光固化性树脂组合物及使用其的三维光造形物制造技术

光固化性树脂组合物包含反应性单体、反应性低聚物及光聚合引发剂。所述反应性单体的固化物的玻璃化转变温度小于20℃，所述反应性低聚物的固化物的玻璃化转变温度小于20℃。所述光固化性树脂组合物的固化物在25℃下的损耗角正切tanδ为0.2以下。所述光固化性树脂组合物的固化物的按照ASTM D638的断裂时延伸率为150％以上。150％以上。150％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光固化性树脂组合物及使用其的三维光造形物


[0001]本专利技术涉及光固化性树脂组合物及使用光固化性树脂组合物而得的三维光造形物。

技术介绍

[0002]随着3D打印机等造形技术的发展，一直在进行适合于光造形用途的光固化性树脂组合物的开发。
[0003]专利文献1中提出一种组合物，其为用于通过喷墨光造形法来造形模型材料、且含有单官能单体(A)及低聚物(B)作为光固化成分的模型材料用组合物，该组合物中相对于树脂组合物全体100重量份，含有20～90重量份的特定的(甲基)丙烯酸酯单体作为(A)成分，并含有5重量份以上的多官能低聚物作为(B)成分。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：国际公开第2017/222025号手册

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的课题
[0008]专利文献1中，即便可提高固化物的柔软性，也难以确保如橡胶般的高伸缩性(以下也称作橡胶弹性)。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]本专利技术的一个方式涉及一种光固化性树脂组合物，其包含反应性单体、反应性低聚物及光聚合引发剂，所述反应性单体的固化物的玻璃化转变温度小于20℃，所述反应性低聚物的固化物的玻璃化转变温度小于20℃，所述光固化性树脂组合物的固化物在25℃下的损耗角正切tanδ为0.2以下，所述光固化性树脂组合物的固化物的按照ASTM D638的断裂时延伸率为150％以上。
[0011]本专利技术的其他方式涉及一种三维光造形物，其为上述光固化性树脂组合物的光固化物。
[0012]本专利技术的另一其他方式涉及一种三维光造形物，其为光固化性树脂组合物的光固化物，且玻璃化转变温度小于20℃，在25℃下的损耗角正切tanδ为0.2以下，所述光固化性树脂组合物的固化物的按照ASTM D638的断裂时延伸率为150％以上。
[0013]专利技术效果
[0014]本专利技术可提供能制得具优异的橡胶弹性的固化物的光固化性树脂组合物。
附图说明
[0015]图1为用于说明使用本专利技术的一个实施方式涉及的光固化性树脂组合物来形成三维光造形物的工序的示意图。
具体实施方式
[0016]本专利技术的新特征记载在所附的权利要求书中，关于本专利技术的构成及内容两方面，可与本专利技术的其他目的及特征一并通过参照附图的以下的详细说明更充分地理解。
[0017]为了向光固化性树脂组合物的固化物赋予高橡胶弹性，不仅要提高固化物的延伸性和柔软性，还需要确保用于使已延伸的固化物不会断裂而回到原来状态的强度。延伸性及柔软性与强度通常容易构成取舍关系，因此难以兼顾。即便是确保一定程度的强度且延伸性和柔软性高的情形，也会有粘性高且伴随着变形的应力被缓和的情形。在此种情形下，已延伸的固化物的收缩性低，难以获得优异的橡胶弹性。此外，光造形用途中，要求光固化性树脂组合物迅速固化。若提高固化速度，则固化反应的控制变得困难，因此，在控制延伸性及柔软性和强度的同时、得到无应力缓和的固化物变得更加困难。因此，以往难以制得具优异的橡胶弹性的固化物。
[0018]本专利技术的一个方式的光固化性树脂组合物是包含反应性单体、反应性低聚物及光聚合引发剂的光固化性树脂组合物。在此，反应性单体的固化物的玻璃化转变温度(Tg)小于20℃，反应性低聚物的固化物的Tg小于20℃。光固化性树脂组合物的固化物在25℃下的损耗角正切tanδ为0.2以下，光固化性树脂组合物的固化物的按照ASTM D638的断裂时延伸率为150％以上。
[0019]根据本专利技术的上述方式，反应性单体及反应性低聚物两者的Tg＜20℃，同时固化物的tanδ≤0.2，且将断裂时延伸率设为150％以上。由此，可确保高柔软性及/或延伸性。此外，可抑制固化物的应力缓和，可确保一定程度的强度。再者，通过使用反应性单体及反应性低聚物，即便是固化速度高的情形，也容易控制固化反应，容易控制固化物的延伸性、柔软性、强度，同时容易降低应力缓和。因此，可制得具优异的橡胶弹性的固化物。因此，此种光固化性树脂组合物适合用作三维光造形用材料。
