JPH09174563A - 光造形型およびその製造方法 - Google Patents
光造形型およびその製造方法Info
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- JPH09174563A JPH09174563A JP7339028A JP33902895A JPH09174563A JP H09174563 A JPH09174563 A JP H09174563A JP 7339028 A JP7339028 A JP 7339028A JP 33902895 A JP33902895 A JP 33902895A JP H09174563 A JPH09174563 A JP H09174563A
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- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
- B28B7/34—Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
- B29C33/40—Plastics, e.g. foam or rubber
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
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- B29C70/021—Combinations of fibrous reinforcement and non-fibrous material
- B29C70/025—Combinations of fibrous reinforcement and non-fibrous material with particular filler
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
- B29K2105/12—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of short lengths, e.g. chopped filaments, staple fibres or bristles
- B29K2105/126—Whiskers, i.e. reinforcement in the form of monocrystals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
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- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 成型品の完成製品個数が飛躍的に増大し且つ
簡易型の耐久寿命が飛躍的に改善される光造形型および
その製造方法を提供すること。 【解決手段】 光硬化樹脂と、この光硬化樹脂中に分散
されている強化材とからなる材料で形成された光造形型
であって、該光造形の型成形表面に５〜１０００μｍの
皮膜が施されている光造形型およびその製造方法。
簡易型の耐久寿命が飛躍的に改善される光造形型および
その製造方法を提供すること。 【解決手段】 光硬化樹脂と、この光硬化樹脂中に分散
されている強化材とからなる材料で形成された光造形型
であって、該光造形の型成形表面に５〜１０００μｍの
皮膜が施されている光造形型およびその製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光造形型およびその
製造方法、特に試作品の製作等に用いられる光造形型お
よびその製造方法に関する。
製造方法、特に試作品の製作等に用いられる光造形型お
よびその製造方法に関する。
【０００２】本発明で云う光造形には、光（可視光線、
レーザ光線、紫外線）硬化性樹脂に光をあてて固化させ
ることにより所定の形を得る、狭義の光造形の他、電子
線、Ｘ線、高エネルギー粒子線等の反応性エネルギーに
応答して硬化する適当な流体媒質を用いる造形システム
を含む。さらには、マスクを介して該エネルギーや物質
を投射するいわゆるリソグラフィー手法を用いる造形シ
ステムを含む。
レーザ光線、紫外線）硬化性樹脂に光をあてて固化させ
ることにより所定の形を得る、狭義の光造形の他、電子
線、Ｘ線、高エネルギー粒子線等の反応性エネルギーに
応答して硬化する適当な流体媒質を用いる造形システム
を含む。さらには、マスクを介して該エネルギーや物質
を投射するいわゆるリソグラフィー手法を用いる造形シ
ステムを含む。
