain mainly flexible models, while often the stereolithographic model must have a certain rigidity. Flexible prototypes are inconvenient for cases when prototypes are used in conjunction with parts made of structural materials, such as metal, substantially harder than the urethane prototype, and capable of causing undesirable deformation of a malleable plastic part.

Наиболее близкой к предлагаемой композиции является фотополимеризующаяся композиция для литографии с использованием света видимого диапазона, включающая акриловые олигомеры, в качестве которых она содержит диакрилат гександиола или триакрилат триметилолпропана и этоксилированный диакрилат дифенилолпропана и инициирующую систему - смесь Бенгальской розы с диметилэтаноламином в 1-винил-2-пирролидоне (Патент РФ №2244335, МКИ7 G03F 7/004, C08F 291/06, 2002). Дополнительно композиция может содержать полиметилметакрилат (ПММА). Несмотря на заявленную ФПК, отверждаемую излучением видимого диапазона спектра, т.е. ~380-780 нм, фактически предложена ФПК монохромного излучения «зеленой» области спектра с длиной волны 532 нм. Подобных промышленных стереолитографических установок на рынке не существует. Создание промышленных установок для ЛСЛ с рабочим диапазоном излучения выше 530 нм потребует проведения специальных светозащитных мероприятий: непрозрачных для видимого света камер или помещений, устройств заполнения установок, хранения и транспортировки ФПК. Это может существенно увеличить стоимость подобных установок.Closest to the proposed composition is a photopolymerizable composition for lithography using visible light, including acrylic oligomers, as it contains hexanediol diacrylate or trimethylolpropane triacrylate and ethoxylated diphenylolpropane diacrylate and a initiating system - a mixture of Bengal rose with dimethyl-ethanol-2-ethanol 2 pyrrolidone (RF Patent No. 224335, MKI 7 G03F 7/004, C08F 291/06, 2002). Additionally, the composition may contain polymethylmethacrylate (PMMA). Despite the claimed FPK, cured by radiation of the visible range of the spectrum, i.e. ~ 380-780 nm, in fact, the FPK of monochrome radiation of the “green” spectral region with a wavelength of 532 nm was proposed. There are no such industrial stereolithographic installations on the market. The creation of industrial plants for LSL with a working radiation range above 530 nm will require special light protection measures: cameras or rooms that are opaque to visible light, devices for filling the installations, and for storage and transportation of FPK. This can significantly increase the cost of such installations.

Заявленная в прототипе ФПК отличается новой фотоинициирующей системой, которая работает исключительно в «зеленой» области спектра. Представленные в заявке характеристики отверждения не удовлетворяют требованиям к современным ФПК для ЛСЛ. В сравнительном примере 11 патента №2244335 приведены результаты отверждения известной ФПК УФ-диапазона на основе олигоэфирметакрилата МДФ-2 и комбинированного фотоинициатора «Дарокур 4265», которые без каких-либо добавок предлагают лучшие характеристики из всех приведенных в заявке. Между тем указанная в примере 11 ФПК практически не применяется в современных установках ЛСЛ ввиду низких эксплуатационных характеристик (низкая скорость и степень полимеризации, низкая чувствительность к облучению, высокая усадка, неудовлетворительные для ряда применений прочностные и санитарные характеристики). В настоящее время доступны эффективные фотоинициаторы для полимеризации ФПК излучениями в диапазоне 380-410 нм (видимого голубого света). Их стоимость сопоставима с традиционными фотоинициаторами УФ-диапазона.The FPK declared in the prototype is distinguished by a new photoinitiating system, which works exclusively in the "green" region of the spectrum. The curing characteristics presented in the application do not satisfy the requirements for modern FPK for LSD. In comparative example 11 of patent No. 224335, the results of the curing of the known UV-based FPK based on oligoester methacrylate MDF-2 and the combined Darocur 4265 photoinitiator, which without any additives offer the best characteristics of all those given in the application, are shown. Meanwhile, the FPK indicated in Example 11 is practically not used in modern LSL installations due to low operational characteristics (low speed and degree of polymerization, low sensitivity to radiation, high shrinkage, strength and sanitary characteristics unsatisfactory for a number of applications). Effective photoinitiators for the polymerization of FPK by radiation in the range of 380-410 nm (visible blue light) are currently available. Their cost is comparable to traditional UV photoinitiators.

