WO2019230124A1 - Support material composition - Google Patents
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Definitions
- the support material composition means a resin composition used as a support material for supporting a modeled object made of a model material in an inkjet optical modeling method.
- a model material composition means the resin composition used as a model material which forms a molded article in the inkjet optical modeling method.
- Water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer is polymerized and becomes a constituent component of the support material, and exhibits support power. Although the water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer is water-soluble, it imparts hardness to the support material and improves the support capability.
- the photopolymerization initiator is for initiating the polymerization reaction or crosslinking reaction of the monomer by energy rays
- the support material composition of the present embodiment contains the photopolymerization initiator, and is thus ejected by the inkjet stereolithography method.
- the support material composition can be cured by irradiation with energy rays.
- the storage stabilizer examples include hindered amine compounds (HALS), phenolic antioxidants, phosphorus antioxidants, and the like. Specific examples include hydroquinone, methoquinone, benzoquinone, p-methoxyphenol, hydroquinone monomethyl ether, hydroquinone monobutyl ether, TEMPO, TEMPOL, cuperon Al, t-butylcatechol, pyrogallol and the like. These storage stabilizers can be used alone or in combination.
- HALS hindered amine compounds
- phenolic antioxidants phenolic antioxidants
- phosphorus antioxidants examples
- Specific examples include hydroquinone, methoquinone, benzoquinone, p-methoxyphenol, hydroquinone monomethyl ether, hydroquinone monobutyl ether, TEMPO, TEMPOL, cuperon Al, t-butylcatechol, pyrogallol and the like.
- the support material composition contained the model material composition in an amount of 3% by mass.
- a metal halide lamp is formed by forming a frame with a frame-shaped silicon rubber having a length of 10 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 5 mm on a glass plate, and pouring a small amount of the mixture of the support material composition and the model material composition into the frame. Then, the support material was cured by irradiating ultraviolet rays with an integrated light quantity of 500 mJ / cm 2 . This was repeated approximately 20 times to prepare a cured support material having a thickness of 5 mm.
- the cured product is put into a beaker filled with 50 mL of ion-exchanged water, treated with an ultrasonic cleaner while maintaining the water temperature at 25 ° C., and the time until the cured product is dissolved is measured and supported by the following standards.
- the interface support removability of the cured material was evaluated.
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Abstract
The present invention addresses the problem of providing a support material composition that makes it possible to achieve a support material that has both superior support force and removability by water and is unlikely to stay on the surface of a fabricated object after a removal-by-water treatment. A support material composition that is for use as a support material for inkjet photo-fabrication and contains: a water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer; a polyalkylene glycol that includes an oxybutylene group; a photopolymerization initiator; and a chain transfer agent.
Description
本発明は、インクジェット光造形法のサポート材として使用されるサポート材組成物に関する。
The present invention relates to a support material composition used as a support material for inkjet stereolithography.
近年、３Ｄプリンターを用いて造形物を造形する複数の方式が提案されている。その中でも、３Ｄプリンターとしてインクジェット技術を用いたインクジェット光造形法が知られている。インクジェット光造形法は、インクジェットヘッドから吐出した硬化性組成物に、紫外線等の光を照射して硬化し、積層して造形物を造形する方式である。インクジェット光造形法は、微細な硬化性組成物を吐出して積層面を造形するため、高精度でなめらかな表面の造形物を得ることができ、精度が求められる造形物の造形に適している。
Recently, a plurality of methods for modeling a model using a 3D printer have been proposed. Among them, an inkjet stereolithography using an inkjet technique is known as a 3D printer. The ink jet optical modeling method is a method in which a curable composition discharged from an ink jet head is irradiated with light such as ultraviolet rays to be cured and laminated to form a model. The inkjet stereolithography method forms a laminated surface by ejecting a fine curable composition, so that it is possible to obtain a model with a high precision and smooth surface, and is suitable for modeling a model that requires accuracy. .
インクジェット光造形法では、底面から立体的な造形物が形成されるため、そのまま積層することが難しい。例えば、庇（ひさし）等の形状の立体的な造形物を造形するために、造形物を形成するためのモデル材組成物、及び、造形時の造形物の形状を支えるサポート材組成物が、硬化性組成物として用いられる。このサポート材組成物が硬化したサポート材（サポート材硬化物）は造形後に除去され、モデル材組成物から形成される最終造形物が得られる。そのサポート材の除去方法の一つとして、サポート材を水により溶解して取り除く水除去処理が挙げられる。
In the inkjet stereolithography method, a three-dimensional model is formed from the bottom surface, so that it is difficult to stack as it is. For example, in order to model a three-dimensional modeled object such as eaves, a model material composition for forming a modeled object, and a support material composition that supports the shape of the modeled object at the time of modeling, Used as a curable composition. The support material (support material cured product) obtained by curing the support material composition is removed after modeling, and a final modeled product formed from the model material composition is obtained. One method for removing the support material is a water removal treatment in which the support material is dissolved and removed with water.
本明細書において、サポート材組成物とは、インクジェット光造形法において、モデル材でなる造形物を支持するサポート材として使用される樹脂組成物を意味する。また、モデル材組成物とは、インクジェット光造形法において、造形物を形成するモデル材として使用される樹脂組成物を意味する。
In the present specification, the support material composition means a resin composition used as a support material for supporting a modeled object made of a model material in an inkjet optical modeling method. Moreover, a model material composition means the resin composition used as a model material which forms a molded article in the inkjet optical modeling method.
例えば、特許文献１には、水溶性単官能エチレン性不飽和単量体と、オキシプロピレン基を含むアルキレンオキサイド付加物と、光重合開始剤とを含むサポート材が提案されている。
For example, Patent Document 1 proposes a support material containing a water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer, an alkylene oxide adduct containing an oxypropylene group, and a photopolymerization initiator.
特許文献１に記載のサポート材に含まれるオキシプロピレン基を含むアルキレンオキサイド付加物、例えば、ポリプロピレングリコールは親水性が高いため、サポート材中の含有量を高くする程、造形後サポート材は水で容易に除去可能となる。一方で、オキシプロピレン基を含むアルキレンオキサイド付加物、例えば、ポリプロピレングリコールのサポート材中の含有量が高くなる程、ポリプロピレングリコール（オキシプロピレン基を含むアルキレンオキサイド付加物）を含むサポート材は、空気中の水分を多量に取り込むため、自立性が低下し、サポート材のサポート力が低下するという問題がある。ここで、親水性とは、水との親和性が大きく、水に溶けやすい又は水に分散しやすい特性を意味する。
Since the alkylene oxide adduct containing an oxypropylene group contained in the support material described in Patent Document 1, for example, polypropylene glycol, has high hydrophilicity, the higher the content in the support material, the more the support material after modeling is water. It can be easily removed. On the other hand, an alkylene oxide adduct containing an oxypropylene group, for example, a support material containing polypropylene glycol (an alkylene oxide adduct containing an oxypropylene group) increases in the air as the content of the polypropylene glycol in the support material increases. Since a large amount of moisture is taken in, there is a problem that the independence is lowered and the support power of the support material is lowered. Here, the hydrophilic property means a property that has a high affinity with water and is easily dissolved in water or easily dispersed in water.
また、特許文献２には、（メタ）アクリロイル基を１つ有する（メタ）アクリルアミド、連鎖移動剤、光重合開始剤を含有する、特にインクジェット光造形法による支持体の形成用材料として有用な光硬化性液状樹脂組成物が記載されている。
Patent Document 2 discloses a light useful as a material for forming a support, particularly by an ink jet stereolithography method, containing (meth) acrylamide having one (meth) acryloyl group, a chain transfer agent, and a photopolymerization initiator. A curable liquid resin composition is described.
特許文献２に記載の光硬化性液状樹脂組成物は、連鎖移動剤を使用することにより、組成物に光を照射して光硬化させるときに、硬化物の分子量が過大になるのを抑制して、硬化物の水溶性が改善されている。
The photocurable liquid resin composition described in Patent Document 2 uses a chain transfer agent to suppress the molecular weight of the cured product from becoming excessive when the composition is irradiated with light and photocured. Thus, the water solubility of the cured product is improved.
しかしながら、特許文献２の光硬化性液状樹脂組成物では、未だモデル材の硬化後にサポート材を除去するのに長時間を要し、アクリロイル基を有するアクリルアミド系の濃度低減や連鎖移動剤量の増加を行った場合には、サポート力が不足する等の問題がある。
However, in the photocurable liquid resin composition of Patent Document 2, it still takes a long time to remove the support material after the model material is cured, and the concentration of the acrylamide group having an acryloyl group is reduced and the amount of the chain transfer agent is increased. However, there are problems such as lack of support.
サポート材組成物にモデル材組成物が混入すると、サポート材硬化物は水に溶解し難くなる。モデル材組成物及びサポート材組成物を使用して造形を行った場合、造形物のモデル材硬化物とサポート材硬化物の界面では、両者が僅かに混合する。そのため、サポート材硬化物を水に溶解して除去する際に、モデル材が混入した部分は水に溶解せず、造形物の表面に残存する。水除去処理後も造形物の表面に残存するサポート材硬化物が、造形精度の低下、及び造形物の外観悪化の原因になっている。
When the model material composition is mixed into the support material composition, the cured support material is difficult to dissolve in water. When modeling is performed using the model material composition and the support material composition, both are slightly mixed at the interface between the model material cured product and the support material cured product. Therefore, when the support material cured product is dissolved and removed in water, the portion mixed with the model material does not dissolve in water and remains on the surface of the modeled product. The cured support material remaining on the surface of the modeled object even after the water removal treatment causes a decrease in modeling accuracy and a deterioration in the appearance of the modeled object.
