WO2016098636A1 - 3d印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物、3次元造形方法、及び、3d印刷用活性光線硬化型インクジェットインクセット - Google Patents

3d印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物、3次元造形方法、及び、3d印刷用活性光線硬化型インクジェットインクセット Download PDF

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梅林 励
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Definitions

  • the present invention relates to an actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing, a three-dimensional modeling method, and an actinic ray curable inkjet ink set for 3D printing.
  • the optical three-dimensional modeling method is a method of forming a three-dimensional modeled object having a desired shape by selectively supplying energy necessary for the photocurable composition.
  • the cured layer is selectively irradiated with light, for example, an ultraviolet laser so that a cured layer having a desired pattern is obtained on the liquid surface of the photocurable composition placed in the container.
  • a photocurable composition is supplied in a layer form on the cured layer, and then light is selectively irradiated in the same manner as described above to form a cured layer continuous with the cured layer. This is a method of finally obtaining a desired three-dimensional three-dimensional structure by repeating this lamination operation.
  • This three-dimensional modeling method is attracting attention because even if the shape of a model to be manufactured is complicated, the target model can be easily obtained in a short time.
  • an optical modeling method using an ink jet method has been proposed, and a liquid photocurable resin discharged from an inkjet nozzle can be cured and laminated to perform optical modeling.
  • the stereolithography machine is attracting attention as 3D CAD that can freely create a three-dimensional model by using a CAD (Computer Aided Design) system.
  • Examples of conventional stereolithography include those described in Patent Documents 1 and 2.
  • the problem to be solved by the present invention is an actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing excellent in the softness and tensile strength of the obtained three-dimensional structure, a three-dimensional modeling method using the inkjet ink composition, and It is to provide an actinic ray curable inkjet ink set for 3D printing comprising the inkjet ink composition.
  • ⁇ 1> Acrylate monomer A having a glass transition temperature of 25 ° C. or more and 120 ° C. or less of homopolymer, acrylate monomer B having a glass transition temperature of ⁇ 60 ° C.
  • An actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing ⁇ 2> The actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing according to ⁇ 1>, wherein the acrylate monomer A is a monofunctional acrylate compound, ⁇ 3> The actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the acrylate monomer B is a monofunctional acrylate compound, ⁇ 4> The actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the Young's modulus of the acrylate oligomer C is 1 to 100 MPa, ⁇ 5> The mass content rate MA of the acrylate monomer A and the mass content rate MB of the acrylate monomer B with respect to the total amount of the ink composition satisfy MA ⁇ MB, according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4> Actinic ray curable inkjet
  • the acrylate monomer A includes a monomer selected from the group consisting of isobornyl acrylate, t-butylcyclohexyl acrylate, 3,3,5-trimethylcyclohexyl acrylate, and dicyclopentanyl acrylate.
  • Acrylate monomer B is phenoxyethyl acrylate, n-stearyl acrylate, isodecyl acrylate, ethoxyethoxyethyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, n-lauryl acrylate, n-octyl acrylate, n-decyl acrylate, isooctyl acrylate,
  • a light-curable inkjet ink composition, ⁇ 9> A heating step of heating the ink composition to a range of 40 ° C.
  • the discharge step and the curing step are repeated 50 times or more, and at least the actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8> is used as the ink composition.
  • 3D modeling method ⁇ 10> An ink composition for a model material, and a monofunctional acrylamide compound and / or a monofunctional acrylate compound having one or more hydroxy groups, polyethylene glycol and / or polypropylene glycol, and a photopolymerization initiator.
  • a support material ink composition wherein the mass content of the bifunctional or higher acrylate compound with respect to the total amount of the support material ink composition is 5% by mass or less, and the model material ink composition is ⁇ Actinic ray curable inkjet ink set for 3D printing, which is an actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing according to any one of 1> to ⁇ 8>, ⁇ 11>
  • the monofunctional acrylamide compound contained in the ink composition for a support material includes one or more compounds selected from the group consisting of hydroxyethylacrylamide, isopropylacrylamide, acryloylmorpholine, and N, N-dimethylacrylamide.
  • the monofunctional acrylate compound having a hydroxy group contained in the ink composition for a support material is selected from the group consisting of polyethylene glycol monoacrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxypropyl acrylate.
  • the actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing excellent in the softness and tensile strength of the obtained three-dimensional structure, the three-dimensional modeling method using the ink-jet ink composition, and the ink-jet ink composition It is possible to provide an actinic ray curable inkjet ink set for 3D printing that includes an object.
  • the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
  • “mass%” and “wt%” are synonymous, and “part by mass” and “part by weight” are synonymous.
  • a combination of two or more preferred embodiments is a more preferred embodiment.
  • the actinic ray curable inkjet ink composition (hereinafter also simply referred to as “ink composition”) for 3D printing (also referred to as “three-dimensional modeling” or “3D printing”) of the present invention has a glass transition temperature of a homopolymer.
  • An acrylate monomer A having a glass transition temperature of ⁇ 60 ° C. to less than 25 ° C.
  • a bifunctional acrylate oligomer C having a weight average molecular weight of 2,000 to 20,000
  • the mass content of the bifunctional or higher-functional acrylate compound with respect to the total amount of the ink composition is 15% by mass or less.
  • the actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing of the present invention is a printing method in which a plurality of ink layers are stacked and is a printing method in which 50 or more layers are stacked.
  • the actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing of the present invention can be suitably used for, for example, medical three-dimensional structures such as blood vessels, toys and figures.
  • the actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing of the present invention may be a colored ink composition containing a colorant, which will be described later, or a clear ink composition.
  • active light as used in the present invention is not particularly limited as long as it is an active light capable of imparting energy capable of generating an initiation species in the ink composition by irradiation, and widely used as ⁇ -ray, ⁇ X-rays, X-rays, ultraviolet rays (UV), visible rays, electron beams and the like are included, and among these, ultraviolet rays and electron beams are preferable, and ultraviolet rays are particularly preferable from the viewpoint of curing sensitivity and device availability.
  • the ink composition of the present invention is preferably an ink composition that can be cured by irradiating ultraviolet rays as active rays.
  • acrylate refers to “acrylate” and / or “methacrylate”
  • acryl refers to both “acryl” and “methacryl”. Or it shall point out either.
  • the acrylate monomer A may be an acrylate compound or a methacrylate compound.
  • the glass transition temperature (Tg) of a monomer homopolymer is measured by a dynamic viscoelasticity measuring device (DMA).
  • the glass transition temperature of the homopolymer may depend on the degree of polymerization, but if a homopolymer having a weight average molecular weight of 10,000 or more is prepared and measured, the influence of the degree of polymerization can be ignored.
  • a value measured using a sample polymerized until the influence of the degree of polymerization is negligible is defined as a glass transition temperature (Tg).
  • the actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing of the present invention contains an acrylate monomer A having a glass transition temperature of 25 ° C. or more and 120 ° C. or less of a homopolymer.
  • the acrylate monomer A may be an acrylate compound or a methacrylate compound, but is preferably an acrylate compound.
  • the glass transition temperature of the homopolymer of acrylate monomer A is 25 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, preferably 30 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, and more preferably 60 ° C.
  • the acrylate monomer A may be a monofunctional acrylate monomer or a polyfunctional acrylate monomer, but is preferably a monofunctional acrylate monomer. Furthermore, the acrylate monomer A is preferably an acrylate monomer having a hydrocarbon ring structure.
  • acrylate monomer A examples include isobornyl acrylate, isobornyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, t-butyl acrylate, t-butyl methacrylate, t-butyl cyclohexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and propyl methacrylate.
  • the acrylate monomer A includes a monomer selected from the group consisting of isobornyl acrylate, t-butylcyclohexyl acrylate, 3,3,5-trimethylcyclohexyl acrylate, and dicyclopentanyl acrylate.
  • it contains isobornyl acrylate and / or t-butyl cyclohexyl acrylate. It is excellent in the tensile strength of the obtained three-dimensional structure as it is the said aspect, and it can suppress the failure generation
  • the acrylate monomer A may be contained alone or in combination of two or more.
  • the mass content of the acrylate monomer A with respect to the total amount of the ink composition of the present invention is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 3 to 25% by mass, and 5 to 20% by mass. More preferred is 10 to 20% by mass. It is excellent in the softness and tensile strength of the obtained three-dimensional structure as it is the said range, and it can suppress the failure generation
  • the actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing of the present invention contains acrylate monomer B having a homopolymer glass transition temperature of ⁇ 60 ° C. or higher and lower than 25 ° C.
  • the acrylate monomer B may be an acrylate compound or a methacrylate compound, but is preferably an acrylate compound.
  • the glass transition temperature of the homopolymer of acrylate monomer B is ⁇ 60 ° C. or higher and lower than 25 ° C., preferably ⁇ 30 ° C. or higher and 10 ° C. or lower, and more preferably ⁇ 10 ° C.
  • the acrylate monomer B may be a monofunctional acrylate monomer or a polyfunctional acrylate monomer, but is preferably a monofunctional acrylate monomer. Furthermore, the acrylate monomer B is preferably an acrylate monomer having an ether bond and / or an alkyl group having 8 or more carbon atoms.
  • Preferred examples of the acrylate monomer B include a long-chain alkyl (having 8 or more carbon atoms) acrylate compound, an acrylate compound having a polyethylene oxide or polypropylene oxide chain, and a phenoxyethyl acrylate compound.
  • Examples of the long-chain alkyl acrylate compound include 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, n-nonyl acrylate, n-decyl acrylate, isooctyl acrylate, n-lauryl acrylate, n-tridecyl acrylate, n-cetyl acrylate, Examples thereof include n-stearyl acrylate, isomyristyl acrylate, and isostearyl acrylate.
  • Examples of the acrylate compound having a polyethylene oxide or polypropylene oxide chain include (poly) ethylene glycol monoacrylate, (poly) ethylene glycol acrylate methyl ester, (poly) ethylene glycol acrylate ethyl ester, (poly) ethylene glycol acrylate phenyl ester, (Poly) propylene glycol monoacrylate, (poly) propylene glycol monoacrylate phenyl ester, (poly) propylene glycol acrylate methyl ester, (poly) propylene glycol acrylate ethyl ester, methoxytriethylene glycol acrylate, methoxydipropylene glycol acrylate, ethoxydiethylene glycol Acrylate (Ethoxyeth Phenoxyethyl acrylate), methoxy polyethylene glycol acrylate.
  • phenoxyethyl acrylate compound examples include phenoxyethyl acrylate, phenoxydiethylene glycol acrylate, phenoxy polyethylene glycol acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, and nonylphenol ethylene oxide adduct acrylate.
  • acrylate monomer B tetrahydrofurfuryl acrylate and 2- (N-butylcarbamoyloxy) ethyl acrylate (1,2-ethanediol 1-acrylate 2- (N-butylcarbamate)) are also preferably exemplified. .
  • acrylate monomer B phenoxyethyl acrylate, n-stearyl acrylate, isodecyl acrylate, ethoxyethoxyethyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, n-lauryl acrylate, n-octyl acrylate, n-decyl acrylate, isooctyl It preferably contains a monomer selected from the group consisting of acrylate, n-tridecyl acrylate, and 2- (N-butylcarbamoyloxy) ethyl acrylate, and contains phenoxyethyl acrylate and / or n-stearyl acrylate. More preferred. It is excellent in the softness and tensile strength of the obtained three-dimensional structure as it is the said aspect, and is excellent in a moldability.
  • the acrylate monomer B may be contained alone or in combination of two or more.
  • the mass content of the acrylate monomer B with respect to the total amount of the ink composition of the present invention is preferably 10 to 90% by mass, more preferably 30 to 85% by mass, and 40 to 80% by mass. More preferred is 50 to 75% by mass. It is excellent in the softness and tensile strength of the obtained three-dimensional structure as it is the said range, and is excellent in a moldability.
  • the mass content MA of the acrylate monomer A and the mass content MB of the acrylate monomer B with respect to the total amount of the ink composition of the present invention preferably satisfy MA ⁇ MB (MA is smaller than MB).
  • MA ⁇ MB a value obtained by doubling MA is smaller than MB
  • 3 ⁇ MA ⁇ MB a value obtained by multiplying MA by 3 is smaller than MB
  • 10 ⁇ MA> MB is satisfied (a value obtained by multiplying MA by 10 is larger than MB)
  • 7 ⁇ MA> MB is satisfied (a value obtained by multiplying MA by 7 is larger than MB).
  • 5 ⁇ MA> MB is satisfied (a value obtained by multiplying MA by 5 is larger than MB).
  • the actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing of the present invention contains a bifunctional acrylate oligomer C having a weight average molecular weight of 2,000 or more and 20,000 or less.
  • the acrylate oligomer C may have an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group, but preferably has an acryloyloxy group.
  • the acrylate oligomer C is an oligomer having a total of two acryloyloxy groups and / or methacryloyloxy groups.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the acrylate oligomer C is from 2,000 to 20,000, preferably from 5,000 to 20,000, and more preferably from 10,000 to 20,000. preferable. It is more excellent in the softness and tensile strength of the obtained three-dimensional structure as it is the said aspect.
  • GPC gel permeation chromatography
  • the Young's modulus at 25 ° C. of the acrylate oligomer C is preferably 1 to 100 MPa, more preferably 2 to 80 MPa, still more preferably 3 to 50 MPa, and particularly preferably 10 to 30 MPa. It is more excellent in the softness and tensile strength of the obtained three-dimensional structure as it is the said range.
  • the Young's modulus at 25 ° C. of acrylate oligomer C in the present invention is the Young's modulus at 25 ° C. of a homopolymer (monopolymer) of acrylate oligomer C. In the present invention, the Young's modulus at 25 ° C. is measured by the following method.
  • a liquid in which 2% by mass of Irgacure 819 (manufactured by BASF), 2% by mass of Irgacure 184 (manufactured by BASF), and 96% by mass of the oligomer to be measured was formed with a bar coater to form a coating film of 100 ⁇ m, and ultraviolet (UV) exposure Cured with a machine. At this time, it was hardened to such an extent that the influence of the degree of polymerization of the cured film could be ignored.
  • This cured film is cut into a 15 mm ⁇ 50 mm strip and the Young's modulus is measured with a tensile tester (Autograph AGS-X 5KN, manufactured by Shimadzu Corporation). The value of Young's modulus is measured at the 1% elongation. Moreover, in the test, it was pulled in the long axis direction, and the upper and lower portions of about 10 mm were gripped with a clamp.
  • the acrylate oligomer C is not particularly limited as long as it is an oligomer having an Mw of 2,000 or more and 20,000 or less having a total of two acryloyloxy groups and / or methacryloyloxy groups.
  • olefin oligomers ethylene oligomers, propylenes
  • Oligomeric butene oligomers, etc. vinyls (styrene oligomers, vinyl alcohol oligomers, vinylpyrrolidone oligomers, acrylic resin oligomers, etc.), dienes (butadiene oligomers, chloroprene rubber, pentadiene oligomers, etc.), ring-opening polymerization systems (di-, tri-, etc.) , Tetraethylene glycol, polyethylene glycol, polyethylimine, etc.), polyaddition system (oligoester acrylate, polyamide oligomer, polyisocyanate oligomer), addition condensation oligomer (
  • a urethane acrylate oligomer, a polyester acrylate oligomer, or an epoxy acrylate oligomer is preferable, a urethane acrylate oligomer or a urethane acrylate oligomer having a polyester chain is more preferable, and a urethane acrylate oligomer is still more preferable.
  • the urethane acrylate oligomer, the polyester acrylate oligomer, and the epoxy acrylate oligomer the oligomer handbook (supervised by Junji Furukawa, Chemical Industry Daily Co., Ltd.) can be referred to.
  • acrylate oligomer C examples include Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., Sartomer Japan Co., Ltd., Daicel Cytec Co., Ltd., Rahn A.C. G. Those that are commercially available from companies and the like and that meet the above conditions can be used.
  • the acrylate oligomer C may be contained singly or in combination of two or more.
  • the mass content MC of the acrylate oligomer C with respect to the total amount of the ink composition of the present invention is preferably 1% by mass to 15% by mass, more preferably 3% by mass to 15% by mass, and more preferably 5% by mass. % To 15% by mass is more preferable. It is more excellent in the softness and tensile strength of the obtained three-dimensional structure as it is the said range.
  • the mass content of the bifunctional or higher acrylate compound with respect to the total amount of the ink composition of the present invention is 15% by mass or less.
  • the proportion of the acrylate oligomer C in the bifunctional or higher acrylate compound in the ink composition of the present invention is preferably 50% by mass or more, more than 80% by mass with respect to the total mass of the bifunctional or higher acrylate compound. Is more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 95% by mass or more. Within the above range, the softness and tensile strength of the obtained three-dimensional structure are more excellent.
  • the actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing of the present invention contains an acyl phosphine oxide compound (hereinafter also referred to as “specific photopolymerization initiator”).
  • specific photopolymerization initiator an acyl phosphine oxide compound
  • the acyl phosphine oxide compound may be either a monoacyl phosphine oxide compound or a bisacyl phosphine oxide compound, but is preferably a bisacyl phosphine oxide compound.
  • the ink composition of the present invention preferably contains one or more acyl phosphine oxide compounds and one or more ⁇ -hydroxy ketone compounds.
  • the softness and tensile strength of the three-dimensional structure to be obtained are more excellent.
  • Acylphosphine oxide compounds include bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl)- 2-methoxyphenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethylbenzoyl) -2-methoxyphenylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -2,4-dimethoxyphenylphosphine oxide, bis ( 2,6-Dimethylbenzoyl) -2,4-dimethoxyphenylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -2,4-dipentyloxyphenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethylbenzoyl) -2,4 Dipentyloxyphenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,
  • ⁇ -hydroxyketone compounds include 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl Propan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and the like can be mentioned.
  • the specific photopolymerization initiator may be contained singly or in combination of two or more.
  • the mass content of the photopolymerization initiator based on the total amount of the ink composition of the present invention is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 2 to 15% by mass, and 5 to 15% by mass. Is more preferable. It is more excellent in the softness and tensile strength of the obtained three-dimensional structure as it is the said range.
  • the ink composition of the present invention absorbs a specific active energy ray as a photopolymerization initiator and promotes decomposition of the polymerization initiator. Therefore, the ink composition of the present invention (hereinafter simply referred to as “sensitizer”). May be included).
  • the sensitizer examples include polynuclear aromatics (eg, pyrene, perylene, triphenylene, 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, etc.), xanthenes (eg, fluorescein, eosin, erythrosine, rhodamine B, Rose Bengal etc.), cyanines (eg thiacarbocyanine, oxacarbocyanine etc.), merocyanines (eg merocyanine, carbomerocyanine etc.), thiazines (eg thionine, methylene blue, toluidine blue etc.), acridines (eg , Acridine orange, chloroflavin, acriflavine, etc.), anthraquinones (eg, anthraquinone, etc.), squaliums (eg, squalium), coumarins (eg, 7-diethylamino-4-methylcoumarin
  • thioxanthone is preferable and isopropyl thioxanthone is more preferable.
  • a sensitizer may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
  • the mass content of the sensitizer with respect to the total amount of the ink composition is preferably 0.1 to 5% by mass, and more preferably 0.5 to 3% by mass. It is excellent in sclerosis
  • the ink composition of the present invention may contain a colorant as necessary.
  • a colorant is preferably a pigment from the viewpoint of excellent light resistance.
  • the pigment preferably used in the present invention will be described.
