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JP2762389B2 - Optical three-dimensional molding resin composition - Google Patents

Optical three-dimensional molding resin composition

Info

Publication number
JP2762389B2
JP2762389B2 JP6176216A JP17621694A JP2762389B2 JP 2762389 B2 JP2762389 B2 JP 2762389B2 JP 6176216 A JP6176216 A JP 6176216A JP 17621694 A JP17621694 A JP 17621694A JP 2762389 B2 JP2762389 B2 JP 2762389B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fine particles
resin composition
solid fine
optical
whiskers
Prior art date
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Expired - Fee Related
Application number
JP6176216A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0820620A (en
Inventor
順一 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nabtesco Corp
Original Assignee
Teijin Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Seiki Co Ltd filed Critical Teijin Seiki Co Ltd
Priority to JP6176216A priority Critical patent/JP2762389B2/en
Priority to KR1019940016785A priority patent/KR100266140B1/en
Publication of JPH0820620A publication Critical patent/JPH0820620A/en
Priority to US08/590,496 priority patent/US5679722A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2762389B2 publication Critical patent/JP2762389B2/en
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、活性エネルギー線硬化
型の光学的立体造形用樹脂組成物に関し、特に硬化前後
の体積収縮率の低い寸法精度に優れ、機械的物性並びに
耐熱性に優れた光学的立体造形用樹脂組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active energy ray-curable resin composition for optical three-dimensional modeling, and in particular, has excellent volumetric shrinkage before and after curing, excellent dimensional accuracy, and excellent mechanical properties and heat resistance. The present invention relates to a resin composition for optical three-dimensional modeling.

【従来の技術】特開昭56−144478号公報に於い
て、光硬化性樹脂に必要量の光エネルギーを供給するこ
とによって立体的造形物を供給する方法が開示され、更
に特開昭60−247515号公報により基本的実用方
法が提案された。その後同様のまたは改良された技術が
特開昭62−35966号公報、特開平1−20491
5号公報、特開平2−113925号公報、特開平2−
145616号公報、特開平2−153722号公報、
特開平3−15520号公報、特開平3−21432号
公報、特開平3−41126号公報等に開示されてい
る。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 56-144478 discloses a method of supplying a three-dimensional object by supplying a required amount of light energy to a photocurable resin. No. 247515 proposed a basic practical method. Thereafter, a similar or improved technique has been disclosed in JP-A-62-35966 and JP-A-1-20491.
5, JP-A-2-113925, JP-A-2-113925
145616, JP-A-2-153722,
It is disclosed in JP-A-3-15520, JP-A-3-21432, JP-A-3-41126 and the like.

【0002】該光学的立体造形法の代表的な例は、容器
に入れた液状光硬化性樹脂の液面に所望のパターンが得
られるようにコンピューターで制御された紫外線レーザ
ーを選択的に照射して所定厚みに硬化し、ついで該硬化
層の上に1層分の液上樹脂を供給し、同様に紫外線レー
ザーで前記と同様に照射硬化させ、連続した硬化層を得
る積層操作を繰り返すことによって最終的に立体造形物
を得る方法である。この光学的立体造形法は、製造する
造形物の形状がかなり複雑であっても、容易に比較的短
時間に得ることが出来るため最近特に注目を集めてい
る。
A typical example of the optical three-dimensional molding method is to selectively irradiate an ultraviolet laser controlled by a computer so as to obtain a desired pattern on a liquid surface of a liquid photocurable resin placed in a container. By curing the layer to a predetermined thickness, then supplying one layer of liquid resin on the cured layer, similarly irradiating and curing with an ultraviolet laser in the same manner as described above, and repeating the laminating operation to obtain a continuous cured layer This is a method of finally obtaining a three-dimensional object. This optical three-dimensional molding method has recently attracted particular attention because it can be easily obtained in a relatively short time even if the shape of the molded object to be produced is considerably complicated.

【0003】従来、該光学的立体造形法に用いられてい
る光硬化性樹脂としては、変性ポリウレタン(メタ)ア
クリレート、オリゴエステルアクリレート、ウレタンア
クリレート、エポキシアクリレート、感光性ポリイミ
ド、アミノアルキド等があげられ、又最近では特開平1
−204915号公報、特開平1−213304号公
報、特開平2−28261号公報、特開平2−7561
7号公報、特開平2−145616号公報、特開平3−
104626号公報、特開平3−114732号公報及
び特開平3−114733号公報等に各種改良技術が開
示されている。
Conventionally, photocurable resins used in the optical three-dimensional molding method include modified polyurethane (meth) acrylate, oligoester acrylate, urethane acrylate, epoxy acrylate, photosensitive polyimide, aminoalkyd, and the like. And recently,
-204915, JP-A-1-213304, JP-A-2-28261, JP-A-2-7561
7, JP-A-2-145616, JP-A-3-
Various improved techniques are disclosed in JP-A-104626, JP-A-3-114732 and JP-A-3-114733.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】該光学的立体造形法に
おいては、用いられる光硬化性樹脂としては取扱い性、
造形速度、造形精度等の観点から、樹脂粘度が比較的低
いこと、成形物の寸法精度の観点から硬化時の体積収縮
率が低いこと、得られた造形物の機械的物性が十分高い
ことが要求されるばかりではなく、最近では用途に応じ
て耐熱性が高いことが求められている。しかしながら、
前記従来の液状光硬化性樹脂は、いずれもこれらの諸特
性、特段寸法精度において必ずしも満足すべきものは提
供されなかった。
In the optical three-dimensional molding method, the photocurable resin used is easy to handle.
From the viewpoint of modeling speed, modeling accuracy, etc., the resin viscosity is relatively low, from the viewpoint of dimensional accuracy of the molded product, the volume shrinkage ratio during curing is low, and the mechanical properties of the obtained molded product are sufficiently high. Not only are they required, but recently, high heat resistance is required depending on the application. However,
None of the conventional liquid photocurable resins described above has necessarily been satisfactory in terms of these characteristics and particularly dimensional accuracy.