本発明は上記従来の問題を解決するものであり、その目的とするところは、優れた水除去性とサポート力とを兼ね備え、水除去処理後に造形物の表面に残存し難いサポート材を実現するサポート材組成物を提供することにある。
The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a support material that has excellent water removability and support power and hardly remains on the surface of a molded article after water removal treatment. It is to provide a support material composition.
本発明は、水溶性単官能エチレン性不飽和単量体、
オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコール、
光重合開始剤、及び
連鎖移動剤
を含有する、インクジェット光造形法のサポート材として使用されるサポート材組成物を提供する。 The present invention provides a water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer,
Polyalkylene glycols containing oxybutylene groups,
Provided is a support material composition used as a support material for an inkjet stereolithography method, which contains a photopolymerization initiator and a chain transfer agent.
オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコール、
光重合開始剤、及び
連鎖移動剤
を含有する、インクジェット光造形法のサポート材として使用されるサポート材組成物を提供する。 The present invention provides a water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer,
Polyalkylene glycols containing oxybutylene groups,
Provided is a support material composition used as a support material for an inkjet stereolithography method, which contains a photopolymerization initiator and a chain transfer agent.
ある一形態においては、上記サポート材組成物は、サポート材組成物１００質量部に対して、
前記水溶性単官能エチレン性不飽和単量体の含有量が１５～８０質量部、
前記オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコールの含有量が１５～７５質量部、及び
前記光重合開始剤の含有量が１～２０質量部
である。 In one certain form, the said support material composition is 100 mass parts of support material compositions,
A content of the water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer is 15 to 80 parts by mass;
The content of the polyalkylene glycol containing the oxybutylene group is 15 to 75 parts by mass, and the content of the photopolymerization initiator is 1 to 20 parts by mass.
前記水溶性単官能エチレン性不飽和単量体の含有量が１５～８０質量部、
前記オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコールの含有量が１５～７５質量部、及び
前記光重合開始剤の含有量が１～２０質量部
である。 In one certain form, the said support material composition is 100 mass parts of support material compositions,
A content of the water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer is 15 to 80 parts by mass;
The content of the polyalkylene glycol containing the oxybutylene group is 15 to 75 parts by mass, and the content of the photopolymerization initiator is 1 to 20 parts by mass.
ある一形態においては、上記サポート材組成物は、サポート材組成物１００質量部に対して、
前記連鎖移動剤の含有量が０．１～５質量部
である。 In one certain form, the said support material composition is 100 mass parts of support material compositions,
The content of the chain transfer agent is 0.1 to 5 parts by mass.
前記連鎖移動剤の含有量が０．１～５質量部
である。 In one certain form, the said support material composition is 100 mass parts of support material compositions,
The content of the chain transfer agent is 0.1 to 5 parts by mass.
ある一形態においては、上記サポート材組成物は、サポート材組成物１００質量部に対して０．００５～３．０質量部の表面調整剤を更に含有する。
In one embodiment, the support material composition further contains 0.005 to 3.0 parts by mass of a surface conditioner with respect to 100 parts by mass of the support material composition.
ある一形態においては、上記サポート材組成物は、サポート材組成物１００質量部に対して３０質量部以下の水溶性有機溶剤を更に含有する。
In one embodiment, the support material composition further contains 30 parts by mass or less of a water-soluble organic solvent with respect to 100 parts by mass of the support material composition.
ある一形態においては、上記サポート材組成物は、保存安定化剤を更に含有する。
In one embodiment, the support material composition further contains a storage stabilizer.
本発明によれば、優れた水除去性とサポート力とを兼ね備え、水除去処理後に造形物の表面に残存し難いサポート材を実現するサポート材組成物が提供される。本発明のサポート材組成物は、低温時に凝固（固化）して流動性を失うことがなく、低温安定性に優れたものである。
According to the present invention, there is provided a support material composition that has an excellent water removability and a support force and realizes a support material that hardly remains on the surface of a molded article after the water removal treatment. The support material composition of the present invention is excellent in low-temperature stability without solidifying (solidifying) at low temperatures and losing fluidity.
本発明のサポート材組成物は、水溶性単官能エチレン性不飽和単量体、オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコール、光重合開始剤、及び連鎖移動剤を含有する。
The support material composition of the present invention contains a water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer, a polyalkylene glycol containing an oxybutylene group, a photopolymerization initiator, and a chain transfer agent.
＜水溶性単官能エチレン性不飽和単量体＞
水溶性単官能エチレン性不飽和単量体は、重合してサポート材の構成成分となりサポート力を発揮するものである。水溶性単官能エチレン性不飽和単量体は、水溶性ではあるが、サポート材に硬さを付与し、サポート能力を向上させる。 <Water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer>
The water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer is polymerized and becomes a constituent component of the support material, and exhibits support power. Although the water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer is water-soluble, it imparts hardness to the support material and improves the support capability.
水溶性単官能エチレン性不飽和単量体は、重合してサポート材の構成成分となりサポート力を発揮するものである。水溶性単官能エチレン性不飽和単量体は、水溶性ではあるが、サポート材に硬さを付与し、サポート能力を向上させる。 <Water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer>
The water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer is polymerized and becomes a constituent component of the support material, and exhibits support power. Although the water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer is water-soluble, it imparts hardness to the support material and improves the support capability.
水溶性単官能エチレン性不飽和単量体としては、例えば、炭素数（Ｃ）５～１５の水酸基含有（メタ）アクリレート[ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート及び４－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等]；数平均分子量（Ｍｎ）２００～１０００のアルキレンオキサイド付加物含有（メタ）アクリレート[ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、モノアルコキシ（Ｃ１～４）ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、モノアルコキシ（Ｃ１～４）ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート及びＰＥＧ－ＰＰＧブロックポリマーのモノ（メタ）アクリレート等]；Ｃ３～１５の（メタ）アクリルアミド誘導体[（メタ）アクリルアミド、Ｎ－メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－（エチルメタ）アクリルアミド、Ｎ－プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’－ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’－ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミド及びＮ－ヒドロキシブチル（メタ）アクリルアミド等]、及び（メタ）アクリロイルモルホリン等が使用できる。水溶性単官能エチレン性不飽和単量体は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
Examples of the water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer include hydroxyl group-containing (meth) acrylates having 5 to 15 carbon atoms (C) [hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, and 4-hydroxybutyl (Meth) acrylate, etc.]; (meth) acrylate containing polyethylene oxide mono (meth) acrylate having a number average molecular weight (Mn) of 200 to 1000 [polyethylene glycol mono (meth) acrylate, monoalkoxy (C1-4) polyethylene glycol mono (meth) acrylate, Polypropylene glycol mono (meth) acrylate, monoalkoxy (C1-4) polypropylene glycol mono (meth) acrylate and PEG-PPG block polymer mono (meth) acrylate etc.]; C3-15 (meth) acrylamide derivatives Conductor [(Meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N- (ethylmeth) acrylamide, N-propyl (meth) acrylamide, N-butyl (meth) acrylamide, N, N′-dimethyl (meth) acrylamide, N , N′-diethyl (meth) acrylamide, N-hydroxyethyl (meth) acrylamide, N-hydroxypropyl (meth) acrylamide, N-hydroxybutyl (meth) acrylamide and the like], (meth) acryloylmorpholine and the like can be used. A water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
水溶性単官能エチレン性不飽和単量体の含有量は、サポート材組成物１００質量部に対して、１５～８０質量部であることが好ましい。含有量が１５質量部を下回ると、サポート材のサポート力が低下する傾向があり、含有量が８０質量部を上回ると、サポート材の水除去性が低下する傾向がある。水溶性単官能エチレン性不飽和単量体の含有量は、サポート材組成物１００質量部に対して、好ましくは２２～７６質量部、より好ましくは２５～７３質量部である。
The content of the water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer is preferably 15 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the support material composition. When the content is less than 15 parts by mass, the support force of the support material tends to decrease, and when the content exceeds 80 parts by mass, the water removability of the support material tends to decrease. The content of the water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer is preferably 22 to 76 parts by mass, more preferably 25 to 73 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the support material composition.
＜オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコール＞
オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコールは水溶性ではあるが、サポート材を形成した時の、サポート材のサポート力を低下させるほどの親水性を有さない。但し、オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコールは水溶性であるため、サポート材を形成した時の、サポート材の水除去性に優れている。 <Polyalkylene glycol containing oxybutylene group>
Although the polyalkylene glycol containing an oxybutylene group is water-soluble, it does not have hydrophilicity to reduce the support force of the support material when the support material is formed. However, since the polyalkylene glycol containing an oxybutylene group is water-soluble, the water removability of the support material is excellent when the support material is formed.
オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコールは水溶性ではあるが、サポート材を形成した時の、サポート材のサポート力を低下させるほどの親水性を有さない。但し、オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコールは水溶性であるため、サポート材を形成した時の、サポート材の水除去性に優れている。 <Polyalkylene glycol containing oxybutylene group>
Although the polyalkylene glycol containing an oxybutylene group is water-soluble, it does not have hydrophilicity to reduce the support force of the support material when the support material is formed. However, since the polyalkylene glycol containing an oxybutylene group is water-soluble, the water removability of the support material is excellent when the support material is formed.
オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコールは、サポート材に適度の親水性を付与するための水溶性樹脂であり、これを添加することによりに水除去性とサポート力とを兼ね備えたサポート材を得ることができる。また、オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコールは、成分の相溶性を向上させ、低温安定性に優れたサポート材組成物を得ることができる。
Polyalkylene glycol containing oxybutylene group is a water-soluble resin for imparting moderate hydrophilicity to the support material, and by adding this, a support material having both water removability and support power can be obtained. Can do. Moreover, the polyalkylene glycol containing an oxybutylene group can improve the compatibility of a component and can obtain the support material composition excellent in low-temperature stability.
オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコールは、オキシブチレン基を含んでいれば、特にそのアルキレン部分の構造は限定されず、例えば、オキシブチレン基（オキシテトラメチレン基）のみ有するポリブチレングリコール単体であってもよく、また、オキシブチレン基と他のオキシアルキレン基とを共に有するポリブチレンポリオキシアルキレングリコール（例えば、ポリブチレンポリエチレングリコール）であってもよい。但し、特許文献１に記載のオキシプロピレン基を含むアルキレンオキサイド付加物を除く場合には、オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコールは、オキシブチレン基と、オキシプロピレン基を除くオキシアルキレン基とを共に有するポリブチレンポリオキシアルキレングリコールとなる。
As long as the polyalkylene glycol containing an oxybutylene group contains an oxybutylene group, the structure of the alkylene portion is not particularly limited. For example, a polybutylene glycol having only an oxybutylene group (oxytetramethylene group) Alternatively, it may be a polybutylene polyoxyalkylene glycol having both an oxybutylene group and another oxyalkylene group (for example, polybutylene polyethylene glycol). However, when the alkylene oxide adduct containing an oxypropylene group described in Patent Document 1 is removed, the polyalkylene glycol containing an oxybutylene group has both an oxybutylene group and an oxyalkylene group excluding the oxypropylene group. It becomes polybutylene polyoxyalkylene glycol.
ポリブチレングリコールは、下記化学式（１）で示され、ポリブチレンポリエチレングリコールは、下記化学式（２）で示される。
Polybutylene glycol is represented by the following chemical formula (1), and polybutylene polyethylene glycol is represented by the following chemical formula (2).
ＨＯ(ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ)ｎＨ （１）
ＨＯ(ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ)ｍ(Ｃ２Ｈ４Ｏ)ｎＨ （２） HO (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O) n H (1)
HO (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O) m (C 2 H 4 O) n H (2)
ＨＯ(ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ)ｍ(Ｃ２Ｈ４Ｏ)ｎＨ （２） HO (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O) n H (1)
HO (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O) m (C 2 H 4 O) n H (2)
化学式（２）において、ｍは５～３００の整数であることが好ましく、ｎは２～１５０の整数であることが好ましい。より好ましくは、ｍは６～２００、ｎは３～１００である。また、化学式（１）及び化学式（２）中のオキシブチレン基は、直鎖であっても良いが、分岐していても良い。
In the chemical formula (2), m is preferably an integer of 5 to 300, and n is preferably an integer of 2 to 150. More preferably, m is 6 to 200, and n is 3 to 100. Further, the oxybutylene group in the chemical formulas (1) and (2) may be a straight chain or may be branched.
オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコールの含有量は、サポート材組成物１００質量部に対して、１５～７５質量部である。含有量が１５質量部を下回ると、サポート材の親水性が低下するため、サポート材の水除去性が低下し、含有量が７５質量部を上回ると、重合性成分の水溶性単官能エチレン性不飽和単量体の添加量が低下しサポート材が軟化して自立性が低下するため、サポート材のサポート力が低下する。オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコールの含有量は、サポート材組成物１００質量部に対して好ましくは１７～７２質量部、より好ましくは２０～７０質量部である。
The content of the polyalkylene glycol containing an oxybutylene group is 15 to 75 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the support material composition. When the content is less than 15 parts by mass, the hydrophilicity of the support material is reduced, so the water removability of the support material is reduced. When the content is more than 75 parts by mass, the water-soluble monofunctional ethylenic component of the polymerizable component Since the amount of the unsaturated monomer added is lowered and the support material is softened and the self-supporting property is lowered, the support force of the support material is lowered. The content of the polyalkylene glycol containing an oxybutylene group is preferably 17 to 72 parts by mass, more preferably 20 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the support material composition.
オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコールの重量平均分子量は、好ましくは３００～３０００、より好ましくは８００～２０００である。オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコールの重量平均分子量が３００より小さいと、サポート材用組成物を硬化した際にサポート材のブリーディングが生じうる。ブリーディングとは、硬化したサポート材内部から液体成分がサポート材表面に浸みだす現象である。また、オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコールの重量平均分子量が３０００を超えないことにより、サポート材用組成物の吐出安定性が良好になる。
The weight average molecular weight of the polyalkylene glycol containing an oxybutylene group is preferably 300 to 3000, more preferably 800 to 2000. When the weight average molecular weight of the polyalkylene glycol containing an oxybutylene group is less than 300, bleeding of the support material may occur when the support material composition is cured. Bleeding is a phenomenon in which a liquid component oozes from the inside of a cured support material to the support material surface. Moreover, when the weight average molecular weight of the polyalkylene glycol containing an oxybutylene group does not exceed 3000, the discharge stability of the composition for a support material is improved.
オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコールは、２種類以上使用されてもよい。２種類以上のオキシブチレン基を含むポリアルキレングリコールが使用される場合、重量平均分子量が３００より小さい又は３０００より大きいオキシブチレン基を含むポリアルキレングリコールの含有量は、できる限り少量に制限することが好ましい。
Two or more types of polyalkylene glycols containing an oxybutylene group may be used. When a polyalkylene glycol containing two or more kinds of oxybutylene groups is used, the content of the polyalkylene glycol having an oxybutylene group having a weight average molecular weight of less than 300 or greater than 3000 may be limited to as little as possible. preferable.
本実施形態のサポート材組成物において、オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコールと、水溶性単官能エチレン性不飽和単量体の好ましい含有質量比率は、オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコール／水溶性単官能エチレン不飽和単量体＝０．２～４．０、より好ましくは０．４～１．５、更に好ましくは０．５～１．２である。
In the support material composition of the present embodiment, the preferred content ratio by mass of the polyalkylene glycol containing an oxybutylene group and the water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer is a polyalkylene glycol containing an oxybutylene group / water-soluble single monomer. Functional ethylenically unsaturated monomer = 0.2 to 4.0, more preferably 0.4 to 1.5, still more preferably 0.5 to 1.2.
＜光重合開始剤＞
光重合開始剤は、エネルギー線によって単量体の重合反応又は架橋反応を開始させるものであり、本実施形態のサポート材組成物が光重合開始剤を含むことにより、インクジェット光造形法により吐出されたサポート材組成物をエネルギー線の照射によって硬化させることができる。 <Photopolymerization initiator>
The photopolymerization initiator is for initiating the polymerization reaction or crosslinking reaction of the monomer by energy rays, and the support material composition of the present embodiment contains the photopolymerization initiator, and is thus ejected by the inkjet stereolithography method. The support material composition can be cured by irradiation with energy rays.
光重合開始剤は、エネルギー線によって単量体の重合反応又は架橋反応を開始させるものであり、本実施形態のサポート材組成物が光重合開始剤を含むことにより、インクジェット光造形法により吐出されたサポート材組成物をエネルギー線の照射によって硬化させることができる。 <Photopolymerization initiator>
The photopolymerization initiator is for initiating the polymerization reaction or crosslinking reaction of the monomer by energy rays, and the support material composition of the present embodiment contains the photopolymerization initiator, and is thus ejected by the inkjet stereolithography method. The support material composition can be cured by irradiation with energy rays.
光重合開始剤に照射されるエネルギー線としては、例えば、２００～４００ｎｍの紫外線、遠紫外線、ｇ線、ｈ線、ｉ線、ＫｒＦエキシマレーザー光、ＡｒＦエキシマレーザー光、電子線、Ｘ線、分子線、ＬＥＤ光線又はイオンビーム等から適宜選択して使用することができる。中でも低消費電力の観点からＬＥＤ光線が望ましい。
Examples of energy rays irradiated to the photopolymerization initiator include 200 to 400 nm ultraviolet rays, far ultraviolet rays, g rays, h rays, i rays, KrF excimer laser rays, ArF excimer laser rays, electron rays, X rays, molecules. It can be appropriately selected from a line, an LED beam, an ion beam, or the like. Among these, LED light is desirable from the viewpoint of low power consumption.
光重合開始剤としては、低エネルギーで重合を開始させることができれば特に限定されないが、アシルフォスフィンオキサイド化合物、α－アミノアルキルフェノン化合物、及びチオキサントン化合物からなる群から選択される少なくとも１種の化合物を含む光重合開始剤を用いることが好ましい。特に、アシルフォスフィンオキサイド化合物とチオキサントン化合物との組み合わせ、α－アミノアルキルフェノン化合物とチオキサントン化合物との組み合わせが好ましい。
The photopolymerization initiator is not particularly limited as long as the polymerization can be initiated with low energy, but at least one compound selected from the group consisting of acylphosphine oxide compounds, α-aminoalkylphenone compounds, and thioxanthone compounds. It is preferable to use a photopolymerization initiator containing In particular, a combination of an acylphosphine oxide compound and a thioxanthone compound, and a combination of an α-aminoalkylphenone compound and a thioxanthone compound are preferable.