  • the pigment is not particularly limited, and all commercially available organic pigments and inorganic pigments, and those obtained by dyeing resin particles with a dye can be used.
  • pigments dispersed in an insoluble resin or the like as a dispersion medium impair the effects of the present invention. It can be used as long as it is not.
  • examples of these pigments include, for example, “Pigment Dictionary” (2000), edited by Seijiro Ito. Herbst, K.M. Hunger “Industrial Organic Pigments”, JP 2002-12607 A, JP 2002-188025 A, JP 2003-26978 A, and JP 2003-342503 A3.
  • organic pigments and inorganic pigments that can be used in the present invention include, for example, C.I. I. Pigment Yellow 1 (Fast Yellow G, etc.), C.I. I. A monoazo pigment such as C.I. Pigment Yellow 74; I. Pigment Yellow 12 (disaji yellow AAA, etc.), C.I. I. Disazo pigments such as C.I. Pigment Yellow 17; I. Non-benzidine type azo pigments such as CI Pigment Yellow 180; I. Azo lake pigments such as C.I. Pigment Yellow 100 (eg Tartrazine Yellow Lake); I. Condensed azo pigments such as CI Pigment Yellow 95 (Condensed Azo Yellow GR, etc.); I.
  • Acidic dye lake pigments such as C.I. Pigment Yellow 115 (such as quinoline yellow lake);
  • Basic dye lake pigments such as CI Pigment Yellow 18 (Thioflavin Lake, etc.), anthraquinone pigments such as Flavantron Yellow (Y-24), isoindolinone pigments such as Isoindolinone Yellow 3RLT (Y-110), and quinophthalone yellow Quinophthalone pigments such as (Y-138), isoindoline pigments such as isoindoline yellow (Y-139), C.I.
  • Nitroso pigments such as C.I. Pigment Yellow 153 (nickel nitroso yellow, etc.);
  • I. And metal complex salt azomethine pigments such as CI Pigment Yellow 117 (copper azomethine yellow, etc.).
  • Monoazo pigments such as CI Pigment Red 3 (Toluidine Red, etc.); I. Disazo pigments such as C.I. Pigment Red 38 (Pyrazolone Red B, etc.); I. Pigment Red 53: 1 (Lake Red C, etc.) and C.I.
  • Azo lake pigments such as C.I. Pigment Red 57: 1 (Brilliant Carmine 6B); I. Condensed azo pigments such as C.I. Pigment Red 144 (condensed azo red BR, etc.); I. Acidic dye lake pigments such as C.I. Pigment Red 174 (Phloxine B Lake, etc.); I. Basic dye lake pigments such as C.I.
  • Pigment Red 81 (Rhodamine 6G 'lake, etc.); I. Anthraquinone pigments such as C.I. Pigment Red 177 (eg, dianthraquinonyl red); I. Thioindigo pigments such as C.I. Pigment Red 88 (Thioindigo Bordeaux, etc.); I. Perinone pigments such as C.I. Pigment Red 194 (perinone red, etc.); I. Perylene pigments such as C.I. Pigment Red 149 (perylene scarlet, etc.); I. Pigment violet 19 (unsubstituted quinacridone), C.I. I.
  • Quinacridone pigments such as CI Pigment Red 122 (quinacridone magenta, etc.); I. Isoindolinone pigments such as CI Pigment Red 180 (isoindolinone red 2BLT, etc.); I. And alizarin lake pigments such as CI Pigment Red 83 (Mada Lake, etc.).
  • C.I. I. Disazo pigments such as C.I. Pigment Blue 25 (Dianisidine Blue, etc.); I. Phthalocyanine pigments such as C.I. Pigment Blue 15 (phthalocyanine blue, etc.); I. Acidic dye lake pigments such as C.I. Pigment Blue 24 (Peacock Blue Lake, etc.); I. Basic dye lake pigments such as C.I. Pigment Blue 1 (Viclotia Pure Blue BO Lake, etc.); I. Anthraquinone pigments such as C.I. Pigment Blue 60 (Indantron Blue, etc.); I. And alkali blue pigments such as CI Pigment Blue 18 (Alkali Blue V-5: 1).
  • C.I. I. Pigment green 7 phthalocyanine green
  • C.I. I. Phthalocyanine pigments such as C.I. Pigment Green 36 (phthalocyanine green);
  • I. And azo metal complex pigments such as CI Pigment Green 8 (Nitroso Green).
  • C.I. I. An isoindoline pigment such as C.I. Pigment Orange 66 (isoindoline orange);
  • I. And anthraquinone pigments such as CI Pigment Orange 51 (dichloropyrantron orange).
  • the black pigment include carbon black, titanium black, and aniline black.
  • the white pigment examples include basic lead carbonate (2PbCO 3 Pb (OH) 2 , so-called silver white), zinc oxide (ZnO, so-called zinc white), titanium oxide (TiO 2 , so-called titanium white), Strontium titanate (SrTiO 3 , so-called titanium strontium white) or the like can be used.
  • titanium oxide has a smaller specific gravity than other white pigments, a large refractive index, and is chemically and physically stable, and thus has a high hiding power and coloring power as a pigment. Excellent durability against other environments. Therefore, it is preferable to use titanium oxide as the white pigment.
  • other white pigments may be other than the listed white pigments may be used as necessary.
  • a dispersing device such as a ball mill, a sand mill, an attritor, a roll mill, a jet mill, a homogenizer, a paint shaker, a kneader, an agitator, a Henschel mixer, a colloid mill, an ultrasonic homogenizer, a pearl mill, or a wet jet mill is used.
  • a dispersing device such as a ball mill, a sand mill, an attritor, a roll mill, a jet mill, a homogenizer, a paint shaker, a kneader, an agitator, a Henschel mixer, a colloid mill, an ultrasonic homogenizer, a pearl mill, or a wet jet mill is used.
  • a dispersant such as a surfactant can be added.
  • a coloring agent it is also possible to use the synergist according to various coloring agents as a dispersing aid as needed.
  • the colorant may be directly added together with each component when preparing the ink composition. Further, in order to improve dispersibility, it may be added to a dispersion medium such as a solvent or a monomer in advance and uniformly dispersed or dissolved, and then blended.
  • a dispersion medium for various components such as a colorant, a solvent may be added, or the above polymerizable compound which is a low molecular weight component without solvent may be used as a dispersion medium. Since it is cured by irradiation with light, it is preferably solventless.
  • the average particle diameter of the colorant used here is preferably from 0.01 to 0.4 ⁇ m, more preferably from 0.02 to 0.2 ⁇ m, since the finer the particle, the better the color developability.
  • the selection of the colorant, dispersant, and dispersion medium, dispersion conditions, and filtration conditions are set so that the maximum particle diameter is preferably 3 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ m or less.
  • the particle size of the colorant can be measured by a known measurement method. Specifically, it can be measured by a centrifugal sedimentation light transmission method, an X-ray transmission method, a laser diffraction / scattering method, and a dynamic light scattering method. In the present invention, a value obtained by measurement using a laser diffraction / scattering method is employed.
  • the mass content of the colorant relative to the total amount of the ink composition is appropriately selected depending on the color and the purpose of use, but from the viewpoint of colorability and storage stability, 0.01 to It is preferably 40% by mass, more preferably 0.1 to 30% by mass, and particularly preferably 0.2 to 20% by mass.
  • the ink composition of the present invention may contain a dispersant.
  • a dispersant is preferably contained in order to stably disperse the pigment in the ink composition.
  • a polymer dispersant is preferable.
  • the “polymer dispersing agent” in the present invention means a dispersing agent having a weight average molecular weight of 1,000 or more.
  • Polymer dispersing agents include DISPERBYK-101, DISPERBYK-102, DISPERBYK-103, DISPERBYK-106, DISPERBYK-111, DISPERBYK-161, DISPERBYK-162, DISPERBYK-163, DISPERBYK-164, DISPERBYK-166, DISPERBYK-166, , DISPERBYK-168, DISPERBYK-170, DISPERBYK-171, DISPERBYK-174, DISPERBYK-182 (manufactured by BYK Chemie); EFKA7462, EFKA7500, EFKA7570, EFKA7575, EFKA7580 (manufactured by Efka Additive); Disperse Aid 6, Disperse Aid 8, Disperse Aid 15, Disperse Aid 9100 (manufactured by Sannopco); Solsperse (SOLSPERSE) 3000 Various Solspers
  • the ink composition of the present invention preferably contains a surfactant in order to impart stable ejection properties for a long time.
  • the surfactant include those described in JP-A Nos. 62-173463 and 62-183457.
  • anionic surfactants such as dialkylsulfosuccinates, alkylnaphthalenesulfonates, fatty acid salts, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, acetylene glycols, polyoxyethylene / polyoxypropylene blocks
  • Nonionic surfactants such as copolymers, and cationic surfactants such as alkylamine salts and quaternary ammonium salts.
  • a fluorine-type surfactant for example, organic fluoro compound etc.
  • silicone type surfactant for example, polysiloxane compound etc.
  • the organic fluoro compound is preferably hydrophobic.
  • examples of the organic fluoro compound include fluorine surfactants, oily fluorine compounds (eg, fluorine oil) and solid fluorine compound resins (eg, tetrafluoroethylene resin). No. (columns 8 to 17) and those described in JP-A Nos. 62-135826.
  • the polysiloxane compound is preferably a modified polysiloxane compound in which an organic group is introduced into a part of the methyl group of dimethylpolysiloxane.
  • modification include polyether modification, methylstyrene modification, alcohol modification, alkyl modification, aralkyl modification, fatty acid ester modification, epoxy modification, amine modification, amino modification, mercapto modification, etc. is not. These modification methods may be used in combination. Of these, polyether-modified polysiloxane compounds are preferred from the viewpoint of improving ejection stability in inkjet.
  • polyether-modified polysiloxane compound examples include, for example, SILWET L-7604, SILWET L-7607N, SILWET FZ-2104, SILWET FZ-2161 (manufactured by Nihon Unicar Co., Ltd.), BYK306, BYK307, BYK331, BYK333, BYK347. BYK348, etc.
  • surfactant a silicone type surfactant is mentioned preferably, A polysiloxane type surfactant is mentioned more preferably, A polydimethylsiloxane type surfactant is mentioned further more preferably.
  • the content of the surfactant in the ink composition of the present invention is appropriately selected depending on the purpose of use, but is preferably 0.0001 to 3% by mass relative to the total mass of the ink composition.
  • the ink composition of the present invention may contain other components in addition to the above components as necessary.
  • Other components include, for example, polymerization inhibitors, photopolymerization initiators other than specific photopolymerization initiators, co-sensitizers, ultraviolet absorbers, antioxidants, anti-fading agents, conductive salts, solvents, and polymer compounds.
  • Basic compounds leveling additives, matting agents, polyester resins for adjusting film properties, polyurethane resins, vinyl resins, acrylic resins, rubber resins, waxes and the like. These are described in JP-A-2009-185186 and can also be used in the present invention.
  • the ink composition of the present invention may contain a monomer other than the acrylate monomer A, the acrylate monomer B, and the acrylate oligomer C.
  • a monomer other than acrylate monomer A, acrylate monomer B and acrylate oligomer C As monomers other than acrylate monomer A, acrylate monomer B and acrylate oligomer C, N-vinyl compounds, vinyl ether compounds, monofunctional acrylate compounds not corresponding to acrylate monomers A and acrylate monomers B, acrylate monomers A and acrylate monomers B And bifunctional or higher acrylate compounds having a molecular weight or less than Mw 2,000.
  • the mass content relative to the total amount of the ink composition is the mass content of acrylate monomer A, the mass content of acrylate monomer B, and the acrylate oligomer. It is preferably less than any of the mass contents of C.
  • the ink composition of the present invention preferably contains a polymerization inhibitor from the viewpoint of improving storage stability.
  • the ink composition is preferably discharged in the range of 40 ° C. to 80 ° C. by heating and reducing the viscosity, and a polymerization inhibitor is preferably added to prevent clogging of the head due to thermal polymerization.
  • the polymerization inhibitor include nitroso polymerization inhibitors, hydroquinone, methoxyhydroquinone, benzoquinone, p-methoxyphenol, TEMPO, TEMPOL (HO-TEMPO), cuperon Al, hindered amine and the like. Specific examples of the nitroso polymerization inhibitor preferably used in the present invention are shown below, but are not limited thereto.
  • nitroso polymerization inhibitors examples include FIRSTCURE ST-1 (manufactured by Chem First).
  • examples of commercially available hindered amine polymerization inhibitors include TINUVIN292, TINUVIN770DF, TINUVIN765, and TINUVIN123.
  • cuperon Al tris (N-nitroso-N-phenylhydroxylamine) aluminum salt, FIRSTCURE ST-1), methoxyhydroquinone, and HO-TEMPO (4-hydroxy-2,2,6) , 6-tetramethylpiperidinyloxy
  • cuperon Al tris (N-nitroso-N-phenylhydroxylamine) aluminum salt, FIRSTCURE ST-1), methoxyhydroquinone, and HO-TEMPO (4-hydroxy-2,2,6) , 6-tetramethylpiperidinyloxy
  • HO-TEMPO 4-hydroxy-2,2,6) , 6-tetramethylpiperidinyloxy
  • a polymerization inhibitor may be contained individually by 1 type, or may contain 2 or more types.
  • the mass content of the polymerization inhibitor with respect to the total amount of the ink composition of the present invention is preferably 0.001 to 1.5% by mass, more preferably 0.01 to 1.0% by mass, and 0.05 to 0.8%. More preferred is mass%. Within the above range, polymerization at the time of preparation and storage of the ink composition can be suppressed, and clogging of the ink jet nozzle can be prevented.
  • the viscosity of the ink composition of the present invention at 25 ° C. is preferably 20 to 150 mPa ⁇ s, and more preferably 40 to 100 mPa ⁇ s. It is excellent in discharge property and moldability as it is the said range.
  • the viscosity of the ink composition or the like in the present invention is a viscosity measured at a liquid temperature of 25 ° C. and measured with a digital viscometer (DV-I Prime, manufactured by Brookfield).
  • the surface tension of the ink composition of the present invention at 25 ° C. is preferably 20 to 40 mN / m, and more preferably 20 to 30 mN / m.
  • the surface tension of the ink composition or the like in the present invention is a value measured by using a surface tension meter (surface tension meter CBVP-Z, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) while maintaining the liquid temperature at 25 ° C.
  • the actinic ray curable inkjet ink set for 3D printing of the present invention (hereinafter also simply referred to as “ink set”) has an ink composition for a model material and an ink composition for a support material, and the above model material
  • the ink composition is the actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing of the present invention.
  • the ink set of the present invention is a photopolymerization of an ink composition for a model material, a monofunctional acrylamide compound and / or a monofunctional acrylate compound having one or more hydroxy groups, polyethylene glycol and / or polypropylene glycol.
  • An ink composition for a support material containing an initiator, and the mass content of the bifunctional or higher acrylate compound with respect to the total amount of the ink composition for a support material is 5% by mass or less;
  • the ink composition is preferably the actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing of the present invention.
  • the preferable aspect of the ink composition for a model material in the ink set of the present invention is the same as the preferable aspect of the actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing of the present invention described above.
  • the ink jet ink set of the present invention may have two or more types of ink compositions for model materials and two or more types of ink compositions for support materials.
  • the two or more model material ink compositions are both actinic ray curable inkjet ink compositions for 3D printing of the present invention. It is preferable that it is a thing.
  • the “model material” refers to a material that is cured to become a target modeled object.
  • the “support material” refers to a material that is printed around or inside the model material in the 3D printing process to support (support) the model material and is removed after the modeling is completed.
  • An ink composition for a support material used in the ink set of the present invention includes a monofunctional acrylamide compound and / or a monofunctional acrylate compound having one or more hydroxy groups, polyethylene glycol and / or polypropylene glycol, and a photopolymerization initiator. It is preferable that the mass content of the bifunctional or higher acrylate compound with respect to the total amount of the ink composition for a support material is 5% by mass or less.
  • the ink composition for a support material is preferably an actinic ray curable inkjet ink composition containing a monomer and a photopolymerization initiator.
  • the support material ink composition is suitably used as a support material for supporting the ink layer by being ejected around the position where the model material ink composition is ejected as necessary.
  • the support material ink composition used in the ink set of the present invention is preferably one that can easily remove the support material obtained by curing, and the support material obtained by curing is water-soluble curing. It is more preferable that the cured material is a material that is hard and can be crushed with a hardness lower than that of the cured model material.
  • the support material ink composition and the model material ink composition are preferably incompatible with each other. In the above embodiment, the moldability is excellent, and these two compositions can be simultaneously cured by irradiation with actinic rays.
  • the mass content of the bifunctional or higher acrylate compound with respect to the total amount of the ink composition for the support material is preferably 5% by mass or less, and is preferably 2% by mass or less. More preferably, it is more preferably 1% by mass or less, and particularly preferably no bifunctional or higher acrylate compound is contained.
  • the ink composition for a support material used in the present invention preferably contains a monofunctional acrylamide compound and / or a monofunctional acrylate compound having one or more hydroxy groups.
  • the support material obtained is excellent in removability, and the occurrence of a failure of the three-dimensional structure can be suppressed when the obtained support material is removed.
  • the mass content of the monofunctional acrylamide compound and the monofunctional acrylate compound having one or more hydroxy groups with respect to the total amount of the ethylenically unsaturated compound in the ink composition for a support material used in the present invention is 50% by mass or more.
  • the support material obtained is excellent in removability, and the occurrence of a failure of the three-dimensional structure can be suppressed when the obtained support material is removed.
  • Monofunctional acrylamide compounds include acrylamide, N-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N-propylacrylamide, N-isopropylacrylamide, N-butylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, N- Hydroxyethylacrylamide, N-hydroxypropylacrylamide, N-hydroxybutylacrylamide, acryloylmorpholine, methacrylamide, N-methylmethacrylamide, N-ethylmethacrylamide, N-propylmethacrylamide, N-isopropylmethacrylamide, N-butyl Methacrylamide, N, N-dimethylmethacrylamide, N, N-diethylmethacrylamide, N-hydroxyethylmethacrylamide, N- Mud propyl methacrylamide, N- hydroxy methacrylamide and methacryloyl morpholine and the like.
  • the monofunctional acrylamide compound preferably includes a compound selected from the group consisting of N-hydroxyethylacrylamide, N-isopropylacrylamide, acryloylmorpholine, and N, N-dimethylacrylamide.
  • Monofunctional acrylate compounds having one or more hydroxy groups include hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, polyethylene glycol monoacrylate, methoxypolyethylene glycol monoacrylate, polypropylene glycol monoacrylate, methoxypolypropylene glycol monoacrylate Polyethylene glycol / polypropylene glycol block polymer monoacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, methoxypolyethylene glycol monomethacrylate, polypropylene glycol monomethacrylate, metho Shi polypropylene glycol monomethacrylate, mono methacrylate of polyethylene glycol / polypropylene glycol block polymer can be exemplified.
  • the monofunctional acrylate compound having one or more hydroxy groups includes a compound selected from the group consisting of polyethylene glycol monoacrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, and 2-hydroxypropyl acrylate. It is preferable.
  • the monofunctional acrylamide compound may be contained singly or in combination of two or more, and the monofunctional acrylate compound having one or more hydroxy groups may be contained alone or in two kinds.
  • the above may be contained, and a monofunctional acrylamide compound and a monofunctional acrylate compound having one or more hydroxy groups may be contained together.
