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JPH0586149A - 光立体成形用樹脂組成物並びに立体成形体の形成方法 - Google Patents

光立体成形用樹脂組成物並びに立体成形体の形成方法

Info

Publication number
JPH0586149A
JPH0586149A JP25151291A JP25151291A JPH0586149A JP H0586149 A JPH0586149 A JP H0586149A JP 25151291 A JP25151291 A JP 25151291A JP 25151291 A JP25151291 A JP 25151291A JP H0586149 A JPH0586149 A JP H0586149A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin composition
compound
photocurable resin
acid
polymerization initiator
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP25151291A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahisa Michihashi
孝久 道端
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.)
ICI Japan Ltd
Original Assignee
ICI Japan 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 ICI Japan Ltd filed Critical ICI Japan Ltd
Priority to JP25151291A priority Critical patent/JPH0586149A/ja
Priority to EP92308452A priority patent/EP0535828A1/en
Priority to CA 2079124 priority patent/CA2079124A1/en
Publication of JPH0586149A publication Critical patent/JPH0586149A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/09Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/091Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers characterised by antireflection means or light filtering or absorbing means, e.g. anti-halation, contrast enhancement
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0037Production of three-dimensional images
    • GPHYSICS
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    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • G03F7/031Organic compounds not covered by group G03F7/029

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 (イ)1分子中に重合能を有する不飽和結合
を少なくとも1個有する化合物と光ラジカル重合開始剤
を含有する光硬化性樹脂組成物、または(ロ)カチオン
重合性化合物と光カチオン重合開始剤とを含有する光硬
化性樹脂組成物、または(ハ)(イ)と(ロ)に示され
る化合物と重合開始剤とをそれぞれ少なくとも1種ずつ
含有する光硬化性樹脂組成物に吸収極大が400nm乃
至600nmの波長範囲にある化合物を、前記組成物の
硬化深度を0.5mm以下とすることができる量含有さ
せることを特徴とする光立体成形用樹脂組成物並びに該
組成物に450nm乃至550nmの範囲内の波長を有
する光を照射することを特徴とする立体成形体の形成方
。 【効果】 従来技術より優れた制御性があり、実用価値
のある光立体成形用樹脂組成物であり、並びに立体成形
体の光照射による形成方法である

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、活性エネルギー線に対
して高い感度を示す光硬化性樹脂からなる3次元成形用
の材料に関する。即ち、液状光硬化性樹脂にレーザビー
ム光学系を用いて選択的な露光硬化を行い、3次元立体
情報を表示する立体形状を形成させる液状光硬化性樹脂
の硬化深度を改善し、高い寸法精度を持つ成形物を形成
できる光立体成形用樹脂組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光硬化性樹脂組成物を用い、レーザビー
ム照射による露光によって3次元的な立体情報を表示す
る立体形状を形成する方法として、昇降可能な副走査台
上に設置された容器内に、形成すべき立体形状を複数個
の輪切りに分割した1層分に対応する液状光硬化性樹脂
組成物を供給し、その樹脂表面に照射するレーザビーム
の焦点を副走査台の微調整により調節し、レーザビーム
を照射し、一定のパターン形成後、副走査台を下降さ
せ、露光硬化させた光硬化性樹脂組成物の上に更に該液
状光硬化性樹脂組成物を供給し、以後同様にレーザビー
ム照射による露光硬化を行う、即ち、この立体形状の輪
切りの1層分毎の硬化操作を繰り返し、パターン化を行
い、3次元の成形物を順次形成していく方法がある。
【0003】従来、上記の操作方法には、紫外線硬化性
樹脂組成物が用いられており、レーザビーム光源として
は、紫外線光源であるヘリウム・カドミウムレーザが用
いられている。しかし、紫外線の取り扱いには、人体に
対する影響など十分な注意が必要であり、光源として、
より安全でかつ装置が安価で高出力が得られるアルゴン
イオンレーザによる可視光線を用いる方法も検討され、
実用化されている。
【0004】可視光線を用いる照射、露光硬化システム
には、硬化深度等、精度に関する問題があった。(硬化
深度とは、光を照射した際に光硬化性樹脂組成物が硬化
する厚み(深さ)を意味する。)上記の光成形技術で
は、立体形状の輪切りの1層分を意味するステップ幅以
下に硬化深度精度を制御する必要があり、該ステップ幅
は通常100μm程度であるので、硬化深度精度もまた
100μm以下にしなければならないが、一般に可視光
線領域の光ラジカル重合開始剤や光カチオン重合開始剤
は、紫外線領域の光ラジカル重合開始剤や光カチオン重
合開始剤と比較して、その吸光係数が小さくまた樹脂へ
の溶解性にも限度があるため、硬化深度が、1.0mm
以上となり、成形の寸法精度が著しく減じるため目的と
した精度を持った立体形状が得られないという問題があ
った。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの従
来技術が有していた問題を解消し、硬化深度を0.5m
m以下に改善した、可視光線露光による立体形状形成性
の光硬化性樹脂組成物を提供せんとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記のよ
うな課題を解決すべく種々研究した結果、ある種の化合
物を光硬化性樹脂組成物に添加することが、問題解決に
