This paper describes and requires the protection of liquid radiation curable resin compositions filled with a stable matrix for additive manufacturing. The resin comprises a cationic polymerizable component of an aliphatic epoxide, a multifunctional (methyl) acrylate component, a cationic photoinitiator, a free radical photoinitiator, and a matrix of an inorganic filler. The matrix further comprises at least one micron particle component of a specified proportion and at least one nanoparticle component. A method for forming a three-dimensional component using a liquid radiation curable resin filled with a matrix for additive manufacturing and a three-dimensional component made of the liquid radiation curable resin for additive manufacturing are also described and required to be protected.
【技术实现步骤摘要】
用于加成制造的稳定的基质填充的液体可辐射固化树脂组合物本申请是申请日为2014年11月5日、题名为“用于加成制造的稳定的基质填充的液体可辐射固化树脂组合物”的专利技术申请的分案申请。
本专利技术涉及用于加成制造工艺的基质填充的液体可辐射固化组合物。
技术介绍
用于生产三维物体的加成制造工艺是众所周知的。加成制造工艺(Additivefabricationprocesses)利用物体的计算机辅助设计(CAD)数据来构建三维部件。这些三维部件可以由液体树脂、粉末或其它材料制成。加成制造工艺的非限制性实例是立体平版印刷(SL)。立体平版印刷是众所周知的用于快速制造某些应用中的模型、原型、图案和生产部件的工艺。SL使用物体的CAD数据,其中所述数据被转换成三维物体的薄的横截面。所述数据加载到计算机中,所述计算机控制穿过容纳在桶中的液体可辐射固化树脂组合物来扫描横截面的图案的激光器,从而固化与所述横截面相对应的树脂的薄层。用树脂再涂覆固化层,并且所述激光器扫描另一个横截面,以便在前一层的顶部上使另一个树脂层硬化。逐层地重复该过程直到完成三维物体。在最初形成时,所述三维物体通常未完全固化,并且被称为“生坯模型(greenmodel)”。虽然不要求,但所述生坯模型可以进行后固化以便增强成品部件的机械特性。SL工艺的一个实例描述于美国专利号4575330中,所述专利以引用的方式结合于此。存在几种类型的激光器用于立体平版印刷中,传统上波长在193nm至355nm的范围,但是存在其它波长变型。使用气体激光器来固化液体可辐射固化的树脂组合物是众所周知的。立体平版印刷系统中的激光 ...
【技术保护点】
1.一种用于加成制造的液体可辐射固化组合物,其包含:(a)阳离子可聚合脂肪族环氧化物;(b)多官能(甲基)丙烯酸酯组分;(c)阳离子型光引发剂;(d)自由基型光引发剂;以及(e)填充基质,所述填充基质包含包含多个无机纳米颗粒的纳米颗粒成分,以及包含多个无机微米颗粒的微米颗粒成分;其中所述微米颗粒成分与所述纳米颗粒成分的重量比是约1:1至约12:1,更优选约4:1至约8:1,以及其中所述微米颗粒成分中的所述无机微米颗粒的平均粒度与所述纳米颗粒成分中的所述无机纳米颗粒的平均粒度的比是约2.41:1至约200:1,更优选约6.46:1至约100:1。
【技术特征摘要】
2013.11.05 US 61/900,044;2014.11.04 US 62/074,7351.一种用于加成制造的液体可辐射固化组合物,其包含:(a)阳离子可聚合脂肪族环氧化物;(b)多官能(甲基)丙烯酸酯组分;(c)阳离子型光引发剂;(d)自由基型光引发剂;以及(e)填充基质,所述填充基质包含包含多个无机纳米颗粒的纳米颗粒成分,以及包含多个无机微米颗粒的微米颗粒成分;其中所述微米颗粒成分与所述纳米颗粒成分的重量比是约1:1至约12:1,更优选约4:1至约8:1,以及其中所述微米颗粒成分中的所述无机微米颗粒的平均粒度与所述纳米颗粒成分中的所述无机纳米颗粒的平均粒度的比是约2.41:1至约200:1,更优选约6.46:1至约100:1。2.