  • the total mass content of the monofunctional acrylamide compound and the monofunctional acrylate compound having one or more hydroxy groups with respect to the total amount of the ink composition for the support material is preferably 1 to 95% by mass, and 3 to 50% by mass. More preferably, it is more preferably 5 to 30% by mass. Within the above range, it is possible to suppress the occurrence of a failure of the three-dimensional structure when removing the obtained support material.
  • the total mass content of the monofunctional acrylamide compound and the monofunctional acrylate compound having one or more hydroxy groups with respect to the total amount of the ink composition for the support material is preferably smaller than the mass content of polyethylene glycol and polypropylene glycol.
  • the ink composition for a support material used in the present invention preferably contains polyethylene glycol and / or polypropylene glycol, more preferably contains two or more kinds of polyethylene glycol and / or polypropylene glycol, and one kind of polyethylene glycol. More preferably, one or more polypropylene glycols are contained.
  • the support material obtained is excellent in removability, and the occurrence of a failure of the three-dimensional structure can be suppressed when the obtained support material is removed.
  • the number average molecular weight Mn of polyethylene glycol and polypropylene glycol is preferably 100 to 5,000, more preferably 150 to 3,000. It is excellent in a moldability as it is the said aspect, and generation
  • Polyethylene glycol may be contained singly or in combination of two or more.
  • Polypropylene glycol may be contained alone or in combination of two or more.
  • Polyethylene glycol and polypropylene Glycol may be contained together.
  • the total mass content of polyethylene glycol and polypropylene glycol with respect to the total amount of the ink composition for a support material is preferably 10 to 98% by mass, more preferably 20 to 95% by mass, and 30 to 90% by mass. More preferred is 40 to 80% by mass. It is excellent in a moldability as it is the said range, and generation
  • the ink composition for a support material used in the ink set of the present invention preferably contains a photopolymerization initiator.
  • the photopolymerization initiator is preferably a radical photopolymerization initiator.
  • Photopolymerization initiators include (a) aromatic ketones, (b) acylphosphine oxide compounds, (c) aromatic onium salt compounds, (d) organic peroxides, (e) thio compounds, (f) A hexaarylbiimidazole compound, (g) a ketoxime ester compound, (h) a borate compound, (i) an azinium compound, (j) a metallocene compound, (k) an active ester compound, (l) a compound having a carbon halogen bond, and (M) Alkylamine compounds and the like.
  • the above compounds (a) to (m) may be used alone or in combination.
  • the ink composition for a support material preferably contains two or more photopolymerization initiators, more preferably 3 to 5 types, and even more preferably 3 types.
  • the photopolymerization initiator include acylphosphine oxide compounds, ⁇ -hydroxyketone compounds and / or ⁇ -aminoketone compounds.
  • the support material ink composition contains the acylphosphine oxide compound and the ⁇ -hydroxyketone compound.
  • acylphosphine oxide compound and the ⁇ -hydroxyketone compound known ones can be used.
  • those described above as the specific photopolymerization initiator are preferable.
  • the ⁇ -aminoketone compound known compounds can be used.
  • 2-methyl-1-phenyl-2-morpholinopropan-1-one 2-methyl-1- [4- ( (Hexyl) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-ethyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one), 2- (dimethylamino) -2-[(4- Preferred examples include methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone.
  • the photopolymerization initiator used in the support material ink composition preferably contains a water-soluble photopolymerization initiator.
  • a water-soluble photopolymerization initiator for example, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one is a water-soluble photopolymerization initiator and can be preferably exemplified.
  • the mass content of the photopolymerization initiator with respect to the total amount of the ink composition for the support material is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 2 to 15% by mass, and 5 to 10% by mass. Is more preferable. It is excellent in sclerosis
  • the ink composition for a support material used in the present invention may contain other components in addition to the above components as necessary.
  • Other components include, for example, polymerization inhibitors, co-sensitizers, ultraviolet absorbers, antioxidants, anti-fading agents, conductive salts, solvents, water, polymer compounds, basic compounds, leveling additives, mats.
  • polyester resins, polyurethane resins, vinyl resins, acrylic resins, rubber resins, waxes and the like for adjusting the agent and film properties. These are described in JP-A-2009-185186 and can also be used in the present invention.
  • the ink composition for a support material may contain a monomer other than the monofunctional acrylamide compound and the monofunctional acrylate compound having one or more hydroxy groups.
  • the mass content relative to the total amount of the ink composition for the support material is the monofunctional acrylamide compound and one or more. It is preferably less than the total mass content of the monofunctional acrylate compound having a hydroxy group, preferably 5% by mass or less, and preferably 2% by mass or less, based on the total amount of the ink composition for a support material. More preferably, it is more preferably 1% by mass or less, and particularly preferably not contained.
  • the ink composition for a support material used in the present invention preferably contains a polymerization inhibitor from the viewpoint of enhancing the storage stability.
  • Preferred examples of the polymerization inhibitor include those described above.
  • a polymerization inhibitor may be contained individually by 1 type, or may contain 2 or more types.
  • the mass content of the polymerization inhibitor with respect to the total amount of the ink composition for the support material is preferably 0.001 to 1.5% by mass, more preferably 0.01 to 1.0% by mass, and 0.05 to 0.8%. More preferred is mass%. When it is within the above range, polymerization at the time of preparation of the ink composition for the support material and storage can be suppressed, and clogging of the ink jet nozzle can be prevented.
  • the viscosity of the ink composition for a support material at 25 ° C. is preferably 20 to 150 mPa ⁇ s, and more preferably 40 to 100 mPa ⁇ s. It is excellent in discharge property and moldability as it is the said range.
  • the surface tension of the ink composition for support material at 25 ° C. is preferably 20 to 40 mN / m, and more preferably 25 to 35 mN / m. It is excellent in discharge property and moldability as it is the said range.
  • the method for producing the ink composition of the present invention and the ink composition for a support material is not particularly limited, and each component can be mixed and produced by a known method.
  • the heating step of heating the ink composition to a range of 40 ° C. to 80 ° C. the heated ink composition is ejected by an ink jet head, and the cross-sectional information of the three-dimensional model is obtained.
  • An ink layer forming step and a curing step for curing the ink layer with actinic rays, and the discharging step and the curing step are repeated 50 times or more, and the 3D of the present invention is used as the ink composition.
  • the preferred embodiment of the actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing of the present invention in the three-dimensional modeling method of the present invention is the same as the preferred embodiment of the actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing of the present invention described above. .
  • the actinic ray curable inkjet ink composition for 3D printing of the present invention may be used alone or in combination of two or more.
  • the three-dimensional modeling method of this invention is a three-dimensional modeling method by an optical modeling method.
  • an ink composition for a support material may further be used as the ink composition in addition to the ink composition of the present invention.
  • the preferable aspect of the ink composition for support materials in the three-dimensional modeling method of the present invention is the same as the preferable aspect of the ink composition for support materials in the ink set of the present invention described above.
  • a known inkjet discharge device or inkjet discharge means can be used, and in any case, the ink composition is discharged in the discharge step of the three-dimensional modeling method of the present invention. can do.
  • the three-dimensional modeling method of the present invention preferably includes a heating step of heating the ink composition in the range of 40 ° C. to 80 ° C.
  • a heating means of an ink composition A well-known heating means can be used.
  • the heating means a heating means provided in an ink jet discharge apparatus used in a discharge process described later can be suitably exemplified.
  • the temperature control method is not particularly limited, but for example, it is preferable to provide a plurality of temperature sensors in each piping site and perform heating control according to the flow rate of the ink composition and the environmental temperature.
  • the temperature sensor can be provided near the ink composition supply tank and the nozzle of the inkjet head. Moreover, it is preferable that the head unit to be heated is thermally shielded or insulated so that the apparatus main body is not affected by the temperature from the outside air. In order to shorten the start-up time of the inkjet discharge apparatus that requires heating or to reduce the loss of heat energy, it is preferable to insulate from other parts and reduce the heat capacity of the entire heating unit.
  • the actinic ray curable ink jet ink composition generally has a higher viscosity than the water-based ink composition that is usually used in ink jet ejection, and therefore the viscosity fluctuation due to temperature fluctuations during ejection is large.
  • the temperature control range of the ink composition is preferably set to ⁇ 5 ° C. of the set temperature, more preferably ⁇ 2 ° C. of the set temperature, and further preferably set temperature ⁇ 1 ° C. .
  • the heating step may be performed a plurality of times, or the heating means may be performed once and the ink composition may be kept warm in the range of 40 ° C. to 80 ° C. .
  • the temperature of the ink composition when ejected by the inkjet head is preferably 40 ° C. to 80 ° C. in the ejection step described later, so that the ink is in the range of 40 ° C. to 80 ° C. It is preferable to repeat the heating step or keep the temperature warm so that the composition is kept.
  • the three-dimensional modeling method of the present invention preferably includes a discharge step of discharging the ink composition heated in the heating step with an inkjet head and forming an ink layer based on cross-sectional information of the three-dimensional structure.
  • the cross-sectional information of the three-dimensional structure used in the discharge process is not particularly limited, and cross-section data corresponding to the three-dimensional shape of the desired three-dimensional structure may be created in an arbitrary format according to the apparatus to be used.
  • a method for generating cross-sectional information of a three-dimensional structure for example, three-dimensional CAD data of an object to be modeled is used, and the CAD data is used as data for three-dimensional modeling, for example, three-dimensional STL (Stereo Lithography) data.
  • generating is mentioned.
  • the pitch can be appropriately determined according to the ink composition to be used, desired accuracy, and the like.
  • the data of each said cross-section (layer) may have the color information (coloring data) of each part as needed.
  • the “cross-sectional information of the three-dimensional structure” is the three-dimensional structure. It goes without saying that not only the section information of the object itself but also the section information of the support material provided when forming the three-dimensional structure is included.
  • an ink layer can be formed by ejecting the ink composition with an inkjet head using a known inkjet ejection apparatus or inkjet ejection means.
  • the ink composition for forming the ink layer only needs to contain at least the ink composition of the present invention.
  • two or more kinds of ink compositions of the present invention are used.
  • an ink composition for a support material it is preferable to use an ink composition for a support material as necessary.
  • the ink layer formed of the support material ink composition may be formed in an arbitrary shape.
  • an ink layer with an ink composition for a support material may be formed so that a minimum necessary support material is formed when forming a three-dimensional structure
  • the ink layer of the support material ink composition may be formed with a large margin so that a sufficient support material is formed inside.
  • the support material ink composition may not be used.
  • the thickness of the ink layer in the ejection step is not particularly limited, and may be determined according to the ink composition to be used, desired accuracy, etc., as described above, but is preferably 0.1 to 200 ⁇ m. It is more preferably 1 to 150 ⁇ m, and further preferably 10 to 100 ⁇ m.
  • the resolution of the ejection of the ink composition by the inkjet head in the ejection process is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the accuracy of the desired three-dimensional structure and the accuracy of the cross-sectional information of the three-dimensional structure.
  • the ink layer formed in the first ejection step in the three-dimensional modeling method of the present invention may be formed directly on the base or modeling table of the three-dimensional modeling apparatus to be used, or any substrate, support or separately prepared You may form on an article
  • the ink layer formed in the second and subsequent ejection steps in the three-dimensional modeling method of the present invention is preferably formed on the already formed ink layer.
  • the three-dimensional modeling method of the present invention preferably includes a curing step of curing the ink layer formed by the ejection step with actinic rays.
  • the actinic rays that can be used in the curing step include ⁇ rays, ⁇ rays, electron rays, X rays, ultraviolet rays, visible light, and infrared rays.
  • the peak wavelength of the actinic ray depends on the absorption characteristics of the photopolymerization initiator and the sensitizer, but is preferably 200 to 600 nm, more preferably 300 to 450 nm, and more preferably 320 to 420 nm.
  • the active light is particularly preferably ultraviolet light having a peak wavelength in the range of 340 to 400 nm.
  • the exposure surface illuminance of the actinic ray in the curing step is preferably 10 to 4,000 mW / cm 2 , and more preferably 20 to 2,500 mW / cm 2 .
  • Mercury lamps and gas / solid lasers are mainly used as actinic light sources, and mercury lamps and metal halide lamps are widely known as light sources used for curing UV curable inkjet ink compositions. .
  • mercury-free is strongly desired, and replacement with a GaN-based semiconductor ultraviolet light-emitting device is very useful industrially and environmentally.
  • LED (UV-LED) and LD (UV-LD) are small, have a long lifetime, high efficiency, and low cost, and are expected as light sources for photo-curing inkjet.
  • a light emitting diode (LED) and a laser diode (LD) can be used as the active light source.
  • an ultraviolet LED and an ultraviolet LD can be used.
  • Nichia Corporation has introduced a purple LED whose main emission spectrum has a wavelength between 365 nm and 420 nm.
  • US Pat. No. 6,084,250 discloses an LED that can emit active light centered between 300 and 370 nm.
  • Other ultraviolet LEDs are also available and can emit radiation in different ultraviolet bands.
  • the actinic ray source particularly preferred in the present invention is a UV-LED, and particularly preferably a UV-LED having a peak wavelength at 340 to 400 nm.
  • the maximum illumination intensity of the LED of the ink layer is preferably 10 ⁇ 2,000mW / cm 2, more preferably 20 ⁇ 1,000mW / cm 2, at 50 ⁇ 800mW / cm 2 It is particularly preferred.
  • the ink layer is irradiated with actinic rays preferably for 0.01 to 120 seconds, more preferably for 0.1 to 90 seconds.
  • the discharging step and the curing step are repeated 50 times or more.
  • a three-dimensional structure is formed one layer at a time based on the cross-sectional information, and 50 layers or more are formed in the three-dimensional modeling method of the present invention. If the number of repetitions is 50 times or more, the effect of softness in the present invention is sufficiently obtained.
  • the thickness of the molded product is preferably 1 mm or more, and more preferably 1 cm or more.
  • the discharging step and the curing step 100 times or more, and more preferably 300 times or more. Moreover, you may perform the said heating process again as needed, while repeating the said discharge process and the said hardening process. Further, if necessary, a smoothing step of smoothing the surface of the ink layer with a roller or the like may be included between the discharging step and the curing step.
  • the three-dimensional modeling method of the present invention includes a removal step of removing the support material in which the ink composition for the support material is cured from the obtained three-dimensional modeled product.
  • the method for removing the support material is not particularly limited, and may be physically removed by pulverization or the like, or may be chemically removed by dissolution or the like.
  • the support material has a hardness lower than that of the model material and can be crushed, it is preferably physically removed by pulverization or the like.
  • a support material is a water-soluble hardened
  • the three-dimensional modeling method of the present invention may include other known steps as necessary.
  • the three-dimensional modeling method of this invention may perform post-processing processes, such as cleaning, heat processing, resin or wax penetration
  • the cleaning may be performed by blowing or brushing the three-dimensional structure to remove the residue of the support material left in the gap.
  • the heat treatment can be performed according to the composition of the used ink composition for a model material.
  • the wax permeation can reduce the porosity, make the three-dimensional structure water-resistant, make it easier to polish, and improve surface gloss.
  • the polishing finish can improve the surface smoothness and improve the texture, glossiness, and the like.
  • the three-dimensional modeling method of this invention may include the process of coloring the surface of the obtained three-dimensional modeling object as needed.
  • Tg of the monomer in the following is a glass transition temperature in the homopolymer of the monomer.
  • ⁇ Preparation of pigment dispersion> In the composition shown in Table 1 below, components other than the pigment are mixed and stirred with a mixer manufactured by SILVERSON (10 to 15 minutes, 2,000 to 3,000 revolutions / minute), and a uniform clear liquid (dispersant diluent) Got. A pigment was added to this transparent liquid (dispersant diluent), and further stirred with a mixer (10 to 20 minutes, 2,000 to 3,000 rpm) to obtain 500 parts of a uniform preliminary dispersion. Thereafter, dispersion treatment was performed using a circulation type bead mill apparatus (SL-012C1) manufactured by Dispermat. Dispersion conditions were such that 200 parts of zirconia beads having a diameter of 0.65 mm were filled and the peripheral speed was 15 m / s. The dispersion time was 1 to 6 hours.
  • PB15 4 (CI pigment blue 15: 4, cyan pigment, HELIOGEN BLUE D 7110 F, manufactured by BASF) Mixed quinacridone (quinacridone-based mixed crystal pigment, magenta pigment, CINQUASIA MAGENTA L 4540, manufactured by BASF)
  • PY155 CI Pigment Yellow 155, Yellow Pigment, INK JET YELLOW 4GC, manufactured by Clariant
  • TiO 2 titanium oxide, white pigment, KRONOS 2300, manufactured by KRONOS
  • SO32000 disersing agent, SOLPERSE 32000, manufactured by Lubrizol) SO41000 (dispersant, SOLPERSE 41000, manufactured by Lubrizol)
  • UV12 polymerization inhibitor, FLORSTAB UV-12, manufactured by Kromachem
  • PEA 2-phenoxyethyl acrylate, Tg: 5 ° C., molecular weight: 192, SR339C, manufactured by Sartomer
  • Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 14 The support material 1 and the model material (inks 1 to 32) are filled in a commercially available 3D printer Object260Connex (Stratasys), and a sample of each ink is molded by the method described below to obtain moldability, shrinkage rate, Softness, strength, and failure occurrence rate due to support material removal were evaluated.
  • the model material and the support material 1 heated to 70 ° C. are ejected by an inkjet head to form an ink layer based on the cross-sectional information of the three-dimensional structure, and the ink layer is cured with actinic rays. Was repeated over 300 times.
  • the difference (density difference) between the density of the model material liquid and the density of the molded product was calculated and evaluated according to the following evaluation criteria.
  • the density of the model material liquid and the molded product was measured using a dry automatic densimeter (Accumic II 1340 series, manufactured by Shimadzu Corporation).
  • the density of the liquid was measured with a liquid sample of about 1 g, and the density of the molded product was measured with a sample molded into a cube having a side of 8 mm. In the production of the cube, the support material existing around the ink layer was removed using a knife.
  • Density difference is less than 3% Good 4: Density difference is 3% or more and less than 6% Acceptable 3: Density difference is 6% or more and less than 9% Defect 2: Density difference is 9% or more and less than 12% Very bad 1: Density More than 12% difference
  • ⁇ Softness evaluation> A cube having a length of 3 cm was prepared, and the softness of the obtained cube was measured with a durometer (type A) using a durometer (GS-779G Techlock Co., Ltd.). Evaluated by criteria. In the production of the cube, the support material existing around the ink layer was removed using a knife. The softness was measured by placing a cube having a side of 3 cm on a horizontal base and pressing a durometer from the upper surface of the stacked layers. Excellent 5: 0 or more but less than 30 Good 4: 30 or more but less than 50 Acceptable 3: 50 or more but less than 70 Defect 2: 70 or more but less than 90 Very bad 1:90 or more
  • a plate sample of 2 mm ⁇ 10 mm ⁇ 80 mm was prepared, and the obtained plate sample was subjected to a tensile test (Autograph AGS-X 5KN manufactured by SHIMAZU) to measure the tensile strength and evaluated according to the following criteria did.
  • a tensile test Autograph AGS-X 5KN manufactured by SHIMAZU
  • the support material existing around the ink layer was removed using a knife.
  • the plate-shaped sample was formed so that the long direction was horizontal to the table.
  • a strip of 2 mm ⁇ 10 mm ⁇ 80 mm was pulled in the long axis direction, and the upper and lower portions of about 10 mm were gripped by a clamp.