【0005】そこで、本発明者は、前記の諸特性につい
ての改良研究を鋭意続けた結果、液状の光硬化性樹脂に
所定の有機高分子固体微粒子及びまたは無機固体微粒子
を配合したところ、機械的剛性が著しく向上するのみな
らず体積収縮率が予想を遙に越えて低下することを見出
し、ここに特許出願したが、更に研究を続けた結果、前
記固体微粒子にウイスカーを添加したところ、長時間固
体微粒子の沈降が起こることなく安定した液状体が得ら
れるばかりでなく機械的剛性及び体積収縮率もいっそう
優れたものが得られることを見出し、ここに本発明をな
すに至った。したがって、本発明の目的は造形取り扱い
上好ましい粘度を有し、かつ長期間安定した光学的立体
造形用樹脂組成物とすることができ、更に充分高い機械
的特性を有し、かつ耐熱性に優れると共に体積収縮率が
小さく、したがって寸法精度に優れた立体造形物が得ら
れる光学的立体造形用樹脂組成物を提供することにあ
る。
Therefore, the present inventor has continued his intensive research on the improvement of the above-mentioned various properties. As a result, when certain organic polymer solid fine particles and / or inorganic solid fine particles were blended into a liquid photo-curable resin, the mechanical The inventors have found that not only the rigidity is remarkably improved but also the volume shrinkage is much lower than expected, and applied for a patent here.As a result of further research, when whiskers were added to the solid fine particles, a long time was obtained. The present inventors have found that not only a stable liquid material can be obtained without sedimentation of solid fine particles, but also a material having more excellent mechanical rigidity and volumetric shrinkage can be obtained, and the present invention has been accomplished. Therefore, an object of the present invention is to have a favorable viscosity in molding handling, and to be a long-term stable optical three-dimensional molding resin composition, to have sufficiently high mechanical properties, and to be excellent in heat resistance. Another object of the present invention is to provide an optical three-dimensionally molded resin composition which has a small volumetric shrinkage ratio and therefore provides a three-dimensionally shaped object having excellent dimensional accuracy.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、以
下の各発明によりそれぞれ達成される。 (1)液状光硬化性樹脂に固体微粒子及びウイスカーを
含有することを特徴とする光学的立体造形用樹脂組成
物。 (2)固体微粒子及びウイスカーの割合が14〜1:6
〜1であることを特徴とする前記第1項に記載の光学的
立体造形用樹脂組成物。 (3)固体微粒子が平均粒径3〜70μmであり、また
ウイスカーが径0.3μm〜1μm、長さ10μm〜7
0μm、アスペクト比10〜100からなるものである
ことを特徴とする前記第1項又は第2項に記載のいずれ
かである光学的立体造形用樹脂組成物。 (4)固体微粒子が無機固体微粒子及び有機高分子固体
微粒子であることを特徴とする前記第1項乃至第3項に
記載のいずれかである光学的立体造形用樹脂組成物。 (5)無機固体微粒子及び有機高分子固体微粒子の割合
が1:9〜9:1であることを特徴とする前記第1項乃
至第4項に記載のいずれかである光学的立体造形用樹脂
組成物。 (6)無機固体微粒子がガラスビーズ、タルク微粒子、
酸化珪素微粒子から選択された少なくとも1種であるこ
とを特徴とする前記第1項乃至第5項に記載のいずれか
である光学的立体造形用樹脂組成物。 (7)有機高分子固体微粒子が架橋ポリスチレン系高分
子、架橋型ポリメタクリレート系高分子、ポリエチレン
系高分子、ポリプロピレン系高分子から選択された少な
くとも1種であることを特徴とする前記第1項乃至第6
項に記載のいずれかである光学的立体造形用樹脂組成
物。 (8)ウイスカーがホウ酸アルミニウム系化合物、塩基
性硫酸マグネシウム系化合物、酸化アルミニウム及び酸
化珪素系化合物の少なくとも1種からなることを特徴と
する前記第1項乃至第7項に記載のいずれかである光学
的立体造形用樹脂組成物。 (9)固体微粒子がアミノシラン、エポキシシラン、ア
クリルシランの少なくとも1種以上のシランカップリン
グ剤で処理したものであることを特徴とする前記第1項
乃至第8項に記載のいずれかである光学的立体造形用樹
脂組成物。 (10)液状光硬化性樹脂がエチレン系不飽和化合物を
主体としたものからなり、かつ固体微粒子がアクリルシ
ラン系シランカップリング剤で処理したものであること
を特徴とする前記第1項乃至第9項に記載のいずれかで
ある光学的立体造形用樹脂組成物。 (11)液状光硬化性樹脂がエポキシ系化合物を主体と
したものからなり、かつ固体微粒子がエポキシシラン系
シランカップリング剤で処理したものであることを特徴
とする前記第1項乃至第10項に記載のいずれかである
光学的立体造形用樹脂組成物。 (12)有機高分子固体微粒子が1〜10重量%のアク
リル酸系化合物を共重合したポリエチレン固体微粒子で
あることを特徴とする前記第1項乃至第11項に記載の
いずれかである光学的立体造形用樹脂組成物。
The above objects of the present invention are attained by the following inventions. (1) A resin composition for optical three-dimensional modeling, wherein the liquid photocurable resin contains solid fine particles and whiskers. (2) The ratio of solid fine particles and whiskers is 14 to 1: 6.
The resin composition for optical three-dimensional modeling according to the above item 1, wherein the resin composition is 1 to 1. (3) The solid fine particles have an average particle diameter of 3 to 70 μm, and the whiskers have a diameter of 0.3 μm to 1 μm and a length of 10 μm to 7 μm.
3. The resin composition for optical three-dimensional modeling according to any one of the above items 1 or 2, wherein the resin composition has a thickness of 0 μm and an aspect ratio of 10 to 100. (4) The resin composition for optical three-dimensional modeling according to any one of (1) to (3) above, wherein the solid fine particles are inorganic solid fine particles and organic polymer solid fine particles. (5) The resin according to any one of (1) to (4) above, wherein the ratio of the inorganic solid fine particles to the organic high molecular solid fine particles is 1: 9 to 9: 1. Composition. (6) The inorganic solid fine particles are glass beads, talc fine particles,
Item 6. The resin composition for optical three-dimensional modeling according to any one of Items 1 to 5, wherein the resin composition is at least one selected from silicon oxide fine particles. (7) The above-mentioned item 1, wherein the organic polymer solid fine particles are at least one selected from a crosslinked polystyrene polymer, a crosslinked polymethacrylate polymer, a polyethylene polymer, and a polypropylene polymer. To the sixth
Item 14. The resin composition for optical three-dimensional modeling described in any one of Items above. (8) The whisker according to any one of (1) to (7), wherein the whisker comprises at least one of an aluminum borate compound, a basic magnesium sulfate compound, aluminum oxide, and a silicon oxide compound. An optical stereolithography resin composition. (9) The optical device as described in any one of (1) to (8) above, wherein the solid fine particles are treated with at least one or more silane coupling agents of aminosilane, epoxysilane, and acrylsilane. Resin composition for three-dimensional modeling. (10) The liquid crystal display device according to any one of the above items 1 to 3, wherein the liquid photocurable resin is mainly composed of an ethylenically unsaturated compound, and the solid fine particles are treated with an acrylic silane-based silane coupling agent. Item 10. The resin composition for optical three-dimensional modeling according to any one of Items 9 to 10. (11) The above-mentioned items 1 to 10, wherein the liquid photocurable resin is mainly composed of an epoxy-based compound, and the solid fine particles are treated with an epoxysilane-based silane coupling agent. The resin composition for optical three-dimensional modeling according to any one of the above. (12) The optical element according to any one of (1) to (11) above, wherein the organic polymer solid fine particles are polyethylene solid fine particles obtained by copolymerizing 1 to 10% by weight of an acrylic acid compound. A resin composition for three-dimensional modeling.

【0007】以下、本発明を更に詳細に説明すると、本
発明の光造形用樹脂組成物は、前述の如き構成を有する
ことにより造形取り扱い上好ましい粘度を有し、かつ長
時間安定した液状光造形用樹脂組成物を保持することが
でき、したがって、この組成物から得られる光学的立体
造形物は体積収縮率が小さく寸法精度に優れ、しかも十
分高い機械的特性及び耐熱性を有するものである。更に
本発明の光造形用樹脂組成物は、ウイスカーを含有した
ものでは、これから得られた光学的立体造形物は、寸法
精度に優れたものが得られるばかりでなく引張り強度、
引張り弾性率、曲げ強度、曲げ弾性率が顕著に向上し、
かつ耐熱性が改善される。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The stereolithography resin composition of the present invention, having the above-described constitution, has a preferable viscosity for molding and handling and has a stable liquid stereolithography for a long time. Therefore, the optical three-dimensional structure obtained from this composition has a small volume shrinkage, excellent dimensional accuracy, and has sufficiently high mechanical properties and heat resistance. Furthermore, the resin composition for stereolithography of the present invention, in which the whisker is contained, the optical three-dimensional molded article obtained therefrom has not only an excellent dimensional accuracy but also a tensile strength,
The tensile modulus, flexural strength and flexural modulus have been significantly improved,
And the heat resistance is improved.