極めて有効であることを見出し本発明を完成した。
【0007】即ち、本発明者等は、吸収極大が400n
mないし600nmの範囲内にある化合物を光硬化性樹
脂組成物に添加して分散または溶解させることにより、
該光硬化性樹脂組成物の硬化深度を調節することがで
き、450nm乃至550nmの範囲内にある所望の波
長の照射光によって該化合物を含有させた光硬化性樹脂
組成物の硬化深度を0.5mm以下の所望の値に調節す
ることができることを見出し本発明を完成した。
【0008】本発明は、以下に定義する光硬化性樹脂組
成物において、吸収極大が400nm乃至600nmの
波長範囲にある化合物を含有させることにより450n
m乃至550nmの任意の照射光に対する該組成物の効
果深度を0.5mm以下とすることを特徴とする光立体
成形用樹脂組成物である。
【0009】(イ)1分子中に重合能を有する不飽和結
合を少なくとも1個有する化合物と光ラジカル重合開始
剤を含有する光硬化性樹脂組成物、または(ロ)カチオ
ン重合性化合物と光カチオン重合開始剤とを含有する光
硬化性樹脂組成物、または(ハ)(イ)と(ロ)に示さ
れる化合物と重合開始剤とをそれぞれ少なくとも1種含
有する光硬化性樹脂組成物。
【0010】本発明でいう吸収極大が400nm乃至6
00nmの波長範囲にある化合物(以下、色素と称す
る。)は、本発明の光硬化性樹脂組成物に対して溶解性
が良好なものであれば、特に限定されないが、例えば、
キサンテン系、アントラキノン系及びジアゾニウム系の
色素などがこれに相当する。
【0011】これらの好適な具体例を挙げれば、2′,
7′−ジクロロフルオレセイン、クロマズロールS、エ
リスロシンB、メチルエオシン、メルブロミン、ディス
パーズオレンジ11、ニュークリアファーストレッド、
1−メチル−1−アミノアントラキノン、ディスパーズ
オレンジ1、ディスパーズオレンジ3、ディスパーズオ
レンジ13、ディスパーズオレンジ25、ディスパーズ
レッド1、ディスパーズレッド13、ディスパーズイエ
ロー3等である。
【0012】また、これらの化合物が、光増感作用を有
し光増感剤としても作用する場合は、本発明組成物の光
重合特性を高めることができ、通常、更に好ましい結果
を与えるものである。
【0013】本発明において使用される1分子中に重合
能を有する不飽和結合を少なくとも1個有する化合物と
しては、例えば下記のものを挙げることができる。
【0014】(1)不飽和ポリエステル化合物 不飽和酸及びカルボン酸またはその酸無水物とグリコー
ルとからなる系を直接エステル化して得られるもの。各
成分としては、次のようなものが例示できる。不飽和
酸:無水マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコ
ン酸;飽和酸:無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタ
ル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フ
タル酸、こはく酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシ
ン酸、テトラクロロ無水フタル酸、エンドメチレンテト
ラヒドロ無水フタル酸;グリコール:エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、1,4−ブチレングリコー
ル、1,3−ブチレングリコール、2,3−ブチレング
リコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコ
ール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオ
ール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチレングリ
コール、水素化ビスフェノールA、グリセリン、トリメ
チロールアリルエーテル、グリセリンモノアリルエーテ
ル (2)ポリエステル−アクリレート化合物 多価アルコール及び多塩基酸またはその酸無水物とアク
リル酸とからなる系を触媒の存在下で直接エステル化し
て得られるもの。各成分としては、次のようなものが例
示できる。
【0015】多価アルコール:エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピ
レングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,3
−ブチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、ネ
オペンチレングリコール、水素化ビスフェノールA、グ
リセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリト
ール、ジペンタエリスリトール;多塩基酸:無水フタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロ無水フ
タル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、こはく酸、アジピ
ン酸、アゼライン酸、セバシン酸 (3)ウレタン−アクリレート化合物 2−ヒドロキシエチルアクリレート等の不飽和アルコー
ル、ポリエステルポリオール及びポリエーテルポリオー
ル等とジイソイアネートとからなる系を反応させて得ら
れるもの。各成分としては、次のようなものが例示でき
る。
【0016】ポリエステルポリオール:上記(2)の多
価アルコール、多塩基酸からなるポリエステルポリオー
ル、ポリカプロラクトンポリオール; ポリエーテルポリオール:ポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコー
ル ジイソシアネート:トルイジンジイソシアネート、4,
4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチ
レンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート (4)エポキシ−アクリレート化合物 1分子中にエポキシ基を少なくとも2個有するビスフェ
ノールジグリシジルエーテル型、ジグリシジルエステル
型、脂環式エポキシ化合物等とアクリル酸との反応生成
物。各エポキシ化合物の具体例としては、次のようなも
のを例示できる。
【0017】ビスフェノールジグリシジンエーテル型:
【0018】
【0019】(但し、式中n=0〜12)例、シェル社
製、エピコート827、エピコート828、エピコート
1001ジグリシジルエステル型:
【0020】
【0021】(但し、式中n=0〜12)例,チバガイ
ギー社製、アラルダイトCY−175、アラルダイトC
Y−176 脂環式エポキシ化合物 3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3′,4′−
シクロヘキシルカルボキシレート
【0022】
【0023】(5)不飽和アクリレート系化合物 不飽和スピロアセタールと2−ヒドロキシエチルアクリ
レート等の不飽和アルコールとを飽和多価アルコールま
たはポリエステルポリオールで変成するか、あるいは変
成せずに反応して得られるもの。これらの不飽和化合物
は、1分子中に少なくとも1個、好ましくは2個以上の
不飽和基を有するオリゴマーまたはポリマーを主成分と
するものである。
【0024】本発明の光硬化性樹脂組成物に添加される
光ラジカル重合開始剤としては、α−ケトカルボニル化
合物、チオキサントン化合物、アントラキノン化合物、
アシルホスフィンオキシド化合物、オニウム塩等を挙げ
ることができる。
【0025】α−ケトカルボニル化合物としては、α−
ジケトン、α−ケトアルデヒド、α−ケトカルボン酸、
