立体列印用光硬化树脂组成物及立体列印系统技术方案

一种立体列印用光硬化树脂组成物，其可经由可见光而硬化，并包括76.5wt％～96.8wt％的感光性预聚物、0.01wt％～5wt％的光起始剂、0.01wt％～15wt％的辅助光起始剂及0.01～10wt％的溶剂。一种立体列印系统是包括：容置单元、升降单元、成形单元及控制单元。所述容置单元是用以容纳列印材料。所述成形单元是连接于所述升降单元，并为所述升降单元驱动而相对于发光单元而位移。所述控制单元是耦接于所述升降单元，用以控制所述升降单元的作动。所述发光单元可为行动电子装置、显示装置或数位电视。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种光硬化树脂组成物，尤其是有关于一种用于立体列印的光硬化树脂组成物、及立体列印系统。
技术介绍
常见的立体列印机种大多采用熔融沉积成型法(Fused Deposition Modeling，FDM)，所需要的成型时间较长，FDM是透过喷嘴加热而挤出线状材料，层层堆迭后产生立体工件，缺点是列印成品的热胀冷缩较为剧烈，容易产生翘曲导致列印失败。进而改良的立体列印方法是将切片后的一片片图案照射在光固化树脂上，一层做完后就将物件稍微提高，再次投射下一层的图案，如此反复堆迭就会形成物件。目前已知的技术中，大多是利用数位光处理(Digital Light Processing，DLP)来产生光罩图型。传统的DLP方法是利用微投影机来投影出紫外光的光罩图案以及利用紫外光树脂做为列印材料。在列印过程中，DLP的立体列印系统根据欲列印的物件每一层的不同的光罩图案利用所述微投影机来投影光罩图案至所述列印材料，以使列印材料产生交联硬化而形成所述物件的成品。一般商用光硬化立体列印系统，特别是现代常被广泛利用的DLP列印，由于光源及列印材料的选用不同，以致时常造成诸如：高耗能、形成环境毒性、紫外光光害、危害使用者健康、制造成本提高等不良的影响。例如，在使用紫外光硬化树脂的列印系统中，因为大多使用紫外光波段的雷射光、或近紫外光如405nm波长的LED等的光源，照射紫外光使做为列印材料的光硬化树脂硬化而制成成品；因此就需要具备能提供高能量的光源，以致列印系统的设备成本昂贵，不利于工业化与普及化；而且紫外光光线对眼睛有害，不仅对于使用者来说有危险性而且在列印系统必须具备保护使用者的设计而增加系统硬体成本。此外，因为所述微投影机所需要的投影距离大、投影面
积也要大，在进行大面积的立体列印时，则会导致解析度会变差的状况。此外，就列印材料而言，一般工业用的紫外光树脂，大部分是由环氧压克力树脂所组成，而本身具臭味及氨臭味或者具有毒性。故此，如上述习知立体列印系统(如DLP)，由于受限制于使用紫外光光源及利用紫外光树脂的列印材料，故仍有待改进。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出能吸收可见光而硬化的光硬化树脂组成物及利用所述光硬化树脂组成物做为列印材料的立体列印系统。藉由使用本专利技术的光硬化树脂组成物，本专利技术的立体列印系统得以利用电子装置的萤幕(如行动电子装置的LCD萤幕等显示装置)做为可见光光源来显示光罩，可避免如前述的紫外光光源的光害等不良影响及可节省能量。又所述可见光光源的投光距离是可配置为较小的距离，可令利用本专利技术立体列印系统来实现大面积的立体列印时仍然能维持高解析度。本专利技术的一观点在于提供一种立体列印用光硬化树脂组成物，其可经由可见光而硬化，并包括76.5wt％～96.8wt％的感光性预聚物、0.01wt％～5wt％的光起始剂、0.01wt％～15wt％的辅助光起始剂及0.01～10wt％的有机溶剂。例如，所述光硬化树脂组成物是可经由吸收波长为400nm～700nm的可见光而硬化的树脂组成物。在一实施例中，感光性预聚物是包含自丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸己内酯、丙烯酸异癸酯、聚乙二醇单丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、1,6-乙二醇二丙烯酸酯，二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯构成的群组中所选出的至少一种。在一实施例中，光起始剂是包含自安息香、安息香双甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香丁醚、二苯基乙酮、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、α,α-二乙氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、芳酰基膦氧化物、
双苯甲酰基苯基氧化膦、二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、荧光酮、硫代丙氧基硫杂蒽酮、异丙基硫杂蒽酮、二芳基碘鎓盐、三芳基碘鎓盐、烷基碘鎓盐、异丙苯茂铁六氟磷酸盐构成的群组中选出的至少一种。在一实施例中，辅助光起始剂是包含自N,N,N-三乙胺、N-甲基马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺、三乙醇胺、N-苯基甘胺酸、乙酰苯基甘胺酸、对氯苯基甘胺酸、3-溴苯基甘胺酸、硼酸乙铵类、及丙烯酸胺酯类构成的群组中选出的至少一种。在一实施态样中，溶剂是由二甲基乙酰胺所构成。本专利技术的另一观点在于提供一种立体列印系统，其是包括：容置单元、升降单元、成形单元及控制单元。容置单元是用以容纳列印材料。成形单元是连接于所述升降单元，并为所述升降单元驱动而相对于发光单元而位移，其中所述发光单元包含显示萤幕。控制单元是耦接于所述升降单元，用以控制所述升降单元的作动。在一实施例中，所述发光单元所产生的光的波长介于400nm至700nm的范围。在一实施例中，所述立体列印系统在进行印列时，所述发光单元的所述显示萤幕显示光罩，所述控制单元针对所述光罩而控制所述升降单元的作动。在一实施例中，所述立体列印系统在进行印列时，所述容置单元的一表面是面向所述发光单元，所述成形单元是相对于所述容置单元的所述表面移动。在一实施例中，所述发光单元为行动电子装置、显示装置或数位电视。在一实施例中，所述控制单元是以有线或无线连结与所述发光单元进行通讯。在一实施例中，所述立体列印系统更进一步包括所述发光单元。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术提出能吸收可见光而硬化的光硬化树脂组成物及利用所述光硬化树脂组成物做为列印材料的立体列印系统。藉由使用本专利技术的光硬化树脂组成物，本专利技术的立体列印系统得以利用电子装置的萤幕(如行动电子装置的LCD萤幕等显示装置)做为可见光光源来显示光罩，可避免如前述的紫外光光源的光害等