  • TMCHA 3,3,5-trimethylcyclohexyl acrylate, Tg: 27 ° C., molecular weight: 195, SR420, manufactured by Sartomer
  • DCPA dicyclopentanyl acrylate, Tg: 120 ° C., molecular weight: 204.3, FA513AS, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.
  • TCDDMDA tricyclodecane dimethanol diacrylate, Tg: 187 ° C., molecular weight: 304, SR833S, manufactured by Sartomer
  • TMPTA trimethylolpropane triacrylate, Tg: 62 ° C., molecular weight: 296, SR351, manufactured by Sartomer
  • IDA isodecyl acrylate, Tg: ⁇ 60 ° C., molecular weight: 212, SR395, manufactured by Sartomer
  • DEG EA isodecyl acrylate, Tg: ⁇ 60 ° C., molecular weight:
  • Example 19 to 22 The support materials 2 to 5 and the model material (ink 1) shown in Table 9 were filled in a commercially available 3D printer Object 260Connex (Stratasys), and the failure occurrence rate due to support material removal was evaluated. The evaluation results are summarized in Table 9.

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Abstract

3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物は、ホモポリマーのガラス転移温度が25℃以上120℃以下のアクリレートモノマーA、ホモポリマーのガラス転移温度が-60℃以上25℃未満のアクリレートモノマーB、重量平均分子量が2,000以上20,000以下の2官能アクリレートオリゴマーC、並びに、アシルフォスフィンオキサイド化合物を含有し、かつ、2官能以上のアクリレート化合物の質量含有率が、15質量%以下である。

Description

3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物、3次元造形方法、及び、3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインクセット
 本発明は、3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物、3次元造形方法、及び、3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインクセットに関する。
 光学的立体造形法とは、光硬化性組成物に必要なエネルギー供給を選択的に行って、所望形状の立体造形物を形成する方法である。
 立体造形法の代表的な例としては、容器に入れた光硬化性組成物の液面に、所望パターンの硬化層が得られるように、光、例えば紫外線レーザーを選択的に照射して硬化層を得、次に該硬化層の上に光硬化性組成物を層状に供給し、次いで上記と同様に光を選択的に照射して上記の硬化層と連続した硬化層を形成する。この積層操作を繰り返すことにより、最終的に所望の立体的な3次元造形物を得る方法である。この立体造形法は、製作する造形物の形状が複雑な場合でも、容易にしかも短時間で目的の造形物を得ることができるため注目されている。
 また、近年、インクジェット方式による光造形法が提案され、インクジェットノズルから吐出した液状の光硬化性樹脂を硬化させ、積層して光造形することが可能となり、従来のように大型の樹脂液槽や暗室の設置が不要となる等の利点がある。光造形機がコンパクトで小型化できる他、CAD(Computer Aided Design)システムを用いることにより、自由に立体モデルを作製できる3DCADとして注目されている。
 従来の光造形法としては、特許文献1及び2に記載されたものが挙げられる。
特開2012-111226号公報 米国特許第7851122号明細書
 本発明者らは、インクジェット方式により、従来の軟質モデル材を用いて柔らかい3D造形物を製造した場合には、造形物が非常に脆く、サポート材の除去工程中に造形物が壊れる問題があることを見出した。また、このような造形物は、引っ張りや折り曲げによっても壊れやすいことがわかった。
 本発明が解決しようとする課題は、得られる3次元造形物の柔らかさ及び引っ張り強度に優れる3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物、上記インクジェットインク組成物を用いる3次元造形方法、並びに、上記インクジェットインク組成物を含む3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインクセットを提供することである。
 上記の課題は、下記<1>、<9>又は<10>に記載の手段により達成された。好ましい実施態様である<2>~<8>及び<11>と共に以下に列挙する。
 <1>ホモポリマーのガラス転移温度が25℃以上120℃以下のアクリレートモノマーA、ホモポリマーのガラス転移温度が-60℃以上25℃未満のアクリレートモノマーB、重量平均分子量が2,000以上20,000以下の2官能アクリレートオリゴマーC、並びに、アシルフォスフィンオキサイド化合物、を含有し、かつ、インク組成物の全量に対する2官能以上のアクリレート化合物の質量含有率が、15質量%以下であることを特徴とする3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物、
 <2>アクリレートモノマーAが、単官能アクリレート化合物である、<1>に記載の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物、
 <3>アクリレートモノマーBが、単官能アクリレート化合物である、<1>又は<2>に記載の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物、
 <4>アクリレートオリゴマーCのヤング率が、1~100MPaである、<1>~<3>のいずれか1つに記載の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物、
 <5>インク組成物の全量に対するアクリレートモノマーAの質量含有率MAとアクリレートモノマーBの質量含有率MBとが、MA<MBを満たす、<1>~<4>のいずれか1つに記載の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物、
 <6>インク組成物の全量におけるアクリレートオリゴマーCの質量含有率MCが、1質量%以上15質量%以下である、<1>~<5>のいずれか1つに記載の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物、
 <7>アクリレートモノマーAが、イソボルニルアクリレート、t-ブチルシクロヘキシルアクリレート、3,3,5-トリメチルシクロヘキシルアクリレート、及び、ジシクロペンタニルアクリレートよりなる群から選ばれたモノマーを含む、<1>~<6>のいずれか1つに記載の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物、
 <8>アクリレートモノマーBが、フェノキシエチルアクリレート、n-ステアリルアクリレート、イソデシルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、n-ラウリルアクリレート、n-オクチルアクリレート、n-デシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、n-トリデシルアクリレート、及び、アクリル酸2-(N-ブチルカルバモイルオキシ)エチルよりなる群から選ばれたモノマーを含む、<1>~<7>のいずれか1つに記載の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物、
 <9>インク組成物を40℃~80℃の範囲に加熱する加熱工程、加熱した上記インク組成物をインクジェットヘッドで吐出し、3次元造形物の断面情報に基づいて、インク層を形成する吐出工程、及び、上記インク層を活性光線で硬化させる硬化工程、を含み、
 上記吐出工程及び上記硬化工程を50回以上繰り返して行い、上記インク組成物として、<1>~<8>のいずれか1つに記載の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物を少なくとも用いる、3次元造形方法、
 <10>モデル材用インク組成物、並びに、単官能アクリルアミド化合物及び/又は1つ以上のヒドロキシ基を有する単官能アクリレート化合物と、ポリエチレングリコール及び/又はポリプロピレングリコールと、光重合開始剤とを含有するサポート材用インク組成物、を有し、上記サポート材用インク組成物の全量に対する2官能以上のアクリレート化合物の質量含有率が、5質量%以下であり、上記モデル材用インク組成物が、<1>~<8>のいずれか1つに記載の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物である、3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインクセット、
 <11>上記サポート材用インク組成物に含まれる単官能アクリルアミド化合物が、ヒドロキシエチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルフォリン及びN,N-ジメチルアクリルアミドよりなる群から選ばれた1種以上の化合物を含み、かつ、上記サポート材用インク組成物に含まれるヒドロキシ基を有する単官能アクリレート化合物が、ポリエチレングリコールモノアクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート及び2-ヒドロキシプロピルアクリレートよりなる群から選ばれた1種以上の化合物を含む、<10>に記載の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインクセット。
 本発明によれば、得られる3次元造形物の柔らかさ及び引っ張り強度に優れる3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物、上記インクジェットインク組成物を用いる3次元造形方法、並びに、上記インクジェットインク組成物を含む3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインクセットを提供することができる。
 以下において、本発明の内容について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
 なお、本発明において、数値範囲を表す「下限~上限」の記載は、「下限以上、上限以下」を表し、「上限~下限」の記載は、「上限以下、下限以上」を表す。すなわち、上限及び下限を含む数値範囲を表す。
 更に、本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
 また、本発明において、「質量%」と「重量%」とは同義であり、「質量部」と「重量部」とは同義である。
 また、本発明において、2以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
(3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物)
 本発明の3D印刷(「3次元造形」又は「3D printing」ともいう。)用活性光線硬化型インクジェットインク組成物(以下、単に「インク組成物」ともいう。)は、ホモポリマーのガラス転移温度が25℃以上120℃以下のアクリレートモノマーA、ホモポリマーのガラス転移温度が-60℃以上25℃未満のアクリレートモノマーB、重量平均分子量が2,000以上20,000以下の2官能アクリレートオリゴマーC、並びに、アシルフォスフィンオキサイド化合物、を含有し、かつ、インク組成物の全量に対する2官能以上のアクリレート化合物の質量含有率が、15質量%以下であることを特徴とする。
 本発明者は、詳細な検討を行った結果、本発明の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物を用いることにより、柔らかさ及び引っ張り強度の両方に優れた3次元造形物が得られることを見いだした。
 本発明における「3D印刷」とは、複数のインク層を積層して形成する印刷方法であって、50層以上の層を積層する印刷方法をいう。
 上記効果が発現する詳細な機構は、不明であるが、上記アクリレートモノマーA、上記アクリレートモノマーB、上記アクリレートオリゴマーC及び特定の上記光重合開始剤を含有し、かつ、多官能モノマーの量を特定の範囲とすることにより、協奏的に効果が発現していると推定している。
 本発明の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物は、例えば、血管等の医療用3次元造形物や、玩具、フィギュア等の用途に好適に用いることができる。
 本発明の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物は、後述する着色剤を含有した着色インク組成物であっても、クリアインク組成物であってもよい。
 本発明でいう「活性光線」とは、その照射によりインク組成物中において開始種を発生させることができるエネルギーを付与することができる活性光線であれば、特に制限はなく、広くα線、γ線、X線、紫外線(UV)、可視光線、電子線などを包含するものであるが、中でも、硬化感度及び装置の入手容易性の観点から、紫外線及び電子線が好ましく、紫外線が特に好ましい。したがって、本発明のインク組成物は、活性光線として、紫外線を照射することにより硬化可能なインク組成物が好ましい。
 なお、本発明において、特に断りのない限り、「アクリレート」とは、「アクリレート」、「メタクリレート」の双方あるいはいずれかを指し、また、「アクリル」とは、「アクリル」、「メタクリル」の双方あるいはいずれかを指すものとする。
 具体的には、例えば、アクリレートモノマーAは、アクリレート化合物であっても、メタクリレート化合物であってもよい。
 本発明において、モノマーのホモポリマー(単独重合体)のガラス転移温度(Tg)は、動的粘弾性測定器(DMA)によって測定される。なお、ホモポリマーのガラス転移温度は、重合度に左右される場合があるが、重量平均分子量10,000以上のホモポリマーを作製して測定すれば、重合度による影響は無視できる。本発明では、重合度による影響が無視できるまで重合させた試料を用いて測定した値を、ガラス転移温度(Tg)とした。
<ホモポリマーのガラス転移温度が25℃以上120℃以下のアクリレートモノマーA>
 本発明の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物は、ホモポリマーのガラス転移温度が25℃以上120℃以下のアクリレートモノマーAを含有する。
 アクリレートモノマーAは、アクリレート化合物であっても、メタクリレート化合物であってもよいが、アクリレート化合物であることが好ましい。
 アクリレートモノマーAのホモポリマーのガラス転移温度は、25℃以上120℃以下であり、30℃以上100℃以下であることが好ましく、60℃以上100℃以下であることがより好ましい。上記態様であると、得られる3次元造形物の柔らかさ及び引っ張り強度により優れ、また、サポート材除去時の故障発生を抑制できる。
 また、アクリレートモノマーAは、単官能アクリレートモノマーであっても、多官能アクリレートモノマーであってもよいが、単官能アクリレートモノマーであることが好ましい。
 更に、アクリレートモノマーAは、炭化水素環構造を有するアクリレートモノマーであることが好ましい。
 アクリレートモノマーAとして、具体的には、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、t-ブチルアクリレート、t-ブチルメタクリレート、t-ブチルシクロヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェネチルアクリレート、フェネチルメタクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、3-ヒドロキシプロピルメタクリレート、2-メタクリロイロキシエチルフタル酸、3,3,5-トリメチルシクロヘキシルアクリレート、3,3,5-トリメチルシクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレートが挙げられる。
 これらの中でも、アクリレートモノマーAとしては、イソボルニルアクリレート、t-ブチルシクロヘキシルアクリレート、3,3,5-トリメチルシクロヘキシルアクリレート、及び、ジシクロペンタニルアクリレートよりなる群から選ばれたモノマーを含むことが好ましく、イソボルニルアクリレート及び/又はt-ブチルシクロヘキシルアクリレートを含むことがより好ましい。上記態様であると、得られる3次元造形物の引っ張り強度により優れ、また、サポート材除去時の故障発生を抑制できる。
 アクリレートモノマーAは、1種単独で含有しても、2種以上を含有してもよい。
 本発明のインク組成物の全量に対するアクリレートモノマーAの質量含有率は、1~30質量%であることが好ましく、3~25質量%であることがより好ましく、5~20質量%であることが更に好ましく、10~20質量%であることが特に好ましい。上記範囲であると、得られる3次元造形物の柔らかさ及び引っ張り強度により優れ、また、サポート材除去時の故障発生を抑制できる。
<ホモポリマーのガラス転移温度が-60℃以上25℃未満のアクリレートモノマーB>
 本発明の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物は、ホモポリマーのガラス転移温度が-60℃以上25℃未満のアクリレートモノマーBを含有する。
 アクリレートモノマーBは、アクリレート化合物であっても、メタクリレート化合物であってもよいが、アクリレート化合物であることが好ましい。
 アクリレートモノマーBのホモポリマーのガラス転移温度は、-60℃以上25℃未満であり、-30℃以上10℃以下であることが好ましく、-10℃以上10℃以下であることがより好ましい。上記態様であると、得られる3次元造形物の柔らかさ及び引っ張り強度により優れ、また、成型性に優れる。
 また、アクリレートモノマーBは、単官能アクリレートモノマーであっても、多官能アクリレートモノマーであってもよいが、単官能アクリレートモノマーであることが好ましい。
 更に、アクリレートモノマーBは、エーテル結合及び/又は炭素数8以上のアルキル基を有するアクリレートモノマーであることが好ましい。
 アクリレートモノマーBとしては、長鎖アルキル(炭素数8以上)アクリレート化合物、ポリエチレンオキサイド又はポリプロピレンオキサイド鎖を有するアクリレート化合物、及び、フェノキシエチルアクリレート化合物が好ましく挙げられる。
 長鎖アルキルアクリレート化合物としては、例えば、2-エチルヘキシルアクリレート、n-オクチルアクリレート、n-ノニルアクリレート、n-デシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、n-ラウリルアクリレート、n-トリデシルアクリレート、n-セチルアクリレート、n-ステアリルアクリレート、イソミリスチルアクリレート、イソステアリルアクリレート等が挙げられる。
 ポリエチレンオキサイド又はポリプロピレンオキサイド鎖を有するアクリレート化合物としては、例えば、(ポリ)エチレングリコールモノアクリレート、(ポリ)エチレングリコールアクリレートメチルエステル、(ポリ)エチレングリコールアクリレートエチルエステル、(ポリ)エチレングリコールアクリレートフェニルエステル、(ポリ)プロピレングリコールモノアクリレート、(ポリ)プロピレングリコールモノアクリレートフェニルエステル、(ポリ)プロピレングリコールアクリレートメチルエステル、(ポリ)プロピレングリコールアクリレートエチルエステル、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート(エトキシエトキシエチルアクリレート)、メトキシポリエチレングリコールアクリレート等が挙げられる。
 フェノキシエチルアクリレート化合物としては、例えば、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート、ノニルフェノールエチレンオキサイド付加物アクリレート等が挙げられる。
 また、アクリレートモノマーBとしては、テトラヒドロフルフリルアクリレートや、アクリル酸2-(N-ブチルカルバモイルオキシ)エチル(1,2-エタンジオール 1-アクリラート 2-(N-ブチルカルバマート))も好ましく挙げられる。
 これらの中でも、アクリレートモノマーBとしては、フェノキシエチルアクリレート、n-ステアリルアクリレート、イソデシルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、n-ラウリルアクリレート、n-オクチルアクリレート、n-デシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、n-トリデシルアクリレート、及び、アクリル酸2-(N-ブチルカルバモイルオキシ)エチルよりなる群から選ばれたモノマーを含むことが好ましく、フェノキシエチルアクリレート及び/又はn-ステアリルアクリレートを含むことがより好ましい。上記態様であると、得られる3次元造形物の柔らかさ及び引っ張り強度により優れ、また、成型性に優れる。
 アクリレートモノマーBは、1種単独で含有しても、2種以上を含有してもよい。
 本発明のインク組成物の全量に対するアクリレートモノマーBの質量含有率は、10~90質量%であることが好ましく、30~85質量%であることがより好ましく、40~80質量%であることが更に好ましく、50~75質量%であることが特に好ましい。上記範囲であると、得られる3次元造形物の柔らかさ及び引っ張り強度により優れ、また、成型性に優れる。
 また、本発明のインク組成物の全量に対するアクリレートモノマーAの質量含有率MAとアクリレートモノマーBの質量含有率MBとは、MA<MBを満たす(MAがMBよりも小さい)ことが好ましく、2×MA<MBを満たす(MAを2倍した値がMBよりも小さい)ことがより好ましく、3×MA<MBを満たす(MAを3倍した値がMBよりも小さい)ことが更に好ましい。上記態様であると、得られる3次元造形物の柔らかさ及び引っ張り強度により優れ、また、成型性に優れる。
 更に、10×MA>MBを満たす(MAを10倍した値がMBよりも大きい)ことが好ましく、7×MA>MBを満たす(MAを7倍した値がMBよりも大きい)ことがより好ましく、5×MA>MBを満たす(MAを5倍した値がMBよりも大きい)ことが更に好ましい。
<重量平均分子量が2,000以上20,000以下の2官能アクリレートオリゴマーC>
 本発明の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物は、重量平均分子量が2,000以上20,000以下の2官能アクリレートオリゴマーCを含有する。
 アクリレートオリゴマーCは、アクリロイルオキシ基を有していても、メタクリロイルオキシ基を有していてもよいが、アクリロイルオキシ基を有していることが好ましい。
 アクリレートオリゴマーCは、アクリロイルオキシ基及び/又はメタクリロイルオキシ基を合計2つ有するオリゴマーである。1官能アクリレートオリゴマーのみを含有すると、得られる3次元造形物の引っ張り強度に劣り、3官能以上のアクリレートオリゴマーのみを含有すると、得られる3次元造形物の柔らかさに劣る。
 アクリレートオリゴマーCの重量平均分子量(Mw)は、2,000以上20,000以下であり、5,000以上20,000以下であることが好ましく、10,000以上20,000以下であることがより好ましい。上記態様であると、得られる3次元造形物の柔らかさ及び引っ張り強度により優れる。
 アクリレートオリゴマーの重量平均分子量の測定方法としては、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)分析を実施し、測定する。
 より詳細には、GPCの測定条件としては、東ソー(株)HLC-8220 GPCを使用し、カラムとしてTSK gel SuperAWM-Hを3本連結して使用し、N-メチルピロリドン(10mM LiBr)を溶媒とし、流速0.5mL/minにて測定する。また、試料の濃度は0.1質量%とし、注入量は60μL、測定温度は40℃とする。検出器には、RI検出装置(示差屈折計)を使用する。