α−ケトカルボン酸エステル等を例示することができ
る。更に具体的には、ジアセチル、2,3−ペンタジオ
ン、2,3−ヘキサジオン、ベンジル、4,4′−ジメ
トキシベンジル、4,4′−ジエトキシベンジル、4,
4′−オキシベンジル、4,4′−ジクロロベンジル、
4−ニトロベンジル、α−ナフチル、β−ナフチル、カ
ンファーキノン、1,2−シクロヘキサンジオンなどの
α−ジケトン、メチルグリオキザール、フェニルグリオ
キザールなどのα−ケトアルデヒド、ピルビン酸、ベン
ゾイルギ酸、フェニルピルビン酸、ピルビン酸メチル、
ベンゾイルギ酸エチル、フェニルピルビン酸メチル、フ
ェニルピルビン酸ブチル等を例示することができる。こ
れらのα−ケトカルボニル化合物のうちでは安定性等の
面からα−ジケトンを使用することが好ましい。α−ジ
ケトンのうちではジアセチル、ベンジル、カンファーキ
ノンが好ましい。
【0026】チオキサントン、又はアントラキノ化合物
としては、下記一般式で示される種々の化合物を例示す
ることができる。
【0027】
【0028】(式中、VはS又はC=Oを表す。X、
Y、Z及びWはそれぞれ独立して水素;ハロゲン;ヒド
ロキシ及び/又はハロゲンで置換されていてもよいC1
〜C12のアルキル;C1 〜C8 のアルコキシ;ベンジル
オキシ;アリルオキシ;不飽和二重結合を有していても
良いC1 〜C18のアシルオキシ;ヒドロキシ及び/又は
ハロゲンで置換されていてもよい(C1 〜C8 )−アル
コキシカルボニル;グリシジルオキシカルボニル;アリ
ルオキシカルボニル;ビニルオキシカルボニル;シクロ
ヘキシル;フェニル又はフェノキシを表す。)アシルホ
スフィンオキシド化合物としては、下記一般式で示され
る、種々の化合物を例示することができる。
【0029】
【0030】(式中、R1 はベンゼン及びその誘導体、
例えばクロロベンゼン等のハロゲン化ベンゼン、メチル
ベンゼン等、R2 、R3 はC1 〜C12のアルキル、C1
〜C12のアルコキシ又はベンゼン及びその誘導体、例え
ばクロロベンゼン等のハロゲン化ベンゼン、メチルベン
ゼン等を示す。R2 、R3 は同一又は異なっていてもよ
い。)オニウム塩としては、下記一般式で示される一群
の複塩を挙げることができる。
【0031】〔RaZ′〕+c〔MX′b-c (式中、カチオンはオニウムであり、Z′はS、Se、
Te、P、As、Sb、Bi、O、ハロゲン(例えば
I、Br、Cl)、N=NでありRは単数又は同一でも
異なっていても良い複数の有機の基であり、aは該有機
の基の炭素原子末端の結合の総数であり、cはaとZ′
の原子価の和(但し、Z′の原子価が負のときは差)で
ある。Mは、ハロゲン化物錯体の中心原子である金属又
は半金属であり、例えばB、P、As、Sb、Fe、S
n、Bi、Al、Ca、In、Ti、Zn、Sc、V、
Cr、Mn、Co等であり、X′はハロゲンであり,c
はハロゲン化物錯体イオンの正味の電荷であり、lはハ
ロゲン化物錯体イオン中のハロゲン原子の数である。)
上記一般式の陰イオンMX′b の具体例としては、テト
ラフルオロボレート(BF4- 、ヘキサフルオロホス
フェート(PF6- 、ヘキサフルオロアンチモネート
(SbF6- 、ヘキサンフルオロアルセネート(As
6- 、ヘキサクロロアンチモネート(SbCl6
- 等が挙げられる。
【0032】更に一般式MX′b (OH)- で表される
陰イオンも用いることができる。又、その他の陰イオン
としては、過塩素酸イオン(ClO4- 、トリフルオ
ロメチル亜硫酸イオン(CF3 SO3- 、フルオロス
ルホン酸イオン(FSO3- 、トルエンスルホン酸陰
イオン、トリニトロベンゼンスルホン酸陰イオン等が挙
げられる。
【0033】このようなオニウム塩の中でも特に芳香族
オニウム塩を光カチオン重合開始剤として使用するの
が、特に有効であり、中でも特開昭50−151996
号、特開昭50−158680号公報等に記載のハロニ
ウム塩、特開昭50−151997号、特開昭52−8
0899号、特開昭56−55420号、特開昭55−
125105号公報に記載のVIA族芳香族オニウム塩、
特開昭50−168698号公報等に記載のVA族芳香
族オニウム塩、特開昭56−8428号、特開昭56−
149402号、特開昭57−192429号公報等に
記載のオキソスルホキソニウム塩、特公昭49−170
40号公報等に記載のチオピリリウム塩等が好ましい。
又、鉄/アレン錯体やアルミニウム錯体/光分解ケイ素
化合物系重合開始剤も挙げることができる。
【0034】又、これら光ラジカル重合開始剤の効率を
上げる目的でアミン類を併用する場合もある。
【0035】本発明の光硬化性樹脂組成物に配合される
アミン類は、脂肪族系アミン、脂環族系アミン、芳香族
系アミンのいずれであってもよく、また第一アミン、第
二アミン、第三アミンのいずれであって差しつかえない
が、芳香族系アミンであることが好ましく、特に第三ア
ミンが好適に使用される。アミン類として具体的には、
トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルア
ミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリ
オクチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、
ジブチルアミン、ジヘキシルアミン、ブチルアミン、ヘ
キシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシ
ルアミン等の脂肪族系アミン、トリシクロヘキシルアミ
ン、ジシクロヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン等
の脂環族系アミン、アニリン、トルイジン、キシリジ
ン、フェニレンジアミン、N,N−ジメチルアニリン、
N,N−ジエチルアニリン、N,N−ジ(β−ヒドロキ
シエチル)アニリン、N,N−ジメチルトルイジン、
N,N−ジエチルトルイジン、N,N−ジメチルアニシ
ジン、N,N−ジエチルアニシジン、N,N−ジメチル
−t−ブチルアニリン、N,N−ジエチル−t−ブチル
アニリン、N,N−ジメチル−p−クロロアニリン、ジ
フェニルアミン、N,N−ビス(β−ヒドロキシエチ
ル)−p−トルイジン、4−ジメチルアミノ安息香酸、
4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミ
ノベンズアルデヒド、4−ジエチルアミノ安息香酸、4
−ジエチルアミノ安息香酸メチル、N,N−ジメチル−
p−シアノアニリン、N,N−ジメチル−p−ブロモア
ニリン等の芳香族アミンを例示することができる。これ
らの中では芳香族第三アミンが好ましく、特にN,N−
ジ(β−ヒドロキシエチル)アニリン、N,N−ジメチ
ルアニリン、N,N−ビス(β−ヒドロキシエチル)−
p−トルイジン、N,N−ジメチル−p−トルイジン、
N,N−ジメチル安息香酸、N,N−ジエチル安息香酸
等が好適に用いられる。この他、2,4,6−トリス
(トリクロロメチル)−s−トリアジン及びその誘導
体、1,4,5,6,7,7−ヘキサクロロ−5−ノル
ボルネン−2,3−ジカルボキシリックアンヒロリド等
に代表されるハロゲン化物、1,3−ジ(t−ブチルジ
オキシカルボニル)ベンゼンや3,3′,4,4′−テ
トラキス(t−ブチルジオキシカルボニル)ベンゾフェ
ノン等に代表される過酸化物。ベンゾフェノン、キサン
トン等に代表される光酸化物、ヨードニウム、スルホニ
ウム、鉄−アレーン錯体に代表されるオニウム塩、シア
ニン系色素、N−フェニルグリシン、3,3′−カルボ
ニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)等に代表され
るアミン含有色素、キサンテン系色素に代表されるその
他の色素等のうちの2種以上の化合物の組み合わせから