アシルフォスフィンオキサイド化合物としては、具体的には、例えば、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－ジメトキシベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、２，６－ジクロロベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、２，３，５，６－テトラ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ジフェニルフォスフィンオキサイド、４－メチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、４－エチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、４－イソプロピルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、１－メチルシクロヘキサノイルベンゾイルジ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）－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フェニルフォスフィン酸メチルエステル、２，４，６－トリメチルベンゾイルフェニルフォスフィン酸イソプロピルエステル、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ォスフィンオキサイド等が挙げられる。これらは単独で又は複数混合して使用してもよい。市場で入手可能なアシルフォスフィンオキサイド化合物としては、例えば、ＢＡＳＦ社製の“ＤＡＲＯＣＵＲＥ ＴＰＯ”等が挙げられる。
Specific examples of the acylphosphine oxide compound include 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,6-dimethoxybenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,6-dichlorobenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,3,5,6-tetramethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,6-dimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 4-methylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 4-ethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 4-isopropylbenzoyldiphenyl Phosphine oxide, 1-methylcyclohexanoylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) Phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoylphenylphosphinic acid methyl ester, 2,4,6-trimethylbenzoylphenylphosphinic acid isopropyl ester, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4 -Trimethylpentylphosphine oxide and the like. These may be used alone or in combination. Examples of the acylphosphine oxide compound available on the market include “DAROCURE TPO” manufactured by BASF.
α－アミノアルキルフェノン化合物としては、具体的には、例えば、２－メチル－１［４－（メチルチオ）フェニル］－２－モルホリノプロパン－１－オン、２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルホリノフェニル）ブタノン－１、２－メチル－１－［４－（メトキシチオ）－フェニル］－２－モルホリノプロパン－２－オン等が挙げられる。これらは単独で又は複数混合して使用してもよい。市場で入手可能なα－アミノアルキルフェノン化合物としては、例えば、ＢＡＳＦ社製の“ＩＲＧＡＣＵＲＥ ３６９”、“ＩＲＧＡＣＵＲＥ ９０７”等が挙げられる。
Specific examples of the α-aminoalkylphenone compound include 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- And (4-morpholinophenyl) butanone-1,2-methyl-1- [4- (methoxythio) -phenyl] -2-morpholinopropan-2-one. These may be used alone or in combination. Examples of α-aminoalkylphenone compounds available on the market include “IRGACURE 369” and “IRGACURE 907” manufactured by BASF.
チオキサントン化合物としては、具体的には、例えば、チオキサントン、２－メチルチオキサントン、２－エチルチオキサントン、２－イソプロピルチオキサントン、４－イソプロピルチオキサントン、２－クロロチオキサントン、２，４－ジメチルチオキサントン、２，４－ジエチルチオキサントン、２，４－ジクロロチオキサントン、１－クロロ－４－プロポキシチオキサントン等が挙げられる。これらは単独で又は複数混合して使用してもよい。市場で入手可能なチオキサントン化合物としては、例えば、日本化薬社製の“ＫＡＹＡＣＵＲＥ ＤＥＴＸ－Ｓ”、ダブルボンドケミカル社製の“Ｃｈｉｖａｃｕｒｅ ＩＴＸ”等が挙げられる。
Specific examples of the thioxanthone compound include thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4- Examples include diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, and 1-chloro-4-propoxythioxanthone. These may be used alone or in combination. Examples of commercially available thioxanthone compounds include “KAYACURE DETX-S” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. and “Chivacure ITX” manufactured by Double Bond Chemical.
光重合開始剤の含有量は、サポート材組成物１００質量部に対して、１～２０質量部であることが好ましい。含有量が１質量部を下回ると、サポート材の硬化性が低下する傾向があり、含有量が２０質量部を上回ると、サポート材組成物の低温安定性が低下する、即ち、低温で溶解度が下がり光重合開始剤が溶けきらなくなり析出する傾向がある。
The content of the photopolymerization initiator is preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the support material composition. When the content is less than 1 part by mass, the curability of the support material tends to decrease, and when the content is more than 20 parts by mass, the low-temperature stability of the support material composition decreases, that is, the solubility at low temperatures. There is a tendency that the falling photopolymerization initiator does not completely dissolve and precipitates.
＜連鎖移動剤＞
連鎖移動剤は、ラジカル反応の連鎖移動剤として機能する化合物であれば特に限定されない。連鎖移動剤を使用することにより、組成物に光を照射して光硬化させるときに、硬化物の分子量が低下する。低分子化されたサポート材硬化物は、モデル材組成物が混合した場合でも、水に対する溶解性を保持し易い。そのため、低分子化されたサポート材硬化物は、水除去処理時にモデル材硬化物の表面に残存し難くなる。 <Chain transfer agent>
The chain transfer agent is not particularly limited as long as it is a compound that functions as a chain transfer agent for radical reaction. By using a chain transfer agent, the molecular weight of the cured product decreases when the composition is irradiated with light and photocured. Even when the model material composition is mixed, the cured support material having a reduced molecular weight easily retains solubility in water. For this reason, the support material cured product having a reduced molecular weight is unlikely to remain on the surface of the model material cured product during the water removal treatment.
連鎖移動剤は、ラジカル反応の連鎖移動剤として機能する化合物であれば特に限定されない。連鎖移動剤を使用することにより、組成物に光を照射して光硬化させるときに、硬化物の分子量が低下する。低分子化されたサポート材硬化物は、モデル材組成物が混合した場合でも、水に対する溶解性を保持し易い。そのため、低分子化されたサポート材硬化物は、水除去処理時にモデル材硬化物の表面に残存し難くなる。 <Chain transfer agent>
The chain transfer agent is not particularly limited as long as it is a compound that functions as a chain transfer agent for radical reaction. By using a chain transfer agent, the molecular weight of the cured product decreases when the composition is irradiated with light and photocured. Even when the model material composition is mixed, the cured support material having a reduced molecular weight easily retains solubility in water. For this reason, the support material cured product having a reduced molecular weight is unlikely to remain on the surface of the model material cured product during the water removal treatment.
連鎖移動剤の好ましい具体例としては、２－メルカプトベンゾチアゾール、γ－メルカプトキシプロピルトリメトキシシラン等のチオール化合物、２，４－ジフェニル－４－メチル－ペンテン等を挙げることができる。
Preferable specific examples of the chain transfer agent include thiol compounds such as 2-mercaptobenzothiazole and γ-mercaptooxypropyltrimethoxysilane, 2,4-diphenyl-4-methyl-pentene, and the like.
連鎖移動剤は、本発明の光硬化性液状樹脂組成物中に、サポート材組成物１００質量部に対して、０．１～５質量部、好ましくは０．２～４質量部、更に好ましくは０．３～３質量部の量で配合する。配合量が０．１質量部を下回ると、サポート材硬化物の分子量がわずかしか低下せず、モデル材組成物が混合した場合に水に対する溶解性が低下しうる。配合量が５質量部を超えるとサポート材が十分に硬化しにくくなり、サポート力が低下しうる。
The chain transfer agent is 0.1 to 5 parts by weight, preferably 0.2 to 4 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of the support material composition in the photocurable liquid resin composition of the present invention. It is blended in an amount of 0.3 to 3 parts by mass. If the blending amount is less than 0.1 parts by mass, the molecular weight of the support material cured product is slightly lowered, and the solubility in water can be lowered when the model material composition is mixed. If the blending amount exceeds 5 parts by mass, the support material will not be sufficiently cured, and the support force may be reduced.
本実施形態のサポート材組成物は、上記成分に加えて、表面調整剤、水溶性有機溶剤、保存安定化剤等の添加剤を含んでいてもよい。
The support material composition of the present embodiment may contain additives such as a surface conditioner, a water-soluble organic solvent, and a storage stabilizer in addition to the above components.
＜表面調整剤＞
表面調整剤は、サポート材組成物の表面張力を、インクジェット法による吐出に適するように調節する効果がある。表面調整剤としては、シリコーン化合物、フッ素化合物等が挙げられる。これらの中でもシリコーン化合物が好ましい。 <Surface conditioner>
The surface conditioner has an effect of adjusting the surface tension of the support material composition so as to be suitable for ejection by the ink jet method. Examples of the surface conditioner include silicone compounds and fluorine compounds. Of these, silicone compounds are preferred.
表面調整剤は、サポート材組成物の表面張力を、インクジェット法による吐出に適するように調節する効果がある。表面調整剤としては、シリコーン化合物、フッ素化合物等が挙げられる。これらの中でもシリコーン化合物が好ましい。 <Surface conditioner>
The surface conditioner has an effect of adjusting the surface tension of the support material composition so as to be suitable for ejection by the ink jet method. Examples of the surface conditioner include silicone compounds and fluorine compounds. Of these, silicone compounds are preferred.