 アクリレートオリゴマーCの25℃におけるヤング率は、1~100MPaであることが好ましく、2~80MPaであることがより好ましく、3~50MPaであることが更に好ましく、10~30MPaであることが特に好ましい。上記範囲であると、得られる3次元造形物の柔らかさ及び引っ張り強度により優れる。
 本発明におけるアクリレートオリゴマーCの25℃におけるヤング率とは、アクリレートオリゴマーCの単独重合体(モノポリマー)の25℃におけるヤング率である。
 本発明における25℃におけるヤング率の測定方法は、以下の方法にて行う。
 Irgacure819(BASF社製)2質量%、Irgacure184(BASF社製)2質量%、及び、測定するオリゴマー96質量%を混合した液体をバーコーターにて100μmの塗布膜を形成し、紫外線(UV)露光機にて硬化させる。この時、硬化膜の重合度の影響が無視できる程度まで硬化をさせた。この硬化膜を15mm×50mmの短冊状に切り出し、引っ張り試験機(オートグラフAGS-X 5KN、(株)島津製作所製)にてヤング率を測定する。また、ヤング率の値は、1%の伸びの部分で測定する。また、試験では、長軸方向に引っ張り、上下約10mm部分をクランプで掴んだ。
 アクリレートオリゴマーCとしては、例えば、アクリロイルオキシ基及び/又はメタクリロイルオキシ基を計2つ有するMw2,000以上20,000以下のオリゴマーであれば、特に制限はなく、例えば、オレフィン系(エチレンオリゴマー、プロピレンオリゴマーブテンオリゴマー等)、ビニル系(スチレンオリゴマー、ビニルアルコールオリゴマー、ビニルピロリドンオリゴマー、アクリル樹脂オリゴマー等)、ジエン系(ブタジエンオリゴマー、クロロプレンゴム、ペンタジエンオリゴマー等)、開環重合系(ジ-,トリ-,テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリエチルイミン等)、重付加系(オリゴエステルアクリレート、ポリアミドオリゴマー、ポリイソシアネートオリゴマー)、付加縮合オリゴマー(フェノール樹脂、アミノ樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂等)等を挙げることができる。
 これらの中でも、ウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマー、又は、エポキシアクリレートオリゴマーが好ましく、ウレタンアクリレートオリゴマー、又は、ポリエステル鎖を有するウレタンアクリレートオリゴマーがより好ましく、ウレタンアクリレートオリゴマーが更に好ましい。
 ウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマー、及び、エポキシアクリレートオリゴマーとしては、オリゴマーハンドブック(古川淳二監修、(株)化学工業日報社)を参照することができる。
 また、アクリレートオリゴマーCとしては、新中村化学工業(株)、サートマー・ジャパン(株)、ダイセル・サイテック(株)、Rahn A.G.社等により市販されているもので上記条件に該当するものを用いることができる。
 アクリレートオリゴマーCは、1種単独で含有しても、2種以上を含有してもよい。
 本発明のインク組成物の全量に対するアクリレートオリゴマーCの質量含有率MCは、1質量%以上15質量%以下であることが好ましく、3質量%以上15質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上15質量%以下であることが更に好ましい。上記範囲であると、得られる3次元造形物の柔らかさ及び引っ張り強度により優れる。
 また、本発明のインク組成物の全量に対する2官能以上のアクリレート化合物の質量含有率は、15質量%以下である。
 本発明のインク組成物における2官能以上のアクリレート化合物のうち、アクリレートオリゴマーCの占める割合は、2官能以上のアクリレート化合物の全質量に対し、50質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが更に好ましく、95質量%以上であることが特に好ましい。上記範囲であると、得られる3次元造形物の柔らかさ及び引っ張り強度がより優れる。
<アシルフォスフィンオキサイド化合物光重合開始剤>
 本発明の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物は、アシルフォスフィンオキサイド化合物(以下、「特定光重合開始剤」ともいう。)を含有する。この特定光重合開始剤を含有すると、得られる3次元造形物の柔らかさ及び引っ張り強度に優れ、また、光重合開始剤の残留物や分解物等に由来する着色を少なくすることができる。
 アシルフォスフィンオキサイド化合物は、モノアシルフォスフィンオキサイド化合物、ビスアシルフォスフィンオキサイド化合物のいずれであってもよいが、ビスアシルフォスフィンオキサイド化合物であることが好ましい。
 また、本発明のインク組成物は、1種以上のアシルフォスフィンオキサイド化合物、及び、1種以上のα-ヒドロキシケトン化合物を含有することが好ましい。上記態様であると、得られる3次元造形物の柔らかさ及び引っ張り強度がより優れる。
 アシルフォスフィンオキサイド化合物としては、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6-ジメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-2-メトキシフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6-ジメチルベンゾイル)-2-メトキシフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-2,4-ジメトキシフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6-ジメチルベンゾイル)-2,4-ジメトキシフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-2,4-ジペンチルオキシフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6-ジメチルベンゾイル)-2,4-ジペンチルオキシフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルフェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイルエトキシフェニルフォスフィンオキサイド、2,6-ジメチルベンゾイルエトキシフェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイルメトキシフェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2,6-ジメチルベンゾイルメトキシフェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイル(4-ペンチルオキシフェニル)フェニルフォスフィンオキサイド、2,6-ジメチルベンゾイル(4-ペンチルオキシフェニル)フェニルフォスフィンオキサイドが挙げられる。
α-ヒドロキシケトン化合物としては、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が挙げられる。
 特定光重合開始剤は、1種単独で含有しても、2種以上を含有してもよい。
 本発明のインク組成物の全量に対する光重合開始剤の質量含有率は、1~20質量%であることが好ましく、2~15質量%であることがより好ましく、5~15質量%であることが更に好ましい。上記範囲であると、得られる3次元造形物の柔らかさ及び引っ張り強度により優れる。
 本発明のインク組成物は、光重合開始剤として、特定の活性エネルギー線を吸収して重合開始剤の分解を促進させるため、増感剤として機能する化合物(以下、単に「増感剤」ともいう。)を含有してもよい。
 増感剤としては、例えば、多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、2-エチル-9,10-ジメトキシアントラセン等)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル等)、シアニン類(例えば、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン等)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン等)、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー等)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン等)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン等)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム等)、クマリン類(例えば、7-ジエチルアミノ-4-メチルクマリン等)、チオキサントン類(例えば、イソプロピルチオキサントン等)、チオクロマノン類(例えば、チオクロマノン等)等が挙げられる。
 中でも、増感剤としては、チオキサントン類が好ましく、イソプロピルチオキサントンがより好ましい。
 また、増感剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
 インク組成物の全量に対する増感剤の質量含有率は、0.1~5質量%であることが好ましく、0.5~3質量%であることがより好ましい。上記範囲であると、硬化性及び硬化感度に優れる。
<着色剤>
 本発明のインク組成物は、必要に応じて、着色剤を含有していてもよい。
 ここで用いることのできる着色剤には、特に制限はなく、用途に応じて公知の種々の顔料、染料を適宜選択して用いることができる。中でも、着色剤としては特に耐光性に優れるとの観点から顔料であることが好ましい。
 本発明に好ましく使用される顔料について述べる。
 顔料としては、特に限定されるものではなく、一般に市販されているすべての有機顔料及び無機顔料、また、樹脂粒子を染料で染色したもの等も用いることができる。更に、市販の顔料分散体や表面処理された顔料、例えば、顔料を分散媒として不溶性の樹脂等に分散させたもの、あるいは顔料表面に樹脂をグラフト化したもの等も、本発明の効果を損なわない限りにおいて用いることができる。
 これらの顔料としては、例えば、伊藤征司郎編「顔料の辞典」(2000年刊)、W.Herbst,K.Hunger「Industrial Organic Pigments」、特開2002-12607号公報、特開2002-188025号公報、特開2003-26978号公報、特開2003-342503号公報に記載の顔料が挙げられる。
 本発明において使用できる有機顔料及び無機顔料の具体例としては、例えば、イエロー色を呈するものとして、C.I.ピグメントイエロー1(ファストイエローG等)、C.I.ピグメントイエロー74の如きモノアゾ顔料、C.I.ピグメントイエロー12(ジスアジイエローAAA等)、C.I.ピグメントイエロー17の如きジスアゾ顔料、C.I.ピグメントイエロー180の如き非ベンジジン系のアゾ顔料、C.I.ピグメントイエロー100(タートラジンイエローレーキ等)の如きアゾレーキ顔料、C.I.ピグメントイエロー95(縮合アゾイエローGR等)の如き縮合アゾ顔料、C.I.ピグメントイエロー115(キノリンイエローレーキ等)の如き酸性染料レーキ顔料、C.I.ピグメントイエロー18(チオフラビンレーキ等)の如き塩基性染料レーキ顔料、フラバントロンイエロー(Y-24)の如きアントラキノン系顔料、イソインドリノンイエロー3RLT(Y-110)の如きイソインドリノン顔料、キノフタロンイエロー(Y-138)の如きキノフタロン顔料、イソインドリンイエロー(Y-139)の如きイソインドリン顔料、C.I.ピグメントイエロー153(ニッケルニトロソイエロー等)の如きニトロソ顔料、C.I.ピグメントイエロー117(銅アゾメチンイエロー等)の如き金属錯塩アゾメチン顔料等が挙げられる。
 赤あるいはマゼンタ色を呈するものとして、C.I.ピグメントレッド3(トルイジンレッド等)の如きモノアゾ系顔料、C.I.ピグメントレッド38(ピラゾロンレッドB等)の如きジスアゾ顔料、C.I.ピグメントレッド53:1(レーキレッドC等)やC.I.ピグメントレッド57:1(ブリリアントカーミン6B)の如きアゾレーキ顔料、C.I.ピグメントレッド144(縮合アゾレッドBR等)の如き縮合アゾ顔料、C.I.ピグメントレッド174(フロキシンBレーキ等)の如き酸性染料レーキ顔料、C.I.ピグメントレッド81(ローダミン6G’レーキ等)の如き塩基性染料レーキ顔料、C.I.ピグメントレッド177(ジアントラキノニルレッド等)の如きアントラキノン系顔料、C.I.ピグメントレッド88(チオインジゴボルドー等)の如きチオインジゴ顔料、C.I.ピグメントレッド194(ペリノンレッド等)の如きペリノン顔料、C.I.ピグメントレッド149(ペリレンスカーレット等)の如きペリレン顔料、C.I.ピグメントバイオレット19(無置換キナクリドン)、C.I.ピグメントレッド122(キナクリドンマゼンタ等)の如きキナクリドン顔料、C.I.ピグメントレッド180(イソインドリノンレッド2BLT等)の如きイソインドリノン顔料、C.I.ピグメントレッド83(マダーレーキ等)の如きアリザリンレーキ顔料等が挙げられる。
 青あるいはシアン色を呈する顔料として、C.I.ピグメントブルー25(ジアニシジンブルー等)の如きジスアゾ系顔料、C.I.ピグメントブルー15(フタロシアニンブルー等)の如きフタロシアニン顔料、C.I.ピグメントブルー24(ピーコックブルーレーキ等)の如き酸性染料レーキ顔料、C.I.ピグメントブルー1(ビクロチアピュアブルーBOレーキ等)の如き塩基性染料レーキ顔料、C.I.ピグメントブルー60(インダントロンブルー等)の如きアントラキノン系顔料、C.I.ピグメントブルー18(アルカリブルーV-5:1)の如きアルカリブルー顔料等が挙げられる。
 緑色を呈する顔料として、C.I.ピグメントグリーン7(フタロシアニングリーン)、C.I.ピグメントグリーン36(フタロシアニングリーン)の如きフタロシアニン顔料、C.I.ピグメントグリーン8(ニトロソグリーン)等の如きアゾ金属錯体顔料等が挙げられる。
 オレンジ色を呈する顔料として、C.I.ピグメントオレンジ66(イソインドリンオレンジ)の如きイソインドリン系顔料、C.I.ピグメントオレンジ51(ジクロロピラントロンオレンジ)の如きアントラキノン系顔料が挙げられる。
 黒色を呈する顔料として、カーボンブラック、チタンブラック、アニリンブラック等が挙げられる。
 白色顔料の具体例としては、塩基性炭酸鉛(2PbCO3Pb(OH)2、いわゆる、シルバーホワイト)、酸化亜鉛(ZnO、いわゆる、ジンクホワイト)、酸化チタン(TiO2、いわゆる、チタンホワイト)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3、いわゆる、チタンストロンチウムホワイト)などが利用可能である。
 ここで、酸化チタンは他の白色顔料と比べて比重が小さく、屈折率が大きく化学的、物理的にも安定であるため、顔料としての隠蔽力や着色力が大きく、更に、酸やアルカリ、その他の環境に対する耐久性にも優れている。したがって、白色顔料としては酸化チタンを利用することが好ましい。もちろん、必要に応じて他の白色顔料(列挙した白色顔料以外であってもよい。)を使用してもよい。
 着色剤の分散には、例えばボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、ジェットミル、ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ニーダー、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル等の分散装置を用いることができる。
 着色剤の分散を行う際には、界面活性剤等の分散剤を添加することができる。
 また、着色剤を添加するにあたっては、必要に応じて、分散助剤として、各種着色剤に応じたシナージストを用いることも可能である。分散助剤は、着色剤100質量部に対し、1~50質量部添加することが好ましい。
 着色剤は、インク組成物の調製に際して、各成分と共に直接添加してもよい。また、分散性向上のため、あらかじめ溶剤又はモノマーのような分散媒体に添加し、均一分散あるいは溶解させた後、配合することもできる。
 着色剤などの諸成分の分散媒としては、溶剤を添加してもよく、また、無溶媒で、低分子量成分である上記重合性化合物を分散媒として用いてもよいが、インク組成物を活性光線の照射により硬化させるため、無溶剤であることが好ましい。これは、硬化されたインク組成物から形成された硬化インク層中に、溶剤が残留すると、耐溶剤性が劣化したり、残留する溶剤のVOC(Volatile Organic Compound)の問題が生じるためである。このような観点から、分散媒としては、モノマーを用い、中でも、最も粘度が低いモノマーを選択することが分散適性やインク組成物のハンドリング性向上の観点から好ましい。
 ここで用いる着色剤の平均粒径は、微細なほど発色性に優れるため、0.01~0.4μmであることが好ましく、0.02~0.2μmであることがより好ましい。最大粒径は好ましくは3μm以下、より好ましくは1μm以下となるよう、着色剤、分散剤、分散媒の選定、分散条件、ろ過条件を設定する。この粒径管理によって、ヘッドノズルの詰まりを抑制し、インク組成物の保存安定性、透明性及び硬化感度を維持することができる。本発明においては分散性、安定性に優れた上記分散剤を用いることにより、粒子状の着色剤を用いた場合でも、均一で安定な分散物が得られる。
 着色剤の粒径は、公知の測定方法で測定することができる。具体的には、遠心沈降光透過法、X線透過法、レーザー回折・散乱法、動的光散乱法により測定することができる。本発明においては、レーザー回折・散乱法を用いた測定により得られた値を採用する。
 インクが着色剤を含有する場合、インク組成物の全量に対する着色剤の質量含有率は、色、及び、使用目的により適宜選択されるが、着色性及び保存安定性の観点から、0.01~40質量%であることが好ましく、0.1~30質量%であることが更に好ましく、0.2~20質量%であることが特に好ましい。
<分散剤>
 本発明のインク組成物は、分散剤を含有してもよい。特に顔料を使用する場合において、顔料をインク組成物中に安定に分散させるため、分散剤を含有することが好ましい。分散剤としては、高分子分散剤が好ましい。なお、本発明における「高分子分散剤」とは、重量平均分子量が1,000以上の分散剤を意味する。
 高分子分散剤としては、DISPERBYK-101、DISPERBYK-102、DISPERBYK-103、DISPERBYK-106、DISPERBYK-111、DISPERBYK-161、DISPERBYK-162、DISPERBYK-163、DISPERBYK-164、DISPERBYK-166、DISPERBYK-167、DISPERBYK-168、DISPERBYK-170、DISPERBYK-171、DISPERBYK-174、DISPERBYK-182(BYKケミー社製);EFKA4010、EFKA4046、EFKA4080、EFKA5010、EFKA5207、EFKA5244、EFKA6745、EFKA6750、EFKA7414、EFKA745、EFKA7462、EFKA7500、EFKA7570、EFKA7575、EFKA7580(エフカアディティブ社製);ディスパースエイド6、ディスパースエイド8、ディスパースエイド15、ディスパースエイド9100(サンノプコ(株)製);ソルスパース(SOLSPERSE)3000、5000、9000、12000、13240、13940、17000、22000、24000、26000、28000、32000、36000、39000、41000、71000などの各種ソルスパース分散剤(Noveon社製);アデカプルロニックL31、F38、L42、L44、L61、L64、F68、L72、P95、F77、P84、F87、P94、L101、P103、F108、L121、P-123((株)ADEKA製)、イオネットS-20(三洋化成工業(株)製);ディスパロン KS-860、873SN、874(高分子分散剤)、#2150(脂肪族多価カルボン酸)、#7004(ポリエーテルエステル型)(楠本化成(株)製)が挙げられる。
 インク組成物の全量に対する分散剤の質量含有率は、使用目的により適宜選択されるが、0.05~15質量%であることが好ましい。
<界面活性剤>
 本発明のインク組成物は、長時間安定した吐出性を付与するため、界面活性剤を含有することが好ましい。
 界面活性剤としては、特開昭62-173463号、同62-183457号の各公報に記載されたものが挙げられる。例えば、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩類、第四級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤が挙げられる。また、上記界面活性剤としてフッ素系界面活性剤(例えば、有機フルオロ化合物等)やシリコーン系界面活性剤(例えば、ポリシロキサン化合物等)を用いてもよい。上記有機フルオロ化合物は、疎水性であることが好ましい。上記有機フルオロ化合物としては、例えば、フッ素系界面活性剤、オイル状フッ素系化合物(例、フッ素油)及び固体状フッ素化合物樹脂(例、四フッ化エチレン樹脂)が含まれ、特公昭57-9053号(第8~17欄)、特開昭62-135826号の各公報に記載されたものが挙げられる。
 上記ポリシロキサン化合物としては、ジメチルポリシロキサンのメチル基の一部に有機基を導入した変性ポリシロキサン化合物であることが好ましい。変性の例として、ポリエーテル変性、メチルスチレン変性、アルコール変性、アルキル変性、アラルキル変性、脂肪酸エステル変性、エポキシ変性、アミン変性、アミノ変性、メルカプト変性などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。これらの変性の方法は組み合わせて用いられてもかまわない。また、中でもポリエーテル変性ポリシロキサン化合物がインクジェットにおける吐出安定性改良の観点で好ましい。
 ポリエーテル変性ポリシロキサン化合物の例としては、例えば、SILWET L-7604、SILWET L-7607N、SILWET FZ-2104、SILWET FZ-2161(日本ユニカー(株)製)、BYK306、BYK307、BYK331、BYK333、BYK347、BYK348等(BYK Chemie社製)、KF-351A、KF-352A、KF-353、KF-354L、KF-355A、KF-615A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、KF-6020、X-22-6191、X-22-4515、KF-6011、KF-6012、KF-6015、KF-6017(信越化学工業(株)製)が挙げられる。
 これらの中でも、界面活性剤としてはシリコーン系界面活性剤が好ましく挙げられ、ポリシロキサン系界面活性剤がより好ましく挙げられ、ポリジメチルシロキサン系界面活性剤が更に好ましく挙げられる。
 本発明のインク組成物中における界面活性剤の含有量は使用目的により適宜選択されるが、インク組成物の全体の質量に対し、0.0001~3質量%であることが好ましい。
<その他の成分>
 本発明のインク組成物は、必要に応じて、上記各成分以外に、その他の成分を含有していてもよい。
 その他の成分としては、例えば、重合禁止剤、特定光重合開始剤以外の光重合開始剤、共増感剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、褪色防止剤、導電性塩類、溶剤、高分子化合物、塩基性化合物、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類等が挙げられる。これらは、特開2009-185186号公報に記載されており、本発明においても使用できる。
 また、本発明のインク組成物は、アクリレートモノマーA、アクリレートモノマーB及びアクリレートオリゴマーC以外のモノマーを含有していてもよい。
 アクリレートモノマーA、アクリレートモノマーB及びアクリレートオリゴマーC以外のモノマーとしては、N-ビニル化合物、ビニルエーテル化合物、アクリレートモノマーA及びアクリレートモノマーBに該当しない単官能アクリレート化合物、アクリレートモノマーA及びアクリレートモノマーBに該当せず、かつ分子量又はMw2,000未満の2官能以上のアクリレート化合物等が挙げられる。
 なお、アクリレートモノマーA、アクリレートモノマーB及びアクリレートオリゴマーC以外のモノマーを含有する場合、そのインク組成物全量に対する質量含有率は、アクリレートモノマーAの質量含有率、アクリレートモノマーBの質量含有率及びアクリレートオリゴマーCの質量含有率のいずれよりも少ないことが好ましい。
 本発明のインク組成物は、保存性を高める観点から、重合禁止剤を含有することが好ましい。
 インクジェット記録において、インク組成物は、40℃~80℃の範囲で加熱、低粘度化して吐出することが好ましく、熱重合によるヘッド詰まりを防ぐために、重合禁止剤を添加することが好ましい。