なる光ラジカル重合開始系等、可視光領域に光感度を示
す系であれば特に限定されるものではない。
【0036】本発明において使用されるカチオン重合性
化合物とは、光カチオン重合開始剤の存在下、エネルギ
ー線照射により高分子化又は架橋反応をするもので、例
えばエポキシ化合物、環状エーテル化合物、環状ラクト
ン化合物、環状アセタール化合物、環状チオエーテル化
合物、スピロオルソエステル化合物、ビニル化合物など
の1種又は2種以上の混合物からなるものである。この
カチオン重合性化合物の中でも、従来公知の芳香族エポ
キシ化合物、脂環族エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化
合物等化合物のうち、1分子中に少なくとも2個以上の
エポキシ基を有するものは、好ましいものである。
【0037】上記エポキシ化合物として好ましいもの
は、少なくとも1個の芳香環を有する多価フェノール又
はそのアルキレンオキシド付加体のポリグリシジルエー
テルであり、例えばビスフェノールAやビスフェノール
F又はそのアルキレンオキシド付加体とエピクロルヒド
リンとの反応によって得られるグリシジルエーテル化合
物やエポキシノボラック化合物を挙げることができる。
【0038】又、上記脂環族エポキシ化合物として好ま
しいものとしては、少なくとも1個の脂環を有する多価
アルコールのポリグリシジルエーテル、又はシクロヘキ
セン環あるいはシクロペンテン環含有化合物を、過酸化
水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することによ
って得られるシクロヘキセンオキシド又はシクロペンテ
ン含有化合物が挙げられる。この脂環族エポキシ化合物
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、ビニルシクロヘキセンジオキシド、4
−ビニルエポキシシクロヘキサン、ビス(3,4−エポ
キシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、
3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキサンカルボキ
シレート、メチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキ
サン)、ジシクロペンタジエンジエポキシド、エチレン
グリコールのジ(3,4−エポキシシクロヘキシルメチ
ル)エーテル、エチレンビス(3,4−エポキシシクロ
ヘキサンカルボキシレート)、エポキシヘキサヒドロフ
タル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ−
2−エチルヘキシルなどが挙げられる。
【0039】更に、上記脂肪族エポキシ化合物として好
ましいものとしては、脂肪族多価アルコール又はそのア
ルキレンオキシド付加物のポリグリシジルエーテル、脂
肪族長鎖多塩基酸のポリグリシジルエステル、グリシジ
ルアクリレートやグリシジルメタクリレートのホモポリ
マー、コポリマー等があり、その代表的な例としては、
1,4−ブタンジオールのジグリシジルエーテル、1,
6−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル、グリセ
リンのトリグリシジルエーテル、トリメチロ−ルプロパ
ンのトリグリシジルエーテル、ソルビトールのテトラグ
リシジルエーテル、ジペンタエリスリトールのヘキサグ
リシジルエーテル、ポリエチレングリコールのジグリシ
ジルエーテル、ポリプロピレングリコールのジグリシジ
ルエーテル、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、グリセリン等の脂肪族多価アルコールに少なくとも
1種のアルキレンオキシドを付加することにより得られ
るポリエーテルポリオールのジグリシジルエーテル、脂
肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステルが挙げられ
る。更に脂肪族高級アルコールのモノグリシジルエーテ
ルやフェノール、クレゾール、ブチルフェノール又はこ
れらにアルキレンオキシドを付加することにより得られ
るポリエーテルアルコールのジグリシジルエーテル、高
級脂肪酸のジグリシジルエステル、エポキシ化大豆油、
エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸オ
クチル、エポキシ化アマニ油、エポキシ化ポリブタジエ
ン等が挙げられる。
【0040】エポキシ化合物以外のカチオン重合性化合
物の例としては、トリメチレンオキシド、3,3−ジメ
チルオキセタン、3,3−ジクロロメチルオキセタン等
のオキセタン化合物;テトラヒドロフラン、2,3−ジ
メチルテトラヒドロフランのようなオキソラン化合物;
トリオキサン、1,3−ジオキソラン、1,3,6−ト
リオキサンシクロオクタンのような環状アセタール化合
物;β−プロピオラクトン、ε−カプロラクトンのよう
な環状ラクトン化合物;エチレンスルフィド、チオエピ
クロロヒドリンのようなチイラン化合物;1,3−プロ
ピレンスルフィド、3,3−ジメチルチエタンのような
チエタン化合物;エチレングリコールジビニルエーテ
ル、アルキルビニルエーテル、3,4−ジヒドロフラン
−2−メチル(3,4−ジヒドロピラン−2−カルボキ
シレート)、トリエチレングリコールジビニルエーテル
のようなビニルエーテル化合物;エポキシ化合物とラク
トンとの反応によって得られるスピロオルソエステル化
合物;ビニルシクロヘキサン、イソブチレン、ポリブタ
ジエンのようなエチレン性不飽和化合物及び上記化合物
の誘導体が挙げられる。これらのカチオン重合性化合物
は、単独あるいは2種以上のものを所望の性能に応じて
配合して使用することができる。
【0041】これらのカチオン重合性化合物の中で特に
好ましいものは1分子中に少なくとも2個のエポキシ基
を有する脂環族エポキシ化合物であり、カチオン重合反
応性、低粘度化、可視光エネルギー線透過性、厚膜硬化
性、体積収縮率、解像度等の点で良好な特性を持つ。
【0042】本発明で用いられる光カチオン重合開始剤
とは、エネルギー線照射によりカチオン重合を開始させ
る物質を放出する性質を有する化合物であり、特に好ま
しいものは光ラジカル重合開始剤の項で説明したエネル
ギー線照射によりルイス酸を放出するオニウム塩である
一群の複塩類である。
【0043】本発明の光硬化性樹脂組成物中に含有され
る色素の量は、一般に0.01重量%以上10重量%以
下であるが、1%以下であることが好ましい。色素の量
が10%を越えると光硬化性樹脂組成物の物性に好まし
くない影響を及ぼす。一方、色素の量が0.01%より
少なく不十分な場合は、硬化深度の精度改善に効果を示
さない。
【0044】本発明で用いられる色素は、単独で用いて
もまた複数の色素を組み合わせて混合物として用いても
良く、更に3,3′−カルボニルビス(7−ジエチルア
ミノクマリン)で代表される可視光線領域に吸収を有す
る還元剤と併用しても良い。本発明の光硬化性樹脂組成
物中に含有される光ラジカル重合開始剤及び/あるいは
光カチオン重合開始剤の量は、1分子中に重合能を有す
る不飽和結合を少なくとも1個有する化合物及び/ある
いはカチオン重合性化合物の量に対して重量比で1/5
から1/500までの広い範囲に亘って取ることができ
るが、好ましくは1/10から1/100の範囲であ
る。
【0045】光ラジカル重合開始剤及び/又は光カチオ
ン重合開始剤の量が、光硬化性樹脂組成物中で上記の範
囲の下限以下であると、感光速度が低下し該組成物の硬
化(すなわち不溶化)に長い時間が必要となる。また逆
に上記の範囲の上限を越えると、該組成物から形成され
る皮膜の強度や対溶剤性などが低下し、実際の使用に堪
