JP7207972B2 - Curable resin composition - Google Patents
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Description
本発明は、硬化性樹脂組成物及びそれを用いた三次元立体造形物の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a curable resin composition and a method for producing a three-dimensional object using the same.
液状の硬化性樹脂組成物の用途の一例として、硬化性樹脂組成物を紫外線等の光によって層毎に硬化させ、それを順次積層することにより、所望の立体造形物を作製する光学的立体造形法(光造形法)が鋭意研究されている。光造形法の用途は形状確認のための試作品の造形(ラピッドプロトタイピング)にとどまらず、機能性検証のためのワーキングモデルの造形や型の造形(ラピッドツーリング)などへと広がってきている。また、光造形法の用途は実製品の造形(ラピッドマニュファクチャリング)にまで広がりつつある。
このような背景から、硬化性樹脂組成物に対する要求は高度化してきている。最近では、汎用のエンジニアリングプラスチックに匹敵するような高い機械特性(強度や剛性、靱性など)を有する立体造形物を造形可能な硬化性樹脂組成物が求められている。硬化物の熱安定性、及び靱性などの機械物性は、樹脂組成物に含まれる化合物の化学構造に大きく依存している。例えば、剛直な構造を有すると耐熱性に優れ、柔軟な構造を有すると靱性に優れた硬化物が得られることが一般的によく知られており、これまでに多くの検討がされてきた。
特許文献1には化学構造の中に、剛直な芳香環と、柔軟なアルキレン基を有するエポキシ樹脂組成物が記載されており、この樹脂組成物の硬化物は、柔軟でかつ高い靱性を持った硬化物を得ることができる。特許文献2には化学構造の中に、剛直な芳香環を有するオキセタン組成物が記載されており、この樹脂組成物は硬化性がよく、密着性がよい硬化物を得ることができる。特許文献3にはナフタレンあるいはビフェニルのような剛直な芳香環を有するエポキシあるいはオキセタン化合物をプリプレグ用の硬化性樹脂組成物として使用する方法が記載されている。この硬化性樹脂組成物は硬化速度が速く、優れた熱及び機械特性を有したプリプレグを作成することができる。特許文献4には剛直な芳香環を有するオキセタン化合物とエポキシ化合物、特にビスフェノールのような剛直な芳香環を持ったエポキシ化合物を混合した樹脂組成物が記載されている。この樹脂組成物を紫外線等で硬化した硬化物は、硬化時のひけが少なく高アスペクト比の硬化物を精度よく得ることができる。また、硬化物の屈折率が高く光素子に使用できる。
As an example of the application of the liquid curable resin composition, the curable resin composition is cured layer by layer with light such as ultraviolet light, and the layers are sequentially laminated to produce a desired three-dimensional object. method (stereolithography method) has been earnestly studied. The use of stereolithography is not limited to the production of prototypes for shape confirmation (rapid prototyping), but is expanding to the production of working models and molds for functional verification (rapid tooling). In addition, the use of stereolithography is expanding to the modeling of actual products (rapid manufacturing).
Against this background, demands for curable resin compositions are becoming more sophisticated. Recently, there is a demand for a curable resin composition capable of forming a three-dimensional object having high mechanical properties (strength, rigidity, toughness, etc.) comparable to those of general-purpose engineering plastics. The thermal stability and mechanical properties such as toughness of the cured product largely depend on the chemical structure of the compounds contained in the resin composition. For example, it is generally well known that having a rigid structure gives a cured product with excellent heat resistance, and having a flexible structure gives a cured product with excellent toughness, and many studies have been made so far.
Patent Document 1 describes an epoxy resin composition having a rigid aromatic ring and a flexible alkylene group in its chemical structure, and the cured product of this resin composition is flexible and has high toughness. A cured product can be obtained. Patent Document 2 describes an oxetane composition having a rigid aromatic ring in its chemical structure, and this resin composition has good curability and can give a cured product with good adhesion. Patent Document 3 describes a method of using an epoxy or oxetane compound having a rigid aromatic ring such as naphthalene or biphenyl as a curable resin composition for prepreg. The curable resin composition has a fast curing rate and can produce prepregs with excellent thermal and mechanical properties. Patent Document 4 describes a resin composition in which an oxetane compound having a rigid aromatic ring and an epoxy compound, particularly an epoxy compound having a rigid aromatic ring such as bisphenol, are mixed. A cured product obtained by curing this resin composition with an ultraviolet ray or the like can accurately obtain a cured product having a high aspect ratio with little sink marks during curing. In addition, the cured product has a high refractive index and can be used for optical elements.
しかし、硬化物の耐熱性と靱性の両立は難しく、十分に機械物性が満足できる硬化物が得られていない。特許文献1に記載の柔軟骨格を持つエポキシ樹脂組成物の硬化物は、靱性には優れるが、耐熱性は十分に大きいものではなかった。一方、特許文献2乃至4に記載の剛直な骨格を持つ樹脂組成物の硬化物は、耐熱性には優れるが、靱性は十分に大きいものではなかった。
そこで本発明では、上述の課題を解決するために、従来よりも靱性と耐熱性を両立させた硬化性樹脂組成物を提供することを目的とする。
However, it is difficult to achieve both heat resistance and toughness in a cured product, and a cured product with sufficiently satisfactory mechanical properties has not been obtained. The cured product of the epoxy resin composition having a flexible skeleton described in Patent Document 1 has excellent toughness, but does not have sufficiently high heat resistance. On the other hand, the cured products of the resin compositions having rigid skeletons described in Patent Documents 2 to 4 are excellent in heat resistance, but not sufficiently high in toughness.
Therefore, in order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a curable resin composition that achieves both toughness and heat resistance compared to conventional compositions.
本発明の硬化性樹脂組成物は、
(A)下記一般式(1)に示される硬化性樹脂と、
The curable resin composition of the present invention is
(A) a curable resin represented by the following general formula (1);
X3は、炭素数4以上18以下のアルキレン基である。
L1、L 2
は、独立に、下記一般式(1-g)で表される2価の連結基である。
*は、X
1
、X
2
、X
3
との結合手を表す。]
L
3
、L
4
は、独立に、下記一般式(1-d)で表される2価の連結基である。
*は、Y
1
、Y
2
、X
1
、X
2
との結合手を表す。]
Y1、Y2は、独立に、エポキシ基、シクロアルケンオキシド基またはオキセタニル基である。
nは繰り返し構造単位の平均値であり、0.1以上10以下の実数である。]
(B)下記一般式(2)に示されるオキセタン化合物と、
X 3 is an alkylene group having 4 to 18 carbon atoms .
L 1 and L 2 are independently divalent linking groups represented by the following general formula (1-g) .
* represents a bond with X 1 , X 2 and X 3 . ]
L 3 and L 4 are each independently a divalent linking group represented by general formula (1-d) below.
* represents a bond with Y 1 , Y 2 , X 1 and X 2 . ]
Y 1 and Y 2 are independently an epoxy group, a cycloalkene oxide group or an oxetanyl group.
n is the average value of repeating structural units and is a real number of 0.1 or more and 10 or less. ]
(B) an oxetane compound represented by the following general formula (2);
X5、X6は、独立に、水素原子あるいは炭素数1以上6以下のアルキル基である。
L5、L6は、独立に、下記一般式(1-a)または(1-d)で表される2価の連結基である。
*は、X
4
、隣接する炭素原子との結合手を表す。]
sは、繰り返し構造単位の平均値であり、0.1以上10以下の実数である。]
(C)カチオン重合性開始剤と、
を含有し、前記硬化性樹脂(A)と前記オキセタン化合物(B)の質量比が、5:5乃至9:1であることを特徴とする。
X 5 and X 6 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
L 5 and L 6 are each independently a divalent linking group represented by general formula (1-a) or (1-d) below .
* represents X 4 , a bond with an adjacent carbon atom. ]
s is the average value of repeating structural units and is a real number of 0.1 or more and 10 or less. ]
(C) a cationic polymerization initiator ;
and the mass ratio of the curable resin (A) and the oxetane compound (B) is 5:5 to 9:1.
本発明の硬化性樹脂組成物によれば、従来よりも靭性が高く、かつ耐熱性を兼ね備えた樹脂硬化物を提供することができる。 According to the curable resin composition of the present invention, it is possible to provide a resin cured product having both higher toughness and heat resistance than conventional ones.
以下、本発明の実施形態について説明する。尚、以下に説明する実施形態は、あくまでも本発明の実施形態の一つであり、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below. The embodiment described below is merely one of the embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments.
<硬化性樹脂(A)(成分(A))>
本発明で用いられる硬化性樹脂(A)は、下記一般式(1)で表される。
<Curable Resin (A) (Component (A))>
The curable resin (A) used in the present invention is represented by the following general formula (1).
上記一般式(1)において、X1、X2は、独立に、芳香環を含む2価の連結基である。X1、X2は、入手の容易性や溶媒への溶解性の観点から、芳香環を2個以下含むことが好ましい。芳香環が2個以下であれば、結晶性が上がる、溶媒への溶解性が悪い等の合成反応上の問題が生じにくい。X1、X2は、芳香環を構成する炭素原子で隣接基(L1、L2、L3、L4)と連結する連結基でも、芳香環を構成する炭素原子以外の原子で隣接基と連結する連結基でもよいが、芳香環を構成する炭素原子で隣接基と連結する連結基が好ましい。 In general formula (1) above, X 1 and X 2 are each independently a divalent linking group containing an aromatic ring. X 1 and X 2 preferably contain two or less aromatic rings from the viewpoint of availability and solubility in solvents. If the number of aromatic rings is 2 or less, problems in synthesis reactions such as increased crystallinity and poor solubility in solvents are less likely to occur. X 1 and X 2 are connecting groups that connect to the adjacent group (L 1 , L 2 , L 3 , L 4 ) at the carbon atoms that constitute the aromatic ring, and the adjacent groups at atoms other than the carbon atoms that constitute the aromatic ring. Although it may be a linking group that links with , a linking group that links with an adjacent group via a carbon atom that constitutes an aromatic ring is preferable.
X1、X2としては、例えば、芳香環を一つのみ有する構造からなる炭化水素基、芳香環が単結合を介して結合した構造からなる炭化水素基、芳香環が脂肪族炭素原子を介して結合した構造からなる炭化水素基、芳香環が脂肪族環状炭化水素基を介して結合した構造からなる炭化水素基、複数のベンゼン環が縮合多環化した構造からなる炭化水素基、芳香環がアラルキル基を介して結合した構造からなる炭化水素基、芳香環が酸素原子、硫黄原子、窒素原子またはケイ素原子を介して結合した構造からなる炭化水素基等を挙げることができる。例えば、具体的には、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、フェナントレンジイル基、フルオレンジイル基、ジフェニルメタンジイル基、ジフェニルエタンジイル基、ジフェニルプロパンジイル基、ジフェニルエーテルジイル基、ジフェニルスルホンジイル基等を挙げることができる。これらは無置換でも、置換基を有していても良い。有していてもよい置換基としては、例えば、炭素原子数1以上6以下の直鎖状または分岐状のアルキル基等が挙げられる。 Examples of X 1 and X 2 include a hydrocarbon group having a structure having only one aromatic ring, a hydrocarbon group having a structure in which an aromatic ring is bonded via a single bond, and an aromatic ring via an aliphatic carbon atom. A hydrocarbon group having a structure in which an aromatic ring is bonded via an aliphatic cyclic hydrocarbon group, a hydrocarbon group having a structure in which multiple benzene rings are condensed and polycyclic, an aromatic ring is bonded through an aralkyl group, and a hydrocarbon group having a structure in which an aromatic ring is bonded through an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom or a silicon atom. For example, specifically, phenylene group, biphenylene group, naphthalenediyl group, anthracenediyl group, phenanthenediyl group, fluorenediyl group, diphenylmethanediyl group, diphenylethanediyl group, diphenylpropanediyl group, diphenyletherdiyl group, diphenylsulfone A diyl group and the like can be mentioned. These may be unsubstituted or may have a substituent. Examples of substituents which may be present include linear or branched alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms.
本発明の硬化性樹脂組成物から得られる硬化物の柔軟性と強靭性のバランスに優れる点、および、光の透過性の観点から、特に、ジフェニルメタンジイル基(一般式(1-I))、ジフェニルプロパンジイル基(一般式(1-II))、ビフェニレン基(一般式(1-III))、ジフェニルエーテルジイル基((一般式(1-IV)))が好ましく、これらは無置換でも、置換基を有していても良い。有していてもよい置換基としては、例えば、炭素原子数1以上6以下の直鎖状または分岐状のアルキル基等が挙げられる。 From the viewpoint of the excellent balance of flexibility and toughness of the cured product obtained from the curable resin composition of the present invention, and from the viewpoint of light transmission, in particular, a diphenylmethanediyl group (general formula (1-I)), A diphenylpropanediyl group (general formula (1-II)), a biphenylene group (general formula (1-III)), and a diphenyletherdiyl group ((general formula (1-IV))) are preferred, and these may be unsubstituted or substituted. You may have a group. Examples of substituents which may be present include linear or branched alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms.
