[发明专利]立体光刻造型用树脂组合物有效
申请号: | 200780022172.7 | 申请日: | 2007-06-15 |
公开(公告)号: | CN101466767A | 公开(公告)日: | 2009-06-24 |
发明(设计)人: | 伊藤隆;萩原恒夫;弘津健二;村上正 | 申请(专利权)人: | CMET公司;宇部兴产株式会社 |
主分类号: | C08G65/18 | 分类号: | C08G65/18;C08G59/18;C08F2/50 |
代理公司: | 北京林达刘知识产权代理事务所 | 代理人: | 刘新宇;李茂家 |
地址: | 日本神*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 立体 光刻 造型 树脂 组合 | ||
技术领域
本发明涉及一种立体光刻造型用树脂组合物。更详细地, 本发明涉及立体光刻造型用树脂组合物,其固化前水分和湿分 随时间的吸收小,且具有稳定的物性,在光造型时能容易且顺 利地进行固化反应的控制,通过活性能量射线固化的敏感度高, 在缩短的造型时间下能顺利地生产率良好地制造造型精度、尺 寸精度、耐水性、耐湿性、力学特性(特别是韧性)优良的立 体光刻造型物。
背景技术
近年来,基于输入到三维CAD中的数据将液态的光固化性 树脂组合物立体地光刻造型的方法,因为其可以无需制作模具 等而以良好的尺寸精度制造目标的立体造型物,因而正在被广 泛地采用。
作为立体光刻造型法的代表例子,能列举有如下方法:通 过对加入到容器中的液态光固化性树脂的液面选择性地照射用 计算机控制的紫外线激光以获得所期望的图案,使其固化一定 的厚度,接着在该固化层上供给1层的量的液态树脂,并同样用 紫外线激光与上述一样照射使其固化,获得连续的固化层,重 复该层叠操作,最终获得立体造型物。该立体光刻造型方法能 容易且用较短时间获得形状较为复杂的造型物。
并且,近年来,代替上述使用光斑状紫外线激光的现有的 方法,提出了一种立体造型技术,其在光源与光固化性树脂组 合物的表面之间,经过呈多个面状配置能在微小点区域遮光和 透光的微小液晶快门而成的液晶描绘掩模、或者呈面状配置多 个数字微透镜快门而成的所谓DMD(数字微透镜装置)构成的 面状描绘掩模,对光固化性树脂的液面照射光,依次形成规定 截面形状图案的光固化树脂层。使用描绘掩模的立体光刻造型 造型技术,因为其通过对光固化性树脂组合物所形成的造型面 呈面状一次照射光、从而呈面状一次形成光固化的截面形状图 案,因而与使用光斑状的紫外线激光的点描方式相比,能大幅 提高光造型速度。
对于在光刻造型中使用的树脂组合物,要求其具有如下各 种特性:低粘度下造型时的操作性良好,固化前树脂组合物的 水分或湿分随时间的吸收少、且物性或固化特性稳定,由活性 能量射线固化的敏感度高,在氧气气氛下固化特性良好,造型 物的分辨率高、造型精度优良,固化时体积收缩率小,固化物 的力学特性优良,固化物的耐水性或耐湿性优良、随时间的水 分或湿分的吸收少、尺寸稳定性优良等。
作为光刻造型用的树脂组合物,目前提出使用丙烯酸酯系 光固化性树脂组合物、丙烯酸氨基甲酸酯系光固化性树脂组合 物、环氧系光固化性树脂组合物、环氧丙烯酸酯系光固化性树 脂组合物、乙烯基醚系光固化性树脂组合物。它们当中,环氧 系光固化性树脂组合物因为由其获得的造型物的尺寸精度良 好,最近特别受关注。
但是,环氧系光固化性树脂组合物被指出因为是通过光照 射生成的阳离子进行反应,反应速度慢,造型过于花费时间。 因此,为了提高反应速度,提出了在环氧系光固化性树脂组合 物中添加乙二醇、丙二醇等低分子多元醇化合物。并且,为了 提高反应速度以缩短造型时间等,提出了向含有环氧化合物等 阳离子聚合性有机化合物和自由基聚合性有机化合物的光固化 性树脂组合物中添加聚酯多元醇化合物而成的立体光刻造型用 树脂组合物(专利文献1)。但是,任何一种情况都因为光固化 时的固化速度慢,光造型花费时间,且获得的造型物不能充分 固化,力学特性不充分。由此,会有获得的造型物的尺寸精度 低、耐水性和耐湿性也有问题。
从上述观点出发,本发明人等为了提供一种立体光刻造型 用树脂组合物而进行研究,其中,该立体光刻造型用树脂组合 物对活性能量射线固化敏感度高,在缩短的活性能量射线照射 时间内能生产率良好地制造造型物,且分辨率、造型精度优良 地获得具有目标尺寸的造型物,此外,能制造固化时体积收缩 率小、尺寸精度高、固化物的耐水性和耐湿性优良、水分或湿 分随时间的吸收少、尺寸稳定性优良,进而力学特性优良的造 型物。并且,发现当在立体光刻造型用树脂组合物中含有下述 通式(II):
(式中,R3表示烷基、芳基或芳烷基,n表示1~6的整数。) 表示的氧杂环丁烷一元醇,则在使用由此获得的立体光刻造型 用树脂组合物进行光刻造型时,发现能以高反应速度和高造型 速度在缩短的活性能量射线照射时间内生产率良好地制造耐水 性和耐湿性优良、且尺寸精度、尺寸稳定性、力学特性优良的 造型物,并且在先已提出申请(专利文献2)。
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