えられなくなり、実用価値がなくなる。
【0046】本発明組成物は、上記の光ラジカル重合開
始剤及び/又は光カチオン重合開始剤からなる重合開始
剤からなるが、そのほかの重合開始剤、あるいは光重合
用添加剤などを含んでいても良い。
【0047】本発明組成物は、また,必要に応じて溶
剤、高分子結合剤、熱重合防止剤、可塑剤、有機あるい
は無機充填剤などを併用しても良い。
【0048】本発明に用いうる溶剤としては、例えばメ
チルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノンなどの
ケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル
系溶剤、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶剤、メチ
ルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブな
どのセロソルブ系溶剤、メタノール、エタノール、プロ
パノールなどのアルコール系溶剤、テトラヒドロキノ
ン、ジオキサンなどのエーテル系溶剤などを挙げること
ができる。
【0049】高分子結合剤は、相溶性、皮膜形成性、現
像性、接着性などを改善するために用いるものであり、
用途に合わせて適宜選択して使用すれば良い。例えば、
水系の溶剤を使用する場合の現像性改善には、アクリル
酸(またはメタクリル酸)とアクリル酸(またはメタク
リル酸)アルキルエステル(例えば、メチルエステル、
エチルエステル、ブチルエステルなど)との共重合体、
イタコン酸共重合体、部分的エステル化マレイン酸共重
合体、側鎖にカルボキシル基を有する酢酸セルロース変
性物、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドンな
どが有用である。
【0050】皮膜強度、接着性の改善には、エピクロル
ヒドリンと2,2−ビス(4−ヒドロキシフェエル)プ
ロパンとのポリエーテル、ポリアミドなどが有用であ
る。
【0051】熱重合防止剤としては、例えばヒドロキノ
ン、p−メトキシフェノール、ピロガロール、カテコー
ル、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、β−ナ
フトールなどが有用である。
【0052】可塑性としては、例えばジオクチルフタレ
ート、ジドデシルフタレート、ジブチルフタレートなど
のフタル酸ジエステル、ジオクチルアジペート、ジブチ
ルアジペート、ジブチルセバケートなどの脂肪族二塩基
酸エステルなどが有用である。
【0053】有機充填剤としては、ポリメタアクリレー
ト、ナイロン等のプラスチックビーズ、炭素、アラミ
ド、ナイロン、高分子ウイスカーなどからなる強化繊維
などを挙げることができる。
【0054】無機充填剤としては、炭酸カルシウム、珪
酸カルシウム、酸化チタン、三酸化アンチモン、水酸化
アルミニウム、タルク、クレー、アルミナ、水酸化カル
シウム、炭酸マグネシウム等が例示でき、またこれらの
各種ウイスカーからなる繊維などを挙げることができ
る。
【0055】硬化のための光源としては、アルゴンレー
ザ、ヘリウムカドミウムレーザ、クリプトンレーザなど
のレーザのほか、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、中圧水銀
灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、タングス
テンランプなどの紫外線または可視光線を発生する汎用
の光源を挙げることができる。
【0056】
【実施例】以下に、本発明の実施例を示すが、本発明は
これらに限定されるものではない。また、実施例中、部
となるのは重量部を示す。
【0057】実施例1 1分子中に重合能を有する不飽和結合を少なくとも1個
有する化合物としてエチレンオキシド変性ビスフェノー
ルAジアクリレート(以下、モノマーIと記載)、イソ
ボルニルアクリレート(以下、モノマーIIと記載)、光
ラジカル重合開始剤としてカンファーキノン(以下、開
始剤Iと記載)及び増感剤としてN,N′−ジエチルア
ミノエチルメタクリレート(以下、増感剤Iと記載)を
用いた。本実施例及び以下の実施例、並びに比較例にお
いて用いた組成を後に挙げる表1に示した。
【0058】また、色素として、化学式
【0059】
【0060】で示される2′,7′−ジクロロフルオレ
セインを用いた。
【0061】上記モノマー150部、モノマーII47
部、開始剤I1部及び増感剤I1部と色素1部を混合
し、十分攪拌した。
【0062】得られた光硬化性樹脂組成物の吸収極大波
長(λmax)を求めた結果、表2に示す値(509n
m)を得た。次いで、この光硬化性樹脂組成物を中央部
がくり抜かれた厚さ10mmのシリコンゴム注型用スペ
ーサに充填し、その上に中央部にほぼ1mm2 の大きさ
の穴を開けた黒色クロロプレンゴム(厚さ1mm)で覆
った。このとき光硬化性樹脂組成物の液面が該クロロプ
レンゴムの上側の表面と同じになる様に充填量を調節し
た。
【0063】次いで、該クロロプレンゴムの該穴の上記
の表面から約5mmの距離に、ハロゲンランプを設置し
て、1分間照射した。
【0064】照射後、該クロロプレンゴムを剥がし、重
合硬化して該クロロプレンゴムの中央部の穴に接着して
いる光硬化性樹脂の厚みを測定し、硬化した膜厚を硬化
深度として求めた。
【0065】結果は、後に挙げる表2に示すとおり
(0.1mm以下)であった。
【0066】実施例2〜4 実施例1と同様にして、モノマーI、モノマーII及び開
始剤I、増感剤Iと、それぞれ化学式
【0067】
【0068】で示される、カラーインデックスのディス
パゾール レッド 2B−B、化学式
【0069】
【0070】で示される、カラーインデックスのアシッ
ド オレンジ8、化学式
【0071】
【0072】で示される、カラーインデックスのディス
パーズ オレンジ 1を用いて、表1に示される割合
(部)に従って配合し、実施例2、実施例3及び実施例
4の本発明組成物を得た。実施例1と同様にして吸収極
大波長(λmax)を測定した結果は、表2に示す通り
であった。
【0073】各組成物は、実施例1と同様の注型用スペ
ーサに充填し、黒色クロロプレンゴムで実施例1と同様
に覆い、それぞれハロゲンランプを照射して硬化深度を
測定した。結果は、表2に示す通りであった。
【0074】実施例5 カチオン重合性化合物として、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(以下、モノマーIIIと記載)97部、
光カチオン重合開始剤として(η5 −2,4−シクロペ
ンタジエン−1−イル)〔(1,2,3,4,5,6−
η)−(1−メチルエチル)−ベンゼン〕−鉄(+1)
−ヘキサフルオロフォスフェート(チバガイギー社製、
商品名CG24−61)(以下、開始剤IIと記載)1
部及び化学式6の色素1部を混合して十分撹拌し、本発
明の光カチオン重合性組成物を得た。
【0075】以下、実施例1と同様にして吸収極大波長
(λmax)と硬化深度を求めた。結果は、表2に示す
通りであった。
【0076】実施例6〜8 実施例5と同様にして、モノマーIII97部、開始剤
II1部及びそれぞれ、化学式7、化学式8及び化学式
9で示される色素を用いて、表1に示される割合(部)
に従って配合し、実施例6、実施例7及び実施例8の本
発明組成物を得た。 以下、実施例1と同様にして吸収
極大波長(λmax)と硬化深度を求めた。結果は、表
2に示した。
【0077】実施例9 モノマー、開始剤及び増感剤について、それぞれ光ラジ
カル硬化性のものと光カチオン硬化性のものとの両者を
混合した。すなわち、表1にその配合(部)を示すよう
に、モノマーI24部、モノマーII24部、モノマー
III48部を開始剤I1部、開始剤II1部及び増感