[*は、L1、L2、L3、L4との結合手を表す。] [* represents a bond with L 1 , L 2 , L 3 and L 4 . ]
X3は、炭素数4以上18以下、好ましくは炭素数4以上12以下、より好ましくは炭素数4以上10以下のアルキレン基である。炭素数が3以下では、柔軟性が損なわれ、十分な靱性を発揮することができない。また、炭素数が19以上の場合には、硬化物の硬さが低下し、結果として耐熱性が損なわれる。X3の具体的な例としては、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デカニレン基、ドデカニレン基、トリデカニレン基、テトラデカニレン基、ペンタデカニレン基、ヘキサデカニレン基、ヘプタデカニレン基、オクタデカニレン基等の直鎖状または分岐構造を有する非環式のアルキレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロへキシレン基、シクロヘプチレン基、シクロオクチレン基、二環式、三環式、多環式等の環状構造を有するアルキレン基が挙げられ、これらは無置換でも、置換基を有していても良い。有していてもよい置換基としては、例えば、炭素原子数1以上6以下の直鎖状または分岐状のアルキル基等が挙げられる。これらのうち、入手の容易性の観点から、好ましくは炭素数4以上12以下の直鎖状または分岐構造を有する非環式のアルキレン基であり、さらに好ましくは炭素数4以上10以下の直鎖状の非環式アルキレン基である。 X 3 is an alkylene group having 4 to 18 carbon atoms, preferably 4 to 12 carbon atoms, more preferably 4 to 10 carbon atoms. If the number of carbon atoms is 3 or less, flexibility is impaired and sufficient toughness cannot be exhibited. On the other hand, when the number of carbon atoms is 19 or more, the hardness of the cured product is lowered, resulting in impaired heat resistance. Specific examples of X3 include a butylene group , a pentylene group, a hexylene group, a heptylene group, an octylene group, a nonylene group, a decanylene group, a dodecanylene group, a tridecanylene group, a tetradecanylene group, a pentadecanylene group, a hexadecanylene group, and a heptadecanylene group. linear or branched acyclic alkylene group such as octadecanylene group, cyclobutylene group, cyclopentylene group, cyclohexylene group, cycloheptylene group, cyclooctylene group, bicyclic, tricyclic and polycyclic alkylene groups, which may be unsubstituted or have a substituent. Examples of substituents which may be present include linear or branched alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms. Among these, from the viewpoint of availability, it is preferably an acyclic alkylene group having a linear or branched structure having 4 to 12 carbon atoms, more preferably a linear alkylene group having 4 to 10 carbon atoms. is a non-cyclic acyclic alkylene group.
X3は、アルキレン基を構成する炭素原子が、酸素原子、硫黄原子、窒素原子またはケイ素原子に置き換えられていてもよく、例えば、オキシメチレン、オキシエチレン、オキシプロピレンなどの繰り返し構造を持っていても良い。この場合、置き換えられていない炭素数が4以上10以下であることが好ましい。 In X 3 , the carbon atoms constituting the alkylene group may be replaced with an oxygen atom, sulfur atom, nitrogen atom or silicon atom, and have a repeating structure such as oxymethylene, oxyethylene, oxypropylene, etc. Also good. In this case, the number of unsubstituted carbon atoms is preferably 4 or more and 10 or less.
X3として、下記一般式(1-VII)で表されるアルキレン基は疎水性や靱性と耐熱性の両立の観点から好ましく、一般式(1-VIII)で表されるアルキレン基は靱性向上の観点からより好ましい。 As X 3 , an alkylene group represented by the following general formula (1-VII) is preferable from the viewpoint of compatibility between hydrophobicity and toughness and heat resistance, and an alkylene group represented by general formula (1-VIII) improves toughness. It is more preferable from the point of view.
[lは、4以上18以下の整数、好ましくは4以上10以下の整数である。 [l is an integer of 4 or more and 18 or less, preferably 4 or more and 10 or less.
R1、R2は、水素またはメチル基である。mは、炭素数が4以上18以下、好ましくは4以上10以下となるように選択される整数である。 R 1 and R 2 are hydrogen or methyl groups. m is an integer selected so that the number of carbon atoms is 4 or more and 18 or less, preferably 4 or more and 10 or less.
*は、L1、L2との結合手を表す。] * represents a bond with L 1 and L 2 . ]
L1、L2、L3、L4は、独立に、-O-、-C-O-、-S-、-C-S-、エステル結合、ウレタン結合、エーテル結合、チオウレタン結合及びチオエーテル結合からなる群から選ばれる結合を1つ以上含む2価の連結基である。以下、「-O-、-C-O-、-S-、-C-S-、エステル結合、ウレタン結合、エーテル結合、チオウレタン結合及びチオエーテル結合からなる群から選ばれる結合」を「特定の結合」と称する場合がある。L1乃至L4は、特定の結合で隣接基(Y1、Y2、X1、X2、X3)と直接連結する連結基であってもよいし、特定の結合と隣接基の間に一以上の炭素原子を介して連結する連結基であってもよい。特定の結合が-O-、-C-O-、-S-、-C-S-のいずれかの場合、特定の結合の酸素原子または硫黄原子は、特定の結合と隣接基の間に介在する炭素原子または隣接基の炭素原子と結合してエーテル結合またはチオエーテル結合を形成することが好ましい。 L 1 , L 2 , L 3 and L 4 are independently -O-, -C-O-, -S-, -C-S-, ester bond, urethane bond, ether bond, thiourethane bond and thioether It is a divalent linking group containing one or more bonds selected from the group consisting of bonds. Hereinafter, "a bond selected from the group consisting of -O-, -C-O-, -S-, -C-S-, an ester bond, a urethane bond, an ether bond, a thiourethane bond and a thioether bond" is referred to as a "specific may be referred to as "bonding". L 1 to L 4 may be a linking group that directly connects to the adjacent group (Y 1 , Y 2 , X 1 , X 2 , X 3 ) via a specific bond, or may be a linking group that links to via one or more carbon atoms. When a specific bond is -O-, -C-O-, -S-, or -C-S-, the oxygen atom or sulfur atom of the specific bond is interposed between the specific bond and the adjacent group. It is preferable to bond with the carbon atom of the group or the carbon atom of the adjacent group to form an ether bond or a thioether bond.
L1乃至L4が、-O-、-C-O-、-S-、-C-S-、エーテル結合及びチオエーテル結合からなる群から選ばれる結合を1つまたは2つ含むと、硬化性樹脂(A)の分子鎖の回転運動が容易になり、靱性向上効果が大きくなるため好ましい。-O-、-C-O-、-S-、-C-S-、エーテル結合及びチオエーテル結合からなる群から選ばれる結合が2つ以下であれば、運動性が過度に上昇することなく、硬化物の耐熱性を維持することができる。 When L 1 to L 4 contain one or two bonds selected from the group consisting of -O-, -CO-, -S-, -C-S-, an ether bond and a thioether bond, curability This is preferable because it facilitates rotational movement of the molecular chains of the resin (A) and increases the effect of improving toughness. If the number of bonds selected from the group consisting of -O-, -CO-, -S-, -CS-, an ether bond and a thioether bond is two or less, the motility does not excessively increase, The heat resistance of the cured product can be maintained.
また、L1乃至L4が水酸基を有すると、硬化性樹脂(A)の重合反応を促進する効果があるため好ましい。水酸基の数は硬化性樹脂(A)1分子中に6個以下が好ましい。水酸基の数が1分子中に6個以下であれば、硬化性樹脂組成物及びそれを硬化した硬化物の吸水性が増加することがなく、経時での安定性を有する。 Moreover, it is preferable for L 1 to L 4 to have a hydroxyl group because it has the effect of promoting the polymerization reaction of the curable resin (A). The number of hydroxyl groups is preferably 6 or less per molecule of the curable resin (A). If the number of hydroxyl groups is 6 or less in one molecule, the curable resin composition and the cured product thereof will not increase in water absorption and will have stability over time.
L1、L2、L3、L4としては、例えば、具体的には、以下の一般式(1-a)、(1-b)、(1-c)、(1-d)、(1-e)、(1-f)、(1-g)で表される基が好ましい。特に、一般式(1-a)、(1-d)、(1-e)、(1-f)、(1-g)で表される基は、材料の入手および合成の効率の観点からより好ましい。さらに、一般式(1-d)、(1-e)、(1-f)、(1-g)で表される基は、靱性向上効果観点からさらに好ましい。また、一般式(1-g)で表される基は、硬化性樹脂(A)の重合反応促進の観点から好ましい。 L 1 , L 2 , L 3 and L 4 are, for example, specifically represented by the following general formulas (1-a), (1-b), (1-c), (1-d), ( Groups represented by 1-e), (1-f) and (1-g) are preferred. In particular, the groups represented by general formulas (1-a), (1-d), (1-e), (1-f), and (1-g) are preferred from the viewpoint of material availability and synthesis efficiency. more preferred. Furthermore, groups represented by general formulas (1-d), (1-e), (1-f), and (1-g) are more preferable from the viewpoint of improving toughness. Also, the group represented by the general formula (1-g) is preferable from the viewpoint of promoting the polymerization reaction of the curable resin (A).
[a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、o、p、qは独立に0以上5以下の整数であり、組成物の硬化物の柔軟性及び組成物の粘度の観点から、0以上2以下の整数が好ましく、さらに耐熱性を維持する観点から、0以上1以下の整数がより好ましい。 [a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, o, p, q are independently integers of 0 to 5, and the flexibility and composition of the cured product of the composition An integer of 0 or more and 2 or less is preferable from the viewpoint of the viscosity of the product, and an integer of 0 or more and 1 or less is more preferable from the viewpoint of maintaining the heat resistance.
*は、Y1、Y2、X1、X2、X3との結合手を表す。] * represents a bond with Y 1 , Y 2 , X 1 , X 2 and X 3 . ]
Y1、Y2は重合性基であり、独立に、エポキシ基、シクロアルケンオキシド基またはオキセタニル基である。シクロアルケンオキシド基としては、シクロプロペンオキシド基、シクロブテンオキシド基、シクロペンテンオキシド基、シクロヘキセンオキシド基、シクロヘプテンオキシド基等が挙げられる。Y1、Y2は、具体的には、それぞれ下記一般式(1-h)、(1-i)、(1-j)で表されるものが、合成や入手の容易性から好ましい。 Y 1 and Y 2 are polymerizable groups and independently epoxy groups, cycloalkene oxide groups or oxetanyl groups. The cycloalkene oxide group includes a cyclopropene oxide group, a cyclobutene oxide group, a cyclopentene oxide group, a cyclohexene oxide group, a cycloheptene oxide group, and the like. Specifically, Y 1 and Y 2 are preferably represented by the following general formulas (1-h), (1-i) and (1-j), respectively, from the standpoint of ease of synthesis and availability.
[R3、R4は、独立に、水素または炭素数1以上4以下のアルキル基であり、重合性および入手の容易性の観点から、水素または炭素数1以上2以下のアルキル基であることが好ましく、水素であることがより好ましい。
*は、L3、L4との結合手である。]
[R 3 and R 4 are independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and from the viewpoint of polymerizability and availability, hydrogen or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms. is preferred, and hydrogen is more preferred.
* is a bond with L 3 and L 4 . ]
nは繰り返し構造単位の平均値を表し、0.1以上10以下の実数である。組成物の粘度上昇を抑制するため、nは0.2以上5以下の範囲が好ましく、硬化物の靱性や耐熱性のバランスの観点から0.5以上3以下の範囲がより好ましい。 n represents the average value of repeating structural units and is a real number of 0.1 or more and 10 or less. In order to suppress the increase in viscosity of the composition, n is preferably in the range of 0.2 or more and 5 or less, and more preferably in the range of 0.5 or more and 3 or less from the viewpoint of the balance of toughness and heat resistance of the cured product.
硬化性樹脂(A)としては、例えば、EPICLON EXA-4816(DIC社製)、EPICLON EXA-4850-150(DIC社製)、EPICLON EXA-4850-1000(DIC社製)などの市販品を好適に用いることができる。 As the curable resin (A), commercially available products such as EPICLON EXA-4816 (manufactured by DIC), EPICLON EXA-4850-150 (manufactured by DIC), and EPICLON EXA-4850-1000 (manufactured by DIC) are suitable. can be used for
硬化性樹脂(A)の具体例としては、下記構造で表される硬化性樹脂が、靱性と耐熱性の両立の観点から好ましく、n=1であるものがより好ましい。また、水酸基を有する場合には、硬化性樹脂(A)の硬化促進効果を有する点がさらに好ましい。 As a specific example of the curable resin (A), a curable resin represented by the following structure is preferred from the viewpoint of achieving both toughness and heat resistance, and n=1 is more preferred. Moreover, when it has a hydroxyl group, it is more preferable that it has an effect of accelerating the curing of the curable resin (A).
硬化物の靱性向上の観点から、硬化性樹脂(A)は、成分(A)と成分(B)の質量比が5:5乃至9:1、好ましくは7:3乃至9:1となるように含有する。即ち、硬化性樹脂(A)の含有量は、成分(A)と成分(B)の合計100質量部に対して50質量部以上90質量部以下、好ましくは70質量部以上90質量部以下である。 From the viewpoint of improving the toughness of the cured product, the curable resin (A) is used so that the mass ratio of the component (A) and the component (B) is 5:5 to 9:1, preferably 7:3 to 9:1. contained in That is, the content of the curable resin (A) is 50 parts by mass or more and 90 parts by mass or less, preferably 70 parts by mass or more and 90 parts by mass or less with respect to a total of 100 parts by mass of the component (A) and the component (B). be.
(硬化性樹脂(A)の製造方法)
硬化性樹脂(A)を製造する方法としては、特に限定されることはないが、たとえば、ジグリシジルエーテル化合物(A-1)と芳香族系ジヒドロキシ化合物(A-2)を反応させ、ジヒドロキシ化合物(A-3)を得る。次いで、ハロゲン基を有するカチオン重合性化合物のハロゲン基をジヒドロキシ化合物(A-3)の水酸基と反応させ、硬化性樹脂(A)を得ることができる。
(Method for producing curable resin (A))
The method for producing the curable resin (A) is not particularly limited. For example, a diglycidyl ether compound (A-1) and an aromatic dihydroxy compound (A-2) are reacted to obtain a dihydroxy compound. (A-3) is obtained. Then, the halogen group of the cationically polymerizable compound having a halogen group is allowed to react with the hydroxyl group of the dihydroxy compound (A-3) to obtain the curable resin (A).
ジグリシジルエーテル化合物(A-1)としては、例えば下記一般式(3)で表される化合物が挙げられる。X3は、一般式(1)のX3に相当し、その詳細は一般式(1)について説明した通りである。ジグリシジルエーテル化合物(A-1)は単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Examples of the diglycidyl ether compound (A-1) include compounds represented by the following general formula (3). X 3 corresponds to X 3 in general formula (1), the details of which are as described for general formula (1). The diglycidyl ether compound (A-1) may be used alone or in combination of two or more.
