本发明专利技术涉及一种可以通过立体光刻法制成澄清、无色的三维制品的可辐射固化树脂。所述澄清、无色的三维制品具有如下性质：通过ＵＶ－可见光分光光度仪在４００－５００ｎｍ范围内测定的澄清度和透过率大于约６７％，并且利用分光光度仪在４００－７５０ｎｍ的可见光波长下在ＣＩＥＬＡＢ颜色空间内通过ｂ↑［＊］数值衡量的颜色缺失介于约负０．５（－０．５）和约正２．５（＋２．５）之间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种采用可辐射固化树脂制成的三维制品以及立体光刻设备。
技术介绍
许多年前就已经知晓通过立体光刻生产具有复杂形状的固化三维制 品。在这项技术中，对可辐射固化组合物重复、交替顺序地进行两个步骤(a)和(b)从而构成所需形状的制品。在步骤(a)中，使一层可辐射固 化组合物(其一个边界是组合物的表面)通过适当的成像辐射，优选通过 来自计算机控制的扫描激光束的成像辐射在与待形成的成型制品的所需截 面区域相对应的表面区域上固化；在步骤(b)中，用一层新的可辐射固 化组合物覆盖上述固化层，然后重复步骤(a)和(b)，直到完成具有所 需形状的所谓生料模型(green model)。这种生料模型通常未完全固化， 因而可以进行后固化，但是这种后固化不是必需的。对于已知树脂，三维制品的最终颜色和混浊性(opacity)通常在固化 时形成。在本专利申请中，术语"颜色"被定义为如下颜色(或色彩) 是视觉特性，其对应于在人类中被称为红色、黄色、白色等等的范畴。颜 色由眼中与光线接收器的光谱灵敏性相互作用的光谱(相对于波长的光能 分布)衍生得到。颜色的种类和颜色的物理规格还与对象、材料、光源等 等相关，这基于它们的物理性质，诸如光吸收谱、反射谱或发射谱。通常，人类可探测的光组成特征仅包括大约400 nm至700 nm的波长 光谱，从而客观上使颜色的心理现象和其物理规格相关联。因为颜色的感 知源自视网膜中不同类型的视锥细胞对光谱不同部分的不同灵敏度，因此 颜色可以通过其刺激这些细胞的程度来定义并量化(来源，Wikipedia， 2007年5月24日，http:〃en.wikipedia.org/wiki/Color)。7光学中，透明是允许光穿透的属性。在本专利申请中，术语"澄清" 意指"透明"，该术语应用于三维成型制品允许光线穿透的光量。透明材 料可以被透视；即，它们允许明晰的图像穿过。相反的属性被称为不透明 性。半透明材料只允许光散射穿透，即，材料会扭曲图像。也被称为透明度(diaphaneity)， 一个在矿物学中常用的术语。{源自Wikepedia， 2007 年5月24日，http:〃en.wikipedia.org/wiki/Transparencv 0/o28optics%29}在本专利申请中，"不透明"被定义为如下不透明是光线难以穿透 的状态。不透明物体不是透明的(透明允许光线全部穿过)也不是半透明 的(半透明允许一些光线穿过)。当光线达到两种物质之间的界面时，一 些光线被反射， 一些被吸收，而其余的透过。非常少的光线透过不透明物 质，因此该物质反射或吸收大部分光线。镜子和黑玉是不透明的。不透明 性取决于所考虑光线的频率。例如， 一些种类的玻璃对紫外光在很大程度 上是不透明的，而在可见光范围内是完全透明的。在冷气体的吸收线中可 见到更极端的频率依赖性。 一般而言，材料散射光线的比例与其吸收光线 的比例相同，这是因为吸收线和散射线等同。{来源Wikepedia, May 24 2007, http:〃en.wikipedia.org/wiki/Opacity—0/)28optics0/o29}三维制品的最终颜色可以与液体未固化树脂的颜色相匹配或不相匹 配。例如，常见到未固化液体树脂显现一种颜色，然而采用这种液体树脂 制成的三维制品显现不同的颜色或者显现原始颜色的不同深浅(shade)。 本领域普通技术人员理解到，成型制品的最终颜色在固化时显现，这是对 存在于液体树脂中的组分进行选择的结果。颜色的显现可能是人们所需要的产物特征，本领域普通技术人员知晓 如何选择赋色添加剂(诸如染料和颜料)来生产具有所需颜色的固化三维 制品。参见公开的美国专利申请US2004/0170923 ， "Colored Stereolkhographic Resins"， 2004年9月2日公开；和公开的美国专利申请 US2005/0142479， "Radiation Curable Resin Composition for Making Colored Three Dimensional Objects", 2005年6月30日公开。