【０００３】
【従来の技術】製品マスターモデルを光造形する方法は
公知である（特開昭５６−１４４４７８号公報および特
公平２−３８４２２号公報参照）。また、このモデルを
用いて、樹脂モールディング法等により型（簡易型等）
を作成することも公知である。
公知である（特開昭５６−１４４４７８号公報および特
公平２−３８４２２号公報参照）。また、このモデルを
用いて、樹脂モールディング法等により型（簡易型等）
を作成することも公知である。
【０００４】樹脂モールディング法による従来の型作成
工程を、添付図面の図２を参照しつつ説明する。図２
（Ａ）は、モデル１０１と見切り治具１０３とを合わせ
ようとしている状態を、図２（Ｂ）は両者が合わさった
状態を示している。このモデル１０１は、光造形された
ものである。見切り治具１０３は、機械加工・手仕上げ
等により成形されたものである。
工程を、添付図面の図２を参照しつつ説明する。図２
（Ａ）は、モデル１０１と見切り治具１０３とを合わせ
ようとしている状態を、図２（Ｂ）は両者が合わさった
状態を示している。このモデル１０１は、光造形された
ものである。見切り治具１０３は、機械加工・手仕上げ
等により成形されたものである。
【０００５】次いで、図２（Ｃ）、図２（Ｄ）に示す様
に、合わされたモデル１０１と見切り治具１０３との回
りを枠１０５（アクリル板等）で囲み、モデル１０１の
パーティング面１１１および見切り治具１０３のパーテ
ィング面１３１上に、樹脂モールディング法（アルミ粉
添加エポキシ樹脂等）によりキャビイティ型１０７を形
成・固化する。次いで、図２（Ｅ）に示すように枠を外
して、上下反転させ、見切り治具１０３を外す。その
後、コア型、キャビィティ型位置合わせ用ドリル穴（ダ
ボ穴１７５）をキャビィティ型１０７のパーティング面
１７１上にあける。
に、合わされたモデル１０１と見切り治具１０３との回
りを枠１０５（アクリル板等）で囲み、モデル１０１の
パーティング面１１１および見切り治具１０３のパーテ
ィング面１３１上に、樹脂モールディング法（アルミ粉
添加エポキシ樹脂等）によりキャビイティ型１０７を形
成・固化する。次いで、図２（Ｅ）に示すように枠を外
して、上下反転させ、見切り治具１０３を外す。その
後、コア型、キャビィティ型位置合わせ用ドリル穴（ダ
ボ穴１７５）をキャビィティ型１０７のパーティング面
１７１上にあける。
【０００６】次いで、図２（Ｆ）、図２（Ｇ）に示され
ているように、モデル１０１とキャビィティ型１０７と
が合わさったものの回りを枠１０５を立て、モデル１０
１の内面１１５、パーティング面１１１に離型剤を塗布
した上に、樹脂モールディング法によりコア型１０８を
形成・固化する。次いで、コア型１０８とキャビティ型
１０７とを分離してモデル１０１を取り外し、図２
（Ｈ）に示されているように、両型を合わせた後、拘束
治具１０９で拘束した後熱処理して型が完成する。
ているように、モデル１０１とキャビィティ型１０７と
が合わさったものの回りを枠１０５を立て、モデル１０
１の内面１１５、パーティング面１１１に離型剤を塗布
した上に、樹脂モールディング法によりコア型１０８を
形成・固化する。次いで、コア型１０８とキャビティ型
１０７とを分離してモデル１０１を取り外し、図２
（Ｈ）に示されているように、両型を合わせた後、拘束
治具１０９で拘束した後熱処理して型が完成する。
【０００７】従来技術の型作成工程では、光造形される
のはマスターモデルのみであつて、型はモデルを転写す
るプロセス（前述の樹脂モールディングの他、石膏鋳込
み、溶射デボジット等）を経て作られていた。従来は、
光硬化樹脂は型材料に充分な諸特性を持つものがなく、
型そのものを光造形プロセスで作ることは出来ないと考
えられていた。
のはマスターモデルのみであつて、型はモデルを転写す
るプロセス（前述の樹脂モールディングの他、石膏鋳込
み、溶射デボジット等）を経て作られていた。従来は、
光硬化樹脂は型材料に充分な諸特性を持つものがなく、
型そのものを光造形プロセスで作ることは出来ないと考
えられていた。
【０００８】従来の簡易型は転写プロセスを経て作られ
ていたため、次の様な問題があった。 マスターモデルが必要でその作成に手間がかかってい
た。 マスターモデルから転写して型を作る際に、転写に伴
い寸法・形状精度が悪くなっていた。 マスターモデルの転写に手間がかかっていた。 マスターモデルの転写には、熟練者の特別な技能を要
していた。特別な技能とは、例えばパーティング面の決
定や、見切り治具の作成、樹脂の温度管理、混合、脱泡
などである。 マスターモデル作成と転写作業のため型製作工程が長
くなっていた。
ていたため、次の様な問題があった。 マスターモデルが必要でその作成に手間がかかってい