一般式(3)で表される化合物としては、例えば、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,7-ヘプタンジオールジグルシジルエーテル、1,8-オクタンジオールジグリシジルエーテル、1,4-シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、1,9-ノナンジオールジグリシジルエーテル、1,10-デカンジオールジグリシジルエーテル、1,11-ウンデカンジオールジグリシジルエーテル、1,12-ドデカンジオールジグリシジルエーテル、1,18-ステアリルジオールジグリシジルエーテル等を挙げることができる。 Examples of compounds represented by the general formula (3) include 1,4-butanediol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, 1,7 -heptanediol diglycidyl ether, 1,8-octanediol diglycidyl ether, 1,4-cyclohexanedimethanol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, 1,9-nonanediol diglycidyl ether, 1,10-decane Diol diglycidyl ether, 1,11-undecanediol diglycidyl ether, 1,12-dodecanediol diglycidyl ether, 1,18-stearyldiol diglycidyl ether and the like can be mentioned.
芳香族系ジヒドロキシ化合物(A-2)としては、例えば、下記一般式(4)で表される化合物が挙げられる。X7は、一般式(1)のX1,X2に相当し、その詳細は一般式(1)について説明した通りである。 Examples of aromatic dihydroxy compounds (A-2) include compounds represented by the following general formula (4). X 7 corresponds to X 1 and X 2 in general formula (1), the details of which are as described for general formula (1).
一般式(4)で表される化合物としては、たとえば、1,4-ジヒドロキシベンゼン、カテコール、4,4’-ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’-メチレンビス(2,6-ジメチルフェノール)、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2’-メチレンビス(4-メチルフェノール)、4,4’-エチリデンビスフェノール、4,4’-ジヒドロキシベンゾフェノン、4,4’-(1,3-ジメチルブチリデン)ジフェノール、4,4’-(α-メチルベンジリデン)ビスフェノール、4,4’-(α-メチルベンジリデン)ビスフェノール、4,4’-ジヒドロキシテトラフェニルメタン、2,7-ナフタレンジオール、2,3-ナフタレンジオール、2,6-アントラセンジオール等を挙げることができる。 Examples of compounds represented by general formula (4) include 1,4-dihydroxybenzene, catechol, 4,4′-dihydroxydiphenylmethane, 4,4′-methylenebis(2,6-dimethylphenol), 2,2 -bis(4-hydroxyphenyl)propane, 2,2'-methylenebis(4-methylphenol), 4,4'-ethylidenebisphenol, 4,4'-dihydroxybenzophenone, 4,4'-(1,3-dimethyl butylidene)diphenol, 4,4'-(α-methylbenzylidene)bisphenol, 4,4'-(α-methylbenzylidene)bisphenol, 4,4'-dihydroxytetraphenylmethane, 2,7-naphthalenediol, 2 , 3-naphthalenediol, 2,6-anthracenediol, and the like.
ハロゲン基を有するカチオン重合性化合物とは、エポキシ基、シクロアルケンオキシド基、またはオキセタニル基を有し、かつ、-I、-Br、-Clなどのハロゲン基を有する化合物のことである。具体的には、2-(クロロメチル)-1,2-エポキシプロパン、2-(クロロメチル)-1,2-エポキシブタン等をあげることができる。 A cationically polymerizable compound having a halogen group is a compound having an epoxy group, a cycloalkene oxide group, or an oxetanyl group and a halogen group such as —I, —Br, and —Cl. Specific examples include 2-(chloromethyl)-1,2-epoxypropane and 2-(chloromethyl)-1,2-epoxybutane.
また、その他の製造法としては、芳香族系ジヒドロキシ化合物である、2官能性のフェノール化合物と、ジビニルエーテルとを反応させる。次いで、得られた2官能性フェノール樹脂にハロゲン基を有するカチオン重合性化合物を反応させ、硬化性樹脂(A)を得ることもできる。 As another production method, a bifunctional phenol compound, which is an aromatic dihydroxy compound, is reacted with divinyl ether. Then, a cationically polymerizable compound having a halogen group is reacted with the obtained bifunctional phenol resin to obtain a curable resin (A).
<オキセタン化合物(B)(成分(B))>
オキセタン化合物(B)は、下記一般式(2)で示され、オキセタニル基を少なくとも2つ有する化合物であり、後述する硬化剤(C)によって重合反応する。
<Oxetane compound (B) (component (B))>
The oxetane compound (B) is represented by the following general formula (2), is a compound having at least two oxetanyl groups, and is polymerized by the curing agent (C) described below.
オキセタン化合物(B)は、一種類のオキセタン化合物のみから構成されていてもよく、複数種類のオキセタン化合物で構成されていてもよい。 The oxetane compound (B) may be composed of only one type of oxetane compound, or may be composed of a plurality of types of oxetane compounds.
オキセタン化合物(B)が有するオキセタニル基の数は特に限定はされない。オキセタン化合物(B)としては、例えば、分子中にオキセタニル基を2つ有する2官能オキセタン化合物、分子中にオキセタニル基を3つ有する3官能オキセタン化合物、分子中にオキセタニル基を4つ以上有する4官能以上のオキセタン化合物などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのうち、好ましくは、分子中にオキセタニル基を2つ有する2官能オキセタン化合物である。 The number of oxetanyl groups possessed by the oxetane compound (B) is not particularly limited. Examples of the oxetane compound (B) include bifunctional oxetane compounds having two oxetanyl groups in the molecule, trifunctional oxetane compounds having three oxetanyl groups in the molecule, and tetrafunctional compounds having four or more oxetanyl groups in the molecule. Examples include, but are not limited to, the oxetane compounds described above. Among these, bifunctional oxetane compounds having two oxetanyl groups in the molecule are preferred.
上記一般式(2)において、X4は、芳香環を構成する炭素原子で連結する2価の連結基である。X4としては、例えば、芳香環を一つのみ有する構造からなる炭化水素基、芳香環が単結合を介して結合した構造からなる炭化水素基、芳香環が脂肪族炭素原子を介して結合した構造からなる炭化水素基、芳香環が脂肪族環状炭化水素基を介して結合した構造からなる炭化水素基、複数のベンゼン環が縮合多環化した構造からなる炭化水素基、芳香環がアラルキル基を介して結合した構造からなる炭化水素基、芳香環が酸素原子または硫黄原子を介して結合した構造からなる炭化水素基等を挙げることができる。具体的な例としては、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、フェナントレンジイル基、フルオレンジイル基、ジフェニルメタンジイル基、ジフェニルエタンジイル基、ジフェニルプロパンジイル基、ジフェニルエーテルジイル基、ジフェニルスルホンジイル基、トリフェニルエタンジイル基、テトラフェニルメタンジイル基等が挙げられ、これらは無置換でも、置換基を有していても良い。有していてもよい置換基としては、例えば、炭素原子数1以上6以下の直鎖状または分岐状のアルキル基等が挙げられる。これらのうち好ましくは、置換基を有していても良い、フェニレン基、ビフェニレン基またはジフェニルメタンジイル基である。X4は、オキセタニル基を含む基を有していてもよい。 In the above general formula (2), X 4 is a divalent linking group linking via carbon atoms constituting the aromatic ring. Examples of X 4 include a hydrocarbon group having a structure having only one aromatic ring, a hydrocarbon group having a structure in which an aromatic ring is bonded via a single bond, and a hydrocarbon group in which an aromatic ring is bonded via an aliphatic carbon atom. A hydrocarbon group consisting of a structure, a hydrocarbon group consisting of a structure in which an aromatic ring is bonded via an aliphatic cyclic hydrocarbon group, a hydrocarbon group consisting of a structure in which multiple benzene rings are condensed and polycyclic, and an aromatic ring is an aralkyl group and a hydrocarbon group having a structure in which an aromatic ring is bonded via an oxygen atom or a sulfur atom. Specific examples include a phenylene group, a biphenylene group, a naphthalenediyl group, an anthracenediyl group, a phenanthenediyl group, a fluorenediyl group, a diphenylmethanediyl group, a diphenylethanediyl group, a diphenylpropanediyl group, a diphenyletherdiyl group, and a diphenylsulfone. A diyl group, a triphenylethanediyl group, a tetraphenylmethanediyl group, and the like can be mentioned, and these may be unsubstituted or may have a substituent. Examples of substituents which may be present include linear or branched alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms. Among these, a phenylene group, a biphenylene group or a diphenylmethanediyl group, which may have a substituent, is preferable. X 4 may have a group containing an oxetanyl group.
X5、X6は、独立に、水素原子あるいは炭素数1以上6以下のアルキル基である。X5、X6で表される炭素数1以上6以下のアルキル基の具体的な例としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の非環式アルキル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の環式アルキル基等が挙げられる。これらのうち好ましくは、メチル基、エチル基である。 X 5 and X 6 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Specific examples of alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms represented by X 5 and X 6 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, Non-cyclic alkyl groups such as s-butyl group, t-butyl group, pentyl group and hexyl group; cyclic alkyl groups such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group and cyclohexyl group; Among these, methyl group and ethyl group are preferred.
L5、L6は、独立に、-O-、-C-O-、エステル結合及びエーテル結合からなる群から選ばれる結合を含む2価の連結基である。以下、「-O-、-C-O-、エステル結合及びエーテル結合からなる群から選ばれる結合」を「第二の特定の結合」と称する場合がある。L5、L6は、第二の特定の結合で隣接基(メチレン基、X4)と直接連結する連結基であってもよいし、第二の特定の結合と隣接基の間に一以上の炭素原子を介して連結する連結基であってもよい。第二の特定の結合が-O-、-C-O-のいずれかの場合、第二の特定の結合の酸素原子は、第二の特定の結合と隣接基の間に介在する炭素原子または隣接基の炭素原子と結合してエーテル結合を形成することが好ましい。L5、L6の具体例としては、例えば、前記一般式(1-a)(1-d)等が挙げられる。L5、L6は、オキセタニル基を含む基を有していてもよい。 L 5 and L 6 are each independently a divalent linking group containing a bond selected from the group consisting of —O—, —CO—, ester bond and ether bond. Hereinafter, "a bond selected from the group consisting of -O-, -C-O-, an ester bond and an ether bond" may be referred to as a "second specific bond". L 5 and L 6 may be a linking group that directly connects to the adjacent group (methylene group, X 4 ) via the second specific bond, or one or more may be a linking group that links via the carbon atom of When the second specific bond is either -O- or -C-O-, the oxygen atom of the second specific bond is the carbon atom intervening between the second specific bond and the adjacent group or It is preferred to combine with the carbon atoms of adjacent groups to form an ether bond. Specific examples of L 5 and L 6 include those represented by the general formulas (1-a) and (1-d). L 5 and L 6 may have a group containing an oxetanyl group.
sで表される繰り返し構造単位の平均値は、0.1以上10以下の実数であり、硬化物の靱性の観点から0.2以上5以下が好ましく、オキセタン化合物(B)の粘度の観点から、0.5以上3以下がより好ましい。 The average value of the repeating structural units represented by s is a real number of 0.1 or more and 10 or less, preferably 0.2 or more and 5 or less from the viewpoint of the toughness of the cured product, and from the viewpoint of the viscosity of the oxetane compound (B) , more preferably 0.5 or more and 3 or less.
オキセタン化合物(B)としては、ETERNACOLL(R) OXBP(宇部興産社製)、ETERNACOLL(R) OXIPA(宇部興産社製)、アロンオキセタン OXT-121(東亞合成社製)などの市販品を好適に用いることができる。 As the oxetane compound (B), commercially available products such as ETERNACOLL (R) OXBP (manufactured by Ube Industries, Ltd.), ETERNACOLL (R) OXIPA (manufactured by Ube Industries, Ltd.), and Aron Oxetane OXT-121 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) are preferably used. can be used.
オキセタン化合物(B)の具体例としては、下記構造で表される化合物が、靱性と耐熱性の両立の観点から好ましい。 As a specific example of the oxetane compound (B), a compound represented by the following structure is preferable from the viewpoint of achieving both toughness and heat resistance.
硬化物の靱性向上の観点から、硬化性樹脂(A)は、成分(A)と成分(B)の質量比が5:5乃至9:1、好ましくは7:3乃至9:1となるように含有する。即ち、オキセタン化合物(B)の含有量は、成分(A)と成分(B)の合計100質量部に対して10質量部以上50質量部以下、好ましくは10質量部以上30質量部以下である。 From the viewpoint of improving the toughness of the cured product, the curable resin (A) is used so that the mass ratio of the component (A) and the component (B) is 5:5 to 9:1, preferably 7:3 to 9:1. contained in That is, the content of the oxetane compound (B) is 10 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, preferably 10 parts by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to a total of 100 parts by mass of the component (A) and the component (B). .
<硬化剤(C)(成分(C))>
硬化剤(C)としては、光酸発生剤、光塩基発生剤、熱酸発生剤などのカチオン重合性開始剤を用いることができる。本発明の効果を損なわない範囲で、これらを単独で、もしくは、複数組み合わせて用いてもよい。光硬化にて立体造形物を形成する場合には、本発明の硬化性樹脂組成物の経時での安定性や立体造形方法の制約により、光酸発生剤、光塩基発生剤を用いることが好ましく、光酸発生剤を用いることが特に好ましい。また、硬化剤(C)として、ラジカル重合開始剤、例えば熱潜在性硬化剤等のその他の硬化剤を含有してもよい。
<Curing Agent (C) (Component (C))>
As the curing agent (C), cationic polymerization initiators such as photoacid generators, photobase generators and thermal acid generators can be used. These may be used singly or in combination as long as the effects of the present invention are not impaired. When forming a three-dimensional object by photocuring, it is preferable to use a photoacid generator or a photobase generator due to the stability of the curable resin composition of the present invention over time and the limitations of the three-dimensional modeling method. , it is particularly preferred to use a photoacid generator. Further, as the curing agent (C), other curing agents such as radical polymerization initiators such as heat latent curing agents may be contained.
[カチオン重合開始剤]
(光酸発生剤)
光酸発生剤は、例えば紫外線等のエネルギー線の照射によりカチオン重合を開始することのできる酸を発生する光カチオン重合性開始剤である。立体造形用の硬化性樹脂として用いる場合には、光カチオン重合性開始剤を使用することが好ましい。
[Cationic polymerization initiator]
(Photoacid generator)
The photoacid generator is a photocationically polymerizable initiator that generates an acid capable of initiating cationic polymerization by irradiation with energy rays such as ultraviolet rays. When used as a curable resin for three-dimensional modeling, it is preferable to use a photocationically polymerizable initiator.