Состав полимеризационноспособных олигомеров и низковязких разбавителей, заявленных в патенте №2244335, является типовым для ЛСЛ УФ-диапазона, и при использовании соответствующей фотоинициирующей системой подобная ФПК способна удовлетворить требованиям ряда отраслей, применяемых данную технологию. Однако ввиду того, что заявленная композиция содержит исключительно акриловые (а не метакриловые) производные, она не может быть применима, например, при изготовлении изделий биомедицинского назначения. Все заявленные полимеризующиеся компоненты ФПК: диакрилат гександиола или триакрилат триметилолпропана и этоксилированный диакрилат дифенилолпропана относятся к умеренно опасным соединениям (3 класс опасности по ГОСТ 12.1.007). Аналогичные метакрилаты относятся к малоопасным соединениям (4 класс опасности по ГОСТ 12.1.007). Кроме того, метакриловые аналоги заявленного состава имеют меньшую вязкость и более высокие прочностные характеристики полимеризатов. В описании патента №2244335 основной олигомер - этоксилированный диакрилат дифенилолпропана - ошибочно назван аббревиатурой известного олигомера «Бис-ГМА» и приведена структурная формула, соответствующая «Бис-ГМА», а не заявленному этоксилированному диакрилату дифенилолпропана. Известно также, что олигомер «Бис-ГМА» не является индивидуальным соединением постоянного состава, а состоит из смеси 3-х основных изомеров, тип и соотношение которых зависит от способа получения. Например, «Бис-ГМА», полученный взаимодействием метакриловой кислоты с бисфенолом-А и полученный взаимодействием глицидилметакрилата (ГМА) с бисфенолом-А, имеют в составе по 2 совершенно различных по структуре, соотношению и свойствам изомерных продукта (Суровцев М.А. Синтез производных и аналогов глицидилметакрилата и их превращения в полимерные сорбенты и иониты. Дисс. канд. хим. наук. - Ярославль, 2001. - 180 с.). Соответственно и неотвержденный олигомер «Бис-ГМА», синтезированный из разных исходных компонентов, и продукты его полимеризации имеют различные физико-химические и эксплуатационные характеристики. Этим объясняется и разнообразие торговых марок и свойств олигомеров, объединенных общей аббревиатурой «Бис-ГМА».The composition of the polymerization-capable oligomers and low viscosity diluents claimed in patent No. 2244335 is typical for the LSL of the UV range, and when using the appropriate photoinitiating system, such a FPK can satisfy the requirements of a number of industries using this technology. However, due to the fact that the claimed composition contains exclusively acrylic (and not methacrylic) derivatives, it cannot be applicable, for example, in the manufacture of biomedical products. All declared polymerizable components of FPK: hexanediol diacrylate or trimethylolpropane triacrylate and diphenylolpropane ethoxylated diacrylate are classified as moderately hazardous compounds (hazard class 3 according to GOST 12.1.007). Similar methacrylates belong to low-hazard compounds (hazard class 4 according to GOST 12.1.007). In addition, methacrylic analogues of the claimed composition have a lower viscosity and higher strength characteristics of the polymerizates. In the description of patent No. 224335, the main oligomer - ethoxylated diphenylol propane diacrylate - is erroneously called the abbreviation of the well-known oligomer "Bis-GMA" and the structural formula corresponding to "Bis-GMA" is given, and not the declared ethoxylated diphenylol propane diacrylate. It is also known that the Bis-GMA oligomer is not an individual compound of constant composition, but consists of a mixture of 3 main isomers, the type and ratio of which depends on the preparation method. For example, “Bis-GMA”, obtained by the interaction of methacrylic acid with bisphenol-A and obtained by the interaction of glycidyl methacrylate (GMA) with bisphenol-A, have 2 completely different in structure, ratio and properties of the isomeric product (Surovtsev MA Synthesis derivatives and analogues of glycidyl methacrylate and their conversion to polymeric sorbents and ion exchangers. Diss. Candidate of Chemical Sciences. - Yaroslavl, 2001. - 180 p.). Accordingly, the uncured oligomer Bis-GMA synthesized from various starting components and the products of its polymerization have different physicochemical and operational characteristics. This explains the variety of brands and properties of oligomers, united by the common abbreviation "Bis-GMA".

Задачей настоящего изобретения является создание стабильной при хранении жидкой фотополимеризующейся композиции, обеспечивающей высокую производительность действующих стереолитографических установок отечественного и импортного производства.The present invention is the creation of a storage stable liquid photopolymerizable composition, providing high performance operating stereolithographic installations of domestic and foreign production.

Указанный результат достигается жидкой фотополимеризующейся композицией для лазерной стереолитографии с использованием светового излучения, содержащей фотополимеризующуюся смолу, включающую (мет)акриловые олигомеры, и фотоинициирующую систему, включающую смеси радикальных инициаторов и восстановителей, которая согласно изобретению в качестве фотополимеризующейся смолы содержит полифункциональные (мет)акриловые производные гидроксилсодержащих соединений, выбранные из группы:The indicated result is achieved by a liquid photopolymerizable composition for laser stereolithography using light radiation containing a photopolymerizable resin comprising (meth) acrylic oligomers, and a photoinitiating system comprising a mixture of radical initiators and reducing agents, which according to the invention contains polyfunctional (meth) acrylic produced hydroxyl-containing compounds selected from the group:

олигомер 1, представляющий собой продукты взаимодействий глицидил(мет)акрилата с бисфенолами и/или их гидроксиалкильными производными общей формулы:oligomer 1, which is the products of the interactions of glycidyl (meth) acrylate with bisphenols and / or their hydroxyalkyl derivatives of the general formula:

[CH2=C(R)-C(O)O-]n-Q-(OH)m и/или [CH2=C(R)-C(O)O-]n-Q[CH 2 = C (R) -C (O) O-] n -Q- (OH) m and / or [CH 2 = C (R) -C (O) O-] n -Q

где R=СН3, Н;where R = CH 3 , H;

n≥2;n≥2;

m - целое число от 1 до 4;m is an integer from 1 to 4;

Q - ариленовый или алкиленоксиариленовый органический остаток полиола (гидроксилсодержащего соединения из группы многоатомных спиртов и полифенолов, полиэфирполиолов),Q is an arylene or alkyleneoxyarylene organic residue of a polyol (hydroxyl-containing compound from the group of polyhydric alcohols and polyphenols, polyether polyols),

олигомер 2, представляющий собой продукты взаимодействий глицидил(мет)акрилата, и/или метил(мет)акрилата, и/или (мет)акриловой кислоты с многоатомными спиртами, полиэфирполиолами общей формулы:oligomer 2, which is the product of the interactions of glycidyl (meth) acrylate and / or methyl (meth) acrylate and / or (meth) acrylic acid with polyhydric alcohols, polyether polyols of the general formula:

[CH2=C(R)-C(O)O-]n-Q-(OH)m и/или [CH2=C(R)-C(O)O-]n-Q[CH 2 = C (R) -C (O) O-] n -Q- (OH) m and / or [CH 2 = C (R) -C (O) O-] n -Q

где R=СН3, Н;where R = CH 3 , H;

n≥2;n≥2;

m - целое число от 1 до 5;m is an integer from 1 to 5;

Q - алкиленовый или циклоалкиленовый органический остаток полиола (гидроксилсодержащего соединения из группы многоатомных спиртов, гетерополиолов, полиэфирполиолов),Q is an alkylene or cycloalkylene organic residue of a polyol (hydroxyl-containing compound from the group of polyhydric alcohols, heteropolyols, polyether polyols),

олигомер 3, представляющий собой продукты взаимодействий глицидил(мет)акрилата, и/или метил(мет)акрилата, и/или (мет)акриловой кислоты с ди- и поликарбоновыми кислотами, их эфирами или ангидридами общей формулы:oligomer 3, which is the product of the interactions of glycidyl (meth) acrylate and / or methyl (meth) acrylate and / or (meth) acrylic acid with di- and polycarboxylic acids, their esters or anhydrides of the general formula:

[CH2=C(R)-C(O)O-]n-Q-(OH)m и/или [CH2=C(R)-C(O)O-]n-Q[CH 2 = C (R) -C (O) O-] n -Q- (OH) m and / or [CH 2 = C (R) -C (O) O-] n -Q

где R=СН3, Н;where R = CH 3 , H;

n≥2;n≥2;

m - целое число от 1 до 5;m is an integer from 1 to 5;

Q - алкиленовый, ариленовый или алкиленариленовый органический остаток полиола (гидроксилсодержащего соединения из группы многоатомных спиртов, полифенолов, простых и сложных полиэфирполиолов, ди- и поликарбоновых кислот, их эфиров или ангидридов);Q is an alkylene, arylene or alkylene arylene organic residue of a polyol (a hydroxyl-containing compound from the group of polyhydric alcohols, polyphenols, simple and complex polyether polyols, di- and polycarboxylic acids, their esters or anhydrides);

или их смеси при следующем соотношении основных частей:or mixtures thereof in the following ratio of the main parts:

фотополимеризующаяся смолаphotopolymerizable resin 90-99%90-99% фотоинициирующая системаphotoinitiation system 1-10%1-10%

Предпочтительно в качестве (мет)акриловых производных жидкая фотополимеризующаяся композиция содержит производные глицидил(мет)акрилата, и/или метил(мет)акрилата, или (мет)акриловой кислоты.Preferably, as the (meth) acrylic derivative, the liquid photopolymerizable composition comprises glycidyl derivatives of (meth) acrylate and / or methyl (meth) acrylate or (meth) acrylic acid.

Предпочтительно в качестве восстановителей радикальных фотоинициаторов инициирующей системы жидкая фотополимеризующаяся композиция содержит мономеры с группами третичных аминов или их смеси.Preferably, as a reducing agent for the radical photoinitiators of the initiating system, the liquid photopolymerizable composition contains monomers with tertiary amine groups or mixtures thereof.

Предпочтительно в качестве мономерных восстановителей жидкая фотополимеризующаяся композиция содержит алкил(арил)аминоалкил(мет)акрилаты.Preferably, as the monomeric reducing agent, the liquid photopolymerizable composition comprises alkyl (aryl) aminoalkyl (meth) acrylates.

Предпочтительно в качестве радикальных фотоинициаторов жидкая фотополимеризующаяся композиция содержит соединения из групп α-гидроксикетонов, α-аминокетонов, α-дикетонов, арилалкилкеталей, алкоксиарилалкилфосфиноксидов и их смеси, имеющие максимумы поглощения светового излучения в области 240-410 нм.Preferably, as a radical photoinitiator, the liquid photopolymerizable composition contains compounds from the groups of α-hydroxyketones, α-aminoketones, α-diketones, arylalkyl ketals, alkoxy arylalkylphosphine oxides and mixtures thereof having light absorption maximums in the region of 240-410 nm.

Возможными путями синтеза полифункциональных (мет)акриловых производных гидроксилсодержащих соединений являются:Possible ways of synthesizing polyfunctional (meth) acrylic derivatives of hydroxyl-containing compounds are:

1. присоединение ГМА к полиолу в условиях щелочного катализа или (мет)акриловой кислоты с полиглицидиловыми эфирами полифенолов (Суровцев М.А. Синтез производных и аналогов глицидилметакрилата и их превращения в полимерные сорбенты и иониты. Дисс. канд. хим. наук. - Ярославль, 2001. - 180 с.: с.11-16, 41-58, 131-132);1. addition of GMA to the polyol under conditions of alkaline catalysis or (meth) acrylic acid with polyglycidyl ethers of polyphenols (Surovtsev MA Synthesis of derivatives and analogues of glycidyl methacrylate and their conversion into polymer sorbents and ion exchangers. Diss. Candidate of Chemical Sciences. - Yaroslavl , 2001. - 180 p.: Pp. 11-16, 41-58, 131-132);

2. переэтерификация ГМА и/или ММА полиолом (Суровцев М.А. Синтез производных и аналогов глицидилметакрилата и их превращения в полимерные сорбенты и иониты. Дисс. канд. хим. наук. - Ярославль, 2001. - 180 с.: с.19-21, 68-74, 132-136);2. transesterification of GMA and / or MMA with a polyol (Surovtsev MA Synthesis of derivatives and analogues of glycidyl methacrylate and their conversion into polymer sorbents and ion exchangers. Diss. Candidate of Chemical Sciences. - Yaroslavl, 2001. - 180 p .: p.19 -21, 68-74, 132-136);

3. этерификация МАК полиолом (описана в: Суровцев М.А. Синтез производных и аналогов глицидилметакрилата и их превращения в полимерные сорбенты и иониты. Дисс. канд. хим. наук. - Ярославль, 2001. - 180 с.: с.11-16, 41-58, 133-135);3. esterification of MAA with a polyol (described in: Surovtsev MA Synthesis of derivatives and analogues of glycidyl methacrylate and their conversion into polymeric sorbents and ion exchangers. Diss. Candidate of Chemical Sciences. - Yaroslavl, 2001. - 180 pp .: p.11- 16, 41-58, 133-135);

4. конденсационная теломеризация (описана в: Берлин А.А., Королев Г.В., Кефели Т.Я. - Акриловые олигомеры и материалы на их основе. М.: Химия, 1983, 232 с.: с.13-46;4. condensation telomerization (described in: Berlin A.A., Korolev G.V., Kefeli T.Ya. - Acrylic oligomers and materials based on them. M: Chemistry, 1983, 232 pp.: 13-46 ;

Берлин А.А., Кефели Т.Я., Королев Г.В. Полиэфиракрилаты. М.: Наука, 1967, 372 с.: с.37-77) и другие известные методы (описаны в: Химическая энциклопедия, т.3, М.: БРЭ, 1992, с.744-746; Альфред Анисимович Берлин. Избранные труды. Воспоминания современников. М.: Наука, 2002. - 362 с.: с.15-17).Berlin A.A., Kefeli T.Ya., Korolev G.V. Polyester acrylates. M .: Nauka, 1967, 372 p.: P. 37-77) and other well-known methods (described in: Chemical Encyclopedia, vol. 3, M .: BRE, 1992, p. 744-746; Alfred Anisimovich Berlin. Selected Proceedings, Memoirs of Contemporaries, Moscow: Nauka, 2002 .-- 362 pp., pp. 15-17).

