用于三维物体光加工的树脂组合物制造技术

用于三维物体光加工的可光固化树脂组合物，包括（Ａ）５－８０重量份氧杂环丁烷化合物，（Ｂ）５－８０重量份环氧化合物，（Ｃ）０．１－１０重量份的光生酸剂，（Ｄ）１－３５重量份具有平均颗粒粒径为１０－７００ｎｍ的弹性体颗粒，（Ｅ）０－３５重量份的多元醇化合物，（Ｆ）０－４５重量份的含有乙烯双键的不饱和单体，及（Ｇ）０－１０重量份的自由基光聚合引发剂。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术说明本专利技术涉及用于三维物体光加工的可光固化树脂组合物，它能生产一类具有优良的可光固化性和优异的机械强度的固化产品。尤其，本专利技术涉及用于光加工三维物体的可光固化树脂组合物，它对激光、紫外灯等多种光源具有优异的可光固化性，并且能生产优良的耐折叠性能的三维固化产品，及由光固化该组合物加工得到的制品。近年，提出了三维物体的光加工方法，它包括通过重复选择性地辐照可光固化液体树脂组合物得到的紧密层压固化树脂层。(参见日本专利申请公开号247515/1985，35966/1987，101408/1987，和24119/1993)。该光加工的典型实例如下所述。通过用紫外激光及类似的光源选择性地辐照容器内的可光固化树脂组合物，形成具有某一特定图案的固化树脂层。在此固化层上施加相当一层的可光固化树脂组合物，再选择性地辐照此液体表面，在旧的固化树脂层上得到紧密层压新的固化树脂层。用同样的或不同的辐照图案，重复此过程一定的次数，得到由紧密层压固化树脂层组成的三维物体。这种光加工方法吸引了相当的注意力，因为用此方法可以在短的时间内很容易加工复杂形状的三维物体。作为用于光加工三维物体的可光固化树脂组合物，(a)至(c)的下列树脂组合物在本行业广为人知。(a)一类树脂组合物，包括一类可自由基聚合的有机化合物，如(甲基)丙烯酸氨基甲酸乙酯、(甲基)丙烯酸寡聚酯、环氧化合物的(甲基)丙烯酸酯、及光敏聚酰亚胺等等(参见日本专利申请公开号204915/1989，208305/1990，和160013/1991)。(b)一类树脂组合物，包括一类可阳离子聚合的有机化合物，如，环氧化合物、环醚化合物、环内酯化合物、环缩醛化合物、环硫醚化合物、螺原酸酯化合物、及乙烯基醚化合物(参见日本专利申请公开号213304/1989)。(c)一类树脂组合物，包括可自由基聚合的有机化合物和可阳离子聚合的有机化合物(参见日本专利申请公开号28261/1990，75618/1990，和228413/1994)。从光加工效率考虑，用于光加工的可光固化树脂组合物优选具有能立刻形成平滑液体表面的低黏度，及辐照能立刻固化的优异光固化性能。更进一步地讲，要求该可光固化树脂组合物具有很小的形变，例如光固化过程中固化收缩引起的翘曲。光加工法生产的三维物体用于机械部件的模型和原型设计等等用途。因此，此类三维物体必须用高度精密加工方法来制备，具体地，它应由适宜于方案的精确的显微加工法提供，能在使用条件下显示足够的机械强度，及具有不随时间变化的稳定力学特性。从可光固化树脂组合物加工得到的三维物体由于能满足不同的性能要求，如加工精确、硬度、足够的弹性、由液体树脂光固化收缩引起的翘曲量小等，被广泛用于多种行业。因为可光固化树脂的特性，一般认为很难赋予从可光固化树脂加工得到的物体以韧性。然而，随着市场的扩展，需要具有韧性，尤其是耐折叠性的三维物体。曾试图把细微颗粒与树脂组合物共混，以提高三维物体制品的物理性能。有一些尝试，如试图增加加工精确度(参见日本专利申请公开号114733/1991)，控制加工制品的光散射性能(参见日本专利申请公开号103435/1991)，提高加工制品的韧性(参见日本专利申请公开号145616/1990)等等。然而，这些专利技术没有设法克服此类三维物体很差的重复折叠变形的缺点，并且没有解决此难题。基于以上的情况完成了本专利技术。本专利技术的第一个目的是提供一类用于三维物体光加工的新型的可光固化树脂组合物。本专利技术的第二个目的是提供一类用于三维物体光加工的可光固化树脂组合物，用它能制造具有优良的机械强度、高加工精度、小量翘曲，和优异的耐折叠性的三维物体，这类物体适合用作机械部件的原型等方面。本专利技术的第三个目的是提供一类三维物体，这类物体具有优异的耐折叠性，及随时间弹性模量的变化很小。本专利技术其它的目的，特点及优点会很明显地从下面的描述里看出来。