シリコーン化合物としては、具体的には、例えば、ビックケミー社製のＢＹＫ－３００、ＢＹＫ－３０２、ＢＹＫ－３０６、ＢＹＫ－３０７、ＢＹＫ－３１０、ＢＹＫ－３１５、ＢＹＫ－３２０、ＢＹＫ－３２２、ＢＹＫ－３２３、ＢＹＫ－３２５、ＢＹＫ－３３０、ＢＹＫ－３３１、ＢＹＫ－３３３、ＢＹＫ－３３７、ＢＹＫ－３４４、ＢＹＫ－３７０、ＢＹＫ－３７５、ＢＹＫ－３７７、ＢＹＫ－ＵＶ３５００、ＢＹＫ－ＵＶ３５１０、ＢＹＫ－ＵＶ３５７０；デグサ社製のＴＥＧＯ－Ｒａｄ２１００、ＴＥＧＯ－Ｒａｄ２２００Ｎ、ＴＥＧＯ－Ｒａｄ２２５０、ＴＥＧＯ－Ｒａｄ２３００、ＴＥＧＯ－Ｒａｄ２５００、ＴＥＧＯ－Ｒａｄ２６００、ＴＥＧＯ－Ｒａｄ２７００；共栄社化学社製のグラノール１００、グラノール１１５、グラノール４００、グラノール４１０、グラノール４３５、グラノール４４０、グラノール４５０、Ｂ－１４８４、ポリフローＡＴＦ－２、ＫＬ－６００、ＵＣＲ－Ｌ７２、ＵＣＲ－Ｌ９３等が挙げられる。これらは単独で又は複数混合して使用してもよい。
Specific examples of the silicone compound include BYK-300, BYK-302, BYK-306, BYK-307, BYK-310, BYK-315, BYK-320, BYK-322, BYK- manufactured by BYK-Chemie. 323, BYK-325, BYK-330, BYK-331, BYK-333, BYK-337, BYK-344, BYK-370, BYK-375, BYK-377, BYK-UV3500, BYK-UV3510, BYK-UV3570; Degussa's TEGO-Rad2100, TEGO-Rad2200N, TEGO-Rad2250, TEGO-Rad2300, TEGO-Rad2500, TEGO-Rad2600, TEGO-Rad2700; Granol 400, Granol 410, Granol 435, Granol 440, Granol 450, B-1484, Polyflow ATF-2, KL-600, UCR-L72, UCR-L93, and the like. These may be used alone or in combination.
表面調整剤の含有量は、サポート材組成物１００質量部に対して、０．００５～３．０質量部であることが好ましい。含有量が０．００５質量部を下回ると、表面調整剤の効果を発揮できない傾向があり、含有量が３．０質量部を上回ると、サポート材組成物において未溶解物が生じたり、泡立ちを引き起こす傾向がある。
The content of the surface conditioner is preferably 0.005 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the support material composition. If the content is less than 0.005 parts by mass, the effect of the surface conditioner may not be exhibited. If the content is more than 3.0 parts by mass, unsupported substances are generated in the support material composition, or foaming is caused. Tend to cause.
＜水溶性有機溶剤＞
水溶性有機溶剤は、サポート材組成物の粘度をインクジェット法による吐出に適するように調節する効果がある。 <Water-soluble organic solvent>
The water-soluble organic solvent has an effect of adjusting the viscosity of the support material composition so as to be suitable for ejection by the ink jet method.
水溶性有機溶剤は、サポート材組成物の粘度をインクジェット法による吐出に適するように調節する効果がある。 <Water-soluble organic solvent>
The water-soluble organic solvent has an effect of adjusting the viscosity of the support material composition so as to be suitable for ejection by the ink jet method.
水溶性有機溶剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、２－ピロリドン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，２－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、２，３－ブタンジオール、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、１，２－ペンタンジオール、１，５－ペンタンジオール、２，４－ペンタンジオール、１，２－ヘキサンジオール、３，５－ジメチル－３－ヘキシン－２，５－ジオール、２，５－ヘキサンジオール、ヘキシレングリコール、１，６－ヘキサンジオール、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール、２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオール、２，５－ジメチル－２，５－ヘキサンジオール、スルホラン、１，４－シクロヘキサンジメタノール、２，２－チオジエタノール、３－ピリジルカルビノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールｎ－プロピルエーテル、ジプロピレングリコールｎ－プロピルエーテル、トリプロピレングリコールｎ－プロピルエーテル、プロピレングリコールｎ－ブチルエーテル、ジプロピレングリコールｎ－ブチルエーテル、トリプロピレングリコールｎ－ブチルエーテル、プロピレングリコールｔ－ブチルエーテル、ジプロピレングリコールｔ－ブチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールｎ－プロピルエーテル、エチレングリコールｎ－ブチルエーテル、ジエチレングリコールｎ－ブチルエーテル、トリエチレングリコールｎ－ブチルエーテル、エチレングリコールｎ－ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールｎ－ヘキシルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテル等が挙げられる。
Examples of the water-soluble organic solvent include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,2-propanediol, and 1,3-propanediol. 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 2-methyl-1,3- Propanediol, 1,2-pentanediol, 1,5-pentanediol, 2,4-pentanediol, 1,2-hexanediol, 3,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol, 2,5 -Hexanediol, hexylene glycol, 1,6-hexanediol, 2-ethyl-1,3 Hexanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, sulfolane, 1,4-cyclohexanedimethanol, 2,2-thiodiethanol, 3- Pyridyl carbinol, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol methyl ether, tripropylene glycol methyl ether, propylene glycol ethyl ether, propylene glycol n-propyl ether, dipropylene glycol n-propyl ether, tripropylene glycol n-propyl ether, propylene Glycol n-butyl ether, dipropylene glycol n-butyl ether, tripropylene glycol n-butyl ether, propylene glycol t-butyl ether, Propylene glycol t-butyl ether, propylene glycol phenyl ether, ethylene glycol methyl ether, diethylene glycol methyl ether, triethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, diethylene glycol ethyl ether, triethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol n-propyl ether, ethylene glycol Examples thereof include n-butyl ether, diethylene glycol n-butyl ether, triethylene glycol n-butyl ether, ethylene glycol n-hexyl ether, diethylene glycol n-hexyl ether, and ethylene glycol phenyl ether.
水溶性有機溶剤の含有量は、サポート材組成物１００質量部に対して、３０質量部以下であることが好ましい。含有量が３０質量部を上回ると、サポート材から水溶性有機溶剤が分離して滲み出してしまい、サポート能力が低下する傾向がある。
The content of the water-soluble organic solvent is preferably 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the support material composition. When the content exceeds 30 parts by mass, the water-soluble organic solvent separates and exudes from the support material, and the support ability tends to be reduced.
＜保存安定化剤＞
保存安定化剤を含有させることで、硬化性組成物であるサポート材組成物を長期間保存しても、水溶性単官能エチレン性不飽和単量体の重合を抑制でき、サポート材組成物をインクジェットプリンターで吐出した際のヘッド詰まりを防止することができる。 <Storage stabilizer>
By containing a storage stabilizer, even when the support material composition, which is a curable composition, is stored for a long period of time, polymerization of the water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer can be suppressed. Head clogging when ejected by an ink jet printer can be prevented.
保存安定化剤を含有させることで、硬化性組成物であるサポート材組成物を長期間保存しても、水溶性単官能エチレン性不飽和単量体の重合を抑制でき、サポート材組成物をインクジェットプリンターで吐出した際のヘッド詰まりを防止することができる。 <Storage stabilizer>
By containing a storage stabilizer, even when the support material composition, which is a curable composition, is stored for a long period of time, polymerization of the water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer can be suppressed. Head clogging when ejected by an ink jet printer can be prevented.
保存安定化剤としては、例えば、ヒンダードアミン系化合物（ＨＡＬＳ）、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤等が挙げられる。具体的には、ハイドロキノン、メトキノン、ベンゾキノン、ｐ－メトキシフェノール、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ハイドロキノンモノブチルエーテル、ＴＥＭＰＯ、ＴＥＭＰＯＬ、クペロンＡｌ、ｔ－ブチルカテコール、ピロガロール等が挙げられる。これらの保存安定化剤は、単独で又は複数組み合わせて用いることができる。
Examples of the storage stabilizer include hindered amine compounds (HALS), phenolic antioxidants, phosphorus antioxidants, and the like. Specific examples include hydroquinone, methoquinone, benzoquinone, p-methoxyphenol, hydroquinone monomethyl ether, hydroquinone monobutyl ether, TEMPO, TEMPOL, cuperon Al, t-butylcatechol, pyrogallol and the like. These storage stabilizers can be used alone or in combination.
保存安定化剤の中でも、ＨＡＬＳ、メトキノン及びハイドロキノンが好ましい。特に、ＨＡＬＳとメトキノンとの組み合わせ、ＨＡＬＳとハイドロキノンとの組み合わせで用いることが好ましい。
Among the storage stabilizers, HALS, methoquinone and hydroquinone are preferable. In particular, it is preferable to use a combination of HALS and methoquinone, or a combination of HALS and hydroquinone.
保存安定化剤の含有量は、通常、サポート材組成物１００質量部に対して、０．００５～１質量部である。より好ましくは、０．０５～０．５質量部である。
The content of the storage stabilizer is usually 0.005 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the support material composition. More preferably, it is 0.05 to 0.5 parts by mass.
＜サポート材の製造方法及び用途＞
本発明のサポート材組成物の製造方法は特に限定されず、例えば、混合攪拌装置、分散機等を用いて、サポート材組成物を構成する成分を均一に混合することにより製造することができる。 <Manufacturing method and use of support material>
The method for producing the support material composition of the present invention is not particularly limited. For example, the support material composition can be produced by uniformly mixing the components constituting the support material composition using a mixing stirrer, a disperser, or the like.