Например, путями синтеза стабильных при хранении и высокочувствительных к фотополимеризации полифункциональных (мет)акриловых производных гидроксилсодержащих соединений являются взаимодействия:For example, the ways of synthesis of storage-stable and highly sensitive to photopolymerization polyfunctional (meth) acrylic derivatives of hydroxyl-containing compounds are the following interactions:

- глицидил(мет)акрилата с бисфенолами и/или их алкоксилированными производными;- glycidyl (meth) acrylate with bisphenols and / or their alkoxylated derivatives;

- глицидил(мет)акрилата и/или метил(мет)акрилата с многоатомными спиртами, полиэфирполиолами и их алкоксилированными производными;- glycidyl (meth) acrylate and / or methyl (meth) acrylate with polyhydric alcohols, polyether polyols and their alkoxylated derivatives;

- глицидил(мет)акрилата, и/или метил(мет)акрилата, и/или (мет)акриловой кислоты с ди- и поликарбоновыми кислотами, их эфирами или ангидридами.- glycidyl (meth) acrylate, and / or methyl (meth) acrylate, and / or (meth) acrylic acid with di- and polycarboxylic acids, their esters or anhydrides.

Конкретные примеры вышерассмотренных полифункциональных (мет)акриловых производных гидроксилсодержащих соединений включают следующие основные типы полимеризационноспособных олигомеров:Specific examples of the above multifunctional (meth) acrylic derivatives of hydroxyl-containing compounds include the following main types of polymerization oligomers:

Олигомер 1Oligomer 1

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

где Х=С(СН3)2; S(O)2; О; С(O); С(СF3)2 where X = C (CH 3 ) 2 ; S (O) 2 ; ABOUT; C (O); C (CF 3 ) 2

Олигомер 2Oligomer 2

Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000006
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000008
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000010
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

Figure 00000013
Figure 00000014
Figure 00000015
Figure 00000013
Figure 00000014
Figure 00000015

Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000016
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000018
Figure 00000019

Figure 00000020
Figure 00000021
Figure 00000020
Figure 00000021

Figure 00000022
Figure 00000022

Олигомер 3Oligomer 3

Figure 00000023
Figure 00000023

Figure 00000024
Figure 00000024

Figure 00000025
Figure 00000025

Figure 00000026
Figure 00000026

Figure 00000027
Figure 00000027

Figure 00000028
Figure 00000028

Figure 00000029
Figure 00000030
Figure 00000031
Figure 00000029
Figure 00000030
Figure 00000031

где МА-CH2=C(R)-C(О)-; R-CH3, H; l≥1where MA — CH 2 = C (R) —C (O) -; R-CH 3 , H; l≥1

Необходимо отметить, что все вышеуказанные полифункциональные (мет)акриловые производные гидроксилсодержащих соединений, полученные вышеуказанными методами, представляют собой смеси олигомеров, основные компоненты которых представлены вышеприведенными структурными формулами.It should be noted that all of the above multifunctional (meth) acrylic derivatives of hydroxyl-containing compounds obtained by the above methods are mixtures of oligomers, the main components of which are represented by the above structural formulas.

Фотополимеризующаяся композиция дополнительно может содержать инертные и реакционноспособные соединения (добавки) для коррекции физико-технических характеристик, в т.ч. активные разбавители фотополимеризующейся смолы (низковязкие мономеры и олигомеры), пластификаторы, ингибиторы, стабилизаторы и другие модификаторы. Полимеризационноспособными (активными) разбавителями могут быть любые известные мономеры без конкретного ограничения. Предпочтительными активными разбавителями являются низковязкие (мет)акрилаты с не менее чем двумя реакционноспособными группами в молекуле: низковязкие олигоуретан(мет)акрилаты, олигокарбонат(мет)акрилаты, олигополиэфир(мет)акрилаты. Ряд активных разбавителей может одновременно выполнять функции внутренних пластификаторов и модификаторов усадки. Более предпочтительными активными разбавителями являются ГМА и низковязкие производные ГМА (и/или ММА) и многоатомных спиртов, полифенолов, полиэфирполиолов, поликарбоновых кислот, их эфиров или ангидридов.The photopolymerizable composition may additionally contain inert and reactive compounds (additives) for the correction of physical and technical characteristics, including active diluents of photopolymerizable resins (low viscosity monomers and oligomers), plasticizers, inhibitors, stabilizers and other modifiers. The polymerization (active) diluents may be any known monomers without particular limitation. Preferred active diluents are low viscosity (meth) acrylates with at least two reactive groups in the molecule: low viscosity oligourethane (meth) acrylates, oligocarbonate (meth) acrylates, oligopolyether (meth) acrylates. A number of active diluents can simultaneously serve as internal plasticizers and shrink modifiers. More preferred active diluents are GMA and low viscosity derivatives of GMA (and / or MMA) and polyhydric alcohols, polyphenols, polyether polyols, polycarboxylic acids, their esters or anhydrides.

В качестве фотоинициирующей системы композиция содержит смесь одного или более радикальных фотоинициатора и одного или более мономерных восстановителя (активатора).As a photoinitiating system, the composition contains a mixture of one or more radical photoinitiators and one or more monomeric reducing agents (activators).

Предпочтительными фотоинициаторами являются производные бензоина, фенонов, хинонов, фосфиноксидов, имеющие максимумы поглощения светового излучения в области 240-410 нм.Preferred photoinitiators are derivatives of benzoin, phenons, quinones, phosphine oxides having light absorption maximums in the region of 240-410 nm.

Более предпочтительными фотоинициаторами являются соединения из следующих групп: α-гидроксикетоны, α-дикетоны, α-аминокетоны, алкоксиарилалкилфосфиноксиды, арилалкилкетали и их смеси.More preferred photoinitiators are compounds from the following groups: α-hydroxyketones, α-diketones, α-aminoketones, alkoxyarylalkylphosphine oxides, arylalkyl ketals, and mixtures thereof.