光カチオン重合性開始剤としては、例えば、カチオン部分が、芳香族スルホニウム、芳香族ヨードニウム、芳香族ジアゾニウム、芳香族アンモニウム、チアンスレニウム、チオキサントニウム、(2,4-シクロペンタジエン-1-イル)[(1-メチルエチルベンゼン]-Feカチオンであり、アニオン部分が、BF4 -、PF6 -、SbF6 -、[BX4]-(但し、Xは少なくとも2つ以上のフッ素またはトリフルオロメチル基で置換されたフェニル基)で構成されるオニウム塩を単独で使用または2種以上を併用することができる。 Examples of photocationically polymerizable initiators include, for example, the cationic moiety of which is aromatic sulfonium, aromatic iodonium, aromatic diazonium, aromatic ammonium, thianthrenium, thioxanthonium, (2,4-cyclopentadien-1-yl ) [(1-methylethylbenzene]-Fe cation, and the anion moiety is BF 4 - , PF 6 - , SbF 6 - , [BX 4 ] - , where X is at least two fluorines or trifluoromethyl An onium salt composed of a phenyl group substituted with a group) can be used alone or in combination of two or more.
芳香族スルホニウム塩としては、例えばビス[4-(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドビスヘキサフルオロホスフェート、ビス[4-(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドビスヘキサフルオロアンチモネート、ビス[4-(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドビステトラフルオロボレート、ビス[4-(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジフェニル-4-(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニル-4-(フェニルチオ)フェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニル-4-(フェニルチオ)フェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、ジフェニル-4-(フェニルチオ)フェニルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ビス[4-(ジ(4-(2-ヒドロキシエトキシ))フェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドビスヘキサフルオロホスフェート、ビス[4-(ジ(4-(2-ヒドロキシエトキシ))フェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドビスヘキサフルオロアンチモネート、ビス[4-(ジ(4-(2-ヒドロキシエトキシ))フェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドビステトラフルオロボレート、ビス[4-(ジ(4-(2-ヒドロキシエトキシ))フェニルスルホニオ)フェニル]スルフィドテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等を使用することができる。 Examples of aromatic sulfonium salts include bis[4-(diphenylsulfonio)phenyl]sulfide bishexafluorophosphate, bis[4-(diphenylsulfonio)phenyl]sulfide bishexafluoroantimonate, bis[4-(diphenylsulfonio) nio)phenyl]sulfide bistetrafluoroborate, bis[4-(diphenylsulfonio)phenyl]sulfidetetrakis(pentafluorophenyl)borate, diphenyl-4-(phenylthio)phenylsulfonium hexafluorophosphate, diphenyl-4-(phenylthio) Phenylsulfonium hexafluoroantimonate, Diphenyl-4-(phenylthio)phenylsulfonium tetrafluoroborate, Diphenyl-4-(phenylthio)phenylsulfonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, Triphenylsulfonium hexafluorophosphate, Triphenylsulfonium hexafluoroantimonate triphenylsulfonium tetrafluoroborate, triphenylsulfonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, bis[4-(di(4-(2-hydroxyethoxy))phenylsulfonio)phenyl]sulfide bishexafluorophosphate, bis[ 4-(di(4-(2-hydroxyethoxy))phenylsulfonio)phenyl]sulfide bishexafluoroantimonate, bis[4-(di(4-(2-hydroxyethoxy))phenylsulfonio)phenyl]sulfide Bis-tetrafluoroborate, bis[4-(di(4-(2-hydroxyethoxy))phenylsulfonio)phenyl]sulfide tetrakis(pentafluorophenyl)borate and the like can be used.
また、芳香族ヨードニウム塩としては、例えばジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムテトラフルオロボレート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4-メチルフェニル-4-(1-メチルエチル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、4-メチルフェニル-4-(1-メチルエチル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、4-メチルフェニル-4-(1-メチルエチル)フェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、4-メチルフェニル-4-(1-メチルエチル)フェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等を使用することができる。 Examples of aromatic iodonium salts include diphenyliodonium hexafluorophosphate, diphenyliodonium hexafluoroantimonate, diphenyliodonium tetrafluoroborate, diphenyliodonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, bis(dodecylphenyl)iodonium hexafluorophosphate, bis (dodecylphenyl)iodonium hexafluoroantimonate, bis(dodecylphenyl)iodonium tetrafluoroborate, bis(dodecylphenyl)iodonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, 4-methylphenyl-4-(1-methylethyl)phenyliodonium hexa fluorophosphate, 4-methylphenyl-4-(1-methylethyl)phenyliodonium hexafluoroantimonate, 4-methylphenyl-4-(1-methylethyl)phenyliodonium tetrafluoroborate, 4-methylphenyl-4-( 1-methylethyl)phenyliodonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate and the like can be used.
また、芳香族ジアゾニウム塩としては、例えばフェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、フェニルジアゾニウムヘキサフルオロアンチモネート、フェニルジアゾニウムテトラフルオロボレート、フェニルジアゾニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等を使用することができる。 As the aromatic diazonium salt, for example, phenyldiazonium hexafluorophosphate, phenyldiazonium hexafluoroantimonate, phenyldiazonium tetrafluoroborate, phenyldiazonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate and the like can be used.
また、芳香族アンモニウム塩としては、1-ベンジル-2-シアノピリジニウムヘキサフルオロホスフェート、1-ベンジル-2-シアノピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、1-ベンジル-2-シアノピリジニウムテトラフルオロボレート、1-ベンジル-2-シアノピリジニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、1-(ナフチルメチル)-2-シアノピリジニウムヘキサフルオロホスフェート、1-(ナフチルメチル)-2-シアノピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、1-(ナフチルメチル)-2-シアノピリジニウムテトラフルオロボレート、1-(ナフチルメチル)-2-シアノピリジニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等を使用することができる。 Further, aromatic ammonium salts include 1-benzyl-2-cyanopyridinium hexafluorophosphate, 1-benzyl-2-cyanopyridinium hexafluoroantimonate, 1-benzyl-2-cyanopyridinium tetrafluoroborate, 1-benzyl- 2-cyanopyridinium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, 1-(naphthylmethyl)-2-cyanopyridinium hexafluorophosphate, 1-(naphthylmethyl)-2-cyanopyridinium hexafluoroantimonate, 1-(naphthylmethyl)- 2-Cyanopyridinium tetrafluoroborate, 1-(naphthylmethyl)-2-cyanopyridinium tetrakis(pentafluorophenyl)borate and the like can be used.
また、チアンスレニウム塩としては、5-メチルチアンスレニウムヘキサフルオロホスフェート、5-メチル-10-オキソチアンスレニウムテトラフルオロボレート、5-メチル-10,10-ジオキソチアンスレニウムヘキサフルオロホスフェート等を使用することができる。 Thianthrenium salts include 5-methylthianthrenium hexafluorophosphate, 5-methyl-10-oxothianthenium tetrafluoroborate, 5-methyl-10,10-dioxothianthrenium hexafluorophosphate, and the like. can be used.
また、チオキサントニウム塩としては、S-ビフェニル2-イソプロピルチオキサントニウムヘキサフルオロホスフェート等を使用することができる。 As the thioxanthonium salt, S-biphenyl 2-isopropylthioxanthonium hexafluorophosphate and the like can be used.
また、(2,4-シクロペンタジエン-1-イル)[(1-メチルエチル)ベンゼン]-Fe塩としては、(2,4-シクロペンタジエン-1-イル)[(1-メチルエチルベンゼン]-Fe(II)ヘキサフルオロホスフェート、(2,4-シクロペンタジエン-1-イル)[(1-メチルエチルベンゼン]-Fe(II)ヘキサフルオロアンチモネート、(2,4-シクロペンタジエン-1-イル)[(1-メチルエチルベンゼン]-Fe(II)テトラフルオロボレート、(2,4-シクロペンタジエン-1-イル)[(1-メチルエチルベンゼン]-Fe(II)テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等を使用することができる。 Further, as the (2,4-cyclopentadien-1-yl)[(1-methylethyl)benzene]-Fe salt, (2,4-cyclopentadien-1-yl)[(1-methylethylbenzene]-Fe (II) hexafluorophosphate, (2,4-cyclopentadien-1-yl)[(1-methylethylbenzene]-Fe(II) hexafluoroantimonate, (2,4-cyclopentadien-1-yl)[( 1-methylethylbenzene]-Fe(II) tetrafluoroborate, (2,4-cyclopentadien-1-yl)[(1-methylethylbenzene]-Fe(II) tetrakis(pentafluorophenyl)borate, etc. can be done.
光カチオン重合性開始剤としては、例えば、CPI(R)-100P、CPI(R)-110P、CPI(R)-101A、CPI(R)-200K、CPI(R)-210S(以上、サンアプロ社製)、サイラキュア(R)光硬化開始剤UVI-6990、サイラキュア(R)光硬化開始剤UVI-6992、サイラキュア(R)光硬化開始剤UVI-6976(以上、ダウ・ケミカル日本社製)、アデカオプトマーSP-150、アデカオプトマーSP-152、アデカオプトマーSP-170、アデカオプトマーSP-172、アデカオプトマーSP-300(以上、(株)ADEKA製)、CI-5102、CI-2855(以上、日本曹達(株)製)、サンエイド(R)SI-60L、サンエイド(R)SI-80L、サンエイド(R)SI-100L、サンエイド(R)SI-110L、サンエイド(R)SI-180L、サンエイド(R)SI-110、サンエイド(R)SI-180(以上、三新化学工業社製)、エサキュア(R)1064、エサキュア(R)1187(以上、ランベルティ社製)、オムニキャット550(アイジーエム レジン社製)、イルガキュア(R)250(BASF社製)、ロードシルフォトイニシエーター2074(RHODORSILPHOTOINITIATOR2074(ローディア・ジャパン(株)製)等が市販されている。 Examples of photocationic polymerization initiators include CPI (R)-100P, CPI (R)-110P, CPI (R)-101A, CPI (R)-200K, and CPI (R)-210S (San-Apro Co., Ltd. ), Cyracure (R) photo-curing initiator UVI-6990, Cyracure (R) photo-curing initiator UVI-6992, Cyracure (R) photo-curing initiator UVI-6976 (manufactured by Dow Chemical Japan), Adeka Optomer SP-150, Adeka Optomer SP-152, Adeka Optomer SP-170, Adeka Optomer SP-172, Adeka Optomer SP-300 (manufactured by ADEKA Co., Ltd.), CI-5102, CI-2855 (Above, manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.), San-Aid (R) SI-60L, San-Aid (R) SI-80L, San-Aid (R) SI-100L, San-Aid (R) SI-110L, San-Aid (R) SI-180L , San-Aid (R) SI-110, San-Aid (R) SI-180 (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.), Esacure (R) 1064, Esacure (R) 1187 (manufactured by Lamberti), Omnicat 550 (manufactured by IGM Resin), Irgacure (R) 250 (manufactured by BASF), Rhodosyl Photoinitiator 2074 (RHODORSILPOTOINITIATOR 2074 (manufactured by Rhodia Japan), etc. are commercially available.
本発明では、光カチオン重合開始剤を2種類以上併用してもよいが、単独で用いてもよい。また、造形後の熱処理で重合反応を進めるために、熱カチオン重合開始剤などそのほかの硬化剤を同時に含有していてもよい。 In the present invention, two or more photocationic polymerization initiators may be used in combination, or may be used alone. In addition, other curing agents such as a thermal cationic polymerization initiator may be contained at the same time in order to advance the polymerization reaction by heat treatment after modeling.
光酸発生剤の添加量としては、成分(A)と成分(B)の合計100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上15質量部以下、より好ましくは0.1質量部以上10質量部以下である。光酸発生剤量が少ないと、重合が不十分となる傾向がある。開始剤量が多いと、光の透過性が低下し、重合が不均一になることがある。 The amount of the photoacid generator to be added is preferably 0.1 parts by mass or more and 15 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass or more with respect to a total of 100 parts by mass of the component (A) and the component (B). It is 10 parts by mass or less. If the amount of the photoacid generator is small, the polymerization tends to be insufficient. If the amount of initiator is too high, the light transmission may be reduced and the polymerization may be non-uniform.
(光塩基発生剤)
光塩基発生剤とは、紫外線や可視光などのエネルギー線の照射によって塩基を発生する化合物を言う。特に、光に対する感度が良好であることから、ボレートアニオンを含む塩であることが好ましい。具体的な商品としては、サンアプロ株式会社製のU-CAT 5002などや昭和電工株式会社製のP3B、BP3B、N3B、MN3Bなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
(Photobase generator)
A photobase generator refers to a compound that generates a base upon irradiation with energy rays such as ultraviolet rays and visible light. In particular, a salt containing a borate anion is preferred because of its good sensitivity to light. Specific products include U-CAT 5002 manufactured by San-Apro Co., Ltd., and P3B, BP3B, N3B, and MN3B manufactured by Showa Denko K.K., but are not limited to these.
光塩基発生剤の添加量としては、成分(A)と成分(B)の合計100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上15質量部以下、より好ましくは0.1質量部以上10質量部以下である。光塩基発生剤の量が少ないと、重合が不十分となる傾向がある。 The amount of the photobase generator added is preferably 0.1 parts by mass or more and 15 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass or more, with respect to a total of 100 parts by mass of the component (A) and the component (B). It is 10 parts by mass or less. If the amount of photobase generator is small, the polymerization tends to be insufficient.
(熱酸発生剤)
熱酸発生剤は熱カチオン重合開始剤とも呼ばれる。加熱によりカチオン種を含む化合物が励起され、熱分解反応が起こり熱硬化を進行させる硬化剤として実質的な機能を発揮するものである。熱カチオン重合開始剤は、硬化剤として一般に使用されている酸無水物類、アミン類、フェノール樹脂などとは異なり、樹脂組成物に含まれていても、樹脂組成物の常温での経時的な粘度上昇やゲル化を引き起こすことない。そのため、ハンドリング性に優れた一液性樹脂組成物を提供することが可能となる。
(Thermal acid generator)
A thermal acid generator is also called a thermal cationic polymerization initiator. A compound containing a cationic species is excited by heating, a thermal decomposition reaction occurs, and it exhibits a substantial function as a curing agent that advances thermal curing. Thermal cationic polymerization initiators, unlike acid anhydrides, amines, phenolic resins, etc., which are generally used as curing agents, even if they are contained in the resin composition, It does not cause viscosity increase or gelation. Therefore, it is possible to provide a one-component resin composition with excellent handleability.