【0008】本発明に使用される光学的立体造形用樹脂
組成物は、固体微粒子とウイスカーとの混合粒子を含有
することにより造形取り扱い上好ましい粘度を有し、か
つ長時間安定した液状光造形用樹脂組成物を保持するこ
とができ、その上、機械的剛性、耐熱性が優れると共に
体積収縮率が予想をはるかに越えて小さいものが得ら
れ、したがって寸法精度が一段と優れた立体造形物が得
られる。このことは本発明において、光学的立体造形物
の幅広い新規用途展開を可能とするものである。ここで
「有機高分子固体微粒子及びまたは無機固体微粒子を有
する」において、「及びまたは」とは有機高分子固体微
粒子と無機固体微粒子とが一緒に有する場合と有機高分
子固体微粒子と無機固体微粒子のうち、いづれかが単独
に有する場合との両方の態様の意味に使用している。
[0008] The resin composition for stereolithography used in the present invention has a favorable viscosity for molding handling by containing mixed particles of solid fine particles and whiskers and is stable for liquid stereolithography for a long time. The resin composition can be retained, and in addition, a three-dimensional structure with excellent mechanical rigidity and heat resistance and a volume shrinkage much smaller than expected can be obtained, and thus dimensional accuracy can be further improved. Can be This makes it possible to develop a wide range of new uses of optical three-dimensional objects in the present invention. Here, in “having organic polymer solid fine particles and / or inorganic solid fine particles”, “and / or” refers to the case where organic polymer solid fine particles and inorganic solid fine particles have together and the organic polymer solid fine particles and inorganic solid fine particles. Of these, it is used to mean both aspects of the case where either one has only one.

【0009】本発明に使用される有機高分子固体微粒子
及びまたは無機固体微粒子は、それぞれ平均粒径が3〜
70μmであり、好ましくは10〜60μmであり、更
に好ましくは15〜50μmの範囲である。またこの場
合、有機高分子固体微粒子と無機固体微粒子との粒径
は、同じものを使用しても異なったものを使用してもよ
く、好ましくは同程度の粒径のものがよい。これらの固
体微粒子の平均粒径が3μmより小さい場合にはいたず
らに樹脂粘度の増大がみられ、所望する割合に配合する
ことができず、また反面その平均粒径が70μmより大
きい場合には照射に際し活性エネルギーの散乱が起こり
造形物の精度が低下する。本発明に使用されるウイスカ
ーは、径(または幅)が0.3μm〜1μmであり、好
ましくは0.3μm〜0.7μmであり、また長さは1
0μm〜70μmであり、好ましくは20μm〜50μ
mの範囲である。更にアスペクト比は10〜100であ
り、好ましくは20〜70である。
The organic polymer solid fine particles and / or inorganic solid fine particles used in the present invention each have an average particle diameter of 3 to 3.
70 μm, preferably 10 to 60 μm, and more preferably 15 to 50 μm. In this case, the particle diameters of the organic polymer solid fine particles and the inorganic solid fine particles may be the same or different, and preferably have the same particle diameter. When the average particle diameter of these solid fine particles is smaller than 3 μm, the viscosity of the resin is unnecessarily increased, so that the resin cannot be blended in a desired ratio. At this time, scattering of active energy occurs, and the accuracy of the formed object is reduced. The whiskers used in the present invention have a diameter (or width) of 0.3 μm to 1 μm, preferably 0.3 μm to 0.7 μm, and a length of 1 μm.
0 μm to 70 μm, preferably 20 μm to 50 μm
m. Further, the aspect ratio is 10 to 100, preferably 20 to 70.

【0010】本発明に用いられるウイスカーのアスペク
ト比が10より小さい時は、ウイスカーを添加した場合
の本発明の効果、即ち特段の機械的強度の向上、体積収
縮率の低下効果が得られず、樹脂の粘度がいたずらに上
昇するのみであって好ましくない。また反面、ウイスカ
ーのアスペクト比が大きくなれば機械的強度の向上及び
体積収縮率の低下効果は期待されるが、アスペクト比が
100を越えるごとくあまり大きくなると、樹脂の粘度
が高くなり過ぎたりあるいは樹脂の流体弾性が高くなり
造形操作が困難になるばかりでなく同時に造形物の側面
精度が低下する。したがってアスペクト比の大きさには
限界があり、好ましくはアスペクト比は100以下、更
に好ましくは70以下である。本発明において、固体微
粒子とウイスカーとの混合比は、14〜1:6〜1であ
り、好ましくは12〜1:5〜1である。この範囲以外
のときはあまり好ましい結果が得られない。また本発明
に使用される有機高分子固体微粒子及びまたは無機固体
微粒子の配合割合は、それぞれ5〜70容量%であり、
好ましくは10〜55容量%である。これらの有機高分
子固体微粒子及びまたは無機固体微粒子の配合割合が、
それぞれ5容量%より少ない場合には本発明の効果が十
分発現されず、一方その配合割合が、70容量%を越え
る場合には、光学的立体造形用樹脂組成物の粘度が高く
なり過ぎ、その結果得られた造形物の機械的強度の低下
がみられ好ましくないばかりか造形操作上の困難性があ
り好ましくない。
When the aspect ratio of the whisker used in the present invention is smaller than 10, the effect of the present invention when the whisker is added, that is, a particular improvement in mechanical strength and a decrease in volume shrinkage cannot be obtained. It is not preferable because the viscosity of the resin simply increases unnecessarily. On the other hand, if the aspect ratio of the whisker increases, the effect of improving the mechanical strength and decreasing the volume shrinkage is expected, but if the aspect ratio becomes too large as the aspect ratio exceeds 100, the viscosity of the resin becomes too high or the resin becomes too high. Not only makes the molding operation difficult, but also reduces the lateral accuracy of the formed object. Therefore, the size of the aspect ratio is limited, and the aspect ratio is preferably 100 or less, more preferably 70 or less. In the present invention, the mixing ratio between the solid fine particles and the whiskers is 14 to 1: 6 to 1, preferably 12 to 1: 5 to 1. If it is outside this range, a very favorable result cannot be obtained. The compounding ratio of the organic polymer solid fine particles and / or the inorganic solid fine particles used in the present invention is 5 to 70% by volume, respectively.
Preferably it is 10 to 55% by volume. The compounding ratio of these organic polymer solid fine particles and or inorganic solid fine particles,
When the amount is less than 5% by volume, the effect of the present invention is not sufficiently exhibited. On the other hand, when the compounding ratio is more than 70% by volume, the viscosity of the optical three-dimensional modeling resin composition becomes too high. As a result, the mechanical strength of the obtained molded article is lowered, which is not only unfavorable but also involves difficulty in the shaping operation, which is not preferable.

【0011】本発明の光学的立体造形用樹脂組成物の粘
度は、有機高分子固体微粒子及びまたは無機固体微粒子
を用いる場合には、好ましくは5,000cps〜10
0,000cpsが目安となる。またウイスカーを用い
る場合には、本発明の光学的立体造形用樹脂組成物の粘
度は、前記固体微粒子を用いる場合に比べて低くてもよ
く、1,000cps以上であれば好ましく使用でき
る。本発明において、有機高分子固体微粒子と無機固体
微粒子との割合は、これらを混合する場合には、9:1
〜1:9の範囲で任意に調整することができる。好まし
くは8:2〜2:8である。本発明に使用されるウイス
カーの液状光硬化性樹脂に対する配合割合は、5〜30
容量%であり、好ましくは7〜20容量%である。この
ウイスカーの配合割合が、5容量%より少ない場合には
本発明の効果が十分発現されず、一方その配合割合が、
30容量%を越える場合には、光学的立体造形用樹脂組
成物の粘度が高くなり過ぎ、使用上困難をきたすばかり
でなく光の浸透が阻害され、造形操作上問題があり使用
することができない。
The viscosity of the resin composition for stereolithography of the present invention is preferably from 5,000 cps to 10 when organic fine solid particles and / or inorganic solid fine particles are used.
000 cps is a guide. In the case of using a whisker, the viscosity of the resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention may be lower than that in the case of using the solid fine particles, and the viscosity is preferably 1,000 cps or more. In the present invention, the ratio of the organic polymer solid fine particles to the inorganic solid fine particles is 9: 1 when these are mixed.
It can be adjusted arbitrarily in the range of 1 : 1: 9. Preferably it is 8: 2 to 2: 8. The mixing ratio of the whisker to the liquid photocurable resin used in the present invention is 5 to 30.
%, Preferably 7 to 20% by volume. When the mixing ratio of the whisker is less than 5% by volume, the effect of the present invention is not sufficiently exhibited, while the mixing ratio is
If it exceeds 30% by volume, the viscosity of the resin composition for optical three-dimensional modeling becomes too high, which causes not only difficulty in use but also impairment of light permeation, and there is a problem in the modeling operation, so that it cannot be used. .