В отличие от прототипа в качестве восстановителей (активаторов) радикальных фотоинициаторов инициирующей системы заявляемая ФПК содержит мономеры с группами третичных аминов или их смеси, что позволяет им участвовать в реакции (со)полимеризации и не мигрировать из отвержденных изделий, ухудшая их санитарные и эксплуатационные характеристики. Предпочтительными мономерными восстановителями являются алкил(арил)аминоалкил(мет)акрилаты, выбранные из группы продуктов взаимодействия ГМА и/или ММА с алкил(арил)аминоалканолами. Более предпочтительными мономерными восстановителями являются диметил- и/или диэтиламиноэтилметакрилат, морфолиноэтил- и/или морфолиногидроксипропилметакрилат, триэтаноламинтриметакрилат и их смеси.In contrast to the prototype, the claimed FPK as reducing agents (activators) of radical photoinitiators of the initiating system contains monomers with groups of tertiary amines or mixtures thereof, which allows them to participate in the (co) polymerization reaction and not migrate from the cured products, worsening their sanitary and operational characteristics. Preferred monomeric reducing agents are alkyl (aryl) aminoalkyl (meth) acrylates selected from the group of reaction products of GMA and / or MMA with alkyl (aryl) aminoalkanols. More preferred monomeric reducing agents are dimethyl and / or diethylaminoethyl methacrylate, morpholinoethyl and / or morpholinohydroxypropyl methacrylate, triethanolamine trimethacrylate, and mixtures thereof.

Заявляемая композиция позволяет изготавливать трехмерные изделия по технологии лазерной стереолитографии с использованием УФ-лазера или другого источника излучения света с длиной волны не выше 410 нм. Для случая использования HeCd-лазера (длина волны λ=325 нм) определены характеристики, позволяющие получать пленки фиксированной толщины при фиксированной экспозиционной дозе УФ-облучения (см. спектр поглощения предлагаемой ФПК на фиг.1). Для других источников излучения такие характеристики могут быть определены экспериментально.The inventive composition allows the manufacture of three-dimensional products using laser stereolithography technology using a UV laser or other light radiation source with a wavelength of not higher than 410 nm. For the case of using a HeCd laser (wavelength λ = 325 nm), the characteristics are determined that make it possible to obtain films of a fixed thickness at a fixed exposure dose of UV radiation (see the absorption spectrum of the proposed FPK in Fig. 1). For other radiation sources, such characteristics can be determined experimentally.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1.Example 1

Фотополимеризующуюся смолу готовили путем смешения: олигомера 1 - продукта взаимодействия ГМА с изопропилиден-бис-(гидроксибензолом) 20 мас.ч., олигомера 1 - продукта взаимодействия МАК с изопропилиден-бис-(оксиранилметилоксибензолом) 20 мас.ч., олигомера 2 - продукта взаимодействия ГМА и/или МАК с 1,3-дигидрокси-2,2-(дигидроксиметил)-пропаном 20 мас.ч., олигомера 3 - продукта взаимодействия ММА с дигидрокси-триэтилендиоксидом 30 мас.ч., полученных по известным методикам, добавляли фотоинициирующую систему, состоящую из: бис-(диметоксибензоил)триметилфенил-фосфиноксида 1 мас.ч., 2-гидрокси-2-метилпропиофенона 3 мас.ч., морфолиноэтилметакрилата 1 мас.ч. и добавки (регулятор вязкости или активный разбавитель - ГМА, ингибитор - ионол, пластификатор - полигликоль) до 100 мас.ч.A photopolymerizable resin was prepared by mixing: oligomer 1 — the reaction product of GMA with isopropylidene-bis- (hydroxybenzene) 20 parts by weight, oligomer 1 — the reaction product of MAA with isopropylidene-bis- (oxiranylmethyloxybenzene) 20 parts by weight, oligomer 2 — product the interaction of GMA and / or MAK with 1,3-dihydroxy-2,2- (dihydroxymethyl) propane 20 parts by weight, oligomer 3 - the product of the interaction of MMA with dihydroxy-triethylene dioxide 30 parts by weight obtained by known methods was added photoinitiating system consisting of: bis- (dimethoxybenzoyl) trimeth phenyl-phosphine oxide 1 part by weight of 2-hydroxy-2-methylpropiophenone 3 parts by weight, 1 part by weight morfolinoetilmetakrilata and additives (viscosity regulator or active diluent - GMA, inhibitor - ionol, plasticizer - polyglycol) up to 100 parts by weight

Гомогенизирование композиции осуществляли путем тщательного смешения фотополимеризующейся смолы, фотоинициирующей системы и добавок в светозащищенном термостатируемом реакторе смесительного типа путем последовательного дозирования (загрузки) и смешения компонентов при температуре не выше 60°С.The composition was homogenized by thoroughly mixing the photopolymerizable resin, the photoinitiating system, and additives in a light-proof thermostatic mixing reactor by sequential dosing (loading) and mixing the components at a temperature not exceeding 60 ° C.

Предварительные испытания фотополимеризации ФПК проводили облучением капли композиции в форме из фторопласта (диаметр 15 мм, толщина 1 мм), помещенной между двумя предметными стеклами, УФ-лампой мощностью 120 Ватт/см на расстоянии 100 мм в течение 1 мин. Отбирали образцы с плотной нелипкой пленкой.Preliminary tests of photopolymerization of FPKs were carried out by irradiating a drop of a composition in the form of a fluoroplastic (diameter 15 mm, thickness 1 mm), placed between two glass slides, with a UV lamp with a power of 120 W / cm at a distance of 100 mm for 1 min. Samples were taken with a dense non-sticky film.

Физико-химические характеристики образцов полимеров из ФПК, прошедших предварительные испытания, для биомедицинского назначения определяли по п.6 ГОСТ Р 51202-98.The physicochemical characteristics of polymer samples from FPK that have passed preliminary tests for biomedical purposes were determined according to Clause 6 of GOST R 51202-98.

Стабильность при хранении полученной ФПК тестировали выдерживанием образца ФПК при 45°С в течение 14 дней. Желатинизации и полимеризации ФПК не наблюдалось. Хранение ФПК при 45°С в течение 14 дней эквивалентно примерно двухгодичному хранению при 4°С в холодильнике, что можно рассматривать как допустимый срок хранения при практическом использовании ФПК.The storage stability of the obtained FPC was tested by keeping the FPC sample at 45 ° C for 14 days. No gelation and polymerization of FPK was observed. Storage of FPK at 45 ° C for 14 days is equivalent to approximately two-year storage at 4 ° C in the refrigerator, which can be considered as an acceptable storage period for the practical use of FPK.