熱カチオン重合開始剤としては、例えば、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセナート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスファート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボラート、トリ-p-トリルスルホニウムヘキサフルオロホスファート、トリ-p-トリルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert-ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p-トルエンスルホニル)ジアゾメタン、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジフェニル-4-メチルフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジフェニル-2,4,6-トリメチルフェニルスルホニウム-p-トルエンスルホナート、ジフェニル-p-フェニルチオフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスファートなどが挙げられる。 Thermal cationic polymerization initiators include, for example, diphenyliodonium hexafluoroarsenate, diphenyliodonium hexafluorophosphate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium tetrafluoroborate, tri-p-tolylsulfonium hexafluorophosphate, tri-p-tolylsulfonium trifluoromethanesulfonate, bis(cyclohexylsulfonyl)diazomethane, bis(tert-butylsulfonyl)diazomethane, bis(p-toluenesulfonyl)diazomethane, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, diphenyl-4-methylphenyl sulfonium trifluoromethanesulfonate, diphenyl-2,4,6-trimethylphenylsulfonium-p-toluenesulfonate, diphenyl-p-phenylthiophenylsulfonium hexafluorophosphate and the like.
本発明では、熱カチオン重合開始剤として、例えば、ジアゾニウム塩系化合物であるAMERICUREシリーズ(アメリカン・キャン社製)、ULTRASETシリーズ(アデカ社製)、WPAGシリーズ(和光純薬社製)、ヨードニウム塩系化合物であるUVEシリーズ(ゼネラル・エレクトリック社製)、FCシリーズ(3M社製)、UV9310C(GE東芝シリコーン社製)、WPIシリーズ(和光純薬社製)、スルホニウム塩系化合物であるCYRACUREシリーズ(ユニオンカーバイド社製)、UVIシリーズ(ゼネラル・エレクトリック社製)、FCシリーズ(3M社製)、CDシリーズ(サートマー社製)、オプトマーSPシリーズ、オプトマーCPシリーズ(アデカ社製)、サンエイドSIシリーズ(三新化学工業社製)、CIシリーズ(日本曹達社製)、WPAGシリーズ(和光純薬社製)、CPIシリーズ(サンアプロ社製)等の市販品を使用できる。 In the present invention, as a thermal cationic polymerization initiator, for example, diazonium salt compounds AMERICURE series (manufactured by American Can), ULTRASET series (manufactured by ADEKA), WPAG series (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), iodonium salt-based Compounds UVE series (manufactured by General Electric Co.), FC series (manufactured by 3M), UV9310C (manufactured by GE Toshiba Silicone), WPI series (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), CYRACURE series of sulfonium salt compounds (Union Carbide), UVI series (manufactured by General Electric), FC series (manufactured by 3M), CD series (manufactured by Sartomer), Optomer SP series, Optomer CP series (manufactured by Adeka), San-Aid SI series (Sanshin) Chemical Industry Co., Ltd.), CI series (Nippon Soda Co., Ltd.), WPAG series (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), CPI series (San-Apro Co., Ltd.), and other commercially available products can be used.
本発明では、熱カチオン重合開始剤を2種類以上併用してもよいが、単独で用いてもよい。また、造形後の熱処理で重合反応を進めるために、高温で分解する熱カチオン重合開始剤を用いてもよい。 In the present invention, two or more thermal cationic polymerization initiators may be used in combination, or may be used alone. A thermal cationic polymerization initiator that decomposes at a high temperature may also be used in order to advance the polymerization reaction by heat treatment after modeling.
熱酸発生剤の添加量としては、成分(A)と成分(B)の合計100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上15質量部以下、より好ましくは0.1質量部以上10質量部以下である。熱酸発生剤量が少ないと、重合が不十分となる傾向がある。 The amount of the thermal acid generator to be added is preferably 0.1 parts by mass or more and 15 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass or more with respect to a total of 100 parts by mass of the component (A) and the component (B). It is 10 parts by mass or less. If the amount of the thermal acid generator is too small, the polymerization tends to be insufficient.
[ラジカル重合開始剤]
本発明では、特に、ラジカル重合性化合物(E)を含有する場合、ラジカル重合開始剤を含有していてもよい。
[Radical polymerization initiator]
In the present invention, a radical polymerization initiator may be contained particularly when the radically polymerizable compound (E) is contained.
ラジカル重合開始剤は、主に分子内開裂型と水素引抜き型に分類される。分子内開裂型のラジカル重合開始剤では、特定波長の光を吸収することで、特定の部位の結合が切断され、その切断された部位にラジカルが発生し、それが重合開始剤となりラジカル重合性化合物(E)の重合が始まる。一方、水素引き抜き型の場合は、特定波長の光を吸収し励起状態になり、その励起種が周囲にある水素供与体から水素引き抜き反応を起こし、ラジカルが発生し、それが重合開始剤となりラジカル重合性化合物(E)の重合が始まる。 Radical polymerization initiators are mainly classified into intramolecular cleavage type and hydrogen abstraction type. In an intramolecularly cleavable radical polymerization initiator, absorption of light of a specific wavelength cuts a bond at a specific site, generating a radical at the cut site, which becomes a polymerization initiator and is radically polymerizable. Polymerization of compound (E) begins. On the other hand, in the case of the hydrogen abstraction type, it absorbs light of a specific wavelength and becomes an excited state, and the excited species causes a hydrogen abstraction reaction from the surrounding hydrogen donor, generating radicals, which act as polymerization initiators and radicals. Polymerization of the polymerizable compound (E) begins.
分子内開裂型光ラジカル重合開始剤としては、アルキルフェノン系光ラジカル重合開始剤、アシルホスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤、オキシムエステル系光ラジカル重合開始剤が知られている。これらはカルボニル基に隣接した結合がα開裂して、ラジカル種を生成するタイプのものである。アルキルフェノン系光ラジカル重合開始剤としては、ベンジルメチルケタール系光ラジカル重合開始剤、α-ヒドロキシアルキルフェノン系光ラジカル重合開始剤、アミノアルキルフェノン系光ラジカル重合開始剤等がある。具体的な化合物としては、例えば、ベンジルメチルケタール系光ラジカル重合開始剤としては、2,2’-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(イルガキュア(R)651、BASF社製)等があり、α-ヒドロキシアルキルフェノン系光ラジカル重合開始剤としては2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン(ダロキュア(R)1173、BASF社製)、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(イルガキュア(R)184、BASF社製)、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン(イルガキュア(R)2959、BASF社製)、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオニル)ベンジル]フェニル}-2-メチルプロパン-1-オン(イルガキュア(R)127、BASF社製)等があり、アミノアルキルフェノン系光ラジカル重合開始剤としては、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン(イルガキュア(R)907、BASF社製)あるいは2-ベンジルメチル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-1-ブタノン(イルガキュア(R)369、BASF社製)等があるが、これに限定されることはない。アシルホスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤としては、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド(ルシリン(R)TPO、BASF社製)、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド(イルガキュア(R)819、BASF社製)等があるが、これに限定されることはない。オキシムエステル系光ラジカル重合開始剤としては、(2E)-2-(ベンゾイルオキシイミノ)-1-[4-(フェニルチオ)フェニル]オクタン-1-オン(イルガキュア(R)OXE-01、BASF社製)等が挙げられるが、これに限定されることはない。 As the intramolecular cleavage type photoradical polymerization initiator, an alkylphenone photoradical polymerization initiator, an acylphosphine oxide photoradical polymerization initiator, and an oxime ester photoradical polymerization initiator are known. These are of the type in which the bond adjacent to the carbonyl group undergoes α-cleavage to generate a radical species. Examples of the alkylphenone-based radical photopolymerization initiator include benzylmethylketal-based radical photopolymerization initiators, α-hydroxyalkylphenone-based radical photopolymerization initiators, and aminoalkylphenone-based radical photopolymerization initiators. Specific compounds include, for example, benzyl methyl ketal photoradical polymerization initiators such as 2,2′-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one (Irgacure (R) 651, manufactured by BASF). 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one (Darocure (R) 1173, manufactured by BASF) and 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone as α-hydroxyalkylphenone photoradical polymerization initiators. (Irgacure (R) 184, manufactured by BASF), 1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one (Irgacure (R) 2959, manufactured by BASF) ), 2-hydroxy-1-{4-[4-(2-hydroxy-2-methylpropionyl)benzyl]phenyl}-2-methylpropan-1-one (Irgacure (R) 127, manufactured by BASF), etc. , and the aminoalkylphenone photoradical polymerization initiator includes 2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropan-1-one (Irgacure (R) 907, manufactured by BASF) or 2 -benzylmethyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-1-butanone (Irgacure (R) 369, manufactured by BASF) and the like, but are not limited thereto. Acylphosphine oxide-based photoradical polymerization initiators include 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (lucirin (R) TPO, manufactured by BASF) and bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide. (Irgacure (R) 819, manufactured by BASF) and the like, but are not limited to these. As the oxime ester photoradical polymerization initiator, (2E)-2-(benzoyloxyimino)-1-[4-(phenylthio)phenyl]octan-1-one (Irgacure (R) OXE-01, manufactured by BASF Corporation ), etc., but not limited to these.
水素引き抜き型ラジカル重合開始剤としては、2-エチル-9,10-アントラキノン、2-t-ブチル-9,10-アントラキノン等のアントラキノン誘導体、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン等のチオキサントン誘導体が挙げられるが、これに限定されることはない。 Hydrogen abstraction type radical polymerization initiators include anthraquinone derivatives such as 2-ethyl-9,10-anthraquinone and 2-t-butyl-9,10-anthraquinone, and thioxanthone derivatives such as isopropylthioxanthone and 2,4-diethylthioxanthone. Examples include, but are not limited to.
本発明では、光ラジカル重合開始剤を2種類以上併用してもよいが、単独で用いてもよい。また、造形後の熱処理で重合反応を進めるために、熱ラジカル重合開始剤を含有していてもよい。 In the present invention, two or more photoradical polymerization initiators may be used in combination, or may be used alone. In addition, a thermal radical polymerization initiator may be contained in order to advance the polymerization reaction by heat treatment after modeling.
光ラジカル重合開始剤の添加量としては、ラジカル重合性化合物(E)100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上15質量部以下、より好ましくは0.1質量部以上10質量部以下である。光ラジカル重合開始剤量が少ないと、重合が不十分となる傾向がある。開始剤量が多いと、光の透過性が低下し、重合が不均一になることがある。 The amount of the radical photopolymerization initiator to be added is preferably 0.1 parts by mass or more and 15 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radically polymerizable compound (E). It is below. If the amount of photoradical polymerization initiator is small, polymerization tends to be insufficient. If the amount of initiator is too high, the light transmission may be reduced and the polymerization may be non-uniform.
また、熱ラジカル重合開始剤としては、加熱によりラジカルを発生するものであれば特に制限されず従来既知の化合物を用いることが可能であり、例えば、アゾ系化合物、過酸化物及び過硫酸塩等を好ましいものとして例示することができる。アゾ系化合物としては、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(メチルイソブチレ-ト)、2,2’-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、1,1’-アゾビス(1-アセトキシ-1-フェニルエタン)等が挙げられる。過酸化物としては、ベンゾイルパーオキサイド、ジ-t-ブチルベンゾイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシピバレート及びジ(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート等が挙げられる。過硫酸塩としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム及び過硫酸カリウム等の過硫酸塩等が挙げられる。 Further, the thermal radical polymerization initiator is not particularly limited as long as it generates radicals by heating, and conventionally known compounds can be used. Examples include azo compounds, peroxides and persulfates. can be exemplified as preferable. Azo compounds include 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis(methyl isobutyrate), 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 1,1'- and azobis(1-acetoxy-1-phenylethane). Examples of peroxides include benzoyl peroxide, di-t-butylbenzoyl peroxide, t-butyl peroxypivalate and di(4-t-butylcyclohexyl)peroxydicarbonate. Persulfates include persulfates such as ammonium persulfate, sodium persulfate and potassium persulfate.
熱ラジカル重合開始剤の添加量としては、ラジカル重合性化合物(E)100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上15質量部以下、より好ましくは0.1質量部以上10質量部以下である。重合開始剤を過剰に添加すると分子量が伸びず、物性の低下する恐れがある。 The amount of the thermal radical polymerization initiator to be added is preferably 0.1 parts by mass or more and 15 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the radically polymerizable compound (E). It is below. If the polymerization initiator is excessively added, the molecular weight cannot be extended and the physical properties may deteriorate.
[その他の硬化剤]
硬化剤(C)として、以下の熱潜在性硬化剤を用いることができる。熱潜在性硬化剤とは、過熱により熱硬化を進行させる硬化剤を指す。
[Other curing agents]
As the curing agent (C), the following thermal latent curing agents can be used. A heat-latent curing agent refers to a curing agent that advances thermal curing by heating.