 重合禁止剤としては、ニトロソ系重合禁止剤、ハイドロキノン、メトキシヒドロキノン、ベンゾキノン、p-メトキシフェノール、TEMPO、TEMPOL(HO-TEMPO)、クペロンAl、ヒンダードアミン等が挙げられる。
 本発明に好ましく使用されるニトロソ系重合禁止剤の具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 ニトロソ系重合禁止剤の市販品として、FIRSTCURE ST-1(Chem First社製)、等が挙げられる。
 ヒンダードアミン系重合禁止剤の市販品としてTINUVIN292、TINUVIN770DF、TINUVIN765、TINUVIN123が挙げられる。
 中でも、重合禁止剤としては、クペロンAl(トリス(N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミン)アルミニウム塩、FIRSTCURE ST-1)、メトキシヒドロキノン、及び、HO-TEMPO(4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジニルオキシ)よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物が好ましい。
 重合禁止剤は、1種単独で含有しても、2種以上を含有してもよい。
 本発明のインク組成物の全量に対する重合禁止剤の質量含有率は、0.001~1.5質量%が好ましく、0.01~1.0質量%がより好ましく、0.05~0.8質量%が更に好ましい。上記範囲であると、インク組成物の調製時、保管時の重合を抑制でき、インクジェットノズルの詰まりを防止できる。
<インク組成物の物性>
 本発明のインク組成物の25℃における粘度は、20~150mPa・sであることが好ましく、40~100mPa・sであることがより好ましい。上記範囲であると、吐出性及び成型性に優れる。
 なお、本発明におけるインク組成物等の粘度は、液温25℃に保持し、デジタル粘度計(DV-I Prime、ブルックフィールド社製)で測定した粘度である。
 また、本発明のインク組成物の25℃における表面張力は、20~40mN/mであることが好ましく、20~30mN/mであることがより好ましい。上記範囲であると、吐出性及び成型性に優れる。
 なお、本発明におけるインク組成物等の表面張力は、液温25℃に保持し、表面張力計(表面張力計CBVP-Z、協和界面科学(株)製)を用いて測定した値である。
(3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインクセット)
 本発明の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインクセット(以下、単に「インクセット」ともいう。)は、モデル材用インク組成物、並びに、サポート材用インク組成物、を有し、上記モデル材用インク組成物が、本発明の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物である。
 また、本発明のインクセットは、モデル材用インク組成物、並びに、単官能アクリルアミド化合物及び/又は1つ以上のヒドロキシ基を有する単官能アクリレート化合物と、ポリエチレングリコール及び/又はポリプロピレングリコールと、光重合開始剤とを含有するサポート材用インク組成物、を有し、上記サポート材用インク組成物の全量に対する2官能以上のアクリレート化合物の質量含有率が、5質量%以下であり、上記モデル材用インク組成物が、本発明の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物であることが好ましい。
 本発明のインクセットにおけるモデル材用インク組成物の好ましい態様は、上述した本発明の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物の好ましい態様と同様である。
 また、本発明のインクジェットインクセットは、2種以上のモデル材用インク組成物や、2種以上のサポート材用インク組成物を有していてもよい。
 また、本発明のインクジェットインクセットが2種以上のモデル材用インク組成物を有する場合、2種以上のモデル材用インク組成物は、いずれも本発明の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物であることが好ましい。
 なお、「モデル材」とは、硬化して、目的とする造形物となる材料をいう。「サポート材」とは、3D印刷工程においてモデル材の周囲や内部に印刷され、モデル材を支持(サポート)するものであって、造形が終了した後に除去される材料をいう。
-サポート材用インク組成物-
 本発明のインクセットに用いられるサポート材用インク組成物は、単官能アクリルアミド化合物及び/又は1つ以上のヒドロキシ基を有する単官能アクリレート化合物と、ポリエチレングリコール及び/又はポリプロピレングリコールと、光重合開始剤とを含有し、上記サポート材用インク組成物の全量に対する2官能以上のアクリレート化合物の質量含有率が、5質量%以下であることが好ましい。
 サポート材用インク組成物は、モノマーと光重合開始剤とを含有する活性光線硬化型のインクジェットインク組成物であることが好ましい。
 上記サポート材用インク組成物は、3D印刷において、モデル材用インク組成物を吐出した位置の周囲に必要に応じて吐出されることにより、インク層を支持するサポート材として好適に用いられる。
 本発明のインクセットに用いられるサポート材用インク組成物は、硬化して得られたサポート材が容易に除去できるものであることが好ましく、硬化して得られたサポート材が、水溶性の硬化物であるか、及び/又は、硬化したモデル材よりも硬度が小さく、かつ破砕可能な硬化物であることがより好ましい。
 また、サポート材用インク組成物とモデル材用インク組成物とは、互いに相溶しない組成物であることが好ましい。上記態様であると、成型性に優れ、また、活性光線の照射によりこれら2種の組成物を同時に硬化することも可能になる。
 本発明に用いられるサポート材用インク組成物は、サポート材用インク組成物の全量に対する2官能以上のアクリレート化合物の質量含有率が、5質量%以下であることが好ましく、2質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることが更に好ましく、2官能以上のアクリレート化合物を含有しないことが特に好ましい。上記態様であると、得られるサポート材の除去性に優れ、また、得られたサポート材を除去する際における3次元造形物の故障の発生を抑制することができる。
<単官能アクリルアミド化合物及び/又は1つ以上のヒドロキシ基を有する単官能アクリレート化合物>
 本発明に用いられるサポート材用インク組成物は、単官能アクリルアミド化合物及び/又は1つ以上のヒドロキシ基を有する単官能アクリレート化合物を含有することが好ましい。上記態様であると、得られるサポート材の除去性に優れ、また、得られたサポート材を除去する際における3次元造形物の故障の発生を抑制することができる。
 また、本発明に用いられるサポート材用インク組成物におけるエチレン性不飽和化合物の全量に対する単官能アクリルアミド化合物及び1つ以上のヒドロキシ基を有する単官能アクリレート化合物の質量含有率が、50質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが更に好ましく、95質量%以上であることが特に好ましく、100質量%、すなわち、サポート材用インク組成物におけるエチレン性不飽和化合物として、単官能アクリルアミド化合物及び/又は1つ以上のヒドロキシ基を有する単官能アクリレート化合物のみを含有することが最も好ましい。上記態様であると、得られるサポート材の除去性に優れ、また、得られたサポート材を除去する際における3次元造形物の故障の発生を抑制することができる。
 単官能アクリルアミド化合物としては、アクリルアミド、N-メチルアクリルアミド、N-エチルアクリルアミド、N-プロピルアクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、N-ブチルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、N-ヒドロキシエチルアクリルアミド、N-ヒドロキシプロピルアクリルアミド、N-ヒドロキシブチルアクリルアミド、アクリロイルモルフォリン、メタクリルアミド、N-メチルメタクリルアミド、N-エチルメタクリルアミド、N-プロピルメタクリルアミド、N-イソプロピルメタクリルアミド、N-ブチルメタクリルアミド、N,N-ジメチルメタクリルアミド、N,N-ジエチルメタクリルアミド、N-ヒドロキシエチルメタクリルアミド、N-ヒドロキシプロピルメタクリルアミド、N-ヒドロキシブチルメタクリルアミド及びメタクリロイルモルフォリン等が例示できる。
 これらの中でも、単官能アクリルアミド化合物は、N-ヒドロキシエチルアクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルフォリン及びN,N-ジメチルアクリルアミドよりなる群から選ばれた化合物を含むことが好ましい。
 1つ以上のヒドロキシ基を有する単官能アクリレート化合物としては、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、メトキシポリプロピレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコールブロックポリマーのモノアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、4-ヒドロキシブチルメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、メトキシポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコールブロックポリマーのモノメタクリレート等が例示できる。
 これらの中でも、1つ以上のヒドロキシ基を有する単官能アクリレート化合物は、ポリエチレングリコールモノアクリレート,4-ヒドロキシブチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート及び2-ヒドロキシプロピルアクリレートよりなる群から選ばれた化合物を含むことが好ましい。
 単官能アクリルアミド化合物は、1種単独で含有しても、2種以上を含有してもよく、1つ以上のヒドロキシ基を有する単官能アクリレート化合物は、1種単独で含有しても、2種以上を含有してもよく、単官能アクリルアミド化合物及び1つ以上のヒドロキシ基を有する単官能アクリレート化合物を共に含有していてもよい。
 サポート材用インク組成物の全量に対する単官能アクリルアミド化合物及び1つ以上のヒドロキシ基を有する単官能アクリレート化合物の総質量含有率は、1~95質量%であることが好ましく、3~50質量%であることがより好ましく、5~30質量%であることが更に好ましい。上記範囲であると、得られたサポート材を除去する際における3次元造形物の故障の発生を抑制することができる。
 また、サポート材用インク組成物の全量に対する単官能アクリルアミド化合物及び1つ以上のヒドロキシ基を有する単官能アクリレート化合物の総質量含有率は、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールの質量含有率よりも少ないことが好ましい。
<ポリエチレングリコール及び/又はポリプロピレングリコール>
 本発明に用いられるサポート材用インク組成物は、ポリエチレングリコール及び/又はポリプロピレングリコールを含有することが好ましく、ポリエチレングリコール及び/又はポリプロピレングリコールを2種以上含有することがより好ましく、ポリエチレングリコールを1種以上及びポリプロピレングリコールを1種以上含有することが更に好ましい。上記態様であると、得られるサポート材の除去性に優れ、また、得られたサポート材を除去する際における3次元造形物の故障の発生を抑制することができる。
 また、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールの数平均分子量Mnとしては、100~5,000であることが好ましく、150~3,000であることがより好ましい。上記態様であると、成型性に優れ、得られたサポート材を除去する際における3次元造形物の故障の発生を抑制することができる。
 ポリエチレングリコールは、1種単独で含有しても、2種以上を含有してもよく、ポリプロピレングリコールは、1種単独で含有しても、2種以上を含有してもよく、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールを共に含有していてもよい。
 サポート材用インク組成物の全量に対するポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールの総質量含有率は、10~98質量%であることが好ましく、20~95質量%であることがより好ましく、30~90質量%であることが更に好ましく、40~80質量%であることが特に好ましい。上記範囲であると、成型性に優れ、得られたサポート材を除去する際における3次元造形物の故障の発生を抑制することができる。
<光重合開始剤>
 本発明のインクセットに用いられるサポート材用インク組成物は、光重合開始剤を含有することが好ましい。
 光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤であることが好ましい。
 光重合開始剤としては、(a)芳香族ケトン類、(b)アシルフォスフィンオキサイド化合物、(c)芳香族オニウム塩化合物、(d)有機過酸化物、(e)チオ化合物、(f)ヘキサアリールビイミダゾール化合物、(g)ケトオキシムエステル化合物、(h)ボレート化合物、(i)アジニウム化合物、(j)メタロセン化合物、(k)活性エステル化合物、(l)炭素ハロゲン結合を有する化合物、及び(m)アルキルアミン化合物等が挙げられる。これらのラジカル重合開始剤は、上記(a)~(m)の化合物を単独若しくは組み合わせて使用してもよい。上記重合開始剤の詳細については、例えば、特開2009-185186号公報の段落0090~0116に記載されているものが例示できる。
 光重合開始剤は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
 サポート材用インク組成物は、光重合開始剤を2種以上含有することが好ましく、3~5種含有することがより好ましく、3種含有することが更に好ましい。
 光重合開始剤としては、アシルフォスフィンオキサイド化合物、α-ヒドロキシケトン化合物及び/又はα-アミノケトン化合物が好ましく挙げられる。中でも、サポート材用インク組成物は、サポート材用インク組成物は、アシルフォスフィンオキサイド化合物及びα-ヒドロキシケトン化合物を含有することが特に好ましい。
 アシルフォスフィンオキサイド化合物及びα-ヒドロキシケトン化合物としては、公知のものを用いることができ、例えば、特定光重合開始剤として上述したものが好ましく挙げられる。
 α-アミノケトン化合物としては、公知のものを用いることができ、具体的には例えば、2-メチル-1-フェニル-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-メチル-1-[4-(ヘキシル)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-エチル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)ブタン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)ブタン-1-オン、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン)、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルフォリニル)フェニル]-1-ブタノン等が好ましく例示できる。
 サポート材用インク組成物に用いられる光重合開始剤としては、水溶性の光重合開始剤を含むことが好ましい。
 例えば、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オンは、水溶性の光重合開始剤であり、好ましく例示できる。
 サポート材用インク組成物の全量に対する光重合開始剤の質量含有率は、1~20質量%であることが好ましく、2~15質量%であることがより好ましく、5~10質量%であることが更に好ましい。上記範囲であると、硬化性に優れ、得られたサポート材を除去する際における3次元造形物の故障の発生を抑制することができる。
<その他の成分>
 本発明に用いられるサポート材用インク組成物は、必要に応じて、上記各成分以外に、その他の成分を含有していてもよい。
 その他の成分としては、例えば、重合禁止剤、共増感剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、褪色防止剤、導電性塩類、溶剤、水、高分子化合物、塩基性化合物、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類等が挙げられる。これらは、特開2009-185186号公報に記載されており、本発明においても使用できる。
 また、サポート材用インク組成物は、単官能アクリルアミド化合物及び1つ以上のヒドロキシ基を有する単官能アクリレート化合物以外のモノマーを含有していてもよい。
 なお、単官能アクリルアミド化合物及び1つ以上のヒドロキシ基を有する単官能アクリレート化合物以外のモノマーを含有する場合、そのサポート材用インク組成物の全量に対する質量含有率は、単官能アクリルアミド化合物及び1つ以上のヒドロキシ基を有する単官能アクリレート化合物の総質量含有率よりも少ないことが好ましく、サポート材用インク組成物の全量に対し、5質量%以下であることが好ましく、2質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることが更に好ましく、含有しないことが特に好ましい。
 本発明に用いられるサポート材用インク組成物は、保存性を高める観点から、重合禁止剤を含有することが好ましい。
 重合禁止剤としては、上述したものが好ましく挙げられる。
 重合禁止剤は、1種単独で含有しても、2種以上を含有してもよい。
 サポート材用インク組成物の全量に対する重合禁止剤の質量含有率は、0.001~1.5質量%が好ましく、0.01~1.0質量%がより好ましく、0.05~0.8質量%が更に好ましい。上記範囲であると、サポート材用インク組成物の調製時、保管時の重合を抑制でき、インクジェットノズルの詰まりを防止できる。
<サポート材用インク組成物の物性>
 サポート材用インク組成物の25℃における粘度は、20~150mPa・sであることが好ましく、40~100mPa・sであることがより好ましい。上記範囲であると、吐出性及び成型性に優れる。
 また、サポート材用インク組成物の25℃における表面張力は、20~40mN/mであることが好ましく、25~35mN/mであることがより好ましい。上記範囲であると、吐出性及び成型性に優れる。
 本発明のインク組成物及び上記サポート材用インク組成物の製造方法は、特に制限はなく、公知の方法により各成分を混合し製造することができる。
(3次元造形方法)
 本発明の3次元造形方法は、インク組成物を40℃~80℃の範囲に加熱する加熱工程、加熱した上記インク組成物をインクジェットヘッドで吐出し、3次元造形物の断面情報に基づいて、インク層を形成する吐出工程、及び、上記インク層を活性光線で硬化させる硬化工程、を含み、上記吐出工程及び上記硬化工程を50回以上繰り返して行い、上記インク組成物として、本発明の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物を少なくとも用いる方法である。
 本発明の3次元造形方法における本発明の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物の好ましい態様は、上述した本発明の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物の好ましい態様と同様である。
 また、本発明の3次元造形方法は、本発明の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物をモデル材用インク組成物として用いることが好ましい。
 本発明の3次元造形方法は、本発明の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物を1種単独で使用しても、2種以上使用してもよい。
 また、本発明の3次元造形方法は、光造形法による3次元造形方法であることが好ましい。
 また、本発明の3次元造形方法は、上記インク組成物として、本発明のインク組成物に加え、サポート材用インク組成物を更に使用してもよい。
 本発明の3次元造形方法におけるサポート材用インク組成物の好ましい態様は、上述した本発明のインクセットにおけるサポート材用インク組成物の好ましい態様と同様である。
 本発明の3次元造形方法は、公知のインクジェット吐出装置又はインクジェット吐出手段を用いることができ、これらであれば、いずれも、本発明の3次元造形方法の吐出工程におけるインク組成物の吐出を実施することができる。
<加熱工程>
 本発明の3次元造形方法は、インク組成物を40℃~80℃の範囲に加熱する加熱工程を含むことが好ましい。
 インク組成物の加熱手段としては、特に制限はなく、公知の加熱手段を用いることができる。
 加熱手段としては、後述する吐出工程に用いるインクジェット吐出装置に備えられた加熱手段が好適に挙げられる。一例としては、インク組成物供給タンクからインクジェットヘッド部分までの断熱及び加温を行う加熱手段が挙げられる。
 温度コントロールの方法としては、特に制限はないが、例えば、温度センサーを各配管部位に複数設け、インク組成物の流量、環境温度に応じた加熱制御をすることが好ましい。温度センサーは、インク組成物供給タンク及びインクジェットヘッドのノズル付近に設けることができる。また、加熱するヘッドユニットは、装置本体を外気からの温度の影響を受けないよう、熱的に遮断又は断熱することが好ましい。加熱を要するインクジェット吐出装置の立上げ時間を短縮するため、あるいは、熱エネルギーのロスを低減するために、他部位との断熱を行うと共に、加熱ユニット全体の熱容量を小さくすることが好ましい。
 また、活性光線硬化型インクジェットインク組成物は、概して通常インクジェット吐出において使用される水性インク組成物より粘度が高いため、吐出時の温度変動による粘度変動が大きい。インク組成物の粘度変動は、液滴サイズの変化及び液滴吐出速度の変化に対して大きな影響を与え、ひいては画質劣化を引き起こす場合があるため、吐出時のインク組成物の温度はできるだけ一定に保つことが好ましい。よって、本発明において、インク組成物の温度の制御幅は、好ましくは設定温度の±5℃、より好ましくは設定温度の±2℃、更に好ましくは設定温度±1℃とすることが適当である。
 また、本発明の3次元造形方法においては、上記加熱工程を複数回行ってもよいし、上記加熱手段を1回行い、そのままインク組成物を40℃~80℃の範囲で保温してもよい。
 本発明の3次元造形方法においては、後述する吐出工程において、インクジェットヘッドで吐出する際のインク組成物の温度が40℃~80℃であることが好ましいため、40℃~80℃の範囲にインク組成物が保たれるように、加熱工程を再度行ったり、保温したりすることが好ましい。
<吐出工程>
 本発明の3次元造形方法は、上記加熱工程により加熱した上記インク組成物をインクジェットヘッドで吐出し、3次元造形物の断面情報に基づいて、インク層を形成する吐出工程を含むことが好ましい。
 吐出工程に用いる3次元造形物の断面情報は、特に制限はなく、所望の3次元造形物の3次元形状に応じた断面データを、使用する装置にあわせた任意の形式で作成すればよい。3次元造形物の断面情報の生成方法としては、例えば、造形すべき物体の三次元CADデータを用い、上記CADデータを三次元造形用のデータとして、例えば、三次元STL(Stereo Lithography)データに変換し、更に、この三次元STLデータから、任意の一方向(例えば、高さ方向)にインク層1層分の厚みに相当するピッチ(層厚)でスライスした各断面体(層)のデータを生成する方法が挙げられる。上記ピッチは、使用するインク組成物や、所望の精度等に応じて、適宜決定することができる。また、上記各断面体(層)のデータは、必要に応じて、各部分の色の情報(彩色データ)を有していてもよい。
 更に、三次元形状入力装置で計測された三次元着色形状のデータ及びテクスチャを利用することも可能である。
 また、吐出工程において、本発明のインク組成物等のモデル材用インク組成物だけでなく、サポート材用インク組成物を用いる場合、上記「3次元造形物の断面情報」とは、3次元造形物自体の断面情報だけでなく、3次元造形物を形成する際に設けるサポート材の断面情報も含まれることは言うまでもない。
 吐出工程には、上述したように、公知のインクジェット吐出装置又はインクジェット吐出手段を用いて、インク組成物をインクジェットヘッドで吐出し、インク層を形成することができる。