た。 マスターモデルから転写して型を作る際に、転写に伴
い寸法・形状精度が悪くなっていた。 マスターモデルの転写に手間がかかっていた。 マスターモデルの転写には、熟練者の特別な技能を要
していた。特別な技能とは、例えばパーティング面の決
定や、見切り治具の作成、樹脂の温度管理、混合、脱泡
などである。 マスターモデル作成と転写作業のため型製作工程が長
くなっていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、少工数
・低コストで作成でき、短納期かつ精度の高い簡易型を
提供すべく鋭意研究を重ねた結果、従来の技術常識、す
なわち「光造形プロセスによって作れるのはマスターモ
デルであって、型そのものではない」という考えかたを
打ち破る新しい技術的基本概念を生み出すべく、先に特
定の樹脂組成物からなる簡易型およびその製造方法を既
に提案した（特開平７−２０５１５７号公報参照）。
・低コストで作成でき、短納期かつ精度の高い簡易型を
提供すべく鋭意研究を重ねた結果、従来の技術常識、す
なわち「光造形プロセスによって作れるのはマスターモ
デルであって、型そのものではない」という考えかたを
打ち破る新しい技術的基本概念を生み出すべく、先に特
定の樹脂組成物からなる簡易型およびその製造方法を既
に提案した（特開平７−２０５１５７号公報参照）。
【００１０】しかしながら、該簡易型は所期目的を充分
達成できるものであったが、該簡易型を用い熱可塑性樹
脂を成形する際、簡易型表面に通常塗布される離型剤が
充分作用していない場合がしばしば観測され、成型品の
完成製品個数にバラツキがみられた。また簡易型の耐久
寿命にも制限があった。
達成できるものであったが、該簡易型を用い熱可塑性樹
脂を成形する際、簡易型表面に通常塗布される離型剤が
充分作用していない場合がしばしば観測され、成型品の
完成製品個数にバラツキがみられた。また簡易型の耐久
寿命にも制限があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来の技
術常識を打破した光造形による簡易型の性能を高めるべ
く鋭意研究を継続した結果、特定の樹脂組成物から光造
形された簡易型に特定の高分子皮膜を施すことによっ
て、熱可塑性樹脂を該簡易型で成形した場合、成型品の
完成製品個数が飛躍的に増大し且つ簡易型の耐久寿命が
飛躍的に改善されることを見いだし本発明を完成したも
のである。
術常識を打破した光造形による簡易型の性能を高めるべ
く鋭意研究を継続した結果、特定の樹脂組成物から光造
形された簡易型に特定の高分子皮膜を施すことによっ
て、熱可塑性樹脂を該簡易型で成形した場合、成型品の
完成製品個数が飛躍的に増大し且つ簡易型の耐久寿命が
飛躍的に改善されることを見いだし本発明を完成したも
のである。
【００１２】すなわち、本発明は、光硬化樹脂と、この
光硬化樹脂中に分散された強化材とからなる材料で成形
された光造形型であって、該光造形型成形表面に５〜１
０００μｍの皮膜が構成されていることを特徴とする光
造形型およびその製造方法を提供するものである。
光硬化樹脂中に分散された強化材とからなる材料で成形
された光造形型であって、該光造形型成形表面に５〜１
０００μｍの皮膜が構成されていることを特徴とする光
造形型およびその製造方法を提供するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に本発明について詳細に説明
する。本発明に用いられる強化材としては、無機粒子お
よび有機高分子が好ましく用いられる。その粒子の平均
粒径は３〜７０μｍが好ましく、その粒子の配合割合は
５〜７０容量％であるのが好ましい。粒子の平均粒径が
３μｍ未満の場合には、強化材粒子の配合された光硬化
性樹脂組成物の粘度が極めて高くなり、所定量の配合が
困難になるばかりか、光造形の際取り扱いが極めて悪く
なり好ましくない。また平均粒径が７０μｍを越えた場
合には、光硬化性樹脂組成物の粘度の増大はそれ程著し
くなく好ましいが、その反面硬化のための照射エネルギ
ー（光等）の散乱が発生し、造形の精度が低下するばか
りか、積層する際の一層当たりの膜厚にも制限を受け、
造形物の精度低下にも繋がり易く好ましくない。
する。本発明に用いられる強化材としては、無機粒子お
よび有機高分子が好ましく用いられる。その粒子の平均
粒径は３〜７０μｍが好ましく、その粒子の配合割合は
５〜７０容量％であるのが好ましい。粒子の平均粒径が
３μｍ未満の場合には、強化材粒子の配合された光硬化
性樹脂組成物の粘度が極めて高くなり、所定量の配合が
困難になるばかりか、光造形の際取り扱いが極めて悪く