本発明のサポート材組成物の製造方法は特に限定されず、例えば、混合攪拌装置、分散機等を用いて、サポート材組成物を構成する成分を均一に混合することにより製造することができる。 <Manufacturing method and use of support material>
The method for producing the support material composition of the present invention is not particularly limited. For example, the support material composition can be produced by uniformly mixing the components constituting the support material composition using a mixing stirrer, a disperser, or the like.
本実施形態に係るサポート材組成物は、任意のモデル材組成物と共に使用される。本実施形態に係るサポート材が支持するモデル材（造形物）を形成するモデル材組成物は、重合性化合物である硬化性成分を含む。具体的には、単官能又は多官能エチレン性不飽和単量体、光重合開始剤を含む。モデル材組成物は、その他にも、色材、分散剤、ゲル化防止剤、表面調整剤、溶剤等を含んでいても良く、特に限定されない。
The support material composition according to the present embodiment is used together with an arbitrary model material composition. The model material composition that forms the model material (modeled object) supported by the support material according to the present embodiment includes a curable component that is a polymerizable compound. Specifically, it contains a monofunctional or polyfunctional ethylenically unsaturated monomer and a photopolymerization initiator. In addition, the model material composition may contain a coloring material, a dispersant, an anti-gelling agent, a surface conditioner, a solvent, and the like, and is not particularly limited.
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。特に指摘がない場合、下記において、「部」は「質量部」を意味する。表において実施例は「実」と表示し、比較例は「比」と表示することがある。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples. However, the present invention is not limited to the following examples. Unless otherwise indicated, in the following, “part” means “part by mass”. In the table, examples may be displayed as “real”, and comparative examples may be displayed as “ratio”.
＜実施例Ｓ１～Ｓ１０及び比較例ｓ１～ｓ４＞
（サポート材組成物の調製）
表１に、サポート材組成物の調製に使用した原料をまとめた。 <Examples S1 to S10 and Comparative Examples s1 to s4>
(Preparation of support material composition)
Table 1 summarizes the raw materials used for the preparation of the support material composition.
（サポート材組成物の調製）
表１に、サポート材組成物の調製に使用した原料をまとめた。 <Examples S1 to S10 and Comparative Examples s1 to s4>
(Preparation of support material composition)
Table 1 summarizes the raw materials used for the preparation of the support material composition.
［表１］
[Table 1]
プラスチック製ビンに、表２～３に示す成分を所定の配合量（単位：質量部）で計り取り、これらを混合することにより各実施例のサポート材組成物を調製した。
In the plastic bottle, the components shown in Tables 2 to 3 were weighed in a predetermined blending amount (unit: parts by mass), and these were mixed to prepare a support material composition of each example.
（性能評価）
次に、調製したサポート材組成物について、下記に示す方法によって、低温安定性、サポート力（硬化物の高温高湿条件安定性）及び水除去性を評価した。評価結果を表２～３に示す。 (Performance evaluation)
Next, the prepared support material composition was evaluated for low temperature stability, support power (high temperature and high humidity condition stability of the cured product), and water removability by the methods described below. The evaluation results are shown in Tables 2-3.
次に、調製したサポート材組成物について、下記に示す方法によって、低温安定性、サポート力（硬化物の高温高湿条件安定性）及び水除去性を評価した。評価結果を表２～３に示す。 (Performance evaluation)
Next, the prepared support material composition was evaluated for low temperature stability, support power (high temperature and high humidity condition stability of the cured product), and water removability by the methods described below. The evaluation results are shown in Tables 2-3.
＜サポート材組成物の低温安定性＞
低温でのサポート材組成物の安定性について評価した。融点が高い材料（例えばＰＥＧ等）の場合、低温では、融点を下回り凍った状態となり、液体状態を維持しない。また、低温で溶解度が下がり光重合開始剤が溶けきらなくなり、析出する傾向にある。具体的には、各サポート材組成物をガラス瓶に入れ、そのサポート材組成物入りガラス瓶を温度１０℃に設定した恒温槽中で２４時間保管した。その後、保管後のサポート材組成物の状態を目視で確認して、下記基準でサポート材組成物の低温安定性を評価した。 <Low temperature stability of support material composition>
The stability of the support material composition at low temperature was evaluated. In the case of a material having a high melting point (for example, PEG), at a low temperature, the material is frozen below the melting point and does not maintain a liquid state. In addition, the solubility decreases at a low temperature, and the photopolymerization initiator does not completely dissolve and tends to precipitate. Specifically, each support material composition was put in a glass bottle, and the glass bottle containing the support material composition was stored in a thermostat set at a temperature of 10 ° C. for 24 hours. Thereafter, the state of the support material composition after storage was visually confirmed, and the low temperature stability of the support material composition was evaluated according to the following criteria.
低温でのサポート材組成物の安定性について評価した。融点が高い材料（例えばＰＥＧ等）の場合、低温では、融点を下回り凍った状態となり、液体状態を維持しない。また、低温で溶解度が下がり光重合開始剤が溶けきらなくなり、析出する傾向にある。具体的には、各サポート材組成物をガラス瓶に入れ、そのサポート材組成物入りガラス瓶を温度１０℃に設定した恒温槽中で２４時間保管した。その後、保管後のサポート材組成物の状態を目視で確認して、下記基準でサポート材組成物の低温安定性を評価した。 <Low temperature stability of support material composition>
The stability of the support material composition at low temperature was evaluated. In the case of a material having a high melting point (for example, PEG), at a low temperature, the material is frozen below the melting point and does not maintain a liquid state. In addition, the solubility decreases at a low temperature, and the photopolymerization initiator does not completely dissolve and tends to precipitate. Specifically, each support material composition was put in a glass bottle, and the glass bottle containing the support material composition was stored in a thermostat set at a temperature of 10 ° C. for 24 hours. Thereafter, the state of the support material composition after storage was visually confirmed, and the low temperature stability of the support material composition was evaluated according to the following criteria.
サポート材組成物が液体状を維持している場合：低温安定性○（優良）
サポート材組成物が一部凝固（固化）している場合：低温安定性△（良）
サポート材組成物が凝固（固化）している場合：低温安定性×（不良） When the support material composition remains liquid: low temperature stability ○ (excellent)
When the support material composition is partially solidified (solidified): low temperature stability △ (good)
When the support material composition is solidified (solidified): low temperature stability x (poor)
サポート材組成物が一部凝固（固化）している場合：低温安定性△（良）
サポート材組成物が凝固（固化）している場合：低温安定性×（不良） When the support material composition remains liquid: low temperature stability ○ (excellent)
When the support material composition is partially solidified (solidified): low temperature stability △ (good)
When the support material composition is solidified (solidified): low temperature stability x (poor)
＜サポート材硬化物のサポート力＞
ガラス板上に、縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ、厚さ５ｍｍの額縁状のシリコンゴムにより枠を形成し、その枠の中に各サポート材組成物を少量流し込み、メタルハライドランプにより積算光量５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射し、サポート材を硬化させた。これを約２０回繰り返し積層させて厚さ５ｍｍのサポート材硬化物を作製した。続いて、硬化物をガラス製シャーレに入れ、その硬化物入りシャーレを温度４０℃、相対湿度９０％の恒温槽中に２時間放置した。その後、放置後の硬化物の状態を目視で確認して、下記基準でサポート材硬化物のサポート力を評価した。尚、比較例ｓ２，ｓ４の硬化物は柔らかすぎてサポート性を有さず、サポート力の評価は行わなかった。 <Supporting power of cured support material>
On a glass plate, vertical 30 mm, lateral 30 mm, to form a frame-by frame-shaped silicone rubber having a thickness of 5 mm, pouring a small amount of the support material composition into the frame, the accumulated light quantity 500 mJ / cm 2 by a metal halide lamp The support material was cured by irradiating with ultraviolet rays. This was repeated approximately 20 times to prepare a cured support material having a thickness of 5 mm. Subsequently, the cured product was put into a glass petri dish, and the petri dish containing the cured product was left in a constant temperature bath at a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 90% for 2 hours. Thereafter, the state of the cured product after standing was visually confirmed, and the support force of the cured support material was evaluated according to the following criteria. Note that the cured products of Comparative Examples s2 and s4 were too soft and did not have support properties, and the support power was not evaluated.
ガラス板上に、縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ、厚さ５ｍｍの額縁状のシリコンゴムにより枠を形成し、その枠の中に各サポート材組成物を少量流し込み、メタルハライドランプにより積算光量５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射し、サポート材を硬化させた。これを約２０回繰り返し積層させて厚さ５ｍｍのサポート材硬化物を作製した。続いて、硬化物をガラス製シャーレに入れ、その硬化物入りシャーレを温度４０℃、相対湿度９０％の恒温槽中に２時間放置した。その後、放置後の硬化物の状態を目視で確認して、下記基準でサポート材硬化物のサポート力を評価した。尚、比較例ｓ２，ｓ４の硬化物は柔らかすぎてサポート性を有さず、サポート力の評価は行わなかった。 <Supporting power of cured support material>
On a glass plate, vertical 30 mm, lateral 30 mm, to form a frame-by frame-shaped silicone rubber having a thickness of 5 mm, pouring a small amount of the support material composition into the frame, the accumulated light quantity 500 mJ / cm 2 by a metal halide lamp The support material was cured by irradiating with ultraviolet rays. This was repeated approximately 20 times to prepare a cured support material having a thickness of 5 mm. Subsequently, the cured product was put into a glass petri dish, and the petri dish containing the cured product was left in a constant temperature bath at a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 90% for 2 hours. Thereafter, the state of the cured product after standing was visually confirmed, and the support force of the cured support material was evaluated according to the following criteria. Note that the cured products of Comparative Examples s2 and s4 were too soft and did not have support properties, and the support power was not evaluated.