酸無水物類(酸無水物系硬化剤)としては、公知乃至慣用の酸無水物系硬化剤を使用でき、特に限定されないが、例えば、メチルテトラヒドロ無水フタル酸(4-メチルテトラヒドロ無水フタル酸、3-メチルテトラヒドロ無水フタル酸等)、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(4-メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、3-メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等)、ドデセニル無水コハク酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、水素化メチルナジック酸無水物、4-(4-メチル-3-ペンテニル)テトラヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸、無水アジピン酸、無水セバシン酸、無水ドデカン二酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物、ビニルエーテル-無水マレイン酸共重合体、アルキルスチレン-無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。中でも、取り扱い性の観点で、25℃で液状の酸無水物[例えば、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ドデセニル無水コハク酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸等]が好ましい。一方、25℃で固体状の酸無水物については、例えば、25℃で液状の酸無水物に溶解させて液状の混合物とすることで、本発明の硬化性エポキシ樹脂組成物における硬化剤(C)としての取り扱い性が向上する傾向がある。酸無水物系硬化剤としては、硬化物の耐熱性、透明性の観点で、飽和単環炭化水素ジカルボン酸の無水物(環にアルキル基等の置換基が結合したものも含む)が好ましい。 As the acid anhydride (acid anhydride-based curing agent), a known or commonly used acid anhydride-based curing agent can be used, and is not particularly limited. 3-methyltetrahydrophthalic anhydride, etc.), methylhexahydrophthalic anhydride (4-methylhexahydrophthalic anhydride, 3-methylhexahydrophthalic anhydride, etc.), dodecenyl succinic anhydride, methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, Phthalic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylcyclohexenedicarboxylic anhydride, pyromellitic anhydride, trimellitic anhydride, benzophenonetetracarboxylic anhydride, nadic anhydride, methyl nadic anhydride , hydrogenated methylnadic anhydride, 4-(4-methyl-3-pentenyl)tetrahydrophthalic anhydride, succinic anhydride, adipic anhydride, sebacic anhydride, dodecanedioic anhydride, methylcyclohexenetetracarboxylic anhydride, vinyl ether-maleic anhydride copolymers, alkylstyrene-maleic anhydride copolymers, and the like. Among them, acid anhydrides that are liquid at 25° C. [eg, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, dodecenylsuccinic anhydride, methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, etc.] are preferred from the viewpoint of handling. On the other hand, for an acid anhydride that is solid at 25°C, for example, by dissolving it in an acid anhydride that is liquid at 25°C to form a liquid mixture, the curing agent (C ) tends to be easier to handle. As the acid anhydride-based curing agent, an anhydride of a saturated monocyclic hydrocarbon dicarboxylic acid (including an anhydride having a substituent such as an alkyl group bonded to the ring) is preferable from the viewpoint of heat resistance and transparency of the cured product.
アミン類(アミン系硬化剤)としては、公知乃至慣用のアミン系硬化剤を使用でき、特に限定されないが、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジプロピレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ポリプロピレントリアミン等の脂肪族ポリアミン;メンセンジアミン、イソホロンジアミン、ビス(4-アミノ-3-メチルジシクロヘキシル)メタン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、N-アミノエチルピペラジン、3,9-ビス(3-アミノプロピル)-3,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン等の脂環式ポリアミン;m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、トリレン-2,4-ジアミン、トリレン-2,6-ジアミン、メシチレン-2,4-ジアミン、3,5-ジエチルトリレン-2,4-ジアミン、3,5-ジエチルトリレン-2,6-ジアミン等の単核ポリアミン、ビフェニレンジアミン、4,4-ジアミノジフェニルメタン、2,5-ナフチレンジアミン、2,6-ナフチレンジアミン等の芳香族ポリアミン等が挙げられる。 As amines (amine-based curing agents), known or commonly-used amine-based curing agents can be used without particular limitation, but examples include ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, dipropylenediamine, and diethylaminopropylamine. , aliphatic polyamines such as polypropylenetriamine; alicyclic polyamines such as bis(3-aminopropyl)-3,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecane; m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, tolylene-2,4-diamine, Mononuclear polyamines such as tolylene-2,6-diamine, mesitylene-2,4-diamine, 3,5-diethyltolylene-2,4-diamine, 3,5-diethyltolylene-2,6-diamine, biphenylene Aromatic polyamines such as diamine, 4,4-diaminodiphenylmethane, 2,5-naphthylenediamine, 2,6-naphthylenediamine, and the like are included.
フェノール類(フェノール系硬化剤)としては、公知乃至慣用のフェノール系硬化剤を使用でき、特に限定されないが、例えば、ノボラック型フェノール樹脂、ノボラック型クレゾール樹脂、パラキシリレン変性フェノール樹脂、パラキシリレン・メタキシリレン変性フェノール樹脂等のアラルキル樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、トリフェノールプロパン等が挙げられる。 Phenols (phenol-based curing agents) can be known or commonly used phenol-based curing agents, and are not particularly limited. Aralkyl resins such as resins, terpene-modified phenol resins, dicyclopentadiene-modified phenol resins, triphenol propane and the like can be mentioned.
ポリアミド樹脂としては、例えば、分子内に第1級アミノ基及び第2級アミノ基のいずれか一方又は両方を有するポリアミド樹脂等が挙げられる。 Polyamide resins include, for example, polyamide resins having either or both of a primary amino group and a secondary amino group in the molecule.
イミダゾール類(イミダゾール系硬化剤)としては、公知乃至慣用のイミダゾール系硬化剤を使用でき、特に限定されないが、例えば、2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾリウムトリメリテート、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾリウムトリメリテート、2-メチルイミダゾリウムイソシアヌレート、2-フェニルイミダゾリウムイソシアヌレート、2,4-ジアミノ-6-[2-メチルイミダゾリル-(1)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2-エチル-4-メチルイミダゾリル-(1)]-エチル-s-トリアジン等が挙げられる。 As imidazoles (imidazole-based curing agents), known or commonly used imidazole-based curing agents can be used without particular limitation. Examples include 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-phenylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecyl imidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazolium trimellitate, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, 2-methylimidazolium isocyanurate, 2-phenylimidazolium isocyanurate, 2,4-diamino -6-[2-methylimidazolyl-(1)]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6-[2-ethyl-4-methylimidazolyl-(1)]-ethyl-s-triazine and the like mentioned.
ポリメルカプタン類(ポリメルカプタン系硬化剤)としては、例えば、液状のポリメルカプタン、ポリスルフィド樹脂等が挙げられる。 Examples of polymercaptans (polymercaptan-based curing agents) include liquid polymercaptans and polysulfide resins.
ポリカルボン酸類としては、例えば、アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、トリメリット酸、カルボキシ基含有ポリエステル等が挙げられる。 Examples of polycarboxylic acids include adipic acid, sebacic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, and carboxy group-containing polyesters.
その他の硬化剤の添加量は、成分(A)と成分(B)の合計100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上75質量部以下、より好ましくは5質量部以上30質量部以下である。熱潜在性重合開始剤量が少ないと、重合が不十分となる傾向があり、多すぎると架橋反応が進行し、靱性の劣化を招く傾向がある。 The amount of the other curing agent added is preferably 0.1 parts by mass or more and 75 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or more and 30 parts by mass, based on a total of 100 parts by mass of component (A) and component (B). It is below. If the amount of the thermal latent polymerization initiator is too small, the polymerization tends to be insufficient, and if it is too large, the cross-linking reaction will proceed and the toughness will tend to deteriorate.
<カチオン重合性化合物(D)(成分(D))>
本発明の硬化性樹脂組成物は、成分(A)、成分(B)以外のカチオン重合性化合物として、例えば、エポキシ樹脂、オキセタン化合物等を含有してもよい。
<Cationically polymerizable compound (D) (component (D))>
The curable resin composition of the present invention may contain, for example, an epoxy resin, an oxetane compound, etc., as cationic polymerizable compounds other than the components (A) and (B).
[エポキシ樹脂]
本発明で用いる成分(A)以外のエポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン-フェノール付加反応型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール-フェノール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール-クレゾール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂型エポキシ樹脂、ビフェニル変性ノボラック型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂等が挙げられる。
[Epoxy resin]
Epoxy resins other than component (A) used in the present invention include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, tetramethylbiphenyl type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, Cresol novolak type epoxy resin, triphenylmethane type epoxy resin, tetraphenylethane type epoxy resin, dicyclopentadiene-phenol addition reaction type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin, naphthol novolac type epoxy resin, naphthol aralkyl type epoxy resin, naphthol -Phenol cocondensed novolak type epoxy resin, naphthol-cresol cocondensed novolak type epoxy resin, aromatic hydrocarbon formaldehyde resin modified phenol resin type epoxy resin, biphenyl modified novolak type epoxy resin, naphthylene ether type epoxy resin and the like.
これらエポキシ樹脂は多量体としてオリゴマー化したものでもよいが、本発明を好適に用いることができる光硬化樹脂の場合、結晶性が低く固形化しづらいが、硬化物は硬くなる傾向にあるため、特にビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましい。ビスフェノール型エポキシ樹脂の中でも、光硬化樹脂組成物が低粘度になる点から、ビスフェノールAジグリシジルエーテルやビスフェノールFジグリシジルエーテルなどの単量体が望ましい。 These epoxy resins may be oligomerized as multimers, but in the case of a photocurable resin that can be suitably used in the present invention, the crystallinity is low and it is difficult to solidify, but the cured product tends to be hard. A bisphenol type epoxy resin is preferred. Among bisphenol-type epoxy resins, monomers such as bisphenol A diglycidyl ether and bisphenol F diglycidyl ether are desirable because the viscosity of the photocurable resin composition is low.
本発明のエポキシ樹脂としては、硬化物の硬さを向上させるために、芳香環を有していることが好ましい。 The epoxy resin of the present invention preferably has an aromatic ring in order to improve the hardness of the cured product.
[オキセタン化合物]
本発明で用いる成分(A)、成分(B)以外のオキセタン化合物としては、オキセタニル基を1つ有するオキセタン化合物、オキセタニル基を2つ以上有し芳香環を有さないオキセタン化合物等が挙げられる。オキセタン化合物は一種類のオキセタン化合物のみから構成されていてもよく、複数のオキセタン化合物で構成されていてもよい。オキセタニル基を有する化合物であれば特に限定されない。
[Oxetane compound]
Oxetane compounds other than component (A) and component (B) used in the present invention include oxetane compounds having one oxetanyl group, oxetane compounds having two or more oxetanyl groups and no aromatic ring, and the like. The oxetane compound may be composed of only one type of oxetane compound, or may be composed of a plurality of oxetane compounds. It is not particularly limited as long as it is a compound having an oxetanyl group.
オキセタン化合物の具体的な例としては、例えば、3-エチル-3-[(2-エチルヘキシルオキシ)メチル]オキセタン、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、3-エチル-3-(4-ヒドロキシブチル)オキシメチルオキセタン、3-エチル-3-ヘキシルオキシメチルオキセタン、3-エチル-3-アリルオキシメチルオキセタン、3-エチル-3-ベンジルオキシメチルオキセタン、3-エチル-3-メタクリルオキシメチルオキセタン、3-エチル-3-カルボキシオキセタン、3-エチル-3-フェノキシメチルオキセタン等のモノオキセタン化合物;ビス[1-エチル(3-オキセタニル)]メチルエーテル、炭酸ビス[(エチル(3-オキセタニル)]メチル、アジピン酸ビス[エチル(3-オキセタニル)]エチル、1,4-シクロヘキサンカルボン酸ビス[エチル(3-オキセタニル)]メチル、α,ω-ビス-{3-[1-エチル(3-オキセタニル)メトキシ]プロピル(ポリジメチルシロキサン)等のジオキセタン化合物、及びオリゴ(グリシジルオキセタン-co-エチルグリシジルエーテル)等の多価オキセタン化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Specific examples of oxetane compounds include 3-ethyl-3-[(2-ethylhexyloxy)methyl]oxetane, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 3-ethyl-3-(4-hydroxybutyl ) oxymethyloxetane, 3-ethyl-3-hexyloxymethyloxetane, 3-ethyl-3-allyloxymethyloxetane, 3-ethyl-3-benzyloxymethyloxetane, 3-ethyl-3-methacryloxymethyloxetane, 3 -monooxetane compounds such as ethyl-3-carboxyoxetane and 3-ethyl-3-phenoxymethyloxetane; bis[1-ethyl(3-oxetanyl)]methyl ether, bis[(ethyl(3-oxetanyl)]methyl carbonate, bis[ethyl(3-oxetanyl)]ethyl adipate, bis[ethyl(3-oxetanyl)]methyl 1,4-cyclohexanecarboxylate, α,ω-bis-{3-[1-ethyl(3-oxetanyl)methoxy ] dioxetane compounds such as propyl(polydimethylsiloxane), and polyvalent oxetane compounds such as oligo(glycidyloxetane-co-ethylglycidylether), but are not limited thereto.
これらの中でも、粘度が低くて取扱いやすく、且つ、高い反応性を示すことから、3-エチル-3-[(2-エチルヘキシルオキシ)メチル]オキセタン、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、3-エチル-3-(4-ヒドロキシブチル)オキシメチルオキセタン、ビス[1-エチル(3-オキセタニル)]メチルエーテルが好ましい。 Among them, 3-ethyl-3-[(2-ethylhexyloxy)methyl]oxetane, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 3-ethyl-3-[(2-ethylhexyloxy)methyl]oxetane, 3- Ethyl-3-(4-hydroxybutyl)oxymethyloxetane, bis[1-ethyl(3-oxetanyl)]methyl ether are preferred.
オキセタン化合物としては、カチオン重合性モノマーを主成分とする市販品のものを用いることができ、例えば、アロンオキセタン(R)OXT-221、EXOH、OXA、OXT-101、OXT-212(東亞合成社製)、ETERNACOLL(R)OXTP(宇部興産社製)等が挙げられる。 As the oxetane compound, a commercially available product containing a cationic polymerizable monomer as a main component can be used. (manufactured by Ube Industries, Ltd.), ETERNACOLL (R) OXTP (manufactured by Ube Industries, Ltd.), and the like.
[カチオン重合性化合物(D)の含有量]
カチオン重合性化合物(D)の含有量は、成分(A)と成分(B)の合計100質量部に対して0.1質量部以上75質量部以下が好ましく、5質量部以上30質量部以下がより好ましい。
[Content of cationic polymerizable compound (D)]
The content of the cationic polymerizable compound (D) is preferably 0.1 parts by mass or more and 75 parts by mass or less, and 5 parts by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to a total of 100 parts by mass of the component (A) and the component (B). is more preferred.
<ラジカル重合性化合物(E)(成分(E))>
本発明の硬化性樹脂組成物は、ラジカル重合性化合物(E)として、例えば、(メタ)アクリレート化合物などを含有してもよい。
<Radical Polymerizable Compound (E) (Component (E))>
The curable resin composition of the present invention may contain, for example, a (meth)acrylate compound as the radically polymerizable compound (E).