【0012】本発明に用いられる有機高分子固体微粒子
としては、架橋ポリスチレン系高分子、架橋型ポリメタ
アクリレート系高分子、ポリエチレン系高分子、ポリプ
ロピレン系高分子等が好ましいものの代表として挙げら
れ、また本発明に用いられる無機固体微粒子としては、
ガラスビーズ、タルク微粒子、酸化珪素微粒子等がその
代表的例として挙げられるが、有機高分子固体微粒子及
び無機固体微粒子の例は、これらに限定されるものでは
なく、その他多くのものが用いられる。本発明に使用さ
れるウイスカーは、ホウ酸アルミニウム系化合物、水酸
化硫酸マグネシウム系化合物、酸化アルミニウム及び酸
化珪素系化合物の少なくとも1種以上からなり、好まし
くはホウ酸アルミニウム系化合物、水酸化硫酸マグネシ
ウム系化合物又は酸化アルミニウム系化合物である。本
発明においては、光学的立体造形用樹脂組成物、特に液
状光硬化性樹脂にウイスカーを含有するのが好ましい
が、更に前述の如き有機高分子固体微粒子及びまたは無
機固体微粒子を含有していてもよい。本発明に使用され
る有機高分子固体微粒子及びまたは無機固体微粒子ある
いはウイスカーは、シランカップリング剤によって処理
されたものを用いることが好ましく、このようなシラン
カップリング剤で処理した有機高分子固体微粒子及びま
たは無機固体微粒子あるいはウイスカーを用いるとき
は、特段機械的強度の優れた好ましいものが得られる。
As preferred organic polymer solid fine particles used in the present invention, preferred are cross-linked polystyrene-based polymers, cross-linked polymethacrylate-based polymers, polyethylene-based polymers, polypropylene-based polymers, and the like. As the inorganic solid fine particles used in the present invention,
Typical examples thereof include glass beads, talc fine particles, and silicon oxide fine particles, but examples of the organic polymer solid fine particles and the inorganic solid fine particles are not limited thereto, and many other types are used. The whiskers used in the present invention comprise at least one of aluminum borate-based compounds, magnesium hydroxide-based compounds, aluminum oxide and silicon oxide-based compounds, and are preferably aluminum borate-based compounds and magnesium hydroxide-based compounds. Compound or aluminum oxide-based compound. In the present invention, it is preferable to contain a whisker in the optical three-dimensional modeling resin composition, particularly the liquid photocurable resin, but it may further contain organic polymer solid fine particles and / or inorganic solid fine particles as described above. Good. The organic polymer solid fine particles and / or inorganic solid fine particles or whiskers used in the present invention are preferably those treated with a silane coupling agent, and the organic polymer solid fine particles treated with such a silane coupling agent are preferably used. And when inorganic fine particles or whiskers are used, preferable ones having particularly excellent mechanical strength can be obtained.

【0013】本発明に用いられるシランカップリング剤
としては、アミノシラン、エポキシシラン、アクリルシ
ラン等が好ましく用いられるが、このシランカップリン
グ剤の種類の効果は用いられる液状光硬化性樹脂によっ
て異なり、例えば液状光硬化性樹脂としてビニル系不飽
和化合物を用いる場合にはアクリルシラン系シランカッ
プリング剤が最も好ましく、また液状光硬化性樹脂とし
てエポキシ系化合物を用いる場合にはエポキシシラン系
シランカップリング剤を用いるのが最も効果的である。
更に有機高分子固体微粒子として、ポリエチレン系高分
子、ポリプロピレン系高分子等を用いる場合には、これ
らの固体微粒子を少なくとも1〜10重量%、好ましく
は5〜8重量%のアクリル酸系化合物を共重合したもの
を採用する方が好ましい結果を得ることができる。この
アクリル酸系化合物が1重量%より少ないときは、シラ
ンカップリング剤の処理により発現される機械的強度の
効果が殆どなく、またアクリル酸系化合物が10重量%
を越えても、効果上あまり変わらない。本発明に用いら
れる液状光硬化性樹脂は、重合性のビニル系化合物、エ
ポキシ系化合物等のいづれでもよく、単官能性化合物、
多官能性化合物のいづれのモノマー及びまたはオリゴマ
ーが用いられる。これらの単官能性化合物、多官能性化
合物は、特に限定されるものではなく、以下に液状光硬
化性樹脂の代表的なものを挙げる。
As the silane coupling agent used in the present invention, aminosilane, epoxy silane, acrylic silane and the like are preferably used. The effect of the type of the silane coupling agent differs depending on the liquid photocurable resin used. When a vinyl-based unsaturated compound is used as the liquid photocurable resin, an acrylsilane-based silane coupling agent is most preferable.When an epoxy-based compound is used as the liquid photocurable resin, an epoxysilane-based silane coupling agent is used. It is most effective to use.
Further, when a polyethylene-based polymer, a polypropylene-based polymer, or the like is used as the organic polymer solid fine particles, these solid fine particles are mixed with at least 1 to 10% by weight, preferably 5 to 8% by weight of an acrylic acid compound. The use of a polymerized product can provide more favorable results. When the amount of the acrylic acid compound is less than 1% by weight, there is almost no effect of the mechanical strength exhibited by the treatment with the silane coupling agent, and the amount of the acrylic acid compound is 10% by weight.
Beyond, the effect does not change much. The liquid photocurable resin used in the present invention may be any of a polymerizable vinyl compound, an epoxy compound, etc., a monofunctional compound,
Any monomer and / or oligomer of the polyfunctional compound may be used. These monofunctional compounds and polyfunctional compounds are not particularly limited, and typical examples of the liquid photocurable resin are given below.

【0014】〔重合性のビニル系化合物〕 1)単官能性化合物としては、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、ジシクロペンテニル
アクリレート、ボルニルアクリレート、ボルニルメタク
リレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒ
ドロキシプロピルアクリレート、プロピレングリコール
モノアクリレート、ビニルピロリドン、アクリルアミ
ド、酢酸ビニル、スチレン等が挙げられる。
[Polymerizable vinyl compound] 1) Monofunctional compounds include isobornyl acrylate, isobornyl methacrylate, dicyclopentenyl acrylate, bornyl acrylate, bornyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, -Hydroxypropyl acrylate, propylene glycol monoacrylate, vinyl pyrrolidone, acrylamide, vinyl acetate, styrene and the like.

【0015】2)多官能性化合物としては、トリメチロ
ールプロパントリアクリレート、エチレンオキサイド変
性トリメチロールプロパントリアクリレート、プロピレ
ンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレ
ート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレン
グリコールジアクリレート、テトラエチレングリコール
ジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレー
ト、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−
ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコ
ールジアクリレート、ジシクロペンテニルジアクリレー
ト、ポリエステルジアクリレート、ジアリルフタレート
等が挙げられる。かかる単官能性化合物及び/又は多官
能性化合物を1種以上を単独又は混合物の形で使用する
ことができる。
2) Examples of the polyfunctional compound include trimethylolpropane triacrylate, ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate, propylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, and tetraethylene glycol diacrylate. , Polyethylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-
Examples include hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, dicyclopentenyl diacrylate, polyester diacrylate, diallyl phthalate, and the like. One or more of such monofunctional compounds and / or polyfunctional compounds can be used alone or in the form of a mixture.