这两篇公开的美国专 利申请通过弓I用全文插入本文。颜色显现可能是不好的。当希望无色成型制品，而用于制造成型制品8的标准液体树脂中具有固化后会显现不希望颜色的组分时，会出现上述情 形。美国专利6,811,937 (2004年11月2日授权)中描述了面对采用液态 可辐射固化材料制造具有改善澄清度的三维制品所遇到的挑战。该专利没 有提及颜色，所以该专利也未提及所制成的三维成型制品的颜色。美国专 利6, 811, 937通过引用全文插入本文。已知可以将某些材料添加到液体树脂中，结果由这种液体树脂制成的 固化三维制品是透明的、接近无色的。然而，发现某些添加的材料对固化 的三维制品的物理性质具有不利影响。希望开发一种可利用立体光刻工艺发展成三维成型制品的液态可辐射 固化树脂，其中，所述三维成型制品具有令人希望的物理性质且是澄清、 无色的。
技术实现思路
本专利技术第一方面是一种用于形成能够固化成澄清、无色的三维制品的液态可辐射固化树脂的方法，所述方法包括如下步骤a) 从用于配制所述液态可辐射固化树脂的每个类别的可行组分中选 择组分；b) 确定采用特征a)的液态可辐射固化树脂制成的固化三维立体光刻 制品的预计颜色和澄清度；然后c) 为所述液态可辐射固化树脂选择颜色掩蔽剂，从而为由上述液态 可辐射固化树脂制成的经固化三维立体光刻制品提供澄清、无色外观；其中，所述澄清、无色的三维制品具有如下性质i) 通过UV-可见光分光光度仪在400-500 nm范围内测定的澄清度和 透过率大于约67%，并且ii) 利用分光光度仪在400-750 nm的可见光波长下在CIELAB颜色空 间内通过1)*数值衡量的颜色缺失(alack of color)介于约负0.5至约正2.5 之间。本专利技术第二方面是一种液态可辐射固化树脂，其包含a) —种或多种双官能或多官能丙烯酸酯；b) —种或多种环氧化合物，其中，所述环氧化合物中的至少一种选 自由脂环族环氧化合物、氢化的双酚A 二縮水甘油基醚及其混合物组成的 组；c) 可选的氧杂环丁垸；d) 可选的一种或多种羟基官能化的化合物；e) 可选的一种或多种添加剂，所述添加剂选自如下组成的组i) 光稳定剂/UV吸收剂；ii) 抗氧化剂；iii) 酸稳定剂；iv) 润湿剂； V)脱气剂；f) 自由基光引发剂；g) 阳离子光引发剂；和h) 颜色掩蔽剂；其中，所述液态可辐射固化树脂固化后具有如下性质i) 通过UV-可见光分光光度仪在400-500 nm范围内测定的澄清度和 透过率大于约67%，并且ii)利用分光光度仪在400-750 nm的可见光波长下在CIELAB颜色空 间内通过W数值衡量的颜色缺失介于约负0.5至约正2.5之间。本专利技术的第三方面是一种液态可辐射固化树脂，其包含a) 丙烯酸酯组分，其中，所述丙烯酸酯组分选自由一种或多种单官 能、双官能或多官能丙烯酸酯和一种或多种氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物组 成的组；b) 可选的一种或多种乙烯基化合物；c) 可选的一种或多种羟基官能化的化合物；d) 可选的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于形成能够固化成澄清、无色的三维制品的液态可辐射固化树脂的方法，所述方法包括如下步骤： ａ）从用于配制所述液态可辐射固化树脂的每个类别的可行组分中选择组分； ｂ）确定采用特征ａ）的液态可辐射固化树脂制成的经固化三维立体光刻制品的预 计颜色和澄清度；然后 ｃ）为所述液态可辐射固化树脂选择颜色掩蔽剂，从而为由上述液态可辐射固化树脂制成的经固化三维立体光刻制品提供澄清、无色外观； 其中，所述澄清、无色的三维制品具有如下性质： ｉ）通过紫外光－可见光分光光度仪在４００－ ５００ｎｍ范围内测定的澄清度和透过率大于约６７％，并且 ｉｉ）利用分光光度仪在４００－７５０ｎｍ的可见光波长下在ＣＩＥＬＡＢ颜色空间内通过ｂ＊数值衡量的颜色缺失介于约负０．５和约正２．５之间。
【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：萨泰德拉库玛撒马尔，凯文安德鲁扎拉斯，
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：NL[荷兰]
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