剤I1部と混合し、更に、色素として化学式6で示され
る化合物1部を混合し、十分に撹拌し、光ラジカル硬化
と光カチオン硬化とを同時に行うことのできる本発明組
成物を得た。
【0078】以下、実施例1と同様にして吸収極大波長
(λmax)と硬化深度を求めた。結果は、表2に示し
た。
【0079】比較例1〜3 何れの比較例も色素を添加することなく、比較例1で
は、モノマーI、モノマーII、開始剤I及び増感剤I
を使用し、比較例2では、モノマーIII及び開始剤I
Iを使用し、比較例3では、モノマーI、モノマーI
I、モノマーIII、開始剤I、開始剤II及び増感剤
Iを使用し混合撹拌し、実施例1と同様の方法で、光硬
化性樹脂組成物を調製し、硬化深度及び硬化した光硬化
性樹脂の吸収極大波長(λmax)を測定した。
【0080】結果は、表2に示した。
【0081】表2より明らかな様に、実施例1〜9では
使用した色素が照射光の波長領域において吸収極大を有
するので、硬化深度は0.5mm以下であり、良好に硬
化深度を制御することができた。一方、比較例1〜3で
は、色素無使用により、ハロゲンランプの照射光の主た
る波長範囲である400nm〜600nmに吸収極大が
なく、硬化深度が10mm以上になり、硬化深度を十分
小さく制御することはできなかった。
【0082】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、1分
子中に重合能を有する不飽和結合を少なくとも1個有す
る化合物と光ラジカル重合開始剤とを含有する光硬化性
樹脂組成物、カチオン重合性化合物と光カチオン重合開
始剤からなる光硬化性樹脂組成物、または上記4成分を
すべて含有する光硬化性樹脂組成物において、該光硬化
性樹脂組成物に、吸収極大が400nm乃至600nm
の範囲内にある化合物を含有させ、450nm乃至55
0nmの範囲内の波長を有する照射光に対する硬化深度
を0.5mm以下とし、かつ前記の波長範囲の照射光に
より速い速度で硬化する制御性の優れた実用価値のなる
光立体成形用樹脂組成物が得られた。
【0083】
【0084】
【手続補正書】
【提出日】平成4年7月30日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な課題を解決すべく種々研究した結果、ある種の化合物
を光硬化性樹脂組成物に添加することが、問題解決に極
めて有効であることを見出し本発明を完成した。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】即ち、本発明者は、吸収極大が400nm
ないし600nmの範囲内にある化合物を光硬化性樹脂
組成物に添加して分散または溶解させることにより、該
光硬化性樹脂組成物の硬化深度を調節することができ、
450nm乃至550nmの範囲内にある所望の波長の
照射光によって該化合物を含有させた光硬化性樹脂組成
物の硬化深度を0.5mm以下の所望の値に調節するこ
とができることを見出し本発明を完成した。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】
【化1】
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0020
【補正方法】変更
【補正内容】
【0020】
【化2】
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正内容】
【0022】
【化3】
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0027
【補正方法】変更
【補正内容】
【0027】
【化4】
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0029
【補正方法】変更
【補正内容】
【0029】
【化5】
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0031
【補正方法】変更
【補正内容】
【0031】[RaZ’]+C[MX’b-C (式中、カチオンはオニウムであり、Z’はS、Se、
Te、P、As、Sb、Bi、O、ハロゲン(例えば
I、Br、Cl)、N=NでありRは単数又は同一でも
異なっていても良い複数の有機の基であり、aは該有機
の基の炭素原子末端の結合の総数であり、cはaとZ’
の原子価の和(但し、Z’の原子価が負のときは差)で
ある。Mは、ハロゲン化物錯体の中心原子である金属又
は半金属であり、例えばB、P、As、Sb、Fe、S
n、Bi、Al、Ca、In、Ti、Zn、Sc、V、
Cr、Mn、Co等であり、X’はハロゲンであり、c
はハロゲン化物錯体イオンの正味の電荷であり、はハ
ロゲン化物錯体イオン中のハロゲン原子の数である。)
上記一般式の陰イオンMX’bの具体例としては、テト
ラフルオロボレート(BF、ヘキサフルオロホス
フェート(PF、ヘキサフルオロアンチモネート
(SbF、ヘキサフルオロアルセネート(AsF
、ヘキサクロロアンチモネート(SbCl
等が挙げられる。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0058
【補正方法】変更
【補正内容】
【0058】また、色素として、化学式
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0059
【補正方法】変更
【補正内容】
【0059】
【化6】
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0066
【補正方法】変更
【補正内容】
【0066】実施例2〜4 実施例1と同様にして、モノマーI、モノマーII及び開
始剤I、増感剤Iと、それぞれ化学式
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0067
【補正方法】変更
【補正内容】
【0067】
【化7】
【手続補正13】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0068
【補正方法】変更
【補正内容】
【0068】で示される、カラーインデックスのディス
パゾール レッド2B−B、化学式
【手続補正14】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0069
【補正方法】変更
【補正内容】
【0069】
【化8】
【手続補正15】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0070
【補正方法】変更
【補正内容】
【0070】で示される、カラーインデックスのアシッ
ド オレンジ8、化学式
【手続補正16】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0071
【補正方法】変更
【補正内容】
【0071】
【化9】
【手続補正17】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0082
【補正方法】変更
【補正内容】
【0082】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、1分
子中に重合能を有する不飽和結合を少なくとも1個有す
る化合物と光ラジカル重合開始剤とを含有する光硬化性
樹脂組成物、カチオン重合性化合物と光カチオン重合開
始剤からなる光硬化性樹脂組成物、または上記4成分を
すべて含有する光硬化性樹脂組成物において、該光硬化
性樹脂組成物に、吸収極大が400nm乃至600nm
の範囲内にある化合物を含有させ、450nm乃至55
0nmの範囲内の波長を有する照射光に対する硬化深度
を0.5mm以下とし、かつ前記の波長範囲の照射光に