なり好ましくない。また平均粒径が７０μｍを越えた場
合には、光硬化性樹脂組成物の粘度の増大はそれ程著し
くなく好ましいが、その反面硬化のための照射エネルギ
ー（光等）の散乱が発生し、造形の精度が低下するばか
りか、積層する際の一層当たりの膜厚にも制限を受け、
造形物の精度低下にも繋がり易く好ましくない。
【００１４】強化材粒子の平均粒径は、好ましくは１０
〜６０μｍ、さらに好ましくは１５〜５０μｍの範囲で
ある。該範囲にある時には、強化材の配合割合との兼ね
合いから造形性と精度のバランスの優れたものとなる。
〜６０μｍ、さらに好ましくは１５〜５０μｍの範囲で
ある。該範囲にある時には、強化材の配合割合との兼ね
合いから造形性と精度のバランスの優れたものとなる。
【００１５】強化材粒子の配合割合は、光硬化樹脂と強
化材粒子の合計体積に対して５〜７０容量％の範囲が好
ましい。配合割合が５％未満の場合には強化材の特質が
充分発揮されず、特段簡易型としての機械的特性には到
達せず用いられない。また７０％をこえる場合には、使
用する強化材粒子の平均粒径に制限をうけ且つ光造形用
に用いる光硬化性樹脂組成物の粘度が異常に高くなり、
造形が困難となる。本発明に用いられる強化材配合光硬
化性樹脂組成物の粘度は５,０００〜１００,０００セン
チポイズであることが製造上好ましい。
化材粒子の合計体積に対して５〜７０容量％の範囲が好
ましい。配合割合が５％未満の場合には強化材の特質が
充分発揮されず、特段簡易型としての機械的特性には到
達せず用いられない。また７０％をこえる場合には、使
用する強化材粒子の平均粒径に制限をうけ且つ光造形用
に用いる光硬化性樹脂組成物の粘度が異常に高くなり、
造形が困難となる。本発明に用いられる強化材配合光硬
化性樹脂組成物の粘度は５,０００〜１００,０００セン
チポイズであることが製造上好ましい。
【００１６】強化粒子の配合割合は、好ましくは２０〜
６５容量％、さらに好ましくは３０〜６０％の範囲にあ
る。この範囲は造形性、簡易型特性上有利に用いられ
る。
６５容量％、さらに好ましくは３０〜６０％の範囲にあ
る。この範囲は造形性、簡易型特性上有利に用いられ
る。
【００１７】本発明に用いられる強化材粒子は透明であ
ってもまた不透明であってもよいが、粒子の形状は、な
めらかな球状であることが好ましい。特に、真球であれ
ばさらに好ましい。強化材粒子が球状からはずれたもの
である場合には照射エネルギー（光等）の乱反射が起こ
り、簡易型の精度が損なわれる場合があり、のみなら
ず、光造形用に用いる強化材配合の樹脂組成物の粘度が
増大する傾向が認められる。強化材粒子の真球度は下記
に示す相対標準偏差が０.５以下であるものを採用する
ことが望ましい。
ってもまた不透明であってもよいが、粒子の形状は、な
めらかな球状であることが好ましい。特に、真球であれ
ばさらに好ましい。強化材粒子が球状からはずれたもの
である場合には照射エネルギー（光等）の乱反射が起こ
り、簡易型の精度が損なわれる場合があり、のみなら
ず、光造形用に用いる強化材配合の樹脂組成物の粘度が
増大する傾向が認められる。強化材粒子の真球度は下記
に示す相対標準偏差が０.５以下であるものを採用する
ことが望ましい。
【００１８】強化材の真球度をみる基準としては下記式
で示される相対標準偏差が用いられる。
で示される相対標準偏差が用いられる。
【００１９】
【数１】
【００２０】無機材料の強化材粒子の例としては、ガラ
スビーズ、タルク粒子、酸化珪素粒子等を挙げることが
できる。
スビーズ、タルク粒子、酸化珪素粒子等を挙げることが
できる。
【００２１】また強化材粒子の有機高分子材料として
は、架橋ポリスチレン系高分子、架橋（メタ）アクリレ
ート系高分子、ポリエチレン系高分子、ポリプロピレン
系高分子およびポリテトラフルオロエチレン系高分子等
をその代表的なものとして挙げられる。
は、架橋ポリスチレン系高分子、架橋（メタ）アクリレ
ート系高分子、ポリエチレン系高分子、ポリプロピレン
系高分子およびポリテトラフルオロエチレン系高分子等
をその代表的なものとして挙げられる。
【００２２】本発明の光造形簡易型においては、上記強
化材粒子に替えて、径が０.３〜１μｍ、好ましくは０.
３〜０.７μｍ、長さは１０〜７０μｍ、好ましくは２
０〜５０μｍの範囲、さらにはアスペクト比が１０〜１
００、好ましくは２Ｏ〜７０のウイスカーを、光硬化樹
脂中に、配合割合として５〜３０容量％、好ましくは７
〜２０容量％分散配合してもよい。該ウイスカーを配合
したとき機械的強度、剛性、耐熱性が著しく改善される
のみならず体積収縮率が予想を遥かに越える程度に低下
する。
化材粒子に替えて、径が０.３〜１μｍ、好ましくは０.