如权利要求1所述的用于加成制造的液体可辐射固化组合物,其中所述组合物具有约500cPs与约1500cPs约之间、更优选约600cPs与约1200cPs之间的粘度,并且在用光化辐射和60分钟UV和热后固化的完全固化之后,具有以下特性:(a)在1.82MPa下在约80℃与约120℃之间的热变形温度,以及(b)约8,000MPa与约12,000MPa之间的弯曲模量。3.如权利要求1或2所述的用于加成制造的液体可辐射固化组合物,其进一步包含不含环己烷基团的多官能缩水甘油醚。4.如权利要求1至3中任一项所述的用于加成制造的液体可辐射固化组合物,其进一步包含第二脂肪族环氧化物,其中相对于所述组合物的总重量,所述脂肪族环氧化物的总含量是约10重量%至约30重量%。5.如权利要求1至4中任一项所述的用于加成制造的液体可辐射固化组合物,其中所述微米颗粒成分或所述纳米颗粒成分中的至少一种包含球形颗粒。6.如权利要求1至5中任一项所述的用于加成制造的液体可辐射固化组合物,其中所述脂肪族环氧化物组分是选自由以下各项组成的组的脂环族环氧:3,4-环氧环己基甲基-3',4'-环氧环己烷羧酸酯、2-(3,4-环氧环己基-5,5-螺-3,4-环氧)-环己烷-1,4-二噁烷、双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯、乙烯基氧化环己烯、4-乙烯基环氧环己烷、二氧化乙烯基环己烯、双(3,4-环氧-6-甲基环己基甲基)己二酸酯、3,4-环氧-6-甲基环己基-3',4'-环氧-6'-甲基环己烷羧酸酯、ε-己内酯-修饰的3,4-环氧环己基甲基-3',4'-环氧环己烷羧酸酯、三甲基己内酯-修饰的3,4-环氧环己基甲基-3',4'-环氧环己烷羧酸酯、β-甲基-δ-戊内酯-修饰的3,4-环氧环己基甲基-3',4'-环氧环己烷羧酸酯、亚甲基双(3,4-环氧环己烷)、双环己基-3,3’-环氧化物,具有-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-C(CH3)2-、-CBr2-、-C(CBr3)2-、-C(CF3)2-、-C(CCl3)2-或-CH(C6H5)-键联的双(3,4-环氧环己基),二环氧化二环戊二烯、乙二醇的二(3,4-环氧环己基甲基)醚、亚乙基双(3,4-环氧环己烷羧酸酯)和环氧六氢邻苯二甲酸二辛酯。7.如权利要求1至6中任一项所述的用于加成制造的液体可辐射固化组合物,其中组分(b)以相对于所述组合物的所述总重量约2重量%至约10重量%的量存在。8.如权利要求1至7中任一项所述的用于加成制造的液体可辐射固化组合物,其中组分(c)以相对于所述组合物的所述总重量约1重量%至约10重量%的量存在。9.如权利要求8所述的用于加成制造的液体可辐射固化组合物,其中组分(c)是具有四(五氟苯基)硼酸盐阴离子和以下式(1)的阳离子的R-取代的芳香族硫醚三芳基锍或碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐阳离子型光引发剂:其中Y1、Y2和Y3是相同的或不同的,并且其中Y1、Y2或Y3是R-取代的芳香族硫醚,其中R是乙酰基或卤素基团。10.如权利要求8所述的用于加成制造的液体可辐射固化组合物,其中组分(c)具有由SbF6-、PF6-、BF4-、(CF3CF2)3PF3-、(C6F5)4B-、((CF3)2C6H3)4B-、(C6F5)4Ga-、((CF3)2C6H3)4Ga-、三氟甲磺酸盐、九氟丁磺酸盐、甲磺酸盐、丁磺酸盐、苯磺酸盐或对甲苯磺酸盐表示的阴离子和由下式(II)的阳离子:其中,在式(II)中,R1、R2、R3、R5和R6各自独立地表示烷基基团、羟基基团、烷氧基基团、烷基羰基基团、芳基羰基基团、烷氧基羰基基团、芳基氧羰基基团、芳基硫代羰基基团、酰基氧基团、芳基硫基团、烷基硫基团、芳基基团、杂环烃基团、芳基氧基团、烷基亚磺酰基团、芳基亚磺酰基团、烷基磺酰基团、芳基磺酰基团、羟基(聚)亚烷基氧基团、可选被取代的氨基基团、氰基基团、硝基基团或卤素原子,R4代表烷基、羟基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、酰基氧基团、烷基硫基团、杂环烃基团、烷基亚磺酰基团、烷基磺酰基团、羟基(聚)亚烷基氧基团、可选被取代的氨基基团、氰基基团、硝基基团、或卤素原子,m1至m6各自表示R1至R6中的每一个出现的次数,m1、m4和m6各自表示0至5的整数,m2、m3和m5各自表示0至4的整数,并且X-表示一价多原子阴离子。11.如权利要求1至10中任一项所述的用于加成制造的液体可辐射固化组合物,其中所述球形颗粒包含选自由二氧化硅、玻璃和金属组成的组的材料。12.如权利要求1至11中任一项所述的用于加成制造的液体可辐射固化组合物,其进一步包含氧杂环丁烷。13.如权利要求1至12中任一项所述的用于加成制造的液体可辐射固...
【专利技术属性】
技术研发人员:何明波,贝斯·郎德特,任康太,卡洛琳·刘,李泰渊,
申请(专利权)人:帝斯曼知识产权资产管理有限公司,
类型:发明
国别省市:荷兰,NL
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