より速い速度で硬化する制御性の優れた実用価値の
光立体成形用樹脂組成物が得られた。
【手続補正18】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0083
【補正方法】変更
【補正内容】
【0083】
【表1】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年9月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 光立体成形用樹脂組成物並びに立体成
形体の形成方法
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項2
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正内容】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、活性エネルギー線に対
して高い感度を示す光硬化性樹脂からなる3次元成形用
の材料に関する。即ち、液状光硬化性樹脂にレーザビー
ム光学系を用いて選択的な露光硬化を行い、3次元立体
情報を表示する立体形状を形成させる液状光硬化性樹脂
の硬化深度を改善し、高い寸法精度をもつ成形を形成
できる光立体成形用樹脂組成物並びに立体成形体の形成
方法に関するものである。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの従
来技術が有していた問題を解消し、硬化深度を0.5m
m以下に改善した、可視光線露光による立体形状形成性
の光硬化性樹脂組成物並びにかかる樹脂組成物を用いて
立体成形体を与える光照射による形成方法を提供せんと
するものである。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】本発明は、以下に定義する光硬化性樹脂組
成物において、吸収極大が400nmないし600nm
の波長範囲にある化合物を含有させることにより450
nm乃至550nmの任意の照射光に対する該組成物の
硬化深度を0.5mm以下とすることを特徴とする光立
体成形用樹脂組成物並びにかかる樹脂組成物に前記の光
を照射することを特徴とする立体成形体の形成方法であ
る。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】(イ)1分子中に重合能を有する不飽和結
合を少なくとも1個有する化合物と光ラジカル重合開始
剤を含有する光硬化性樹脂組成物、または(ロ)カチオ
ン重合性化合物と光カチオン重合開始剤とを含有する光
硬化性樹脂組成物、または(ハ)(イ)と(ロ)に示さ
れる化合物と重合開始剤とをそれぞれ少なくとも1種含
有する光硬化性樹脂組成物
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】変更
【補正内容】
【0025】α−ケトカルボニル化合物としては、α−
ジケトン、α−ケトアルデヒド、α−ケトカルボン酸、
α−ケトカルボン酸エステル等を例示することができ
る。更に具体的には、ジアセチル、2,3−ペンタジオ
ン、2,3−ヘキサジオン、ベンジル、4,4’−ジメ
トキシベンジル、4,4’−ジエトキシベンジル、4,
4’−ジヒドロキシベンジル、4,4’−ジクロロベン
ジル、4−ニトロベンジル、α−ナフチル、β−ナフチ
ル、カンファーキノン、1,2−シクロヘキサンジオン
などのα−ジケトン、メチルグリオキザール、フェニル
グリオキザールなどのα−ケトアルデヒド、ピルビン
酸、ベンゾイルギ酸、フェニルピルビン酸、ピルビン酸
メチル、ベンゾイルギ酸エチル、フェニルピルビン酸メ
チル、フェニルピルビン酸ブチル等を例示することがで
きる。これらのα−ケトカルボニル化合物のうちでは安
定性等の面からα−ジケトンを使用することが好まし
い。α−ジケトンのうちではジアセチル、ベンジル、カ
ンファーキノンが好ましい。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0039
【補正方法】変更
【補正内容】
【0039】更に、上記脂肪族エポキシ化合物として好
ましいものとしては、脂肪族多価アルコール又はそのア
ルキレンオキシド付加物のポリグリシジルエーテル、脂
肪族長鎖多塩基酸のポリグリシジルエステル、グリシジ
ルアクリレートやグリシジルメタクリレートのホモポリ
マー、コポリマー等があり、その代表的な例としては、
1,4−ブタンジオールのジグリシジルエーテル、1,
6−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル、グリセ
リンのトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパ
ンのトリグリシジルエーテル、ソルビトールのテトラグ
リシジルエーテル、ジペンタエリスリトールのヘキサグ
リシジルエーテル、ポリエチレングリコールのジグリシ
ジルエーテル、ポリプロピレングリコールのジグリシジ
ルエーテル、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、グリセリン等の脂肪族多価アルコールに少なくとも
1種のアルキレンオキシドを付加することにより得られ
るポリエーテルポリオールのジグリシジルエーテル、脂
肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステルが挙げられ
る。更に脂肪族高級アルコールのモノグリシジルエーテ
ルやフェノール、クレゾール、ブチルフェノール又はこ
れらにアルキレンオキシドを付加することにより得られ
るポリエーテルアルコールのモノグリシジルエーテル、
高級脂肪酸のジグリシジルエステル、エポキシ化大豆
油、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン
酸オクチル、エポキシ化アマニ油、エポキシ化ポリブタ
ジエン等が挙げられる。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0071
【補正方法】変更
【補正内容】
【0071】
【化1】
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0082
【補正方法】変更
【補正内容】
【0082】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、1分
子中に重合能を有する不飽和結合を少なくとも1個有す
る化合物と光ラジカル重合開始剤とを含有する光硬化性
樹脂組成物、カチオン重合性化合物と光カチオン重合開
始剤からなる光硬化性樹脂組成物、または上記4成分を
すべて含有する光硬化性樹脂組成物において、該光硬化
性樹脂組成物に、吸収極大が400nm乃至600nm
の範囲内にある化合物を含有させ、450nm乃至55
0nmの範囲内の波長を有する照射光に対する硬化深度
を0.5mm以下とし、かつ前記の波長範囲の照射光に
より速い速度で硬化する制御性の優れた実用価値のある
光立体成形用樹脂組成物並びに該組成物を用いる光照射
による立体成形体の形成方法が得られた。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年11月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正内容】
【0002】
【従来の技術】光硬化性樹脂組成物を用い、レーザビー
ム照射による露光によって3次元的な立体情報を表示す
る立体形状を形成する方法として、昇降可能な副走査台
上に設置された容器内に、形成すべき立体形状を複数個
の輪切りに分割した1層分に対応する液状光硬化性樹脂
組成物を供給し、その樹脂表面に照射するレーザビーム
の焦点を副走査台の微調整により調節し、レーザビーム