３〜０.７μｍ、長さは１０〜７０μｍ、好ましくは２
０〜５０μｍの範囲、さらにはアスペクト比が１０〜１
００、好ましくは２Ｏ〜７０のウイスカーを、光硬化樹
脂中に、配合割合として５〜３０容量％、好ましくは７
〜２０容量％分散配合してもよい。該ウイスカーを配合
したとき機械的強度、剛性、耐熱性が著しく改善される
のみならず体積収縮率が予想を遥かに越える程度に低下
する。
【００２３】使用するウイスカーのアスペクト比が１０
以下であるときは、機械的強度の向上、体積収縮率の低
下効果が得られず、樹脂粘度がいたずらに上昇するのみ
で好ましくない。その反面ウイスカーのアスペクト比が
大きくなれば機械的強度の向上および体積収縮率の低下
効果は期待されるが、あまり大きくなると樹脂粘度の向
上或いは樹脂の流体弾性が高くなり造形操作が困難にな
ると同時に、長さが大となり、造形物の側面精度が低下
するようになる。好ましくはアスペクト比は１００以
下、さらに好ましくは７０以下である。
以下であるときは、機械的強度の向上、体積収縮率の低
下効果が得られず、樹脂粘度がいたずらに上昇するのみ
で好ましくない。その反面ウイスカーのアスペクト比が
大きくなれば機械的強度の向上および体積収縮率の低下
効果は期待されるが、あまり大きくなると樹脂粘度の向
上或いは樹脂の流体弾性が高くなり造形操作が困難にな
ると同時に、長さが大となり、造形物の側面精度が低下
するようになる。好ましくはアスペクト比は１００以
下、さらに好ましくは７０以下である。
【００２４】かかるウイスカーとしては、例えばホウ酸
アルミニュウム系化合物、酸化アルミニウム系化合物、
水酸化硫酸マグネシュウム系化合物、酸化チタン系化合
物等からなるものが代表的なものとして挙げられる。
アルミニュウム系化合物、酸化アルミニウム系化合物、
水酸化硫酸マグネシュウム系化合物、酸化チタン系化合
物等からなるものが代表的なものとして挙げられる。
【００２５】本発明の光造形型に使用される前記強化材
粒子およびウイスカーとしては、アミノシラン、エポキ
シシランおよびアクリルシラン等のシランカップリング
剤で処理されたものを採用することが好ましい。かかる
シランカップリング剤で処理した強化剤を用いたときに
は特段に機械的強度の向上が著しい。しかしながらシラ
ンカップリング剤は、用いる光硬化性樹脂によって異な
る硬化を発揮する。例えば、ビニル系不飽和化合物を光
硬化性樹脂として用いた場合にはアクリルシラン系処理
剤が最も好ましく、エポキシ系化合物を光硬化性樹脂と
して用いたときにはエポキシシラン系処理剤が最も効果
が大きい。
粒子およびウイスカーとしては、アミノシラン、エポキ
シシランおよびアクリルシラン等のシランカップリング
剤で処理されたものを採用することが好ましい。かかる
シランカップリング剤で処理した強化剤を用いたときに
は特段に機械的強度の向上が著しい。しかしながらシラ
ンカップリング剤は、用いる光硬化性樹脂によって異な
る硬化を発揮する。例えば、ビニル系不飽和化合物を光
硬化性樹脂として用いた場合にはアクリルシラン系処理
剤が最も好ましく、エポキシ系化合物を光硬化性樹脂と
して用いたときにはエポキシシラン系処理剤が最も効果
が大きい。
【００２６】本発明の光造形型に用いる強化材として、
前記強化粒子と前記ウイスカーを併用すると、その相乗
効果により、光造形型の機械特性、耐熱性の向上および
体積収縮の低減が一層顕著になり極めて好ましい。
前記強化粒子と前記ウイスカーを併用すると、その相乗
効果により、光造形型の機械特性、耐熱性の向上および
体積収縮の低減が一層顕著になり極めて好ましい。
【００２７】強化材を併用する際には、前記強化粒子の
配合割合を５〜６５容量％、前記ウイスカーの配合割合
を５〜３０容量％、両者の合計配合割合を１０〜７０容
量％とするのが好ましく、そして前記強化粒子の配合割
合を１０〜５０容量％、前記ウイスカーの配合割合を５
〜２０容量％、両者の合計配合割合を２０〜６０容量％
の範囲とするのがより好ましい。
配合割合を５〜６５容量％、前記ウイスカーの配合割合
を５〜３０容量％、両者の合計配合割合を１０〜７０容
量％とするのが好ましく、そして前記強化粒子の配合割
合を１０〜５０容量％、前記ウイスカーの配合割合を５
〜２０容量％、両者の合計配合割合を２０〜６０容量％
の範囲とするのがより好ましい。
【００２８】本発明に使用される光硬化性樹脂のための
不飽和化合物としては、重合性のビニル系化合物および
エポキシ系化合物のいずれでもよく、また単官能性およ
び多官能性のいずれのモノマーおよびオリゴマーも用い
られる。これら単官能性および多官能性化合物は特に限
定されるものではないが、以下に液状光硬化性樹脂のた
めの代表的なものを例示する。
不飽和化合物としては、重合性のビニル系化合物および
エポキシ系化合物のいずれでもよく、また単官能性およ
び多官能性のいずれのモノマーおよびオリゴマーも用い
られる。これら単官能性および多官能性化合物は特に限
定されるものではないが、以下に液状光硬化性樹脂のた
めの代表的なものを例示する。
【００２９】［オリゴマー］ウレタンアクリレートオリ
ゴマー、エポキシアクリレートオリゴマー、エステルア
クリレートオリゴマー等が挙げられる。
ゴマー、エポキシアクリレートオリゴマー、エステルア
クリレートオリゴマー等が挙げられる。
【００３０】［アクリル系化合物］ 単官能性化合物；イソボルニルアクリレート、イソボル