Производительность установки ЛСЛ с использованием заявляемой ФПК оценивалась путем тестирования эксплуатационных характеристик.The performance of the LSL installation using the claimed FPK was evaluated by testing operational characteristics.

Тестирование эксплуатационных характеристик композиции проводилось на действующем экспериментальном макете лазерной стереолитографической установки. Первый этап тестирования состоял в изготовлении монослойных пленок методом лазерной заштриховки на поверхности ФПК сечений, представляющих собой круг с диаметром 1 см. «Рисовалось» несколько образцов, каждый - со своей экспозиционной дозой. По завершении эксперимента измерялись толщины полученных объектов и строилась сенситометрическая зависимость толщины полученных пленок от экспозиционной дозы облучения. Экспериментально полученная зависимость (фиг.2) описывается уравнением:Testing the operational characteristics of the composition was carried out on the existing experimental prototype laser stereolithographic installation. The first stage of testing consisted in the manufacture of monolayer films by laser shading on the surface of the FPK sections, representing a circle with a diameter of 1 cm. Several samples were drawn, each with its own exposure dose. At the end of the experiment, the thicknesses of the obtained objects were measured and the sensitometric dependence of the thickness of the obtained films on the exposure dose was constructed. The experimentally obtained dependence (figure 2) is described by the equation:

h=Dpln(E/Ec),h = D p ln (E / E c ),

где h - толщина пленки,where h is the film thickness,

E - экспозиционная доза,E is the exposure dose,

Dp и Еc - экспериментально определяемые константы, характеризующие глубину проникновения инициирующего излучения в композицию и пороговое значение экспозиционной дозы соответственно.D p and E c are experimentally determined constants characterizing the penetration depth of the initiating radiation into the composition and the threshold value of the exposure dose, respectively.

Данная зависимость используется для определения экспозиционной дозы, необходимой для отверждения пленки требуемой толщины в процессе изготовления стереолитографической модели с нужным шагом. Недоэкспозиция не позволит получить твердую модель, переэкспозиция окажет негативное влияние на точность изготовления. Исходя из рассчитанного значения экспозиционной дозы с учетом значения диаметра лазерного луча и текущей мощности определяется скорость рисования лазерным лучом, позволяющая отверждать слой ФПК требуемой толщины.This dependence is used to determine the exposure dose necessary for curing the film of the required thickness in the process of manufacturing a stereolithographic model with the desired step. Underexposure will not allow to obtain a solid model, overexposure will have a negative impact on manufacturing accuracy. Based on the calculated value of the exposure dose, taking into account the value of the diameter of the laser beam and the current power, the speed of drawing by the laser beam is determined, which allows curing the FPK layer of the required thickness.

Примеры составов жидкой фотополимеризующейся композиции для лазерной стереолитографии, прошедшие тестирование с положительными результатами, представлены в таблице 1.Examples of compositions of a liquid photopolymerizable composition for laser stereolithography, tested with positive results, are presented in table 1.

Заявляемая композиция успешно опробована в лазерных стереолитографах ЛС 120, ЛС 250 и ЛС 350. На фиг.3 приведены фотографии изделий, изготовленных из заявляемой композиции, коммерчески доступной под маркой ФПК ЛСЛ-10-325 по ТУ 2216-405-05842324-2005.The inventive composition has been successfully tested in laser stereolithographs LS 120, LS 250 and LS 350. Figure 3 shows photographs of products made from the claimed composition, commercially available under the brand name FPK LSL-10-325 according to TU 2216-405-05842324-2005.

Жидкая фотополимеризующаяся композиция для лазерной стереолитографииLiquid photopolymerizable composition for laser stereolithography Таблица 1. Примеры приготовления жидкой фотополимеризующейся композиции для лазерной стереолитографииTable 1. Examples of the preparation of a liquid photopolymerizable composition for laser stereolithography КомпонентComponent Пример №, массовая доляExample No., mass fraction 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 11eleven Олигомер 1Oligomer 1 продукт взаимодействия ГМА с изопропилиден-бис-(гидроксибензолом)the product of the interaction of GMA with isopropylidene-bis- (hydroxybenzene) 20twenty 4040 20twenty 3535 4444 продукт взаимодействия МАК с изопропилиден-бис-(оксиранилметилоксибензолом)the product of the interaction of MAA with isopropylidene-bis- (oxiranylmethyloxybenzene) 20twenty 30thirty 1010 50fifty 20twenty продукт взаимодействия ММА, и/или ГМА, и/или МАК с изопропилиден-бис-(гидроксиалкилен оксибензолом)the product of the interaction of MMA and / or GMA, and / or MAA with isopropylidene-bis- (hydroxyalkylene oxybenzene) 1010 55 20twenty Олигомер 2Oligomer 2 продукт взаимодействия ММА, и/или ГМА, и/или МАК с 1,2- и 1,3-дигидрокси(алкил)пропаном или 1,2,3-тригидроксипропаномthe reaction product of MMA and / or GMA and / or MAA with 1,2- and 1,3-dihydroxy (alkyl) propane or 1,2,3-trihydroxypropane 4242 6060 1010 3939 1010 продукт взаимодействия ГМА и/или МАК с 1,1,1-тригидроксиалкилпропаномthe reaction product of GMA and / or MAA with 1,1,1-trihydroxyalkylpropane 50fifty 9595 4040 8080 1010 продукт взаимодействия ГМА и/или МАК с 1,3-дигидрокси-2,2-(дигидроксиметил)-пропаномreaction product of GMA and / or MAA with 1,3-dihydroxy-2,2- (dihydroxymethyl) propane 20twenty 20twenty 1010 1010 продукт взаимодействия ГМА и/или МАК с 2,2,6,6-тэтрагидроксиметил-циклогексаноломreaction product of GMA and / or MAA with 2,2,6,6-tetrahydroxymethyl-cyclohexanol 4040 1010 Олигомер 3Oligomer 3 продукт взаимодействия ММА, и/или ГМА, и/или МАК с бис-(гидроксиполиалкиленоксикарбокси)-бензоломthe product of the interaction of MMA, and / or GMA, and / or MAA with bis- (hydroxypolyalkyleneoxycarboxy) benzene 1010 15fifteen 15fifteen 15fifteen 4,54,5 продукт взаимодействия ММА, и/или ГМА, и/или МАК с дигидроксиалканом и/или дигидрокси-(полиалкиленполиоксидом)the product of the interaction of MMA and / or GMA, and / or MAA with dihydroxyalkane and / or dihydroxy- (polyalkylene polyoxide) 30thirty 1212 55 15fifteen Радикальный фотоинициаторRadical photoinitiator бис(диметоксибензоил)триметилфенилфосфиноксидbis (dimethoxybenzoyl) trimethylphenylphosphine oxide 1one 1one 0,50.5 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone 4four 4four 0,60.6 4,54,5 2-гидрокси-2-метилпропиофенон2-hydroxy-2-methylpropiophenone 33 33 22 1,51,5 2,3-борнандион2,3-bornandion 2,52.5 4four Бензилдиметиламино(морфолинофенил)бутанонBenzyldimethylamino (morpholinophenyl) butanone 55 22 1,51,5 Мономерный восстановительMonomeric reducing agent Диметиламиноэтил(мет)акрилатDimethylaminoethyl (meth) acrylate 1one 1one 0,40.4 Диэтиламиноэтил(мет)акрилатDiethylaminoethyl (meth) acrylate 22 22 Морфолиноэтил(мет)акрилатMorpholinoethyl (meth) Acrylate 1one 22 4four Морфолиногидроксипропил(мет)акрилатMorpholinhydroxypropyl (meth) acrylate 55 Триэтаноламинтри(мет)акрилатTriethanolamine tri (meth) acrylate 2,52.5 0,50.5 ДобавкиAdditives активные разбавители, пластификаторы, ингибиторы, стабилизаторы и другие модификаторыactive diluents, plasticizers, inhibitors, stabilizers and other modifiers до 100up to 100 до100up to 100 до 100up to 100 до 100up to 100 до 100up to 100 до 100up to 100 до 100up to 100 до 100up to 100 до 100up to 100 до 100up to 100 до 100up to 100