硬化物の表面に液体状物質の発生がなく、硬化物の軟化が確認されない場合：サポート力○（優良）
硬化物の表面に液体状物質がわずかに発生し、硬化物の軟化が若干確認された場合：サポート力△（良）
硬化物の表面に液体状物質が発生し、硬化物の軟化が確認された場合：サポート力×（不良） When there is no generation of liquid substances on the surface of the cured product and no softening of the cured product is confirmed: Support power ○ (excellent)
When a slight amount of liquid material is generated on the surface of the cured product and some softening of the cured product is confirmed: Support power △ (good)
When a liquid substance is generated on the surface of the cured product and softening of the cured product is confirmed: Support strength x (defect)
硬化物の表面に液体状物質がわずかに発生し、硬化物の軟化が若干確認された場合：サポート力△（良）
硬化物の表面に液体状物質が発生し、硬化物の軟化が確認された場合：サポート力×（不良） When there is no generation of liquid substances on the surface of the cured product and no softening of the cured product is confirmed: Support power ○ (excellent)
When a slight amount of liquid material is generated on the surface of the cured product and some softening of the cured product is confirmed: Support power △ (good)
When a liquid substance is generated on the surface of the cured product and softening of the cured product is confirmed: Support strength x (defect)
＜サポート材硬化物の水除去性＞
サポート材硬化物のサポート力の評価の場合と同様にして、サポート材硬化物を作製した。次に、硬化物を、５０ｍＬのイオン交換水を満たしたビーカーに入れ、水温を２５℃に維持しながら超音波洗浄機で処理し、硬化物が溶解するまでの時間を測定し、下記基準でサポート材硬化物の水除去性を評価した。 <Water removability of the cured support material>
A cured support material was produced in the same manner as in the evaluation of the support force of the cured support material. Next, the cured product is put into a beaker filled with 50 mL of ion exchange water, treated with an ultrasonic cleaner while maintaining the water temperature at 25 ° C., and the time until the cured product is dissolved is measured. The water removability of the cured support material was evaluated.
サポート材硬化物のサポート力の評価の場合と同様にして、サポート材硬化物を作製した。次に、硬化物を、５０ｍＬのイオン交換水を満たしたビーカーに入れ、水温を２５℃に維持しながら超音波洗浄機で処理し、硬化物が溶解するまでの時間を測定し、下記基準でサポート材硬化物の水除去性を評価した。 <Water removability of the cured support material>
A cured support material was produced in the same manner as in the evaluation of the support force of the cured support material. Next, the cured product is put into a beaker filled with 50 mL of ion exchange water, treated with an ultrasonic cleaner while maintaining the water temperature at 25 ° C., and the time until the cured product is dissolved is measured. The water removability of the cured support material was evaluated.
硬化物が完全に溶解するまでに要する時間が１５分以内の場合：水除去性◎（非常に優良）
硬化物が完全に溶解するまでに要する時間が１５～３０分の場合：水除去性○（優良）
硬化物が完全に溶解するまでに要する時間が３０～６０分の場合：水除去性△（良）
硬化物が完全に溶解するまでに要する時間が６０分以上の場合：水除去性×（不良） When the time required for the cured product to completely dissolve is within 15 minutes: Water removability ◎ (very good)
When the time required for the cured product to completely dissolve is 15 to 30 minutes: Water removability ○ (excellent)
When the time required for the cured product to completely dissolve is 30 to 60 minutes: Water removability Δ (good)
When the time required for the cured product to completely dissolve is 60 minutes or more: Water removability x (defect)
硬化物が完全に溶解するまでに要する時間が１５～３０分の場合：水除去性○（優良）
硬化物が完全に溶解するまでに要する時間が３０～６０分の場合：水除去性△（良）
硬化物が完全に溶解するまでに要する時間が６０分以上の場合：水除去性×（不良） When the time required for the cured product to completely dissolve is within 15 minutes: Water removability ◎ (very good)
When the time required for the cured product to completely dissolve is 15 to 30 minutes: Water removability ○ (excellent)
When the time required for the cured product to completely dissolve is 30 to 60 minutes: Water removability Δ (good)
When the time required for the cured product to completely dissolve is 60 minutes or more: Water removability x (defect)
［表２］
[Table 2]
［表３］
[Table 3]
表２～３から、実施例Ｓ１～Ｓ１０のサポート材組成物は、サポート力及び水除去性の両方に優れていた。これに対し、比較例ｓ１～ｓ４のサポート材組成物は、サポート力又は水除去性のいずれかが劣っていた。
From Tables 2 to 3, the support material compositions of Examples S1 to S10 were excellent in both support force and water removability. In contrast, the support material compositions of Comparative Examples s1 to s4 were inferior in either the support force or the water removal property.
＜調製例Ｍ１～Ｍ６＞
（モデル材組成物の調製）
表４に、モデル材組成物の調製に使用した原料をまとめた。 <Preparation Examples M1 to M6>
(Preparation of model material composition)
Table 4 summarizes the raw materials used for the preparation of the model material composition.
（モデル材組成物の調製）
表４に、モデル材組成物の調製に使用した原料をまとめた。 <Preparation Examples M1 to M6>
(Preparation of model material composition)
Table 4 summarizes the raw materials used for the preparation of the model material composition.
［表４］
[Table 4]
表５に示した成分を、混合攪拌装置を用いて所定量均一に混合し、必要に応じてジルコニアビーズを用いたビーズミル等で顔料を分散することにより、各調製例のモデル材組成物を調製した。
Prepare the model material composition of each preparation example by mixing the components shown in Table 5 uniformly in a predetermined amount using a mixing stirrer and dispersing the pigment with a bead mill using zirconia beads if necessary. did.
［表５］
[Table 5]
＜実施例１～６、比較例１及び２＞
（インクセットの調製）
表６に示す通りにモデル材組成物及びサポート材組成物を組み合わせることにより、各実施例のインクセットを調製した。 <Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 and 2>
(Preparation of ink set)
By combining the model material composition and the support material composition as shown in Table 6, ink sets of the respective examples were prepared.
（インクセットの調製）
表６に示す通りにモデル材組成物及びサポート材組成物を組み合わせることにより、各実施例のインクセットを調製した。 <Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 and 2>
(Preparation of ink set)
By combining the model material composition and the support material composition as shown in Table 6, ink sets of the respective examples were prepared.
（造形物の調製）
ガラス板（商品名「ＧＬＡＳＳ ＰＬＡＴＥ」、アズワン社製、２００ｍｍ×２００ｍｍ×厚さ５ｍｍ）の上面四辺に厚さ１ｍｍのスペーサーを配し、１０ｃｍ×１０ｃｍの正方形に仕切った。該正方形内にサポート材組成物を注型した後、照射手段として紫外線ＬＥＤ（ＮＣＣＵ００１Ｅ、日亜化学工業株式会社製）を用い、全照射光量が５００ｍＪ／ｃｍ２となるように紫外線を照射して硬化させ、サポート材を得た。 (Preparation of shaped objects)
A spacer having a thickness of 1 mm was arranged on the four upper surfaces of a glass plate (trade name “GLASS PLATE”, manufactured by ASONE, 200 mm × 200 mm × thickness 5 mm), and was partitioned into 10 cm × 10 cm squares. After casting the support material composition in the square, an ultraviolet LED (NCCU001E, manufactured by Nichia Corporation) is used as the irradiation means, and the ultraviolet light is irradiated so that the total irradiation light amount is 500 mJ / cm 2. Cured to obtain a support material.
ガラス板（商品名「ＧＬＡＳＳ ＰＬＡＴＥ」、アズワン社製、２００ｍｍ×２００ｍｍ×厚さ５ｍｍ）の上面四辺に厚さ１ｍｍのスペーサーを配し、１０ｃｍ×１０ｃｍの正方形に仕切った。該正方形内にサポート材組成物を注型した後、照射手段として紫外線ＬＥＤ（ＮＣＣＵ００１Ｅ、日亜化学工業株式会社製）を用い、全照射光量が５００ｍＪ／ｃｍ２となるように紫外線を照射して硬化させ、サポート材を得た。 (Preparation of shaped objects)
A spacer having a thickness of 1 mm was arranged on the four upper surfaces of a glass plate (trade name “GLASS PLATE”, manufactured by ASONE, 200 mm × 200 mm × thickness 5 mm), and was partitioned into 10 cm × 10 cm squares. After casting the support material composition in the square, an ultraviolet LED (NCCU001E, manufactured by Nichia Corporation) is used as the irradiation means, and the ultraviolet light is irradiated so that the total irradiation light amount is 500 mJ / cm 2. Cured to obtain a support material.