ニルメタクリレート、ジシクロペンテニニルアクリレー
ト、ジシクロペンテニロキシエチルアクリレート、ジシ
クロペンテニロキシエチルメタクリレート、ジシクロペ
タニルアクリレート、ジシクロペタニルメタクリレー
ト、ボルニルアクリレート、ボルニルメタクリレート、
２−ヒドロキシエチルアクレリレート、シクロヘキシル
アクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、
モルホリンアクリルアミド、モルホリンメタクリルアミ
ド、フェノキシエチルアクリレート等が挙げられる。
ニルメタクリレート、ジシクロペンテニニルアクリレー
ト、ジシクロペンテニロキシエチルアクリレート、ジシ
クロペンテニロキシエチルメタクリレート、ジシクロペ
タニルアクリレート、ジシクロペタニルメタクリレー
ト、ボルニルアクリレート、ボルニルメタクリレート、
２−ヒドロキシエチルアクレリレート、シクロヘキシル
アクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、
モルホリンアクリルアミド、モルホリンメタクリルアミ
ド、フェノキシエチルアクリレート等が挙げられる。
【００３１】多官能性化合物；トリメチロールプロパン
トリアクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパント
リアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、
テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリチレン
グリコールジアクリレート、１,４−ブタンジオールジ
アクリレート、１,６−ヘキサンジオールジアクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジシクロ
ペンタニルジアクリレート、ポリエステルジアクリレー
ト、ＥＯ変性ビスフェノールＡジアクリレート、ペンタ
エリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトー
ルテトラアクリレート、ＰＯ変性トリメチロールプロパ
ントリアクリレート、ＰＯ変性ビスフェノールＡジアク
リレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレ
ート等が挙げられる。
トリアクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパント
リアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、
テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリチレン
グリコールジアクリレート、１,４−ブタンジオールジ
アクリレート、１,６−ヘキサンジオールジアクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジシクロ
ペンタニルジアクリレート、ポリエステルジアクリレー
ト、ＥＯ変性ビスフェノールＡジアクリレート、ペンタ
エリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトー
ルテトラアクリレート、ＰＯ変性トリメチロールプロパ
ントリアクリレート、ＰＯ変性ビスフェノールＡジアク
リレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレ
ート等が挙げられる。
【００３２】［重合性ビニル化合物］Ｎ−ビニルピロリ
ドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、アクリルアミド、酢
酸ビニル、スチレン等が挙げられる。
ドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、アクリルアミド、酢
酸ビニル、スチレン等が挙げられる。
【００３３】［エポキシ系化合物］水素添加ビスフェノ
ールＡジグリシジルエーテル、３,４−エポキシシクロ
ヘキシルメチル−３,４−エポキシシクロヘキサンカル
ボキシレート、２−（３,４−エポキシシクロヘキシル
−５,５−スピロ−３,４−エポキシ）シクロヘキサン−
メタ−ジオキサン、ビス（３,４−エポキシシクロヘキ
シルメチル）アジペート等が挙げられる。
ールＡジグリシジルエーテル、３,４−エポキシシクロ
ヘキシルメチル−３,４−エポキシシクロヘキサンカル
ボキシレート、２−（３,４−エポキシシクロヘキシル
−５,５−スピロ−３,４−エポキシ）シクロヘキサン−
メタ−ジオキサン、ビス（３,４−エポキシシクロヘキ
シルメチル）アジペート等が挙げられる。
【００３４】かかるオリゴマー、単官能性化合物および
または多官能性化合物は、単独でまたは１種以上の混合
物として使用することができる。
または多官能性化合物は、単独でまたは１種以上の混合
物として使用することができる。
【００３５】本発明に使用される光硬化性樹脂の重合開
始剤としては、光重合開始剤として２,２−ジメトキシ
−２−フエニルアセトフエノン、１−ヒドロキシシクロ
ヘキシルフエニルケトン、アセトフエノン、ベンゾフエ
ノン、キサントン、フルオレノン、ベズアルデヒド、フ
ルオレン、アントラキノン、トリフニエルアミン、カル
バゾール、３ーメチルアセトフエノン、ミヒラーケトン