Claims (4)

1. Жидкая фотополимеризующаяся композиция для лазерной стереолитографии с использованием светового излучения, содержащая фотополимеризующуюся систему на основе (мет)акриловых олигомеров и фотоинициирующую систему, включающую смеси радикальных инициаторов и восстановителей, отличающаяся тем, что в качестве (мет)акриловых олигомеров композиция содержит смесь одного или более полифункциональных (мет)акриловых производных гидроксисодержащих олигомеров формулы 1, 2 и 3:
Олигомер 1, представляющий собой продукты взаимодействий глицидил(мет)акрилата с бисфенолами и/или их гидроксиалкильными производными общей формулы:
[CH2=C(R)-C(O)O-]n-Q-(OH)m и/или [CH2=C(R)-C(O)O-]n-Q,
где R - СН3, Н;
n≥2;
m - целое число от 1 до 4;
Q - остаток полигидроксисодержащего фенила или алкилоксифенила;
Олигомер 2, представляющий собой продукты взаимодействия глицидил(мет)акрилата, и/или метил(мет)акрилата, и/или (мет)акриловой кислоты с многоатомным спиртом формулы:
[CH2=C(R)-C(O)O-]n-Q-(OH)m и/или [CH2=C(R)-C(O)O-]n-Q,
где R - СН3, Н;
n≥2;
m - целое число от 1 до 5;
Q - алкиленовый или циклоалкиленовый органический остаток полигидроксисодержащего соединения;
Олигомер 3, представляющий собой продукты взаимодействий глицидил(мет)акрилата, и/или метил(мет)акрилата, и/или (мет)акриловой кислоты с ди- и поликарбоновой кислотой, или ее эфиром, или ангидридом формулы:
[CH2=C(R)-C(O)O-]n-Q-(OH)m и/или [CH2=C(R)-C(O)O-]n-Q,
где R - СН3, Н;
n≥2;
m - целое число от 1 до 5;
Q - алкиленовый или алкиленфенильный остаток гидроксисодержащего соединения из группы многоатомных спиртов, полифенолов, простых и сложных эфиров, ди- и поликарбоновых кислот, их эфиров или ангидридов;
при массовом соотношении олигомеров 1, 2 и 3, равном 20-55: 20-90:5-30 соответственно, а в качестве фотоинициирующей системы - смесь одного или более радикальных фотоинициаторов с мономерным восстановителем ряда (мет)акрилатов, содержащих третичную аминогруппу при их массовом соотношении, равном 0,6-6,0:0,4-5,0 соответственно при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%:
указанная фотополимеризующаяся система 90-99 указанная фотоинициирующая система 1-10
1. A liquid photopolymerizable composition for laser stereolithography using light radiation, containing a photopolymerizable system based on (meth) acrylic oligomers and a photoinitiation system comprising mixtures of radical initiators and reducing agents, characterized in that the composition contains a mixture of one or more polyfunctional (meth) acrylic derivatives of hydroxyl-containing oligomers of the formula 1, 2 and 3:
Oligomer 1, which is the products of the interactions of glycidyl (meth) acrylate with bisphenols and / or their hydroxyalkyl derivatives of the general formula:
[CH 2 = C (R) -C (O) O-] n -Q- (OH) m and / or [CH 2 = C (R) -C (O) O-] n -Q,
where R is CH 3 , H;
n≥2;
m is an integer from 1 to 4;
Q is the residue of polyhydroxy-containing phenyl or alkyloxyphenyl;
Oligomer 2, which represents the products of the interaction of glycidyl (meth) acrylate and / or methyl (meth) acrylate and / or (meth) acrylic acid with a polyhydric alcohol of the formula:
[CH 2 = C (R) -C (O) O-] n -Q- (OH) m and / or [CH 2 = C (R) -C (O) O-] n -Q,
where R is CH 3 , H;
n≥2;
m is an integer from 1 to 5;
Q is an alkylene or cycloalkylene organic residue of a polyhydroxy-containing compound;
Oligomer 3, which is the product of the interactions of glycidyl (meth) acrylate and / or methyl (meth) acrylate and / or (meth) acrylic acid with di- and polycarboxylic acid, or its ether, or anhydride of the formula:
[CH 2 = C (R) -C (O) O-] n -Q- (OH) m and / or [CH 2 = C (R) -C (O) O-] n -Q,
where R is CH 3 , H;
n≥2;
m is an integer from 1 to 5;
Q is an alkylene or alkylene phenyl residue of a hydroxide-containing compound from the group of polyhydric alcohols, polyphenols, ethers and esters, di- and polycarboxylic acids, their esters or anhydrides;
with a mass ratio of oligomers 1, 2 and 3 equal to 20-55: 20-90: 5-30, respectively, and as a photoinitiating system, a mixture of one or more radical photoinitiators with a monomeric reducing agent of a series of (meth) acrylates containing a tertiary amino group when a mass ratio of 0.6-6.0: 0.4-5.0, respectively, with the following ratio of components of the composition, wt.%:
specified photopolymerizable system 90-99 specified photoinitiation system 1-10
2. Жидкая фотополимеризующаяся композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве (мет)акрилового производного содержит производное глицидил(мет)акрилата и/или метил(мет)акрилата.2. The liquid photopolymerizable composition according to claim 1, characterized in that the (meth) acrylic derivative contains a glycidyl derivative (meth) acrylate and / or methyl (meth) acrylate. 3. Жидкая фотополимеризующаяся композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве мономерного восстановителя содержит алкил(фенил)аминоалкил(мет)акрилаты.3. The liquid photopolymerizable composition according to claim 1, characterized in that it contains alkyl (phenyl) aminoalkyl (meth) acrylates as a monomeric reducing agent. 4. Жидкая фотополимеризующаяся композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве радикального фотоинициатора содержит соединения из групп α-гидроксикетонов, α-аминокетонов, α-дикетонов, арилалкилкеталей, алкоксиарилалкилфосфиноксидов и их смеси, имеющие максимумы поглощения светового излучения в области 240-410 нм. 4. The liquid photopolymerizable composition according to claim 1, characterized in that as a radical photoinitiator it contains compounds from the groups of α-hydroxyketones, α-aminoketones, α-diketones, arylalkyl ketals, alkoxyarylalkylphosphine oxides and mixtures thereof having light absorption maximums in the range of 240- 410 nm.
RU2008136307/04A 2008-09-08 2008-09-08 Liquid photopolymerised composition for laser stereolithography RU2395827C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008136307/04A RU2395827C2 (en) 2008-09-08 2008-09-08 Liquid photopolymerised composition for laser stereolithography