(メタ)アクリレート化合物とは、分子内に1個の(メタ)アクリロイル基を有する単官能(メタ)アクリレート化合物、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレート化合物などが挙げられる。本発明においては、一般的な方法で重合可能な重合性の(メタ)アクリル化合物であれば、用いることができる。単官能(メタ)アクリレート化合物と多官能(メタ)アクリレート化合物は、1種類以上を任意に混合して使用することができる。 The (meth) acrylate compound includes monofunctional (meth) acrylate compounds having one (meth) acryloyl group in the molecule, polyfunctional (meth) acrylate compounds having two or more (meth) acryloyl groups, and the like. be done. In the present invention, any polymerizable (meth)acrylic compound that can be polymerized by a general method can be used. A monofunctional (meth)acrylate compound and a polyfunctional (meth)acrylate compound can be used by arbitrarily mixing one or more of them.
単官能(メタ)アクリレート化合物としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、i-オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロシキプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、フェニルグリシジル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノメチル(メタ)アクリレート、フェニルセロソルブ(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ビフェニル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリロイルフォスフェート、フェニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。 Monofunctional (meth)acrylate compounds include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth) Acrylate, n-octyl (meth)acrylate, i-octyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, adamantyl (meth)acrylate, 2- Hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, phenyl glycidyl (meth)acrylate, dimethylaminomethyl (meth)acrylate, phenylcellosolve (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate, biphenyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl ( meth)acryloyl phosphate, phenyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, phenoxypropyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate and the like.
多官能(メタ)アクリレート化合物としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ノナエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3-ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサメチレンジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリス(メタ)アクリロキシエチルイソシアヌレートなどを挙げることができる。 Polyfunctional (meth)acrylate compounds include ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, nonaethylene glycol di(meth) acrylates, 1,3-butylene glycol di(meth)acrylate, 1,4-butanediol di(meth)acrylate, dimethyloltricyclodecane di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, neopentyl glycol di( meth)acrylate, 1,6-hexamethylene di(meth)acrylate, hydroxypivalic acid ester neopentyl glycol di(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate , dipentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, tris(meth)acryloxyethyl isocyanurate, and the like.
本発明の効果発現のために、ラジカル重合性化合物(E)の含有量は、成分(A)と成分(B)の合計100質量部に対して0質量部以上75質量部以下が好ましい。ラジカル重合性化合物(E)の量が過剰である場合、本発明の効果が損なわれる恐れがある。 For exhibiting the effects of the present invention, the content of the radically polymerizable compound (E) is preferably 0 parts by mass or more and 75 parts by mass or less with respect to a total of 100 parts by mass of the component (A) and the component (B). If the amount of the radically polymerizable compound (E) is excessive, the effects of the present invention may be impaired.
<その他の成分>
本発明の硬化性樹脂組成物には、本発明の目的、効果を損なわない範囲において、その他の任意成分として各種の添加剤が含有されていてもよい。かかる添加剤としては、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリブタジエン、ポリクロロプレン、ポリエステル、スチレン-ブタジエンブロック共重合体、ポリシロキサン、石油樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、セルロース樹脂などの樹脂、あるいはポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、超高分子量ポリエチレン、ポリフェニルスルホン、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、液晶ポリマー、ポリトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなどのエンジニアリングプラスチック、フッ素系オリゴマー、シリコーン系オリゴマー、ポリスルフィド系オリゴマー、フッ素含有モノマー、シロキサン構造含有モノマーなど反応性モノマー、金、銀、鉛などの軟質金属、黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、フッ化リチウム、窒化ケイ素、セレン化モリブデンなどの層状結晶構造物質、フェノチアジン、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール等の重合禁止剤、ベンゾイン化合物、アセトフェノン化合物、アントラキノン化合物、チオキサントン化合物、ケタール化合物、ベンゾフェノン化合物、3級アミン化合物、及びキサントン化合物などの光増感剤、重合開始助剤、レベリング剤、濡れ性改良剤、界面活性剤、可塑剤、紫外線吸収剤、シランカップリング剤、無機充填剤、顔料、染料、酸化防止剤、難燃剤、増粘剤、消泡剤等を挙げることができる。
<Other ingredients>
The curable resin composition of the present invention may contain various additives as other optional components within a range that does not impair the object and effect of the present invention. Examples of such additives include resins such as epoxy resins, polyurethanes, polybutadiene, polychloroprene, polyesters, styrene-butadiene block copolymers, polysiloxanes, petroleum resins, xylene resins, ketone resins, cellulose resins, polycarbonates, and modified polyphenylene ethers. , polyamide, polyacetal, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, ultra-high molecular weight polyethylene, polyphenylsulfone, polysulfone, polyarylate, polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyethersulfone, polyamideimide, liquid crystal polymer, polytra Engineering plastics such as fluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, and polyvinylidene fluoride, reactive monomers such as fluorine-based oligomers, silicone-based oligomers, polysulfide-based oligomers, fluorine-containing monomers, and siloxane structure-containing monomers, and soft materials such as gold, silver, and lead Layered crystal structure substances such as metals, graphite, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, boron nitride, graphite fluoride, calcium fluoride, barium fluoride, lithium fluoride, silicon nitride, molybdenum selenide, phenothiazine, 2,6- Polymerization inhibitors such as di-t-butyl-4-methylphenol, photosensitizers such as benzoin compounds, acetophenone compounds, anthraquinone compounds, thioxanthone compounds, ketal compounds, benzophenone compounds, tertiary amine compounds, and xanthone compounds, polymerization Initiation aids, leveling agents, wettability improvers, surfactants, plasticizers, UV absorbers, silane coupling agents, inorganic fillers, pigments, dyes, antioxidants, flame retardants, thickeners, antifoaming agents etc. can be mentioned.
<硬化性樹脂組成物>
本発明の組成物は、必須成分(A)、(B)及び(C)、並びに、必要に応じてその他の任意成分の適量を攪拌容器に仕込み、通常、30℃以上120℃以下、好ましくは50℃以上100℃以下で攪拌することにより製造することができる。その際の攪拌時間は、通常1分以上6時間以下、好ましくは10分以上2時間以下である。成分(A)と成分(B)の合計の含有量は、成分(C)を除いた硬化性樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは1質量部以上100質量部以下、より好ましくは25質量部以上100質量部以下、さらに好ましくは75質量部以上100質量部以下であることで、本発明の効果を十分に得ることができる。
<Curable resin composition>
The composition of the present invention is prepared by charging appropriate amounts of the essential components (A), (B) and (C) and, if necessary, other optional components into a stirring vessel, and the It can be produced by stirring at 50°C or higher and 100°C or lower. The stirring time at that time is usually 1 minute or more and 6 hours or less, preferably 10 minutes or more and 2 hours or less. The total content of component (A) and component (B) is preferably 1 part by mass or more and 100 parts by mass or less, more preferably 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the curable resin composition excluding component (C). The effects of the present invention can be sufficiently obtained when the content is 100 parts by mass or more, more preferably 75 parts by mass or more and 100 parts by mass or less.
本発明の組成物の25℃における粘度は、好ましくは50mPa・s以上10,000mPa・s以下であり、より好ましくは70mPa・s以上5,000mPa・s以下である。 The viscosity of the composition of the present invention at 25° C. is preferably 50 mPa·s or more and 10,000 mPa·s or less, more preferably 70 mPa·s or more and 5,000 mPa·s or less.
以上のようにして得られる本発明の組成物は、光学的立体造形法における光硬化性樹脂組成物として好適に使用される。すなわち、本発明の光硬化性樹脂組成物に対して、紫外線、電子線、X線、放射線などの活性エネルギー線を選択的に照射して硬化に必要なエネルギーを供給する光学的立体造形法により、所望の形状の立体造形物を製造することができる。 The composition of the present invention obtained as described above is suitably used as a photocurable resin composition in optical stereolithography. That is, by selectively irradiating the photocurable resin composition of the present invention with active energy rays such as ultraviolet rays, electron beams, X-rays, and radiation to supply the energy necessary for curing, , a three-dimensional object having a desired shape can be manufactured.
<硬化物>
本発明の組成物は、硬化性樹脂(A)、オキセタン化合物(B)、硬化剤(C)が必須成分であり、これらを硬化せしめることで硬化物を得ることができる。硬化方法は含有する硬化剤に合わせ、活性エネルギー線硬化、熱硬化などの任意の公知の方法を用いて、硬化することができる。硬化方法は複数種類を組み合わせてもよい。
<Cured product>
The composition of the present invention comprises a curable resin (A), an oxetane compound (B) and a curing agent (C) as essential components, and a cured product can be obtained by curing these. Curing can be performed using any known method such as active energy ray curing or heat curing depending on the curing agent to be contained. A plurality of curing methods may be combined.
<硬化性樹脂組成物の機能>
本発明の硬化性樹脂組成物は、外部エネルギーを加えることによって硬化して硬化物を形成することができる。このとき、硬化剤(C)によって発生された酸等によって硬化性樹脂(A)及びオキセタン化合物(B)のカチオン重合反応が開始され、硬化性樹脂組成物の硬化が進行する。ここで、硬化物の硬化性及び耐熱性を高めるためにも、硬化物中の架橋密度は高いことが好ましい。しかしながら、硬化物中の架橋点は物理的に固定されているため、架橋密度を高めすぎると、靱性が著しく低下して脆くなってしまう。一方、本実施形態に係る硬化性樹脂組成物では、硬化性樹脂(A)及びオキセタン化合物(B)の分子骨格の中に必ず芳香環を含有している。そのため、硬化性樹脂(A)及びオキセタン化合物(B)の分子間に芳香環同士の弱い相互作用、いわゆるπ‐πスタッキングが働き、これが架橋点のように硬化性と耐熱性向上に寄与する。その結果、本発明の樹脂組成物は、従来の硬化性樹脂組成物と同等な耐熱性を保持したまま、従来よりも高い靱性をもった硬化物を得ることができる。
<Function of curable resin composition>
The curable resin composition of the present invention can be cured by applying external energy to form a cured product. At this time, the cationic polymerization reaction of the curable resin (A) and the oxetane compound (B) is initiated by the acid or the like generated by the curing agent (C), and the curing of the curable resin composition proceeds. Here, in order to improve the curability and heat resistance of the cured product, it is preferable that the crosslink density in the cured product is high. However, since the cross-linking points in the cured product are physically fixed, if the cross-linking density is too high, the toughness will be significantly reduced and the product will become brittle. On the other hand, in the curable resin composition according to the present embodiment, the molecular skeletons of the curable resin (A) and the oxetane compound (B) always contain an aromatic ring. Therefore, a weak interaction between the aromatic rings, so-called π-π stacking, works between the molecules of the curable resin (A) and the oxetane compound (B), and this contributes to the improvement of curability and heat resistance like a cross-linking point. As a result, the resin composition of the present invention can provide a cured product having higher toughness than conventional ones while maintaining heat resistance equivalent to that of conventional curable resin compositions.
<立体造形物の製造方法>
本発明の硬化性樹脂組成物は、硬化剤(C)として光酸発生剤または光塩基発生剤を含有することで、光学的立体造形方法に好適に用いることができる。硬化性樹脂組成物の硬化物は、従来既知の光学的立体造形方法および装置のいずれを使用して作製してもよい。好ましい光学的立体造形法の代表例としては、スライスデータに基づいて硬化性樹脂組成物を層毎に光硬化させて造形物を造形する工程を有する方法である。具体的には、液状をなす硬化性樹脂組成物に所望のパターンを有する硬化層が得られるように、スライスデータに基づいて活性エネルギー線を選択的に照射して硬化層を形成する。次いでこの硬化層に未硬化の硬化性樹脂組成物を供給し、同様にスライスデータに基づいて活性エネルギー光線を照射して前記の硬化層と連続した硬化層を新たに形成する。この積層操作を繰り返すことによって最終的に目的とする立体的造形物を得る方法を挙げることができる。
<Manufacturing method of three-dimensional object>
The curable resin composition of the present invention contains a photoacid generator or a photobase generator as the curing agent (C), so that it can be suitably used in an optical stereolithography method. A cured product of the curable resin composition may be produced using any conventionally known optical stereolithography method and apparatus. A preferred representative example of the three-dimensional optical modeling method is a method comprising the step of photocuring a curable resin composition layer by layer based on slice data to form a modeled object. Specifically, based on the slice data, active energy rays are selectively irradiated to form a cured layer so that a cured layer having a desired pattern is obtained in a liquid curable resin composition. Next, an uncured curable resin composition is supplied to this cured layer, and an active energy beam is similarly irradiated based on the slice data to form a new cured layer continuous with the cured layer. A method of finally obtaining a desired three-dimensional model by repeating this lamination operation can be mentioned.
その際の活性エネルギー線としては、紫外線、電子線、X線、放射線などを挙げることができる。そのうちでも、300nm以上450nm以下の波長を有する紫外線が経済的な観点から好ましく用いられる。その際の光源としては、紫外線レーザー(例えばArレーザー、He-Cdレーザーなど)、水銀ランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、蛍光灯などを使用することができる。そのうちでも、レーザー光源が、エネルギーレベルを高めて造形時間を短縮でき、しかも集光性に優れていて高い造形精度を得ることができる点から、好ましく採用される。 Examples of active energy rays used in this case include ultraviolet rays, electron beams, X-rays, and radiation. Among them, ultraviolet light having a wavelength of 300 nm or more and 450 nm or less is preferably used from an economical point of view. As a light source at that time, an ultraviolet laser (for example, Ar laser, He--Cd laser, etc.), a mercury lamp, a xenon lamp, a halogen lamp, a fluorescent lamp, or the like can be used. Among them, a laser light source is preferably employed because it can shorten the modeling time by increasing the energy level, and has excellent light-gathering properties to obtain high modeling accuracy.
硬化性樹脂組成物よりなる造形面に活性エネルギー線を照射して所定の形状パターンを有する各硬化樹脂層を形成するに当たっては、レーザー光などのような点状に絞られた活性エネルギー線を使用して点描または線描方式で硬化樹脂層を形成してもよい。また、液晶シャッターまたはデジタルマイクロミラーシャッターなどのような微小光シャッターを複数配列して形成した面状描画マスクを通して造形面に活性エネルギー線を面状に照射して硬化樹脂層を形成させる造形方式を採用してもよい。 When forming each cured resin layer having a predetermined shape pattern by irradiating an active energy ray onto a molding surface made of a curable resin composition, an active energy ray focused into dots such as a laser beam is used. The cured resin layer may be formed by stippling or line drawing. In addition, there is a molding method in which active energy rays are applied to the molding surface through a planar drawing mask formed by arranging a plurality of minute light shutters such as liquid crystal shutters or digital micromirror shutters to form a cured resin layer. may be adopted.