次に、サポート材の上面四辺に厚さ１ｍｍのスペーサーを配し、１０ｃｍ×１０ｃｍの正方形に仕切った。該正方形内にモデル材組成物を注型した後、照射手段として紫外線ＬＥＤ（ＮＣＣＵ００１Ｅ、日亜化学工業株式会社製）を用い、全照射光量が５００ｍＪ／ｃｍ２となるように紫外線を照射して硬化させ、モデル材を得た。
Next, spacers having a thickness of 1 mm were arranged on the four sides of the upper surface of the support material and partitioned into squares of 10 cm × 10 cm. After casting the model material composition in the square, an ultraviolet LED (NCCU001E, manufactured by Nichia Corporation) is used as an irradiating means and irradiated with ultraviolet rays so that the total irradiation light quantity becomes 500 mJ / cm 2. Cured to obtain a model material.
（性能評価）
次に、調製した造形物について、下記に示す方法によって、密着性、水除去性、ブリーディング、及び界面サポート残りを評価した。結果を表６に示す。 (Performance evaluation)
Next, adhesion, water removability, bleeding, and interface support residue were evaluated for the prepared objects by the methods described below. The results are shown in Table 6.
次に、調製した造形物について、下記に示す方法によって、密着性、水除去性、ブリーディング、及び界面サポート残りを評価した。結果を表６に示す。 (Performance evaluation)
Next, adhesion, water removability, bleeding, and interface support residue were evaluated for the prepared objects by the methods described below. The results are shown in Table 6.
＜密着性＞
造形物を３０℃の恒温槽に入れて１２時間放置し、モデル材とサポート材との密着性の様子を目視にて確認し、下記の基準において評価した。 <Adhesion>
The model was placed in a thermostat at 30 ° C. and allowed to stand for 12 hours. The state of adhesion between the model material and the support material was visually confirmed and evaluated according to the following criteria.
造形物を３０℃の恒温槽に入れて１２時間放置し、モデル材とサポート材との密着性の様子を目視にて確認し、下記の基準において評価した。 <Adhesion>
The model was placed in a thermostat at 30 ° C. and allowed to stand for 12 hours. The state of adhesion between the model material and the support material was visually confirmed and evaluated according to the following criteria.
○：モデル材とサポート材とは密着していた。
×：モデル材とサポート材との界面で剥がれが生じ、モデル材の硬化収縮でモデル材が反るように剥がれた。 ○: The model material and the support material were in close contact.
X: Peeling occurred at the interface between the model material and the support material, and the model material was peeled off so as to be warped by the curing shrinkage of the model material.
×：モデル材とサポート材との界面で剥がれが生じ、モデル材の硬化収縮でモデル材が反るように剥がれた。 ○: The model material and the support material were in close contact.
X: Peeling occurred at the interface between the model material and the support material, and the model material was peeled off so as to be warped by the curing shrinkage of the model material.
＜界面サポート除去性＞
サポート材組成物にモデル材組成物を３質量％の量で含有させた。ガラス板上に、縦１０ｍｍ、横１０ｍｍ、厚さ５ｍｍの額縁状のシリコンゴムにより枠を形成し、その枠の中に上記サポート材組成物と上記モデル材組成物の混合物を少量流し込み、メタルハライドランプにより積算光量５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射し、サポート材を硬化させた。これを約２０回繰り返し積層させて厚さ５ｍｍのサポート材硬化物を作製した。続いて、硬化物を５０ｍＬのイオン交換水を満たしたビーカーに入れ、水温を２５℃に維持しながら超音波洗浄機で処理し、硬化物が溶解するまでの時間を測定し、下記基準でサポート材硬化物の界面サポート除去性を評価した。 <Interface support removability>
The support material composition contained the model material composition in an amount of 3% by mass. A metal halide lamp is formed by forming a frame with a frame-shaped silicon rubber having a length of 10 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 5 mm on a glass plate, and pouring a small amount of the mixture of the support material composition and the model material composition into the frame. Then, the support material was cured by irradiating ultraviolet rays with an integrated light quantity of 500 mJ / cm 2 . This was repeated approximately 20 times to prepare a cured support material having a thickness of 5 mm. Subsequently, the cured product is put into a beaker filled with 50 mL of ion-exchanged water, treated with an ultrasonic cleaner while maintaining the water temperature at 25 ° C., and the time until the cured product is dissolved is measured and supported by the following standards. The interface support removability of the cured material was evaluated.
サポート材組成物にモデル材組成物を３質量％の量で含有させた。ガラス板上に、縦１０ｍｍ、横１０ｍｍ、厚さ５ｍｍの額縁状のシリコンゴムにより枠を形成し、その枠の中に上記サポート材組成物と上記モデル材組成物の混合物を少量流し込み、メタルハライドランプにより積算光量５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射し、サポート材を硬化させた。これを約２０回繰り返し積層させて厚さ５ｍｍのサポート材硬化物を作製した。続いて、硬化物を５０ｍＬのイオン交換水を満たしたビーカーに入れ、水温を２５℃に維持しながら超音波洗浄機で処理し、硬化物が溶解するまでの時間を測定し、下記基準でサポート材硬化物の界面サポート除去性を評価した。 <Interface support removability>
The support material composition contained the model material composition in an amount of 3% by mass. A metal halide lamp is formed by forming a frame with a frame-shaped silicon rubber having a length of 10 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 5 mm on a glass plate, and pouring a small amount of the mixture of the support material composition and the model material composition into the frame. Then, the support material was cured by irradiating ultraviolet rays with an integrated light quantity of 500 mJ / cm 2 . This was repeated approximately 20 times to prepare a cured support material having a thickness of 5 mm. Subsequently, the cured product is put into a beaker filled with 50 mL of ion-exchanged water, treated with an ultrasonic cleaner while maintaining the water temperature at 25 ° C., and the time until the cured product is dissolved is measured and supported by the following standards. The interface support removability of the cured material was evaluated.
硬化物が完全に溶解するまでに要する時間が３０分以下の場合：水除去性は優良（○）
硬化物が完全に溶解するまでに要する時間が３０～６０分の場合：水除去性は良（△）
硬化物が完全に溶解するまでに要する時間が６０分以上の場合：水除去性は不良（×） When the time required for the cured product to completely dissolve is 30 minutes or less: Excellent water removability (○)
When the time required for the cured product to completely dissolve is 30 to 60 minutes: Water removability is good (△)
When the time required for the cured product to completely dissolve is 60 minutes or more: poor water removability (×)
硬化物が完全に溶解するまでに要する時間が３０～６０分の場合：水除去性は良（△）
硬化物が完全に溶解するまでに要する時間が６０分以上の場合：水除去性は不良（×） When the time required for the cured product to completely dissolve is 30 minutes or less: Excellent water removability (○)
When the time required for the cured product to completely dissolve is 30 to 60 minutes: Water removability is good (△)
When the time required for the cured product to completely dissolve is 60 minutes or more: poor water removability (×)
［表６］
[Table 6]
表６の結果から、実施例のサポート材硬化物は、モデル材を含有させた場合でも水に対する溶解性に優れ、良好な界面サポート除去性を示した。これに対し、比較例のサポート材硬化物は、モデル材を含有させた場合、水に対する溶解性が低下し、界面サポート除去性に劣ることが示された。
From the results in Table 6, the cured support material of the example was excellent in water solubility even when the model material was contained, and showed good interface support removability. On the other hand, when the support material hardened | cured material of the comparative example was made to contain a model material, the solubility with respect to water fell and it was shown that it is inferior to interface support removability.
Claims (6)
- 水溶性単官能エチレン性不飽和単量体、
オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコール、
光重合開始剤、及び
連鎖移動剤
を含有する、インクジェット光造形法のサポート材として使用されるサポート材組成物。 Water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer,
Polyalkylene glycols containing oxybutylene groups,
A support material composition used as a support material for an inkjet stereolithography method, comprising a photopolymerization initiator and a chain transfer agent. - サポート材組成物１００質量部に対して、
前記水溶性単官能エチレン性不飽和単量体の含有量が１５～８０質量部、
前記オキシブチレン基を含むポリアルキレングリコールの含有量が１５～７５質量部、及び
前記光重合開始剤の含有量が１～２０質量部
である請求項１に記載のサポート材組成物。 For 100 parts by mass of the support material composition,
A content of the water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer is 15 to 80 parts by mass;
The support material composition according to claim 1, wherein the content of the polyalkylene glycol containing the oxybutylene group is 15 to 75 parts by mass, and the content of the photopolymerization initiator is 1 to 20 parts by mass. - サポート材組成物１００質量部に対して、
前記連鎖移動剤の含有量が０．１～５質量部
である請求項１又は２に記載のサポート材組成物。 For 100 parts by mass of the support material composition,
The support material composition according to claim 1 or 2, wherein the content of the chain transfer agent is 0.1 to 5 parts by mass. - サポート材組成物１００質量部に対して０．００５～３．０質量部の表面調整剤を更に含有する請求項１～３のいずれか一項に記載のサポート材組成物。 The support material composition according to any one of claims 1 to 3, further comprising 0.005 to 3.0 parts by mass of a surface conditioner based on 100 parts by mass of the support material composition.
- サポート材組成物１００質量部に対して３０質量部以下の水溶性有機溶剤を更に含有する請求項１～４のいずれか一項に記載のサポート材組成物。 The support material composition according to any one of claims 1 to 4, further comprising 30 parts by mass or less of a water-soluble organic solvent with respect to 100 parts by mass of the support material composition.
- 保存安定化剤を更に含有する請求項１～５のいずれか一項に記載のサポート材組成物。 The support material composition according to any one of claims 1 to 5, further comprising a storage stabilizer.
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Patent Citations (5)
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