等を代表的なものとして挙げることができる。これらの
開始剤は１種または２種以上を組み合わせて使用するこ
とができる。さらに必要に応じてアミン系化合物等の増
感剤と併用することも可能である。
始剤としては、光重合開始剤として２,２−ジメトキシ
−２−フエニルアセトフエノン、１−ヒドロキシシクロ
ヘキシルフエニルケトン、アセトフエノン、ベンゾフエ
ノン、キサントン、フルオレノン、ベズアルデヒド、フ
ルオレン、アントラキノン、トリフニエルアミン、カル
バゾール、３ーメチルアセトフエノン、ミヒラーケトン
等を代表的なものとして挙げることができる。これらの
開始剤は１種または２種以上を組み合わせて使用するこ
とができる。さらに必要に応じてアミン系化合物等の増
感剤と併用することも可能である。
【００３６】また熱重合開始剤としては、例えばベンゾ
イルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエー
ト、ジクミルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキ
シジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキサイド、アゾビ
スイソブチロニトリル等を代表的なものとして挙げるこ
とができる。エポキシ化合物を用いる場合にはトリフエ
ニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート等のエ
ネルギー活性カチオン開始剤が有利に用いられる。
イルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエー
ト、ジクミルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキ
シジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキサイド、アゾビ
スイソブチロニトリル等を代表的なものとして挙げるこ
とができる。エポキシ化合物を用いる場合にはトリフエ
ニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート等のエ
ネルギー活性カチオン開始剤が有利に用いられる。
【００３７】本発明に用いられる液状光硬化性樹脂組成
物には、必要に応じて、レベリング剤、界面活性剤、有
機高分子化合物、有機可塑剤、前記以外の有機ビーズ等
の充填剤および前記以外のガラスビーズ等の無機充填剤
等を配合してもよい。
物には、必要に応じて、レベリング剤、界面活性剤、有
機高分子化合物、有機可塑剤、前記以外の有機ビーズ等
の充填剤および前記以外のガラスビーズ等の無機充填剤
等を配合してもよい。
【００３８】本発明の光造形型を製造する方法として
は、作成する三次元型の断面を表すデータを創生し、前
記データに応答して発生される硬化用照射に指定された
作業面上に光硬化性樹脂と、この光硬化性樹脂中に分散
配合された強化材とからなる流体組成物層を設け且つ硬
化用照射に曝して第一断面層を形成し、次いで前記第一
断面層の上に前記流体組成物を積層し且つ硬化用照射に
曝して第二断面層を形成する。この際第二断面層を形成
するため硬化用照射に曝している間に、第一断面層と第
二断面層とを一体に接着させることからなり、そしてこ
れらの操作を複数回繰り返すことにより、所望の三次元
型を製造することができる。
は、作成する三次元型の断面を表すデータを創生し、前
記データに応答して発生される硬化用照射に指定された
作業面上に光硬化性樹脂と、この光硬化性樹脂中に分散
配合された強化材とからなる流体組成物層を設け且つ硬
化用照射に曝して第一断面層を形成し、次いで前記第一
断面層の上に前記流体組成物を積層し且つ硬化用照射に
曝して第二断面層を形成する。この際第二断面層を形成
するため硬化用照射に曝している間に、第一断面層と第
二断面層とを一体に接着させることからなり、そしてこ
れらの操作を複数回繰り返すことにより、所望の三次元
型を製造することができる。
【００３９】本発明に用いられる光造形型は、前記型を
構成する材料が、ロックウエル表面硬度での指数がＭ−
３０以上の硬度を有することが好ましい。また、曲げ弾
性率が４００Ｋｇ／ｍｍ2以上であることが望ましい。
これらの特性は前記強化材を配合した光硬化性樹脂から
容易に得ることが可能である。この程度の機械的物性を
有していれば、比較的低負荷しか受けない簡易型には十
分である。簡易型の一例としては、アルミ板プレス型、
プラスチック射出成形型、発泡成形型、ＲＩＭ（Reacti
on Injection Molding）成形型、真空注形型を挙げるこ
とができる。さらに、型の耐久性や成形精度を上げるた
めには、ロックウエル表面硬度での指数がＭ−５０以上
の硬度および曲げ弾性率が６００Ｋｇ／ｍｍ2以上であ
ることが望ましい。該特性は前記強化材、特段無機強化
材を配合した光硬化樹脂から容易に得ることが可能であ
る。
構成する材料が、ロックウエル表面硬度での指数がＭ−
３０以上の硬度を有することが好ましい。また、曲げ弾
性率が４００Ｋｇ／ｍｍ2以上であることが望ましい。
これらの特性は前記強化材を配合した光硬化性樹脂から
容易に得ることが可能である。この程度の機械的物性を
有していれば、比較的低負荷しか受けない簡易型には十
分である。簡易型の一例としては、アルミ板プレス型、