を照射し、一定のパターン形成後、副走査台を下降さ
せ、露光硬化させた光硬化性樹脂組成物の上に更に該液
状光硬化性樹脂組成物を供給し、以後同様にレーザビー
ム照射による露光硬化を行う、即ち、この立体形状の輪
切りの1層分毎の硬化操作を繰り返し、パターン化を行
い、3次元の成形物を順次形成していく方法である。
の技術は、高価な工作装置や金型を必要とせず、固体の
複雑な形状の三次元 物体、特に空洞、空隙部や不均一形
状をもつ物体を迅速に形成することができる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】可視光線を用いる照射、露光硬化システム
には、硬化深度等、精度に関する問題があった。(硬化
深度とは、光を照射した際に光硬化性樹脂組成物が硬化
する厚み(深さ)を意味する。)上記の光成形技術で
は、立体形状の輪切りの1層分を意味するステップ幅
同程度に硬化深度精度を制御する必要があり、該ステッ
プ幅は通常100μm程度であるので、硬化深度もまた
500μm(0.5mm)を超えてはならず、好ましく
100μm以下にしなければならないが、一般に可視
光線領域の光ラジカル重合開始剤や光カチオン重合開始
剤は、紫外線領域の光ラジカル重合開始剤や光カチオン
重合開始剤と比較して、その吸光係数が小さくまた樹脂
への溶解性にも限度があるため、硬化深度が、1.0m
m以上となり、成形の寸法精度が著しく減じるため目的
とした精度を持った立体形状が得られないという問題が
あった。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】ビスフェノールジグリシジエーテル型:
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0026
【補正方法】変更
【補正内容】
【0026】チオキサントン、又はアントラキノ化合
物としては、下記一般式で示される種々の化合物を例示
することができる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0035
【補正方法】変更
【補正内容】
【0035】本発明の光硬化性樹脂組成物に配合される
アミン類は、脂肪族系アミン、脂環族系アミン、芳香族
系アミンのいずれであってもよく、また第一アミン、第
二アミン、第三アミンのいずれであって差しつかえない
が、芳香族系アミンであることが好ましく、特に第三ア
ミンが好適に使用される。アミン類として具体的には、
トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルア
ミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリ
オクチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、
ジブチルアミン、ジヘキシルアミン、ブチルアミン、ヘ
キシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシ
ルアミン等の脂肪族系アミン、トリシクロヘキシルアミ
ン、ジシクロヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン等
の脂環族系アミン、アニリン、トルイジン、キシリジ
ン、フェニレンジアミン、N,N−ジメチルアニリン、
N,N−ジエチルアニリン、N,N−ジ(β−ヒドロキ
シエチル)アニリン、N,N−ジメチルトルイジン、
N,N−ジエチルトルイジン、N,N−ジメチルアニシ
ジン、N,N−ジエチルアニシジン、N,N−ジメチル
−t−ブチルアニリン、N,N−ジエチル−t−ブチル
アニリン、N,N−ジメチル−p−クロロアニリン、ジ
フェニルアミン、N,N−ビス(β−ヒドロキシエチ
ル)−p−トルイジン、4−ジメチルアミノ安息香酸、
4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミ
ノベンズアルデヒド、4−ジエチルアミノ安息香酸、4
−ジエチルアミノ安息香酸メチル、N,N−ジメチル−
p−シアノアニリン、N,N−ジメチル−p−ブロモア
ニリン等の芳香族アミンを例示することができる。これ
らの中では芳香族第三アミンが好ましく、特にN,N−
ジ(β−ヒドロキシエチル)アニリン、N,N−ジメチ
ルアニリン、N,N−ビス(β−ヒドロキシエチル)−
p−トルイジン、N,N−ジメチル−p−トルイジン、
N,N−ジメチル安息香酸、N,N−ジエチル安息香酸
等が好適に用いられる。この他、2,4,6−トリス
(トリクロロメチル)−s−トリアジン及びその誘導
体、1,4,5,6,7,7−ヘキサクロロ−5−ノル
ボルネン−2,3−ジカルボキシリックアンヒロリド等
に代表されるハロゲン化物、1,3−ジ(t−ブチルジ
オキシカルボニル)ベンゼンや3,3’,4,4’−テ
トラキス(t−ブチルジオキシカルボニル)ベンゾフェ
ノン等に代表される過酸化物ベンゾフェノン、キサン
トン等に代表される光酸化物、ヨードニウム、スルホニ
ウム、鉄−アレーン錯体に代表されるオニウム塩、シア
ニン系色素、N−フェニルグリシン、3,3’−カルボ
ニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)等に代表され
るアミン含有色素、キサンテン系色素に代表されるその
他の色素等のうちの2種以上の化合物の組み合わせから
なる光ラジカル重合開始系等、可視光領域に光感度を示
す系であれば特に限定されるものではない。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0043
【補正方法】変更
【補正内容】
【0043】本発明の光硬化性樹脂組成物中に含有され
る色素の量は、波長450nm乃至550nmの光に露
光した時に該組成物の硬化深度を0.5mm以下にする
ことを確保するに充分なものであるべきであり、一般に
0.01重量%以上10重量%以下であるが、1重量
以下であることが好ましい。色素の量が10重量%を越
えると光硬化性樹脂組成物の物性に好ましくない影響を
及ぼす。一方、色素の量が0.01重量%より少なく不
十分な場合は、硬化深度の精度改善に効果を示さない。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0056
【補正方法】変更
【補正内容】
【0056】
【実施例】以下に、本発明の実施例を示すが、本発明は
これらに限定されるものではない。また、実施例中、部
るのは重量部を示す。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0061
【補正方法】変更
【補正内容】
【0061】上記モノマー50部、モノマーII47
部、開始剤I1部及び増感剤I1部と色素1部を混合
し、十分撹拌した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 以下に定義する光硬化性樹脂組成物にお
    いて、吸収極大が400nm乃至600nmの波長範囲
    にある化合物を含有させることにより450nm乃至5
    50nmの任意の照射光に対する該組成物の硬化深度を
    0.5mm以下とすることを特徴とする光立体成形用樹
    脂組成物。(イ)1分子中に重合能を有する不飽和結合
    を少なくとも1個有する化合物と光ラジカル重合開始剤
    を含有する光硬化性樹脂組成物、または(ロ)カチオン
    重合性化合物と光カチオン重合開始剤とを含有する光硬
    化性樹脂組成物、または(ハ)(イ)と(ロ)に示され
    る化合物と重合開始剤とをそれぞれ少なくとも1種ずつ
    含有する光硬化性樹脂組成物。
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