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008136307/04A RU2395827C2 (en) 2008-09-08 2008-09-08 Liquid photopolymerised composition for laser stereolithography

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008136307A RU2008136307A (en) 2010-03-20
RU2395827C2 true RU2395827C2 (en) 2010-07-27

Family

ID=42136859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008136307/04A RU2395827C2 (en) 2008-09-08 2008-09-08 Liquid photopolymerised composition for laser stereolithography

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2395827C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2646088C1 (en) * 2016-12-27 2018-03-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук (БИП СО РАН) Photopolymer composition for the production of thermal-resistant objects by the method of laser stereolithography
RU2685211C2 (en) * 2017-10-10 2019-04-16 Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук" Liquid photopolymerizable composition for laser stereolithography
RU2715224C1 (en) * 2016-06-30 2020-02-26 3М Инновейтив Пропертиз Компани Printable compositions which include high-viscosity components and methods of making 3d articles from said compositions

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2715224C1 (en) * 2016-06-30 2020-02-26 3М Инновейтив Пропертиз Компани Printable compositions which include high-viscosity components and methods of making 3d articles from said compositions
US11650498B2 (en) 2016-06-30 2023-05-16 3M Innovative Properties Company Printable compositions including highly viscous components and methods of creating 3D articles therefrom
RU2646088C1 (en) * 2016-12-27 2018-03-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук (БИП СО РАН) Photopolymer composition for the production of thermal-resistant objects by the method of laser stereolithography
RU2685211C2 (en) * 2017-10-10 2019-04-16 Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук" Liquid photopolymerizable composition for laser stereolithography

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008136307A (en) 2010-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2112010C (en) (cyclo)aliphatic epoxy compounds
JP3564650B2 (en) Liquid, radiation-curable compositions, especially for stereolithography
JP2022070865A (en) LIQUID HYBRID UV/vis RAY CURABLE RESIN COMPOSITION FOR ADDITION MOLDING
CN108472834A (en) The improved radiation-hardenable composition without antimony for addition process manufacture and its application in full form casting process
JPH05224412A (en) Photosensitive composition based on acrylate
CA3044541A1 (en) Initiator blends and photocurable compositions containing such initiator blends useful for 3d printing
JP4127104B2 (en) Photopolymerization initiator, novel compound and photocurable composition
JP6864807B2 (en) Patterning material, patterning method, and patterning equipment
JPS61500974A (en) Photocurable composition containing two curing types of prepolymers
JPH03160013A (en) Photosensitive mixture
JP4409683B2 (en) Optical molding resin composition, method for producing the same, and optical molding
JP2003073337A (en) New diacrylate and dimethacrylate
RU2395827C2 (en) Liquid photopolymerised composition for laser stereolithography
JP6543974B2 (en) Active energy ray polymerizable resin composition for optical three-dimensional shaping, and three-dimensional shaped article
JP2007161740A (en) Photocurable resin composition
JPH0196145A (en) Low polymerized benzylketals and use as photoinitiator
JP2002256062A (en) Active-energy ray curing resin composition
CN114341732A (en) Liquid hybrid uv/vis radiation curable resin compositions for additive manufacturing
JPH05255461A (en) Photosensitive composition
AU653817B2 (en) Photosensitive compositions
RU2699556C1 (en) Curable polymer composition and method of making a hardened product therefrom
DE1694149C2 (en) Polyester molding and coating compounds
ITRM940161A1 (en) HARDENING COMPOSITION AND METHOD FOR WOOD IMPREGNATION.
EP0132869A1 (en) Alpha-halogenated aromatic compounds as photoinitiators
RU2685211C2 (en) Liquid photopolymerizable composition for laser stereolithography