 上記インク層を形成するインク組成物は、少なくとも本発明のインク組成物を含んでいればよく、例えば、カラー3次元造形物を形成するためには、2種以上の本発明のインク組成物を用いることが好ましく、また、必要に応じて、本発明のインク組成物以外にサポート材用インク組成物を用いることが好ましい。
 サポート材用インク組成物により形成するインク層は、任意の形状で形成すればよい。例えば、3次元造形物を形成する際において必要最低限のサポート材が形成されるように、サポート材用インク組成物によるインク層を形成してもよいし、また、3次元造形物の周囲や内部に十分なサポート材が形成されるように、大きくマージンをとってサポート材用インク組成物によるインク層を形成してもよい。
 また、所望の形状の3次元造形物の形成に、サポート材が不要であれば、サポート材用インク組成物を用いなくともよい。
 吐出工程におけるインク層の厚さは、特に制限はなく、上述したように、使用するインク組成物や、所望の精度等に応じて決定すればよいが、0.1~200μmであることが好ましく、1~150μmであることがより好ましく、10~100μmであることが更に好ましい。
 吐出工程におけるインクジェットヘットによるインク組成物の吐出の解像度は、特に制限はなく、所望の3次元造形物の精度や、3次元造形物の断面情報の精度に応じて、適宜選択することができる。
 本発明の3次元造形方法における最初の吐出工程において形成するインク層は、使用する3次元造形装置の基盤や造形テーブル上に直接形成してもよいし、別途準備した任意の基板、支持体又は物品上に形成してもよいし、上記吐出工程以外の方法で設けたサポート材用インク組成物を1層又は複数層の上に形成してもよい。
 本発明の3次元造形方法における2回目以降の吐出工程において形成するインク層は、既に形成されたインク層上に形成することが好ましい。
<硬化工程>
 本発明の3次元造形方法は、上記吐出工程により形成したインク層を活性光線で硬化させる硬化工程を含むことが好ましい。
 硬化工程において用いることができる活性光線は、α線、γ線、電子線、X線、紫外線、可視光又は赤外光などが挙げられる。活性光線のピーク波長は、光重合開始剤や増感剤の吸収特性にもよるが、例えば、200~600nmであることが好ましく、300~450nmであることがより好ましく、320~420nmであることが更に好ましく、活性光線が、ピーク波長340~400nmの範囲の紫外線であることが特に好ましい。
 硬化工程における活性光線の露光面照度は、10~4,000mW/cm2であることが好ましく、20~2,500mW/cm2であることがより好ましい。
 活性光線源としては、水銀ランプやガス・固体レーザー等が主に利用されており、紫外線硬化型インクジェットインク組成物の硬化に使用される光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプが広く知られている。しかしながら、現在環境保護の観点から水銀フリー化が強く望まれており、GaN系半導体紫外発光デバイスへの置き換えは産業的、環境的にも非常に有用である。更に、LED(UV-LED)、LD(UV-LD)は小型、高寿命、高効率、低コストであり、光硬化型インクジェット用光源として期待されている。
 また、発光ダイオード(LED)及びレーザーダイオード(LD)を活性光線源として用いることが可能である。特に、紫外線源を要する場合、紫外LED及び紫外LDを使用することができる。例えば、日亜化学(株)は、主放出スペクトルが365nmと420nmとの間の波長を有する紫色LEDを上市している。更に一層短い波長が必要とされる場合、米国特許第6,084,250号明細書は、300nmと370nmとの間に中心付けされた活性光線を放出し得るLEDを開示している。また、他の紫外LEDも、入手可能であり、異なる紫外線帯域の放射を照射することができる。本発明で特に好ましい活性光線源はUV-LEDであり、特に好ましくは340~400nmにピーク波長を有するUV-LEDである。
 なお、LEDの上記インク層上での最高照度は、10~2,000mW/cm2であることが好ましく、20~1,000mW/cm2であることがより好ましく、50~800mW/cm2であることが特に好ましい。
 インク層は、活性光線に、好ましくは0.01~120秒、より好ましくは0.1~90秒照射されることが適当である。
 本発明の3次元造形方法は、上記吐出工程及び上記硬化工程を50回以上繰り返して行う。上記吐出工程及び上記硬化工程の1セットを繰り返すことにより、3次元造形物が、断面情報に基づき1層ずつ形成されていき、本発明の3次元造形方法においては50層以上形成される。繰り返し回数が50回以上であれば、本発明における柔らかさの効果が十分に得られる。本発明における柔らかさの効果をより発揮する観点から、成型物の厚さが1mm以上であることが好ましく、1cm以上であることがより好ましい。そのため、本発明の3次元造形方法は、前記吐出工程及び前記硬化工程を100回以上繰り返して行うことが好ましく、300回以上繰り返して行うことがより好ましい。
 また、上記吐出工程及び上記硬化工程を繰り返す間に、必要に応じて、上記加熱工程を再度行ってもよい。
 また、必要に応じ、上記吐出工程と上記硬化工程との間に、インク層の表面をローラ等により平滑化する平滑化工程を含んでいてもよい。
 インク組成物としてサポート材用インク組成物を併用した場合、本発明の3次元造形方法は、得られた3次元造形物からサポート材用インク組成物が硬化したサポート材を除去する除去工程を含む。
 サポート材の除去方法としては、特に制限はなく、粉砕等により物理的に除去してもよいし、溶解等により化学的に除去してもよい。
 例えば、サポート材がモデル材と比較して硬度が小さく、かつ破砕可能な硬化物であれば、粉砕等により物理的に除去することが好ましい。また、サポート材が水溶性の硬化物である場合は、水性液に接触させ除去することが好ましい。
 本発明の3次元造形方法は、必要に応じて、その他公知の工程を含んでいてもよい。
 また、本発明の3次元造形方法は、必要に応じて、得られた三次元造形物に対して掃除、熱処理、樹脂又はワックス浸透、研磨などの後処理工程を行ってもよい。上記掃除は、上記三次元造形物をブローやブラシ掛けをして隙間に残されたサポート材の残渣等を取り除くことが挙げられる。上記熱処理は、3次元造形物の強度及び耐久性を増加させるため、使用したモデル材用インク組成物の組成等に応じ行うことができる。上記ワックス浸透は、間隙率を低下させ、上記3次元造形物を耐水性にし、より研磨仕上げをしやすくすることができ、また、表面光沢性を改良することができる。上記研磨仕上げは、表面平滑性を改良し、肌ざわりや光沢性等を改良することができる。
 また、本発明の3次元造形方法は、必要に応じて、得られた3次元造形物の表面を着色する工程を含んでいてもよい。
 以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
 なお、以下において特に断らない限り、「部」は「質量部」を表し、「%」は「質量%」を表す。
 また、以下におけるモノマーのTgは、モノマーのホモポリマーにおけるガラス転移温度である。
<顔料分散物の作製>
 下記表1に記載の組成のうち顔料以外を混合し、SILVERSON社製ミキサーで撹拌し(10~15分、2,000~3,000回転/分)、均一な透明液(分散剤希釈液)を得た。この透明液(分散剤希釈液)に顔料を加え、更にミキサーで撹拌し(10~20分、2,000~3,000回転/分)、均一な予備分散液を500部得た。その後、ディスパーマット社製の循環型ビーズミル装置(SL-012C1)を用いて分散処理を実施した。分散条件は直径0.65mmのジルコニアビーズを200部充填し、周速を15m/sとした。分散時間は1~6時間とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1に記載の各化合物及び略称の詳細は、以下の通りである。
 PB15:4(C.I.ピグメントブルー15:4、シアン顔料、HELIOGEN BLUE D 7110 F、BASF社製)
 混結キナクリドン(キナクリドン系混晶顔料、マゼンタ顔料、CINQUASIA MAGENTA L 4540、BASF社製)
 PY155(C.I.ピグメントイエロー155、イエロー顔料、INK JET YELLOW 4GC、Clariant社製)
 TiO(酸化チタン、白色顔料、KRONOS 2300、KRONOS社製)
 SOl32000(分散剤、SOLSPERSE 32000、Lubrizol社製)
 SOl41000(分散剤、SOLSPERSE 41000、Lubrizol社製)
 UV12(重合禁止剤、FLORSTAB UV-12、Kromachem社製)
 PEA(2-フェノキシエチルアクリレート、Tg:5℃、分子量:192、SR339C、Sartomer社製)
<サポート材用インク組成物の作製>
 下記表2に記載の組成を混合し、SILVERSON社製ミキサーで撹拌し(10~15分、2,000~3,000回転/分)、均一な透明液(分散剤希釈液)を得た。これを、実施例及び比較例のサポート材用インク組成物(サポート材)として用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表2に記載の各成分欄の数値の単位は、質量部である。
 表2に記載の各化合物及び略称の詳細を以下に示す。
 アクリロイルモルフォリン(ACMO、RAHN社製)
 ポリエチレングリコールモノアクリレート(数平均分子量(Mn):336、BOSOMERTM MPEG 350 MA、Laporte社製)
 IBOA(イソボルニルアクリレート、Tg:94℃、分子量:208、SR506D、Sartomer社製)
 HDDA(1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、Tg:43℃、分子量:226、SR238、Sartomer社製)
 ポリエチレングリコール(Mn=200)(Mn=200、東京化成工業(株)製)
 ポリエチレングリコール(Mn=400)(Mn=400、東京化成工業(株)製)
 ポリプロピレングリコール(Mn=2,000、東京化成工業(株)製)
 Irgacure2959(1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、光重合開始剤、BASF社製)
 Irgacure184(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、光重合開始剤、BASF社製)
 TPO(2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、光重合開始剤、LUCIRIN TPO、BASF社製)
 OH-TEMPO(4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル フリーラジカル、重合禁止剤、(株)ADEKA製)
<モデル材用インク組成物(モデル材)の作製>
 下記表3~表8に記載の組成を混合し、SILVERSON社製ミキサーで撹拌し(10~15分、2,000~3,000回転/分)、均一な透明液(分散剤希釈液)を得た。これを、実施例及び比較例のモデル材用インク組成物(モデル材)として用いた。
(実施例1~18、及び、比較例1~14)
 サポート材1、及び、モデル材(インク1~32)を市販3DプリンターObjet260Connex(ストラタシス社製)に充填し、下記に記載の方法でそれぞれのインクによる試料を成型して、成型性、収縮率、柔らかさ、強度、及び、サポート材除去による故障発生率についてそれぞれ評価した。試料作成にあたっては、70℃に加熱したモデル材およびサポート材1をインクジェットヘッドで吐出して、3次元造形物の断面情報に基づいたインク層を形成し、そのインク層を活性光線で硬化させることを300回以上繰り返した。
<成型性評価>
 一片の長さが3cmの立方体を作製し、得られた立方体の各面の頂点の角度を測定して、以下の評価基準により評価した。立方体の作製において、インク層の周囲に存在するサポート材は、ナイフを用いて取り除いた。
  優秀5:頂点の角度がいずれも90±0.5度未満
  良好4:90度からの最も大きい誤差が、0.5度以上1度未満
  許容3:90度からの最も大きい誤差が、1度以上1.5度未満
  不良2:90度からの最も大きい誤差が、1.5度以上2.0度未満
  きわめて不良1:90度からの最も大きい誤差が、2.0度以上
<収縮率評価>
 モデル材液体の密度と成型物の密度との差(密度差)を算出して、以下の評価基準で評価した。モデル材液体、及び、成型物の密度は、乾式自動密度計(アキュピックII 1340シリーズ、(株)島津製作所製)を用いて測定した。液体の密度は約1gの液体サンプルにて、成型物の密度は1辺が8mmの立方体に成型したサンプルにて、測定した。立方体の作製において、インク層の周囲に存在するサポート材は、ナイフを用いて取り除いた。
  優秀5:密度差が3%未満
  良好4:密度差が3%以上6%未満
  許容3:密度差が6%以上9%未満
  不良2:密度差が9%以上12%未満
  きわめて不良1:密度差が12%以上
<柔らかさ評価>
 一片の長さが3cmの立方体を作製し、得られた立方体の柔らかさをデュロメーター(GS-779Gテックロック社)を用いてデュロメータ硬さ(タイプA)で測定し、その測定値により以下の評価基準で評価した。立方体の作製において、インク層の周囲に存在するサポート材は、ナイフを用いて取り除いた。なお、上記柔らかさの測定は、一辺が3cmの立方体を水平な台に置き、積層した上面からデュロメータを押さえつけて測定した。
  優秀5:0以上30未満
  良好4:30以上50未満
  許容3:50以上70未満
  不良2:70以上90未満
  きわめて不良1:90以上
<強度評価>
 2mm×10mm×80mmの板状サンプルを作製し、得られた板状サンプルを用いて、引っ張り試験(オートグラフAGS-X 5KN SHIMAZU社製)を行い、引っ張り強度を測定し、以下の基準で評価した。板状サンプルの作製において、インク層の周囲に存在するサポート材は、ナイフを用いて取り除いた。なお、板状サンプルは、長さの長い方向が台に水平になるように形成した。また、試験では、2mm×10mm×80mmの短冊を長軸方向にひっぱり、上下約10mm部分をクランプで掴んだ。
  優秀5:引っ張り強度が30N以上
  良好4:密度差が25N以上30N未満
  許容3:密度差が20N以上25N未満
  不良2:密度差が15N以上20N未満
  きわめて不良1:密度差が15N未満
<サポート材除去による故障発生率評価>
 内径10mm、外径11mm、厚み1mm、長さ5cmの管状サンプルを造形し、Objet260Connex備え付けのサポート材除去の水噴射システムでサポート材を除去し、得られた管におけるちぎれなどの故障発生率を調べた。
 なお、管状サンプルは、長さの長い方向が台に水平になるように形成した。また、サポート材の除去は、全方位から水を噴射して、サポート材が除去されるまで継続した。平均10分程度の時間を要した。
  優秀5:10回の造形で故障は0回
  良好4:10回の造形で故障は1回
  許容3:10回の造形で故障は2回
  不良2:10回の造形で故障は3回
  きわめて不良1:10回の造形で故障は4回以上
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 上述した以外の、表3~表8に記載の各化合物及び略称の詳細は、以下の通りである。
 TMCHA(3,3,5-トリメチルシクロヘキシルアクリレート、Tg:27℃、分子量:195、SR420、Sartomer社製)
 DCPA(ジシクロペンタニルアクリレート、Tg:120℃、分子量:204.3、FA513AS、日立化成工業(株)製)
 TCDDMDA(トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、Tg:187℃、分子量:304、SR833S、Sartomer社製)
 TMPTA(トリメチロールプロパントリアクリレート、Tg:62℃、分子量:296、SR351、Sartomer社製)
 IDA(イソデシルアクリレート、Tg:-60℃、分子量:212、SR395、Sartomer社製)
 DEG EA(ジエチレングリコールモノブチルエーテルアクリレート、Tg:-74℃、分子量:216、CD278、Sartomer社製)
 C18 alkyl acrylate(ステアリルアクリレート、Tg:9℃、分子量:324、SR586、Sartomer社製)
 ADA(1-アダマンチルアクリレート、Tg:153℃、分子量:206.3、大阪有機化学工業(株)製)
 CN704(2官能ポリエステルアクリレートオリゴマー、Mw:5,000、ヤング率:2MPa、Sartomer社製)
 CN962(2官能ポリエステルアクリレートオリゴマー、Mw:5,550、ヤング率:14MPa、Sartomer社製)
 CN996(2官能ウレタンアクリレートオリゴマー、Mw:2,850、ヤング率:21MPa、Sartomer社製)
 CN965(ポリエステル構造を有する2官能ウレタンアクリレートオリゴマー、Mw:5,600、ヤング率:78MPa、Sartomer社製)
 CN2505(4官能ポリエステルアクリレートオリゴマー、Mw:1,500、ヤング率:152MPa、Sartomer社製)
 CN991(ポリエステル構造を有する2官能ウレタンアクリレートオリゴマー、Mw:1,500、ヤング率:13MPa、Sartomer社製)
 CN710(単官能ポリエステルアクリレートオリゴマー、Mw:5,000、ヤング率:0.2MPa、Sartomer社製)
 CN989(3官能ウレタンアクリレートオリゴマー、Mw:4,000、ヤング率:1,360MPa、Sartomer社製)
 UV3000B(2官能ウレタンアクリレートオリゴマー、Mw:18,000、ヤング率:4MPa、紫光UV-3000B、日本合成化学工業(株)製)
 UV3700B(2官能ウレタンアクリレートオリゴマー、Mw:38,000、ヤング率:0.5MPa、紫光UV-3700B、日本合成化学工業(株)製)
 Irg184(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、光重合開始剤、Irgacure184、BASF社製)
 Irg819(ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、光重合開始剤、Irgacure819、BASF社製)
 BYK307(ポリジメチルシロキサン系界面活性剤、BYK-307、BYK Chemie社製)
 UV1(重合禁止剤、FLORSTAB UV-1、Kromachem社製)
 Irg2959(1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、光重合開始剤、Irgacure2959、BASF社製)
 Irg907(2-[4-(メチルチオ)ベンゾイル]-2-(4-モルフォリニル)プロパン、α-アミノケトン化合物、光重合開始剤、Irgacure907、BASF社製)
 TPO(2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、光重合開始剤、LUCIRIN TPO、BASF社製)
 PEG400DA(ポリエチレングリコールジアクリレート、2官能、Tg:39℃、分子量:508、SR334、Sartomer社製)
(実施例19~22)
 表9に記載のサポート材2~5、及び、モデル材(インク1)を市販3DプリンターObjet260Connex(ストラタシス社製)に充填し、サポート材除去による故障発生率を評価した。評価結果をまとめて表9に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010

Claims (11)

  1.  ホモポリマーのガラス転移温度が25℃以上120℃以下のアクリレートモノマーA、
     ホモポリマーのガラス転移温度が-60℃以上25℃未満のアクリレートモノマーB、
     重量平均分子量が2,000以上20,000以下の2官能アクリレートオリゴマーC、並びに、
     アシルフォスフィンオキサイド化合物、
     を含有し、かつ、
     インク組成物の全量に対する2官能以上のアクリレート化合物の質量含有率が、15質量%以下であることを特徴とする
     3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物。
  2.  アクリレートモノマーAが、単官能アクリレート化合物である、請求項1に記載の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物。
  3.  アクリレートモノマーBが、単官能アクリレート化合物である、請求項1又は2に記載の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物。
  4.  アクリレートオリゴマーCの25℃におけるヤング率が、1~100MPaである、請求項1~3のいずれか1項に記載の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物。
  5.  インク組成物の全量に対するアクリレートモノマーAの質量含有率MAとアクリレートモノマーBの質量含有率MBとが、MA<MBを満たす、請求項1~4のいずれか1項に記載の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物。
  6.  インク組成物の全量に対するアクリレートオリゴマーCの質量含有率MCが、1質量%以上15質量%以下である、請求項1~5のいずれか1項に記載の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物。
  7.  アクリレートモノマーAが、イソボルニルアクリレート、t-ブチルシクロヘキシルアクリレート、3,3,5-トリメチルシクロヘキシルアクリレート、及び、ジシクロペンタニルアクリレートよりなる群から選ばれたモノマーを含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物。
  8.  アクリレートモノマーBが、フェノキシエチルアクリレート、n-ステアリルアクリレート、イソデシルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、n-ラウリルアクリレート、n-オクチルアクリレート、n-デシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、n-トリデシルアクリレート、及び、アクリル酸2-(N-ブチルカルバモイルオキシ)エチルよりなる群から選ばれたモノマーを含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物。
  9.  インク組成物を40℃~80℃の範囲に加熱する加熱工程、
     加熱した前記インク組成物をインクジェットヘッドで吐出し、3次元造形物の断面情報に基づいて、インク層を形成する吐出工程、及び、
     前記インク層を活性光線で硬化させる硬化工程、
     を含み、
     前記吐出工程及び前記硬化工程を50回以上繰り返して行い、
     前記インク組成物として、請求項1~8のいずれか1項に記載の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物を少なくとも用いる、
     3次元造形方法。
  10.  モデル材用インク組成物、並びに、
     単官能アクリルアミド化合物及び/又は1つ以上のヒドロキシ基を有する単官能アクリレート化合物と、ポリエチレングリコール及び/又はポリプロピレングリコールと、光重合開始剤とを含有するサポート材用インク組成物、
     を有し、
     前記サポート材用インク組成物の全量に対する2官能以上のアクリレート化合物の質量含有率が、5質量%以下であり、
     前記モデル材用インク組成物が、請求項1~8のいずれか1項に記載の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインク組成物である、
     3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインクセット。
  11.  前記サポート材用インク組成物に含まれる単官能アクリルアミド化合物が、ヒドロキシエチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルフォリン及びN,N-ジメチルアクリルアミドよりなる群から選ばれた1種以上の化合物を含み、かつ、
     前記サポート材用インク組成物に含まれるヒドロキシ基を有する単官能アクリレート化合物が、ポリエチレングリコールモノアクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート及び2-ヒドロキシプロピルアクリレートよりなる群から選ばれた1種以上の化合物を含む、請求項10に記載の3D印刷用活性光線硬化型インクジェットインクセット。
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IL (1) IL252242A0 (ja)