首先，根据本专利技术，上述目的及优点，可以通过三维物体光加工的一类可光固化树脂组合物来达到，后者包括(A)5～80重量份的氧杂环丁烷类化合物，(B)5～80重量份的环氧类化合物，(C)0.1～10重量份的光生酸剂，(D)1～35重量份平均粒径为10-700nm的弹性体粒子，(E)0～35重量份的多元醇化合物，(F)0～35重量份的烯属不饱和单体，及(G)0～10重量份的光引发聚合的自由基引发剂。根据本专利技术，通过光固化本专利技术的一类可光固化树脂组合物生产的加工物体，上述目的及优点可以实现。氧杂环丁烷类化合物(A)氧杂环丁烷类化合物(A)(以后称之为“组分(A)”)包括至少一个如下面通式(1)所示的氧杂环丁烷环，它为组成可光固化树脂组合物(以后称之为“树脂组合物”)中的一种成分，此树脂组合物用于本专利技术的三维物体光加工。 在阳离子性光聚合光引发剂存在下，通过光辐照，这种氧杂环丁烷类化合物可以聚合或交联。氧杂环丁烷类化合物(A)包括至少一个氧杂环丁烷环。下面给出了化合物(A)的例子。该分子内含有一个氧杂环丁烷环的化合物(A)例子如下列通式(2)所示。 其中，Z代表氧或硫原子；R1代表氢原子，氟原子，如甲基、乙基、丙基、及丁基等含1～6个碳原子的烷基，如三氟甲基、全氟乙基、及全氟丙基等含1～6个碳原子的一类氟代烷基，如苯基和萘基等含6～18个碳原子的一类芳香基团，呋喃基，噻吩基；R2代表氢原子，如甲基、乙基、丙基、及丁基等含1～6个碳原子的烷基，如1-丙烯基、2-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基等含2～6个碳原子的烯烃基团，如苯基、萘基、蒽、菲基等含6～18个碳原子的一类芳基，如苄基、氟代苄基、甲氧基苄基、苯乙基、苯乙烯基、肉桂基、乙氧基苄基等含有7～18个碳原子的一类取代或未取代芳烷基，如苯氧基甲基和苯氧基乙基等芳氧基烷基一类含有其它芳环的基团，如乙基羰基、丙基羰基、丁基羰基等含2～6个碳原子的烷基羰基基团，如乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基等含2～6个碳原子的烷氧基羰基基团，如N-乙基氨基甲酰基、N-丙基氨基甲酰基、N-丁基氨基甲酰基、N-戊基氨基甲酰基等含2～6个碳原子的N-烷基氨基甲酰基基团。该分子内含有二个氧杂环丁烷环的化合物(A)例子如下列通式(3)所示 其中，R1的定义如通式(2)一样；R3代表如亚乙基、亚丙基、及亚丁基等一类含有1～20个碳原子的线型或支链型亚烷基基团，如聚氧化乙烯基团和聚氧化丙烯基团等一类含有1～120个碳原子的线型或支链型聚(亚烷氧)基团，如亚丙烯基、甲基亚丙烯基、及亚丁烯基等线型或支链型不饱和烯烃基团，羰基基团，含有羰基基团的亚烷基基团，分子链中间含有羰基基团的亚烷基基团，分子链中间含有氨基甲酰基基团的亚烷基基团；并且R3基团可以从通式(4)、通式(5)及通式(6)等多价基团中选取。 其中，R4代表含有1～4个碳原子的烷基，含有1～4个碳原子的烷氧基，氯或溴等卤原子，硝基，氰基，巯基，羧基或氨基甲酰基，并且x为1～4的正整数； 其中，R5代表氧原子，硫原子，亚甲基，-NH-，-SO-，-SO2-，-C(CF3)2-或-C(CH3)2-； 其中，R6代表含有1～4个碳原子的烷基，或如苯基、萘基等含有6～18个碳原子的芳基，y为0～200的正整数，R7本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于三维物体光加工的可光固化树脂组合物，包括 （Ａ） ５－８０重量份氧杂环丁烷化合物， （Ｂ） ５－８０重量份环氧化合物， （Ｃ） ０．１－１０重量份的光生酸剂， （Ｄ） １－３５重量份具有平均颗粒粒径为１０－７００ｎｍ的弹性体颗粒， （Ｅ） ０－３５重量份的多元醇化合物， （Ｆ） ０－４５重量份的含有乙烯双键的不饱和单体，及 （Ｇ） ０－１０重量份的自由基光聚合引发剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T亚马穆拉，Y卡托，T塔纳贝，T乌卡赤，
申请(专利权)人：DSMIP财产有限公司，捷时雅株式会社，日本精涂层株式会社，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]