【0016】本発明に使用されるビニル系化合物の重合
開始剤としては、光重合開始剤及び熱重合開始剤が用い
られるが、光重合開始剤としては、2,2−ジメトキシ
−2−フェニルアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロ
ヘキシルフェニルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェ
ノン、キサントン、フルオレノン、ベズアルデヒド、フ
ルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カル
バゾール、3−メチルアセトフェノン、ミヒラーケトン
等が代表的なものとして挙げることができるが、これら
に限定されるものではなく、又これらの開始剤は1種ま
たは2種以上を組み合わせて使用することも出来る。更
に必要に応じてアミン系化合物等の増感剤を併用するこ
とも可能である。また熱重合開始剤としては、ベンゾイ
ルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゾエー
ト、ジクミルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキ
シジカーボネート、t−ブチルパ−オキサイド、アゾビ
スイソブチロニトリル等が代表的なものとして挙げるこ
とができる。本発明に使用される重合開始剤又は熱重合
開始剤の使用量は、ビニル系化合物に対してそれぞれ
0.1〜10重量%である。
As the polymerization initiator of the vinyl compound used in the present invention, a photopolymerization initiator and a thermal polymerization initiator are used. As the photopolymerization initiator, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone is used. , 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, acetophenone, benzophenone, xanthone, fluorenone, bezaldehyde, fluorene, anthraquinone, triphenylamine, carbazole, 3-methylacetophenone, Michler's ketone, and the like. The initiator is not limited, and these initiators can be used alone or in combination of two or more. If necessary, a sensitizer such as an amine compound can be used in combination. Typical examples of the thermal polymerization initiator include benzoyl peroxide, t-butylperoxybenzoate, dicumyl peroxide, diisopropylperoxydicarbonate, t-butylperoxide, azobisisobutyronitrile, and the like. be able to. The amount of the polymerization initiator or the thermal polymerization initiator used in the present invention is 0.1 to 10% by weight based on the vinyl compound.

【0017】〔エポキシ系化合物〕この代表的な例とし
ては、水素添加ビスフェノールAジグリシジルエーテ
ル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−
エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、2−(3,
4−エポキシシクロヘキシル−5,5−スピロ−3,4
−エポキシ)シクロヘキサン−m−ジオキサン、ビス
(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート
等が挙げられる。これらのエポキシ系化合物を用いる場
合には、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアン
チモネート等の光活性カチオン開始剤が用いられる。本
発明に用いられる液状光硬化性樹脂には、必要に応じ
て、レベリング剤、界面活性剤、有機高分子化合物、有
機可塑剤、前記以外の有機又は無機の固体微粒子等の充
填剤等を配合してもよい。
[Epoxy compounds] Typical examples thereof include hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-
Epoxycyclohexanecarboxylate, 2- (3,
4-epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4
-Epoxy) cyclohexane-m-dioxane, bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate and the like. When using these epoxy compounds, a photoactive cation initiator such as triphenylsulfonium hexafluoroantimonate is used. In the liquid photocurable resin used in the present invention, if necessary, a leveling agent, a surfactant, an organic polymer compound, an organic plasticizer, and other fillers such as organic or inorganic solid fine particles other than the above are blended. May be.

【0018】本発明に用いられる液状光硬化性樹脂に
は、有機高分子固体微粒子及びまたは無機固体微粒子を
任意の順序で配合することができ、必要に応じて他の成
分を配合してもよく、各成分の混合方法は特に限定され
るものではない。本発明の光学的立体造形用樹脂組成物
を光学的立体造形する場合に使用される光は目的に応じ
て紫外線、可視光線、赤外線、レーザー光等が用いられ
る。本発明の光学的立体造形用樹脂組成物に用いられる
光学的立体造形法の代表的な方法としては、液状である
この組成物に所望のパターンを有する硬化層が得られる
ように光を選択的に照射して硬化層を形成し、次いで該
硬化層に未硬化液状組成物を供給し、同様に光を照射し
て前記の硬化層と連続した硬化層を新たに形成する積層
操作を繰り返すことによって最終的に目的とする立体的
造形物を得る方法である。
The liquid photo-curable resin used in the present invention may contain organic polymer solid fine particles and / or inorganic solid fine particles in any order. Other components may be added as needed. The mixing method of each component is not particularly limited. The light used for optically three-dimensionally molding the resin composition for optical three-dimensional modeling of the present invention may be ultraviolet light, visible light, infrared light, laser light, or the like, depending on the purpose. As a typical method of the optical three-dimensional modeling method used for the optical three-dimensional modeling resin composition of the present invention, light is selectively applied so that a cured layer having a desired pattern is obtained in a liquid composition. To form a cured layer, and then supply the uncured liquid composition to the cured layer, and repeat the laminating operation of similarly irradiating light to newly form a cured layer continuous with the cured layer. Is a method of finally obtaining a target three-dimensional object.

【0019】[0019]

【作用】本発明の光造形用樹脂組成物は、固体微粒子と
ウイスカーとを併用したので、固体微粒子の沈降を防止
し、造形取り扱い上好ましい粘度を長時間維持すること
ができ、したがって液状光造形用樹脂組成物を安定に保
持することができる。更にこの組成物から得られる光学
的立体造形物は体積収縮率が小さく寸法精度に優れたも
のが得られるばかりでなく引張り強度、引張り弾性率、
曲げ強度、曲げ弾性率が顕著に向上し、かつ耐熱性が改
善される。
The resin composition for stereolithography of the present invention uses solid fine particles and whiskers in combination, so that sedimentation of the solid fine particles can be prevented, and a favorable viscosity for molding handling can be maintained for a long time. Resin composition for use can be stably held. Furthermore, the optical three-dimensional molded article obtained from this composition has not only a small volume shrinkage but excellent dimensional accuracy but also tensile strength, tensile elastic modulus,
Flexural strength and flexural modulus are significantly improved, and heat resistance is improved.

【0020】なお、本明細書における配合割合は、特に
断らないかぎり容量割合を示す。
The mixing ratio in the present specification indicates a volume ratio unless otherwise specified.

【実施例】次に実施例を挙げて更に詳しく説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.
The present invention is not limited to these.

【0021】合成例 (ウレタンアクリレートオリゴマーの合成)攪拌後、冷
却管及び側管付き滴下ロートを備えた5リットルの三口
フラスコにイソホロンジイソシアナートを3量化したI
PDIターポリマー(住友バイエル社製;ディスモジュ
ールZ−4372)1023gとジブチルスズラウレー
ト0.076gを仕込み、オイルバスで内温を65℃に
する。予め50℃に保温した側管付き滴下ロートにポリ
ネオペンチレンアジペート(旭電化社製;アデカニュー
エースY9−10)420.1gを仕込む。系内全体を
減圧にし、窒素ガスで常圧に戻す操作を繰り返し、脱気
および窒素置換を行う。系内全体を常圧にし、窒素雰囲
気中フラスコ内容物の温度を65℃に保ちながら内容物
を攪拌しながら滴下ロートより1時間を掛けてポリネオ
ペンチレンアジペートを滴下する。滴下後更に1時間内
容物を65℃に保ち攪拌下反応を継続する。フラスコ内
容物の温度を50℃に冷却した後、滴下ロートに2−ヒ
ドロキシエチルアクリレート254.5gにメチルヒド
ロキノン0.90gを均質に溶解混合した液を仕込み、
フラスコ内容物の温度が55℃を越えない範囲で素早く
滴下し、その後2時間攪拌下、反応を継続する。得られ
たウレタンアクリレートオリゴマーを内容物が暖かい内
にフラスコより取り出す。ここで得られたウレタンアク
リレートオリゴマーはIR及び元素分析の結果、以下の
構造式であることを確認した。
Synthesis Example (Synthesis of Urethane Acrylate Oligomer) After stirring, isophorone diisocyanate was trimerized in a 5-liter three-necked flask equipped with a cooling tube and a dropping funnel with side tubes.
1023 g of PDI terpolymer (manufactured by Sumitomo Bayer; Dismodule Z-4372) and 0.076 g of dibutyltin laurate are charged, and the internal temperature is adjusted to 65 ° C. in an oil bath. 420.1 g of polyneopentylene adipate (Adeka New Ace Y9-10; manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.) is charged into a dropping funnel with a side tube which is kept at 50 ° C. in advance. The operation of reducing the pressure in the entire system and returning to normal pressure with nitrogen gas is repeated to perform degassing and nitrogen replacement. The entire system is brought to normal pressure, and polyneopentyl adipate is added dropwise from a dropping funnel over 1 hour while stirring the contents in a nitrogen atmosphere while maintaining the contents of the flask at 65 ° C. After the addition, the content is maintained at 65 ° C. for another hour, and the reaction is continued with stirring. After cooling the temperature of the contents of the flask to 50 ° C., a liquid obtained by uniformly dissolving and mixing 0.90 g of methylhydroquinone in 254.5 g of 2-hydroxyethyl acrylate was added to the dropping funnel.
The temperature of the contents in the flask is dropped rapidly within a range not exceeding 55 ° C., and then the reaction is continued with stirring for 2 hours. The resulting urethane acrylate oligomer is taken out of the flask while the contents are warm. As a result of IR and elemental analysis, it was confirmed that the obtained urethane acrylate oligomer had the following structural formula.

