[发明专利]低粘着度的光固化树脂组合物及高速三维打印方法

说明书

本发明提供了一种低粘着度的光固化树脂组合物及高速三维打印方法，所述低粘着度的光固化树脂组合物包含0.1～10wt％的光引发剂、10wt％～60wt％的第一感光性参混物、以及40wt％～90wt％的第二感光性参混物；其中所述第一感光性参混物为自丙烯酸酯低聚物、烯丙基化合物中选出的至少一种；所述第二感光性参混物为自丙烯酸酯单体、硫醇基化合物中选出的至少一种。所述光固化树脂组合物具有低粘度及高强度特性，并且在固化后能够轻易地与表面为含氟聚合物或聚硅氧烷的基板分离，进而解决了现有光固化材料在光照固化过程后容易与基板发生沾粘的问题，不但能够提升三维打印的速度，也可以延长基板的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种光固化树脂组合物，尤其涉及一种用于立体打印的低粘着度的光固化树脂组合物以及使用所述光固化树脂组合物的高速三维打印方法。

背景技术

近年来，三维打印技术越来越受大家的重视，在各种三维打印技术中，主要是以具有多种优势的光化学加工(Photochemical Machining)方式为研究的主流，利用堆叠与粘合光可固化液态树脂所形成的固态薄层来制造三维物体，基本上有以下两种已知的做法。

第一种做法是从上方投射光图案至下方的槽体内以固化槽体内液态的光固化材料。对于这种由上至下的配置来说，槽体的大小必须能够维持充足的树脂以完全浸泡打印物体。树脂表面在曝光的每一层需被调平，以确保每一层的均匀性。另外，树脂表面在打印的过程中并非停留在同一水平，且铅直位移需被补偿以使每一打印层维持相同厚度。另外，光固化是发生在接触空气的树脂表面，氧气抑制问题会增加树脂固化的时间。

第二种做法则是从下方将光图案向上投射至槽体的透明底部而令槽体内液态的光固化材料得以固化。这种做法简化机器结构使槽体的体积大幅减少，能够改善上述第一种作法的缺点。此外，光固化层形成于槽体的底部与前一层或顶部的成型板之间。由于光固化层并非形成于接触空气的液态光固化材料的表面上，各层均匀性与氧气抑制问题将不复存在，且在机器中也不再需要树脂表面调平装置。每一层从槽体的底部分离，并被抬高以为下一层预留空间。

然而，在三维打印的过程中，为了将固化物件与树脂在槽底部分离，顶部的成型板所需施加的分离力会使得成型板往上移动至超过打印下一层所需的距离，因此在打印下一层时成型板需要再往下移动才能进行下一层打印，导致成型板需要上下移动更多的距离，如图1所示，在分层打印时除了会花费更多的时间，也可能导致打印物件的破损。为了解决树脂接着力的问题，目前多数公司皆采用具可挠性的铁氟龙(Teflon)或聚二甲基硅氧烷(PDMS)等高疏水性材质作为柔性基板，应用于树脂槽底部的涂层或披覆层，以解决树脂接着力的问题；但在打印数千层之后，柔性基板会发生变形，导致三维打印的精确度受到影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的为提供一种光固化树脂组合物，其具有低粘着度，在经光照固化后能够降低与柔性基板的分离力，进而能够提升打印速度及精确度。

本发明的一观点在于提供一种低粘着度的光固化树脂组合物，其至少包含有以下成分：0.1～10wt％的光引发剂；10wt％～70wt％的第一感光性参混物；以及20wt％～80wt％的第二感光性参混物；其中所述第一感光性参混物为自丙烯酸酯低聚物、烯丙基化合物中选出的至少一种，且所述丙烯酸酯低聚物为分子量在10000以下的双官能度化合物或多官能度化合物，所述烯丙基化合物为分子量在5000以下的双官能度化合物或多官能度化合物；所述第二感光性参混物为自丙烯酸酯单体、硫醇基化合物中选出的至少一种，并且所述丙烯酸酯单体为分子量在10000以下的双官能度化合物或多官能度化合物，所述硫醇基化合物为分子量在5000以下的双官能度化合物或多官能度化合物。

根据本发明的一观点，当以表面为含氟聚合物或聚硅氧烷的基板承载所述光固化树脂组合物进行光固化反应后，固化后的所述光固化树脂组合物与所述基板的分离力为在10N/cm²以下。