[0020]反应性单体及反应性低聚物中的“反应性”是指具有参与利用光聚合引发剂的固化反应的反应性基团。
[0021]反应性低聚物是指至少包含构成单元的重复部分(重复数为2以上)的化合物，有别于反应性单体。
[0022]本说明书中，有时会将反应性单体及反应性低聚物仅称作反应性化合物。
[0023]损耗角正切tanδ为在温度t下的光固化性树脂组合物的储能剪切弹性模量G
’
与损耗剪切弹性模量(G”)之比：G”/G
’
。储能剪切弹性模量G
’
及损耗剪切弹性模量G”可通过按照JISK 7244
‑
1：1998的粘弹性测定装置进行测定。具体而言，关于储能剪切弹性模量G
’
及损耗剪切弹性模量G”，针对厚度500μm的试验片，使用市售动态粘弹性测定装置(DMA)，在频率1Hz、升温速度5℃/分钟的条件下对规定的温度范围(例如从
‑
100℃到+100℃)进行测定。
[0024]反应性单体的固化物的Tg例如为使用市售DMA对反应性单体的固化物进行测定而得的Tg。同样地，反应性低聚物的固化物的Tg可使用DMA对反应性低聚物的固化物进行测定。各反应性化合物的Tg可对使从光固化性树脂组合物中分离的各反应性化合物固化而成的固化物进行测定，也可从光固化性树脂组合物鉴别反应性化合物，并对使另外准备的相同的化合物固化而成的固化物进行测定。当难以取得相同的化合物时，也可将使用具有类似结构的化合物所测得的Tg设为上述反应性化合物的固化物的Tg。另外，反应性化合物从光固化性树脂组合物中的分离例如可利用离心分离、萃取、晶析、柱色谱法及/或重结晶等
公知的分离法来进行。反应性化合物的鉴别例如可通过使用气相色谱法、液相色谱法及/或质谱等对光固化性树脂组合物进行分析来进行。
[0025]断裂时延伸率可使用由光固化性树脂组合物的固化物形成的试验片进行测定。试验片通常使用厚度500μm且宽度15mm的试验片。测定在23℃、夹头间距离20mm、拉伸速度200mm/分钟的条件下进行。另外，测定可使用市售拉伸试验机。断裂时延伸率为断裂时的试验片的长度L1与初期的试验片的长度L0之差(＝L1
‑
L0)相对于L0的比率(＝(L1
‑
L0)/L0
×
100(％))。针对多个(例如5个)试验片测定各物性并进行平均化，由此求出平均值。
[0026]光固化性树脂组合物的固化物在23℃下的肖氏硬度A优选为100以下。在此情形下，可确保固化物的高柔软性。
[0027]本说明书中，固化物的肖氏硬度A可按照JIS K6253：2012，使用厚度4mm以上的固化物，利用市售硬度计在载荷1kg的条件下进行测定。
[0028]反应性低聚物的重均分子量(Mw)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光固化性树脂组合物，其为包含反应性单体、反应性低聚物及光聚合引发剂的光固化性树脂组合物，所述反应性单体的固化物的玻璃化转变温度小于20℃，所述反应性低聚物的固化物的玻璃化转变温度小于20℃，所述光固化性树脂组合物的固化物在25℃下的损耗角正切tanδ为0.2以下，所述光固化性树脂组合物的固化物的按照ASTM D638的断裂时延伸率为150％以上。2.根据权利要求1所述的光固化性树脂组合物，其中，所述光固化性树脂组合物为三维光造形用材料。3.根据权利要求1或2所述的光固化性树脂组合物，其中，所述光固化性树脂组合物的固化物在23℃下的肖氏硬度A为100以下。4.根据权利要求1至3中任一项所述的光固化性树脂组合物，其中，所述反应性低聚物的重均分子量大于10,000且为30,000以下。5.根据权利要求1至4中任一项所述的光固化性树脂组合物，其中，所述反应性单体与所述反应性低聚物的质量比为20/80～80/20。6.根据权利要求1至5中任一项所述的光固化性树脂组合物，其中，所述反应性单体包含具有非芳香族性环的单官能的丙烯酸系单体。7.根据权利要求1至6中任一项所述的光固化性树脂组合物，其中，所述反应性低聚物包含聚氧亚烷基链。8.根据权利要求1至7中任一项所述的光固化性树脂组合物，其中，所述反应性低聚物包含丙烯酸系低聚物。9.根据权利要求1至8中任一项所述的光固化性树脂组合物，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡部功治，尾添弘章，
申请(专利权)人：长濑化成株式会社，
类型：发明
国别省市：