【0022】[0022]

【化1】 Embedded image

【0023】ここでnは平均値が4であり、またRは以
下の基を表す。
Here, n has an average value of 4, and R represents the following groups.

【0024】[0024]

【化2】 Embedded image

【0025】実施例1 (光学的造形用組成物の調合)攪拌機、冷却管及び側管
付き滴下ロートを備えた5リットルの三口フラスコに合
成例で合成したウレタンアクリレート1320g、ポリ
エチレングリコール200ジアクリレート(ソマール社
製;サートマーSR259)1080g及びエトキシ変
性トリメチロールプロパントリアクリレート(ソマール
社製;サートマーSR454)480gを仕込み、内容
物を約1時間攪拌混合した。紫外線カットした環境下、
2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン(チ
バカイギー社製;イルガキュアー651)120gを添
加し、完全溶解するまで混合攪拌する。得られた樹脂組
成物にレベリング剤としてスーパーダインV201(竹
本油脂(株)製)14g及びアクリルシランカップリン
グ剤で処理した平均粒径30μmのガラスビーズ512
0g(樹脂組成物中40容量%)及びアクリルシランカ
ップリング剤で処理されたホウ酸アルミニウムウイスカ
ー(径0.5μm〜0.7μm、アスペクト比50〜7
0)(アルボレックスYS−4;四国化成工業(株)
製)1536g(10容量%)を添加し、一日中攪拌し
て脱泡した。得られた光造形用樹脂組成物の粘度は25
℃において40,000cpsであった。この光造形用
樹脂組成物の一部を試験管に採取し、樹脂の安定性をみ
た結果、約5日間安定した状態が維持され、組成物が分
離しないことを確認した。集束したArレーザー光(出
力500mW、波長368μm)を前記の如く調合した
光造形用樹脂組成物の表面に対して垂直に、所定のダン
ベル形状及び4.0mm×10.0mm×130mmの
矩形が得られるように照射した。得られた硬化物に付着
の樹脂液をイソプロピルアルコールで洗浄除去した後、
3KWの紫外線で10分間ポストキュアを行った。得ら
れた試験片をJIS規格6911に準拠して引っ張り特
性及び曲げ特性を測定した。また体積収縮率は液体樹脂
比重及び造形物樹脂比重を測定して求めた。以下、得ら
れた結果を表1に示した。
Example 1 (Preparation of composition for optical shaping) In a 5-liter three-necked flask equipped with a stirrer, a cooling tube and a dropping funnel equipped with a side tube, 1320 g of urethane acrylate synthesized in the synthesis example and polyethylene glycol 200 diacrylate ( 1080 g of Sartomer SR259 (manufactured by Somar) and 480 g of ethoxy-modified trimethylolpropane triacrylate (Sartomer SR454 manufactured by Somar) were charged and the contents were stirred and mixed for about 1 hour. Under the environment that cut ultraviolet rays,
120 g of 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (Circa Kaigie; Irgacure 651) is added, and mixed and stirred until completely dissolved. The resulting resin composition was treated with 14 g of Superdyne V201 (manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.) as a leveling agent and glass beads 512 having an average particle size of 30 μm treated with an acrylic silane coupling agent.
Aluminum borate whisker treated with 0 g (40% by volume in the resin composition) and an acrylic silane coupling agent (diameter 0.5 μm to 0.7 μm, aspect ratio 50 to 7)
0) (Arbolex YS-4; Shikoku Chemical Industry Co., Ltd.)
1536 g (10% by volume) was added, and the mixture was stirred and defoamed all day. The viscosity of the resin composition for stereolithography obtained is 25.
It was 40,000 cps at ° C. A part of the resin composition for stereolithography was collected in a test tube, and as a result of examining the stability of the resin, it was confirmed that a stable state was maintained for about 5 days and the composition did not separate. A predetermined dumbbell shape and a rectangle of 4.0 mm × 10.0 mm × 130 mm were obtained perpendicularly to the surface of the resin composition for stereolithography prepared by converging the focused Ar laser beam (output 500 mW, wavelength 368 μm) as described above. Irradiation. After washing and removing the resin liquid attached to the obtained cured product with isopropyl alcohol,
Post cure was performed for 10 minutes with 3 KW ultraviolet light. The tensile properties and bending properties of the obtained test pieces were measured in accordance with JIS standard 6911. The volume shrinkage was determined by measuring the specific gravity of the liquid resin and the specific gravity of the molded resin. Hereinafter, the obtained results are shown in Table 1.

【0026】比較例1 攪拌機、冷却管及び側管付き滴下ロートを備えた5リッ
トルの三口フラスコに合成例で合成したウレタンアクリ
レート1320g、ポリエチレングリコール200ジア
クリレート(ソマール社製;サートマーSR259)1
080g及びエトキシ変性トリメチロールプロパントリ
アクリレート(ソマール社製;サートマーSR454)
480gを仕込み、減圧脱気窒素置換した。内容物を5
0℃に加熱し、約1時間攪拌混合した。紫外線カットし
た環境下、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフ
ェノン(チバカイギー社製;イルガキュアー651)1
20gを添加し、完全溶解するまで混合攪拌する。得ら
れた光造形用樹脂組成物は25℃において1550cp
sであった。ここで得られた樹脂組成物を実施例1と同
様に試験片を作製し、各種の物性を測定した。その結果
を表1に示した。
Comparative Example 1 In a 5-liter three-necked flask equipped with a stirrer, a condenser tube and a dropping funnel with side tubes, 1320 g of urethane acrylate synthesized in the synthesis example and polyethylene glycol 200 diacrylate (manufactured by Somal; Sartomer SR259) 1
080 g and ethoxy-modified trimethylolpropane triacrylate (manufactured by Somar; Sartomer SR454)
480 g was charged and the atmosphere was replaced by degassing under reduced pressure. 5 contents
The mixture was heated to 0 ° C. and stirred and mixed for about 1 hour. 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenone (manufactured by Ciba Kaigie Co., Ltd .; Irgacure 651) 1 in an environment where ultraviolet rays are cut off
Add 20 g and mix and stir until completely dissolved. The resin composition for stereolithography obtained was 1550 cp at 25 ° C.
s. Test pieces were prepared from the resin composition obtained in the same manner as in Example 1, and various physical properties were measured. The results are shown in Table 1.