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Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017217273A1 (en) * 2016-06-13 2017-12-21 Ricoh Company, Ltd. Active-energy-ray-curable liquid composition, three-dimensional object forming material set, method for producing three-dimensional object, and three-dimensional object producing apparatus
JP2017222154A (ja) * 2016-06-13 2017-12-21 株式会社リコー 形状支持用液体、立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造装置
WO2018012247A1 (ja) * 2016-07-11 2018-01-18 大阪有機化学工業株式会社 シクロヘキシル(メタ)アクリレート組成物
EP3305508A4 (en) * 2015-06-08 2018-04-11 FUJIFILM Corporation Active light-curable inkjet ink set for three-dimensional printing, three-dimensional printing method and three-dimensional printing system
WO2018142485A1 (ja) * 2017-01-31 2018-08-09 マクセルホールディングス株式会社 光造形用インクセット、光造形品、及び、光造形品の製造方法
JP2018525473A (ja) * 2015-08-14 2018-09-06 ストラタシス リミテッド 支持体材料配合物およびそれを使用する付加製造プロセス
WO2018191247A1 (en) * 2017-04-11 2018-10-18 Molecule Fabrication of solid materials or films from a polymerizable liquid
JP2019051679A (ja) * 2017-09-19 2019-04-04 富士ゼロックス株式会社 造形物製造用インク組成物、造形物製造用インク組成物を製造する方法、造形物および造形物製造装置
WO2019230135A1 (ja) * 2018-05-28 2019-12-05 マクセルホールディングス株式会社 光造形用インクセット、及び、光造形品の製造方法
WO2020017122A1 (ja) * 2018-07-19 2020-01-23 株式会社ジーシー 3次元造形用組成物及び歯科用物品の製造方法
JP2020203976A (ja) * 2019-06-17 2020-12-24 セイコーエプソン株式会社 放射線硬化型インクジェット組成物及び記録方法
JP2021502270A (ja) * 2017-11-07 2021-01-28 スリーディー システムズ インコーポレーテッド 低プリントスルー深さの3dプリント用インク
EP3626789A4 (en) * 2017-08-01 2021-02-24 Zhuhai Sailner 3D Technology Co., Ltd. LIGHT CURABLE TRANSPARENT INK COMPOSITION FOR THREE-DIMENSIONAL SHAPING AND MANUFACTURING PROCESS AND APPLICATION THEREOF
US11078374B2 (en) 2016-06-13 2021-08-03 Ricoh Company, Ltd. Active-energy-ray-curable liquid composition, three-dimensional object forming material set, method for producing three-dimensional object, and three-dimensional object producing apparatus
US11884828B2 (en) 2020-03-25 2024-01-30 Seiko Epson Corporation Radiation curable ink jet composition and ink jet method
WO2024043039A1 (ja) * 2022-08-26 2024-02-29 国立大学法人大阪大学 三次元造形物の製造方法および三次元造形物作製用インクセット
RU2818598C1 (ru) * 2023-09-15 2024-05-03 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие" "3Д Аддитивные технологии" Стоматологическая выжигаемая фотополимерная композиция для 3D-печати
US11981823B2 (en) 2019-06-17 2024-05-14 Seiko Epson Corporation Radiation-curable ink jet composition and ink jet method
US11987715B2 (en) 2020-03-25 2024-05-21 Seiko Epson Corporation Radiation curable ink jet composition and ink jet method

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9254506B2 (en) * 2010-07-02 2016-02-09 3M Innovative Properties Company Moisture resistant coating for barrier films
KR102037558B1 (ko) 2015-07-20 2019-10-28 주식회사 엘지화학 3d 프린팅 지지체용 잉크 조성물 및 이를 이용한 3d 프린팅 제조방법
JP6679234B2 (ja) 2015-07-29 2020-04-15 マクセルホールディングス株式会社 モデル材用樹脂組成物、サポート材用樹脂組成物、光造形品、および、光造形品の製造方法
EP3351367B1 (en) 2015-09-15 2022-06-15 Maxell, Ltd. Resin composition for modeling material, light curing molding ink set, and method for manufacturing optically shaped article
JP6796069B2 (ja) 2015-09-15 2020-12-02 マクセルホールディングス株式会社 光造形用インクセット、および、光造形品の製造方法
KR101968813B1 (ko) * 2017-02-17 2019-04-15 주식회사 케이씨씨 반사성 코팅 기판
JP6930176B2 (ja) * 2017-03-29 2021-09-01 株式会社リコー 立体造形用組成物のセット、立体造形物の製造方法、及び立体造形装置
WO2019064979A1 (ja) * 2017-09-27 2019-04-04 富士フイルム株式会社 活性エネルギー線硬化型インクジェットインク、遮光膜、及び遮光膜の製造方法
US11926750B2 (en) * 2017-11-10 2024-03-12 Dic Corporation Ink composition and method for producing the same, light conversion layer, and color filter
WO2019123123A1 (en) * 2017-12-20 2019-06-27 3M Innovative Properties Company Low dielectric constant curable ink compositions
GB2572944B (en) * 2018-03-28 2021-07-14 Henkel IP & Holding GmbH Three-dimensional articles made by additive manufacturing having reduced surface haze
US20200377637A1 (en) * 2018-03-30 2020-12-03 Mitsui Chemicals, Inc. Curable composition for stereolithography, evaporative pattern, and method for producing three-dimensional article
KR102499067B1 (ko) * 2018-10-08 2023-02-10 주식회사 엘지화학 고강도 기계적 성질을 제공하는 3d 잉크젯 프린팅용 잉크 조성물
WO2020106526A1 (en) * 2018-11-19 2020-05-28 Applied Materials, Inc. Low viscosity uv-curable formulation for 3d printing
WO2020141521A1 (en) * 2018-12-31 2020-07-09 Stratasys Ltd. Additive manufacturing using materials that form a weak gel
CN109575673B (zh) * 2019-01-14 2020-11-17 四川大学 一种适用于3d打印的功能墨水及其制备方法
JP7223259B2 (ja) * 2019-02-08 2023-02-16 セイコーエプソン株式会社 インクジェット方法及びインクジェット装置
EP3927755A1 (en) * 2019-02-20 2021-12-29 Adhesives Research, Inc. Uv light curable adhesive and device with uv light curable adhesive
US12006442B2 (en) 2019-09-11 2024-06-11 Applied Materials, Inc. Additive manufacturing of polishing pads
WO2022144918A1 (en) * 2020-12-28 2022-07-07 Sarthak Patel A resin composition for use in three-dimensional (3d) printing
JP2023023792A (ja) * 2021-08-06 2023-02-16 セイコーエプソン株式会社 放射線硬化型インクジェット組成物、インクセット、および記録物の製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004131706A (ja) * 2002-07-18 2004-04-30 Three D Syst Inc 耐熱性および耐衝撃性を持つステレオリソグラフィー用樹脂
JP2007530770A (ja) * 2004-04-02 2007-11-01 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. 化学組成物
JP2008189782A (ja) * 2007-02-02 2008-08-21 Cmet Inc 面露光による光学的立体造形用樹脂組成物
JP2009062449A (ja) * 2007-09-06 2009-03-26 Cmet Inc 光学的立体造形用樹脂組成物
JP2012232578A (ja) * 2011-05-03 2012-11-29 Xerox Corp 三次元オブジェクトを製造する方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020016386A1 (en) * 2000-03-13 2002-02-07 Eduardo Napadensky Compositions and methods for use in three dimensional model printing
US20030207959A1 (en) 2000-03-13 2003-11-06 Eduardo Napadensky Compositions and methods for use in three dimensional model printing
CN101535381B (zh) * 2006-10-11 2012-02-29 禾逊专业化学公司 辐射可固化和可喷射油墨组合物
JP5890990B2 (ja) * 2010-11-01 2016-03-22 株式会社キーエンス インクジェット光造形法における、光造形品形成用モデル材、光造形品の光造形時の形状支持用サポート材および光造形品の製造方法
US9394441B2 (en) * 2011-03-09 2016-07-19 3D Systems, Inc. Build material and applications thereof
JP5724481B2 (ja) * 2011-03-14 2015-05-27 セイコーエプソン株式会社 紫外線硬化型インクジェット用インク、インクジェット記録方法
EP2644664B1 (en) 2012-03-29 2015-07-29 Fujifilm Corporation Actinic radiation-curing type ink composition, inkjet recording method, decorative sheet, decorative sheet molded product, process for producing in-mold molded article, and in-mold molded article
JP5606567B2 (ja) * 2012-04-19 2014-10-15 富士フイルム株式会社 活性光線硬化型インク組成物、インクジェット記録方法、加飾シート、加飾シート成形物、インモールド成形品の製造方法及びインモールド成形品
JP6066960B2 (ja) * 2014-05-30 2017-01-25 富士フイルム株式会社 成形加工用活性光線硬化型インク組成物、インクセット、インクジェット記録方法、成形加工用加飾シート、加飾シート成形物及びインモールド成形品の製造方法
JP6269333B2 (ja) * 2014-06-09 2018-01-31 コニカミノルタ株式会社 3d造形用モデル材組成物、3d造形用インクセットおよび3d造形物の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004131706A (ja) * 2002-07-18 2004-04-30 Three D Syst Inc 耐熱性および耐衝撃性を持つステレオリソグラフィー用樹脂
JP2007530770A (ja) * 2004-04-02 2007-11-01 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. 化学組成物
JP2008189782A (ja) * 2007-02-02 2008-08-21 Cmet Inc 面露光による光学的立体造形用樹脂組成物
JP2009062449A (ja) * 2007-09-06 2009-03-26 Cmet Inc 光学的立体造形用樹脂組成物
JP2012232578A (ja) * 2011-05-03 2012-11-29 Xerox Corp 三次元オブジェクトを製造する方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3235630A4 *

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3305508A4 (en) * 2015-06-08 2018-04-11 FUJIFILM Corporation Active light-curable inkjet ink set for three-dimensional printing, three-dimensional printing method and three-dimensional printing system
US10508210B2 (en) 2015-06-08 2019-12-17 Fujifilm Corporation Actinic ray-curable-type inkjet ink set for three-dimensional printing, three-dimensional printing method, and three-dimensional printing system
JP2018525473A (ja) * 2015-08-14 2018-09-06 ストラタシス リミテッド 支持体材料配合物およびそれを使用する付加製造プロセス
JP7027302B2 (ja) 2015-08-14 2022-03-01 ストラタシス リミテッド 支持体材料配合物およびそれを使用する付加製造プロセス
US11167499B2 (en) 2015-08-14 2021-11-09 Stratasys Ltd. Cleaning composition
US11207839B2 (en) 2015-08-14 2021-12-28 Stratasys Ltd. Support material formulation and additive manufacturing processes employing same
US11850802B2 (en) 2015-08-14 2023-12-26 Stratasys Ltd. Support material formulation and additive manufacturing processes employing same
US11078374B2 (en) 2016-06-13 2021-08-03 Ricoh Company, Ltd. Active-energy-ray-curable liquid composition, three-dimensional object forming material set, method for producing three-dimensional object, and three-dimensional object producing apparatus
WO2017217273A1 (en) * 2016-06-13 2017-12-21 Ricoh Company, Ltd. Active-energy-ray-curable liquid composition, three-dimensional object forming material set, method for producing three-dimensional object, and three-dimensional object producing apparatus
JP2017222154A (ja) * 2016-06-13 2017-12-21 株式会社リコー 形状支持用液体、立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造装置
WO2018012247A1 (ja) * 2016-07-11 2018-01-18 大阪有機化学工業株式会社 シクロヘキシル(メタ)アクリレート組成物
WO2018142485A1 (ja) * 2017-01-31 2018-08-09 マクセルホールディングス株式会社 光造形用インクセット、光造形品、及び、光造形品の製造方法
JPWO2018142485A1 (ja) * 2017-01-31 2019-11-14 マクセルホールディングス株式会社 光造形用インクセット、光造形品、及び、光造形品の製造方法
KR20190141175A (ko) * 2017-04-11 2019-12-23 몰레큘 코퍼레이션 중합가능 액체로부터의 고체 물질 또는 필름의 제조
JP2020516506A (ja) * 2017-04-11 2020-06-11 モルキュール コープ. 重合性液体からの固体材料またはフィルムの製造
CN110997733A (zh) * 2017-04-11 2020-04-10 分子公司 由可聚合液体制备固体材料或膜
KR102667304B1 (ko) * 2017-04-11 2024-05-29 헨켈 아게 운트 코. 카게아아 중합가능 액체로부터의 고체 물질 또는 필름의 제조
WO2018191247A1 (en) * 2017-04-11 2018-10-18 Molecule Fabrication of solid materials or films from a polymerizable liquid
EP3626789A4 (en) * 2017-08-01 2021-02-24 Zhuhai Sailner 3D Technology Co., Ltd. LIGHT CURABLE TRANSPARENT INK COMPOSITION FOR THREE-DIMENSIONAL SHAPING AND MANUFACTURING PROCESS AND APPLICATION THEREOF
JP2019051679A (ja) * 2017-09-19 2019-04-04 富士ゼロックス株式会社 造形物製造用インク組成物、造形物製造用インク組成物を製造する方法、造形物および造形物製造装置
JP2021502270A (ja) * 2017-11-07 2021-01-28 スリーディー システムズ インコーポレーテッド 低プリントスルー深さの3dプリント用インク
JP7165190B2 (ja) 2017-11-07 2022-11-02 スリーディー システムズ インコーポレーテッド 低プリントスルー深さの3dプリント用インク
WO2019230135A1 (ja) * 2018-05-28 2019-12-05 マクセルホールディングス株式会社 光造形用インクセット、及び、光造形品の製造方法
JPWO2020017122A1 (ja) * 2018-07-19 2021-08-12 株式会社ジーシー 3次元造形用組成物及び歯科用物品の製造方法
WO2020017122A1 (ja) * 2018-07-19 2020-01-23 株式会社ジーシー 3次元造形用組成物及び歯科用物品の製造方法
JP2020203976A (ja) * 2019-06-17 2020-12-24 セイコーエプソン株式会社 放射線硬化型インクジェット組成物及び記録方法
JP7382018B2 (ja) 2019-06-17 2023-11-16 セイコーエプソン株式会社 放射線硬化型インクジェット組成物及び記録方法
US11981823B2 (en) 2019-06-17 2024-05-14 Seiko Epson Corporation Radiation-curable ink jet composition and ink jet method
JP7500951B2 (ja) 2019-10-30 2024-06-18 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 造形物製造用のインク、三次元造形物の製造方法、及び三次元造形装置
US11884828B2 (en) 2020-03-25 2024-01-30 Seiko Epson Corporation Radiation curable ink jet composition and ink jet method
US11987715B2 (en) 2020-03-25 2024-05-21 Seiko Epson Corporation Radiation curable ink jet composition and ink jet method
WO2024043039A1 (ja) * 2022-08-26 2024-02-29 国立大学法人大阪大学 三次元造形物の製造方法および三次元造形物作製用インクセット
RU2818598C1 (ru) * 2023-09-15 2024-05-03 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие" "3Д Аддитивные технологии" Стоматологическая выжигаемая фотополимерная композиция для 3D-печати

Also Published As

Publication number Publication date
EP3235630A4 (en) 2017-10-25
JPWO2016098636A1 (ja) 2017-08-17
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US20170252971A1 (en) 2017-09-07
IL252242A0 (en) 2017-07-31
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US10563075B2 (en) 2020-02-18
JP6334000B2 (ja) 2018-05-30

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