不良影响及可节省能量。又所述可见光光源的投光距离是可配置为较小的距离，可令利用本专利技术立体列印系统来实现大面积的立体列印时仍然能维持高解析度。为了让上述本专利技术的各方面以及其他方面更为明显易懂，于下文中将以多个实施态样助以对应相关的图式来进行详细的说明。附图说明图1是根据本专利技术一实施态样的立体列印系统的示意方块图。图2是根据本专利技术另一实施态样的立体列印系统的示意方块图。图3是根据本专利技术一实施例的立体列印系统的立体剖视图。图4是根据本专利技术一实施例的发光单元的配置示意图。图5是根据本专利技术一实施例的立体列印设备的一使用状态的示意图。图6是根据本专利技术一实施例的立体列印设备的另一使用状态的示意图。图7是根据本专利技术一实施例的立体列印设备的又一使用状态的示意图。图8是根据本专利技术一实施例的立体列印系统的立体示意图。图9至图12分别是本专利技术实施例5至实施例8的成品图。其中：10：光硬化树脂组成物；11、12、13：薄层；100：机座；200：遮光罩；201：暗房；300：容置单元；301：第一表面；310：底面；400：夹具；500：升降单元；501：螺杆；600：成形单元；601：形成面；700：发光单元；710：平面发光源；720：光罩；800：聚光透镜；900：控制单元；910：控制模组。具体实施方式有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考图式的实施态样的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是用于参照随附图式的方向。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立体列印用光硬化树脂组成物，其可经由可见光而硬化，并包括76.5wt％～96.8wt％的感光性预聚物、0.01wt％～5wt％的光起始剂、0.01wt％～15wt％的辅助光起始剂及0.01～10wt％的溶剂；其中所述感光性预聚物是包含自丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸己内酯、丙烯酸异癸酯、聚乙二醇单丙烯酸酯、2‑苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、1,6‑乙二醇二丙烯酸酯，二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯构成的群组中所选出的至少一种；所述光起始剂是包含自苯偶铟系化合物、苯偶酰系化合物、烷基苯酮系化合物、酰基磷氧化物、二苯甲酮系化合物、硫杂蒽酮系化合物及彼等衍生物、重氮盐、二芳基碘鎓盐、三芳基碘鎓盐、三芳基硅氧醚、三芳基硫鎓盐、铁芳烃盐、烷基碘鎓盐、异丙苯茂铁六氟磷酸盐、磺酰氧基酮及其混合物构成的群组中选出的至少一种；所述辅助光起始剂是包含自N,N,N‑三乙胺、N‑甲基马来酰亚胺、N‑乙基马来酰亚胺、三乙醇胺、N‑苯基甘胺酸、乙酰苯基甘胺酸、对氯苯基甘胺酸、3‑溴苯基甘胺酸、硼酸乙铵类、及丙烯酸胺酯类构成的群组中选出的至少一种。...

【技术特征摘要】
2015.03.10 TW 1041075041.一种立体列印用光硬化树脂组成物，其可经由可见光而硬化，并包括76.5wt％～96.8wt％的感光性预聚物、0.01wt％～5wt％的光起始剂、0.01wt％～15wt％的辅助光起始剂及0.01～10wt％的溶剂；其中所述感光性预聚物是包含自丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸己内酯、丙烯酸异癸酯、聚乙二醇单丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、1,6-乙二醇二丙烯酸酯，二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯构成的群组中所选出的至少一种；所述光起始剂是包含自苯偶铟系化合物、苯偶酰系化合物、烷基苯酮系化合物、酰基磷氧化物、二苯甲酮系化合物、硫杂蒽酮系化合物及彼等衍生物、重氮盐、二芳基碘鎓盐、三芳基碘鎓盐、三芳基硅氧醚、三芳基硫鎓盐、铁芳烃盐、烷基碘鎓盐、异丙苯茂铁六氟磷酸盐、磺酰氧基酮及其混合物构成的群组中选出的至少一种；所述辅助光起始剂是包含自N,N,N-三乙胺、N-甲基马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺、三乙醇胺、N-苯基甘胺酸、乙酰苯基甘胺酸、对氯苯基甘胺酸、3-溴苯基甘胺酸、硼酸乙铵类、及丙烯酸胺酯类构成的群组中选出的至少一种。2.根据权利要求1所述的立体列印用光硬化树脂组成物，其中所述溶剂是由二甲基乙酰胺所构成。3.根据权利要求1所述的立体列印用光硬化树脂组成物，其中所述光起始剂是包含自安息香、安息香双甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香丁醚、二苯基乙酮、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、α,α-二乙氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、芳酰基膦氧化物、双苯甲酰基苯基...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑正元，张富腾，莉玛，章智龙，
申请(专利权)人：郑正元，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71