【0027】実施例2 実施例1で用いたガラスビーズに代えてアクリルシラン
カップリング剤で処理した平均粒径15μmの架橋ポリ
スチレンビーズ2253g(40容量%)を用いた以外
は、実施例1と同様にして光造形用樹脂組成物を調合し
た。樹脂粘度は25℃において48,000cpsであ
った。また実施例1と同様にして試験片を作製し、同様
に物性を測定した。その結果を表1に示した。
Example 2 In the same manner as in Example 1 except that 2253 g (40% by volume) of crosslinked polystyrene beads having an average particle size of 15 μm treated with an acrylic silane coupling agent was used instead of the glass beads used in Example 1. To prepare a stereolithographic resin composition. The resin viscosity was 48,000 cps at 25 ° C. A test piece was prepared in the same manner as in Example 1, and the physical properties were measured in the same manner. The results are shown in Table 1.

【0028】比較例2 実施例1に記載の光造形用樹脂組成物からアクリルシラ
ンカップリング剤で処理されたホウ酸アルミニウムウイ
スカーを除いた以外は、実施例1と同様にして光造形用
樹脂組成物を調合した。実施例1と同様に試験片を作製
し、各種の物性を測定した。その結果を表1に示した。
Comparative Example 2 A resin composition for stereolithography was prepared in the same manner as in Example 1 except that the aluminum borate whisker treated with the acrylic silane coupling agent was omitted from the resin composition for stereolithography described in Example 1. I mixed things. Test pieces were prepared in the same manner as in Example 1, and various physical properties were measured. The results are shown in Table 1.

【0029】実施例3 実施例1で用いたガラスビーズに代えてエポキシシラン
系シランカップリング剤で処理した平均粒径15μmの
ガラスビーズを用いた以外は、実施例1と同様にして光
造形用樹脂組成物を調合した。ウイスカーが添加されて
いるので、得られた樹脂組成物は分離することなく長期
間安定したものが得られた。
Example 3 The same procedure as in Example 1 was repeated except that glass beads having an average particle diameter of 15 μm treated with an epoxysilane-based silane coupling agent were used instead of the glass beads used in Example 1. A resin composition was prepared. Since the whiskers were added, the resulting resin composition was stable for a long time without separation.

【0030】実施例4 実施例1で用いたガラスビーズに代えて平均粒径15μ
mのシランカップリング剤未処理のガラスビーズを用い
た以外は、実施例1と同様にして光造形用樹脂組成物を
調合した。ウイスカーが添加されているので、得られた
樹脂組成物は分離することなく長期間安定したものが得
られた。
Example 4 An average particle size of 15 μm was used in place of the glass beads used in Example 1.
A resin composition for stereolithography was prepared in the same manner as in Example 1, except that m glass beads untreated with a silane coupling agent were used. Since the whiskers were added, the resulting resin composition was stable for a long time without separation.

【0031】実施例5 実施例1において用いたレベリング剤であるスーパーダ
インV201(竹村油脂(株)製)の使用量を7g及び
アクリルシランカップリング剤で処理した平均粒径30
μmのガラスビーズの使用量を714g(樹脂組成物中
10容量%)に代えて調合し、実施例1と同様にして一
日室温で攪拌脱泡した。ウイスカーが添加されているの
で、得られた樹脂組成物は分離することなく長期間安定
したものが得られた。
Example 5 The amount of Superdyne V201 (manufactured by Takemura Yushi Co., Ltd.) as the leveling agent used in Example 1 was 7 g, and the average particle size of the resin treated with an acrylic silane coupling agent was 30.
The mixture was prepared by changing the use amount of the glass beads of μm to 714 g (10% by volume in the resin composition), followed by stirring and defoaming at room temperature for one day in the same manner as in Example 1. Since the whiskers were added, the resulting resin composition was stable for a long time without separation.

【0032】実施例6 実施例2で用いた平均粒径15μmの架橋ポリスチレン
ビーズの代わりに平均粒径13μmの架橋ポリメタクリ
レート系ビーズ2826g(液状光硬化性樹脂組成物中
50容量%)を用いた以外は、実施例1と同様にして光
造形用樹脂組成物を調合した。ウイスカーが添加されて
いるので、得られた樹脂組成物は分離することなく長期
間安定したものが得られた。
Example 6 In place of the crosslinked polystyrene beads having an average particle diameter of 15 μm used in Example 2, 2826 g of crosslinked polymethacrylate beads having an average particle diameter of 13 μm (50% by volume in the liquid photocurable resin composition) were used. Except for the above, a stereolithography resin composition was prepared in the same manner as in Example 1. Since the whiskers were added, the resulting resin composition was stable for a long time without separation.

【0033】実施例7 実施例2で用いた平均粒径15μmの架橋ポリスチレン
ビーズの代わりに平均粒径30μmのポリエチレンビー
ズ2358g(液状光硬化性樹脂組成物中50容量%)
を用いた以外は、実施例1と同様にして光造形用樹脂組
成物を調合した。ウイスカーが添加されているので、得
られた樹脂組成物は分離することなく長期間安定したも
のが得られた。
Example 7 Instead of the crosslinked polystyrene beads having an average particle size of 15 μm used in Example 2, 2358 g of polyethylene beads having an average particle size of 30 μm (50% by volume in the liquid photocurable resin composition)
A resin composition for stereolithography was prepared in the same manner as in Example 1, except for using. Since the whiskers were added, the resulting resin composition was stable for a long time without separation.

【0034】実施例8 実施例7で用いた平均粒径30μmのポリエチレンビー
ズの代わりに平均粒径6μmのポリエチレンビーズ23
58g(液状光硬化性樹脂組成物中50容量%)を用い
た以外は、実施例1と同様にして光造形用樹脂組成物を
調合した。ウイスカーが添加されているので、得られた
樹脂組成物は分離することなく長期間安定したものが得
られた。
Example 8 Polyethylene beads 23 having an average particle diameter of 6 μm were used in place of the polyethylene beads having an average particle diameter of 30 μm used in Example 7.
A resin composition for stereolithography was prepared in the same manner as in Example 1 except that 58 g (50% by volume in the liquid photocurable resin composition) was used. Since the whiskers were added, the resulting resin composition was stable for a long time without separation.

【0035】実施例9 実施例8で用いた平均粒径30μmのポリエチレンビー
ズの代わりに平均粒径10μmの、アクリル酸を6重量
%共重合したポリエチレンビーズ2358g(液状光硬
化性樹脂組成物中50容量%)を用いた以外は、実施例
1と同様にして光造形用樹脂組成物を調合した。ウイス
カーが添加されているので、得られた樹脂組成物は分離
することなく長期間安定したものが得られた。
Example 9 In place of the polyethylene beads having an average particle diameter of 30 μm used in Example 8, 2358 g of polyethylene beads having an average particle diameter of 10 μm and copolymerized with 6% by weight of acrylic acid (50% in the liquid photocurable resin composition) were used. Except for using volume%), a resin composition for stereolithography was prepared in the same manner as in Example 1. Since the whiskers were added, the resulting resin composition was stable for a long time without separation.

【0036】実施例10 実施例9で用いた平均粒径10μmの、アクリル酸を6
重量%共重合したポリエチレンビーズの代わりにアクリ
ルシラン系シランカップリング剤で処理した平均粒径1
0μmのアクリル酸を6重量%共重合したポリエチレン
ビーズ2358g(液状光硬化性樹脂組成物中50容量
%)を用いた以外は、実施例1と同様にして光造形用樹
脂組成物を調合した。ウイスカーが添加されているの
で、得られた樹脂組成物は分離することなく長期間安定
したものが得られた。
Example 10 The acrylic acid having an average particle diameter of 10 μm used in Example 9
Average particle size 1 treated with an acrylic silane-based silane coupling agent instead of polyethylene beads copolymerized by weight%
A resin composition for stereolithography was prepared in the same manner as in Example 1, except that 2358 g of polyethylene beads (50% by volume in the liquid photocurable resin composition) obtained by copolymerizing 6 μ% by weight of acrylic acid of 0 μm was used. Since the whiskers were added, the resulting resin composition was stable for a long time without separation.