光学的立体造形法の代表的な一例を説明すると、次のとおりである。まず、収容容器内において昇降自在に設けられた支持ステージを樹脂組成物の液面から微小量降下(沈降)させることにより、支持ステージ上に樹脂組成物を供給して、その薄層(1)を形成する。次いで、この薄層(1)に対して選択的に光を照射することにより、固体状の硬化樹脂層(1)を形成する。次いで、この硬化樹脂層(1)上に硬化性樹脂組成物を供給してその薄層(2)を形成し、この薄層(2)に対して選択的に光照射することにより、硬化樹脂層(1)上にこれと連続して一体的に積層されるように新しい硬化樹脂層(2)を形成する。そして、光照射されるパターンを変化させながら或いは変化させずに、この工程を所定回数繰り返すことにより、複数の硬化樹脂層(1,2,・・・n)が一体的に積層されてなる立体造形物が造形される。 A representative example of the optical stereolithography method is as follows. First, the resin composition is supplied onto the support stage by dropping (sedimenting) a small amount (sedimentation) from the liquid surface of the resin composition on the support stage, which is provided to be able to move up and down in the container, to form a thin layer (1) of the resin composition. to form Next, by selectively irradiating the thin layer (1) with light, a solid cured resin layer (1) is formed. Next, a curable resin composition is supplied onto the cured resin layer (1) to form the thin layer (2), and the thin layer (2) is selectively irradiated with light to obtain a cured resin. A new cured resin layer (2) is formed on layer (1) so that it is continuously and integrally laminated therewith. Then, by repeating this process a predetermined number of times while changing or not changing the light irradiation pattern, a three-dimensional structure in which a plurality of cured resin layers (1, 2, . . . n) are integrally laminated. A molded object is molded.
このようにして得られる立体造形物を収容容器から取り出し、その表面に残存する未反応の硬化性樹脂組成物を除去した後、必要に応じて洗浄する。ここで、洗浄剤としては、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類に代表されるアルコール系有機溶剤;アセトン、酢酸エチル、メチルエチルケトン等に代表されるケトン系有機溶剤;テルペン類に代表される脂肪族系有機溶剤を挙げることができる。なお、洗浄剤で洗浄した後には必要に応じて、光照射又は熱照射によるポストキュアーを行っても良い。ポストキュアーは、立体造形物の表面及び内部に残存することのある未反応の硬化性樹脂組成物を硬化させることができ、造形物の表面のべたつきを抑えることができる他、造形物の初期強度を向上させることができる。 The three-dimensional object thus obtained is removed from the container, and after removing the unreacted curable resin composition remaining on the surface thereof, the object is washed as necessary. Examples of cleaning agents include alcohol-based organic solvents typified by alcohols such as isopropyl alcohol and ethyl alcohol; ketone-based organic solvents typified by acetone, ethyl acetate, and methyl ethyl ketone; and aliphatic solvents typified by terpenes. system organic solvents. In addition, after cleaning with a cleaning agent, post-curing by light irradiation or heat irradiation may be performed as necessary. Post-cure can cure the unreacted curable resin composition that may remain on the surface and inside of the three-dimensional object, and in addition to suppressing the stickiness of the surface of the three-dimensional object, the initial strength of the object can be improved.
<用途>
本発明に係る硬化性樹脂組成物およびその硬化物の用途は特に限定はされない。例えば、光造形法の3Dプリンター用の樹脂、スポーツ用品、医療・介護用品、産業用機械・機器、精密機器、電気・電子機器、電気・電子部品、建材用品等の様々な用途に利用可能である。
<Application>
Applications of the curable resin composition according to the present invention and its cured product are not particularly limited. For example, it can be used for various applications such as resins for stereolithography 3D printers, sporting goods, medical and nursing care products, industrial machinery and equipment, precision equipment, electrical and electronic equipment, electrical and electronic parts, and building materials. be.
以下に本発明を詳しく説明するために実施例を挙げるが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Examples are given below to describe the present invention in detail, but the present invention is not limited to these examples.
<実施例1>
以下の処方に従い各成分を配合し、75℃に加熱して2時間攪拌装置で攪拌し、硬化性樹脂組成物を調整した。
成分(A):硬化性樹脂A-i(n=1) 90.0質量部
成分(B):オキセタン化合物B-iv 10.0質量部
成分(C):光酸発生剤「CPI-210S」(サンアプロ社製) 2.0質量部
<Example 1>
Each component was blended according to the following recipe, heated to 75° C. and stirred with a stirrer for 2 hours to prepare a curable resin composition.
Component (A): Curing resin A-i (n=1) 90.0 parts by mass Component (B): Oxetane compound B-iv 10.0 parts by mass Component (C): Photoacid generator "CPI-210S" (manufactured by San-Apro) 2.0 parts by mass
[試験片の作成]
調製した硬化性樹脂組成物から、下記の方法で硬化物を作成した。まず、二枚の石英ガラスの間に長さ80mm、幅10mm、厚さ4mmの金型を挟み、ここに硬化性樹脂組成物を流し込んだ。流し込んだ硬化性樹脂組成物に対して紫外線照射機(HOYA CANDEO OPTRONICS社製、商品名「LIGHT SOURCE EXECURE 3000」)で5mW/cm2の紫外線を金型の両面から120秒間ずつ照射し、仮硬化を行った。その後、再度両面から600秒ずつ紫外線を照射することで本硬化を行い、硬化物を得た(総エネルギーとして7200mJ/cm2)。得られた硬化物を50℃の加熱オーブン内に入れて1時間、100℃の加熱オーブン内に入れて2時間熱処理を行うことで、長さ80mm、幅10mm、厚さ4mmの試験片を得た。
[Preparation of test piece]
A cured product was prepared from the prepared curable resin composition by the following method. First, a mold having a length of 80 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 4 mm was sandwiched between two sheets of quartz glass, and a curable resin composition was poured into the mold. The poured curable resin composition was irradiated with UV rays of 5 mW/cm from both sides of the mold for 120 seconds each using an UV irradiation machine (manufactured by HOYA CANDEO OPTRONICS, trade name “LIGHT SOURCE EXECURE 3000”) to temporarily cure. did After that, UV rays were applied again from both sides for 600 seconds each for final curing to obtain a cured product (total energy: 7200 mJ/cm 2 ). The resulting cured product was placed in a heating oven at 50°C for 1 hour and then placed in a heating oven at 100°C for 2 hours to obtain a test piece having a length of 80 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 4 mm. rice field.
[評価]
(シャルピー衝撃強さ)
試験片についてJIS K 7111に準じて、切欠き形成機(東洋精機製作所製、商品名「ノッチングツール A-4」)にて試験片中央部に深さ2mm、45°の切欠き(ノッチ)を入れた。衝撃試験機(東洋精機製作所製、商品名「IMPACT TESTER IT」)用い、試験片の切欠きの背面から2Jのエネルギーで破壊する。150°まで振り上げたハンマーが試験片破壊後に振りあがる角度から破壊に要したエネルギーを算出し、それをシャルピー衝撃強さとし、靱性の指標とした。得られた結果を表1に示す。
[evaluation]
(Charpy impact strength)
According to JIS K 7111 for the test piece, a notch of 2 mm depth and 45° is cut in the center of the test piece with a notch forming machine (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, trade name "Notching Tool A-4"). I put it in. Using an impact tester (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, trade name "IMPACT TESTER IT"), the test piece is destroyed with an energy of 2 J from the back of the notch. The energy required for breaking was calculated from the angle at which the hammer raised to 150° was swung up after breaking the test piece, and this was defined as Charpy impact strength and used as an index of toughness. Table 1 shows the results obtained.
(荷重たわみ温度)
試験片についてJIS K 7191-2に準じて、に荷重たわみ温度試験機(東洋精機製作所製、商品名「No.533 HDT 試験装置 3M-2」)用い、曲げ応力1.80MPaで、室温から2℃毎分で昇温した。試験片のたわみ量が0.34mmに達した温度を荷重たわみ温度とし、耐熱性の指標とした。得られた結果を表1に示す。
(Load deflection temperature)
For test pieces, according to JIS K 7191-2, using a load deflection temperature tester (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, trade name "No. 533 HDT test device 3M-2"), bending stress 1.80 MPa, room temperature to 2 C. per minute. The temperature at which the amount of deflection of the test piece reached 0.34 mm was defined as the deflection temperature under load, and was used as an index of heat resistance. Table 1 shows the results obtained.
<実施例2~7、比較例1~6>
成分(A)、成分(B)の種別及び含有量を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして硬化性組成物を調整し、実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
<Examples 2 to 7, Comparative Examples 1 to 6>
A curable composition was prepared in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the types and contents of component (A) and component (B) were changed as shown in Table 1. Table 1 shows the results.
尚、比較例3で成分(A)として使用した「EX-991L」(ナガセケムテックス社製)は、分子骨格中に芳香環を有さないエポキシ樹脂であり、分子構造は下記C-iで表される。式中zは繰り返しを表す(z=14~15)。また、比較例5、6で成分(B)として使用した「OXT-221」(東亞合成社製)は、分子骨格中に芳香環を有さないオキセタン化合物であり、分子構造は下記C-iiで表される。 "EX-991L" (manufactured by Nagase ChemteX Corp.) used as component (A) in Comparative Example 3 is an epoxy resin having no aromatic ring in the molecular skeleton, and the molecular structure is shown in Ci below. expressed. In the formula, z represents repetition (z=14 to 15). "OXT-221" (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) used as component (B) in Comparative Examples 5 and 6 is an oxetane compound having no aromatic ring in the molecular skeleton, and the molecular structure is C-ii below. is represented by
表1に示すように、本発明に係る実施例1乃至7は、いずれもシャルピー衝撃強さは4.0KJ/m以上、荷重たわみ温度は60℃以上であり、良好な靱性と耐熱性を両立することができた。また、硬化性樹脂(A)とオキセタン化合物(B)の比には好適な範囲があり、好適な範囲を外れた比較例1及び2は、靱性あるいは耐熱性のどちらか一方だけの目標値を上回った。 As shown in Table 1, all of Examples 1 to 7 according to the present invention have a Charpy impact strength of 4.0 KJ / m or more and a deflection temperature under load of 60 ° C. or more, and have both good toughness and heat resistance. We were able to. Moreover, there is a suitable range for the ratio of the curable resin (A) to the oxetane compound (B). surpassed.
また、比較例3乃至6は、好適な硬化性樹脂(A)とオキセタン化合物(B)の配合比の範囲内であるにもかかわらず、靱性と耐熱性の両立ができなかった。このことから、硬化性樹脂(A)の分子構造に芳香環とアルキレン基、及びオキセタン化合物(B)の分子構造に芳香環を有すること、即ち弱い分子間相互作用(π‐πスタッキング)を硬化物中に発現させることにより靱性と耐熱性を向上させることができた。 Moreover, in Comparative Examples 3 to 6, both toughness and heat resistance could not be achieved, although the compounding ratio of the curable resin (A) and the oxetane compound (B) was within the suitable range. From this, it is understood that the molecular structure of the curable resin (A) has an aromatic ring and an alkylene group, and the molecular structure of the oxetane compound (B) has an aromatic ring, that is, weak intermolecular interaction (π-π stacking). Toughness and heat resistance could be improved by expressing it in the material.
Claims (14)
X3は、炭素数4以上18以下のアルキレン基である。
L1、L 2 は、独立に、下記一般式(1-g)で表される2価の連結基である。
*は、X 1 、X 2 、X 3 との結合手を表す。]
L 3 、L 4 は、独立に、下記一般式(1-d)で表される2価の連結基である。
*は、Y 1 、Y 2 、X 1 、X 2 との結合手を表す。]
Y1、Y2は、独立に、エポキシ基、シクロアルケンオキシド基またはオキセタニル基である。
nは繰り返し構造単位の平均値であり、0.1以上10以下の実数である。]
(B)下記一般式(2)に示されるオキセタン化合物と、
X5、X6は、独立に、水素原子あるいは炭素数1以上6以下のアルキル基である。
L5、L6は、独立に、下記一般式(1-a)または(1-d)で表される2価の連結基である。
*は、X 4 、隣接する炭素原子との結合手を表す。]
sは、繰り返し構造単位の平均値であり、0.1以上10以下の実数である。]
(C)カチオン重合性開始剤と、
を含有し、前記硬化性樹脂(A)と前記オキセタン化合物(B)の質量比が、5:5乃至9:1であることを特徴とする硬化性樹脂組成物。 (A) a curable resin represented by the following general formula (1);
X 3 is an alkylene group having 4 to 18 carbon atoms .
L 1 and L 2 are independently divalent linking groups represented by the following general formula (1-g) .
* represents a bond with X 1 , X 2 and X 3 . ]
L 3 and L 4 are each independently a divalent linking group represented by general formula (1-d) below.
* represents a bond with Y 1 , Y 2 , X 1 and X 2 . ]
Y 1 and Y 2 are independently an epoxy group, a cycloalkene oxide group or an oxetanyl group.
n is the average value of repeating structural units and is a real number of 0.1 or more and 10 or less. ]
(B) an oxetane compound represented by the following general formula (2);
X 5 and X 6 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
L 5 and L 6 are each independently a divalent linking group represented by general formula (1-a) or (1-d) below .
* represents X 4 , a bond with an adjacent carbon atom. ]
s is the average value of repeating structural units and is a real number of 0.1 or more and 10 or less. ]
(C) a cationic polymerization initiator ;
and wherein the mass ratio of the curable resin (A) and the oxetane compound (B) is 5:5 to 9:1.
前記硬化性樹脂組成物が、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の硬化性樹脂組成物であることを特徴とする立体造形物の製造方法。 A method for producing a three-dimensional object, comprising the step of photocuring a curable resin composition layer by layer based on slice data to form a three-dimensional object,
A method for producing a three-dimensional object, wherein the curable resin composition is the curable resin composition according to any one of claims 1 to 11 .
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