【0037】実施例11 実施例2で用いた平均粒径15μmの架橋ポリスチレン
ビーズの代わりにアクリルシラン系シランカップリング
剤で処理した平均粒径15μmの架橋ポリスチレンビー
ズ2826g(液状光硬化性樹脂組成物中50容量%)
を用いた以外は、実施例1と同様にして光造形用樹脂組
成物を調合した。ウイスカーが添加されているので、得
られた樹脂組成物は分離することなく長期間安定したも
のが得られた。
Example 11 In place of the crosslinked polystyrene beads having an average particle size of 15 μm used in Example 2, 2826 g of crosslinked polystyrene beads having an average particle size of 15 μm treated with an acrylsilane-based silane coupling agent (liquid photocurable resin composition) 50% by volume)
A resin composition for stereolithography was prepared in the same manner as in Example 1, except for using. Since the whiskers were added, the resulting resin composition was stable for a long time without separation.

【0038】実施例12 実施例6で用いた平均粒径13μmの架橋ポリメタクリ
レート系ビーズの代わりにアクリルシラン系シランカッ
プリング剤で処理した平均粒径20μmの架橋ポリメタ
クリレート系ビーズ2826g(液状光硬化性樹脂組成
物中50容量%)を用いた以外は、実施例1と同様にし
て光造形用樹脂組成物を調合した。ウイスカーが添加さ
れているので、得られた樹脂組成物は分離することなく
長期間安定したものが得られた。またウイスカーとし
て、塩基性硫酸マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化
珪素をそれぞれ使用した場合も、同様に優れた効果を得
ることができた。
Example 12 Instead of the crosslinked polymethacrylate beads having an average particle diameter of 13 μm used in Example 6, 2826 g of crosslinked polymethacrylate beads having an average particle diameter of 20 μm treated with an acrylsilane silane coupling agent (liquid photocuring) Except for using 50% by volume of the conductive resin composition), to prepare a resin composition for stereolithography in the same manner as in Example 1. Since the whiskers were added, the resulting resin composition was stable for a long time without separation. Similarly, when basic magnesium sulfate, aluminum oxide, and silicon oxide were used as whiskers, excellent effects could be obtained.

【0039】比較例3 比較例1で得られた光造形用樹脂組成物にレベリング剤
としてスーパーダインV201(竹本油脂(株)製)1
4g及びアクリルシランカップリング剤で処理したホウ
酸アルミニウムウイスカー(径0.5μm〜0.7μ
m、アスペクト比50〜70)(アルボレックスYS−
4:四国化成工業(株)製)を1360g(樹脂組成物
中15容量%)添加し、一日室温で攪拌脱泡した。得ら
れた光造形用樹脂組成物の粘度は25℃において10,
600cpsであった。ここで得られた樹脂組成物を実
施例1と同様に試験片を作製し、各種の物性を測定し
た。その結果を表1に示した。
Comparative Example 3 Superdyne V201 (manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.) was used as a leveling agent in the stereolithographic resin composition obtained in Comparative Example 1.
Aluminum borate whiskers (diameter 0.5 μm to 0.7 μm) treated with 4 g and an acrylic silane coupling agent
m, aspect ratio 50-70) (Albolex YS-
4: 1360 g (15% by volume in the resin composition) of Shikoku Chemical Industry Co., Ltd.) was added, followed by stirring and defoaming at room temperature for one day. The viscosity of the obtained resin composition for stereolithography was 10, at 25 ° C.
It was 600 cps. Test pieces were prepared from the resin composition obtained in the same manner as in Example 1, and various physical properties were measured. The results are shown in Table 1.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】表1から明らかなように、本発明の実施例
の造形物の体積収縮率は、比較例1に比べて遙に小さい
ものが得られ、体積収縮率が大幅に改良されていること
がわかる。また引張り弾性率及び曲げ弾性率が顕著に向
上している。これに対して比較例1乃至3では体積収縮
率が大きく寸法精度がよくないことがわかる。更に比較
例3では各物性は優れているが、体積収縮率が大きく寸
法精度がよくないことがわかるが、本発明の実施例1で
は、体積収縮率が遙に小さい。
As is clear from Table 1, the volume shrinkage of the molded article of the example of the present invention was much smaller than that of Comparative Example 1, and the volume shrinkage was greatly improved. I understand. Further, the tensile modulus and the flexural modulus are remarkably improved. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, it can be seen that the volume shrinkage is large and the dimensional accuracy is not good. Further, although each physical property is excellent in Comparative Example 3, it is understood that the volume shrinkage is large and the dimensional accuracy is not good, but in Example 1 of the present invention, the volume shrinkage is much smaller.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明では、液状光硬化性樹脂に固体微
粒子とウイスカーとを併用したので、体積収縮率が小さ
く、また他の物性も優れているので、実用性に富んだ優
れた光造形物が得られる。
According to the present invention, since the liquid photocurable resin is used in combination with the solid fine particles and the whiskers, the volume shrinkage is small and other physical properties are also excellent. Things are obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08K 7/16 C08K 7/16 C08L 101/00 C08L 101/00 G03F 7/027 G03F 7/027 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C08K 7/16 C08K 7/16 C08L 101/00 C08L 101/00 G03F 7/027 G03F 7/027

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】液状光硬化性樹脂に、固体微粒子とウイス
カーの割合が14〜1:6〜1である固体微粒子及びウ
イスカーを含有せしめたことを特徴とする光学的立体造
形用樹脂組成物。
An optical three-dimensional molding resin composition comprising a liquid photocurable resin containing solid fine particles and whiskers having a ratio of solid fine particles to whiskers of 14: 1 to 6: 1.
【請求項2】液状光硬化性樹脂に、平均粒径3〜70μ
mの固体微粒子及び径0.3μm〜1μm、)長さ10
μm〜70μm、アスペスト比10〜100からなるウ
ィスカーを含有せめたことを特徴とする光学的立体造形
用樹脂組成物。
2. The liquid photocurable resin has an average particle size of 3 to 70 μm.
m solid fine particles and a diameter of 0.3 μm to 1 μm,) a length of 10
A resin composition for optical three-dimensional modeling, characterized by containing whiskers having a thickness of from 70 to 70 [mu] m and an aspect ratio of from 10 to 100.
【請求項3】固体微粒子が無機固体微粒子及び/又は有
機高分子固体微粒子である請求項1又は請求項2に記載
の光学的造形用樹脂組成物。
3. The resin composition for optical shaping according to claim 1, wherein the solid fine particles are inorganic solid fine particles and / or organic polymer solid fine particles.
【請求項4】固体微粒子がガラスビーズ、タルク微粒
子、酸化珪素微粒子から選択された少なくとも1種の無
機固体微粒子を含有する請求項1〜請求項3のいずれか
の1項に記載の光学的立体造形用樹脂組成物。
4. The optical solid according to claim 1, wherein the solid fine particles contain at least one kind of inorganic solid fine particles selected from glass beads, talc fine particles, and silicon oxide fine particles. A molding resin composition.
【請求項5】ウイスカーがホウ酸アルミニウム系化合
物、塩基性硫酸マグネシウム系化合物、酸化アルミニウ
ム系高分子及び酸化珪素系化合物の少なくとも1種であ
る請求項1〜請求項4のいずれかの1項に記載の光学的
立体造形用樹脂組成物。
5. The whisker according to claim 1, wherein the whisker is at least one of an aluminum borate compound, a basic magnesium sulfate compound, an aluminum oxide polymer and a silicon oxide compound. The resin composition for optical three-dimensional modeling according to the above.
【請求項6】固体微粒子がアミノシラン、エポキシシラ
ン、アクリルシランの少なくとも1種以上のシランカッ
プリング剤で処理したものである請求項1〜請求項5の
いずれかの1項に記載の光学的立体造形用樹脂組成物。
6. The optical solid according to claim 1, wherein the solid fine particles have been treated with at least one or more silane coupling agents of aminosilane, epoxysilane, and acrylsilane. A molding resin composition.
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