プラスチック射出成形型、発泡成形型、ＲＩＭ（Reacti
on Injection Molding）成形型、真空注形型を挙げるこ
とができる。さらに、型の耐久性や成形精度を上げるた
めには、ロックウエル表面硬度での指数がＭ−５０以上
の硬度および曲げ弾性率が６００Ｋｇ／ｍｍ2以上であ
ることが望ましい。該特性は前記強化材、特段無機強化
材を配合した光硬化樹脂から容易に得ることが可能であ
る。
【００４０】本発明の光造形型は、前記型を構成する材
料が、熱伝導率０.３Ｋｃａｌ／ｍ・Ｈｒ・℃以上であ
ることが望ましい。特に射出成形型等の様に、型内から
外へ熱を逃がしてやる必要のある場合においては、この
ような熱伝導率を型に付与することが望ましい。さらに
成形速度を早くするためには、熱伝導率は０.４Ｋｃａ
ｌ／ｍ・Ｈｒ・℃以上であることが好ましい。
料が、熱伝導率０.３Ｋｃａｌ／ｍ・Ｈｒ・℃以上であ
ることが望ましい。特に射出成形型等の様に、型内から
外へ熱を逃がしてやる必要のある場合においては、この
ような熱伝導率を型に付与することが望ましい。さらに
成形速度を早くするためには、熱伝導率は０.４Ｋｃａ
ｌ／ｍ・Ｈｒ・℃以上であることが好ましい。
【００４１】本発明に用いられる光造形型の成形表面に
は５〜１０００μｍの皮膜が構成されている。該皮膜を
構成することによつて熱可塑性樹脂を射出成形する際の
離形剤効果が顕著に改善され、型寿命が飛躍的に向上す
る。
は５〜１０００μｍの皮膜が構成されている。該皮膜を
構成することによつて熱可塑性樹脂を射出成形する際の
離形剤効果が顕著に改善され、型寿命が飛躍的に向上す
る。
【００４２】皮膜の厚みが５μｍ未満であっては本発明
の効果が発揮されず、離形剤効果の改善および型寿命の
向上も見られず、反面１０００μｍ以上の場合には皮膜
を厚くした効果が限界に到達すると同時に皮膜表面特性
が型特性を阻害する傾向も観測され、逆に型寿命を低下
させるのみならず、型の精度も低下させるので好ましく
ない。
の効果が発揮されず、離形剤効果の改善および型寿命の
向上も見られず、反面１０００μｍ以上の場合には皮膜
を厚くした効果が限界に到達すると同時に皮膜表面特性
が型特性を阻害する傾向も観測され、逆に型寿命を低下
させるのみならず、型の精度も低下させるので好ましく
ない。
【００４３】本発明に用いられる皮膜は高分子皮膜、無
機皮膜のいずれであってもよい。特に有機高分子皮膜の
場合には比較的簡易に取り扱いが可能であり好ましく用
いられる。
機皮膜のいずれであってもよい。特に有機高分子皮膜の
場合には比較的簡易に取り扱いが可能であり好ましく用
いられる。
【００４４】高分子皮膜としては、例えばポリアミド系
樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポ
リアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、珪素系樹脂、
フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂およびポリスチレン系樹
脂、ウレタンアクリレート系樹脂等が挙げられる。特に
ポリアミドイミド系樹脂の如くそれ自身が流体である
か、または比較的低沸点の溶剤に可溶な樹脂が皮膜を形
成する点で有利であり、好ましく用いられる。離形硬化
および型との接着性、操作性からみて特にパーフロロオ
クチルアクリレート、パーフロロイソプロピルアクリレ
ート等とメチルメタアクリレート等の共重合樹脂等のフ
ッ素系アクリル樹脂、ウレタンアクリレート系樹脂が好
ましく用いられる。
樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポ
リアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、珪素系樹脂、
フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂およびポリスチレン系樹
脂、ウレタンアクリレート系樹脂等が挙げられる。特に
ポリアミドイミド系樹脂の如くそれ自身が流体である
か、または比較的低沸点の溶剤に可溶な樹脂が皮膜を形
成する点で有利であり、好ましく用いられる。離形硬化
および型との接着性、操作性からみて特にパーフロロオ
クチルアクリレート、パーフロロイソプロピルアクリレ
ート等とメチルメタアクリレート等の共重合樹脂等のフ
ッ素系アクリル樹脂、ウレタンアクリレート系樹脂が好
ましく用いられる。
【００４５】無機皮膜としてはクロム、ニッケル、鉄、
ジルコニウム単体および／またはその酸化物等が挙げら
れ、該皮膜は通常のメッキ工法または蒸着法で皮膜を形
成することが可能である。
ジルコニウム単体および／またはその酸化物等が挙げら
れ、該皮膜は通常のメッキ工法または蒸着法で皮膜を形
成することが可能である。
【００４６】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 （ウレタン化アクリル化合物の製造）撹拌機、冷却管お
よび側管付き滴下ロートを備えた５ｌの三口フラスコに
イソホロンジイソシアナート８８８ｇ、モルホリンアク
リルアミド９０６ｇとジブチルスズラウレート１.０ｇ
を仕込オイルバスで内温を８０〜９０℃にした。予め５
０℃に保温した側管付き滴下ロートにグリセリンモノメ
タクリレートモノアクリレート８５６ｇにメチルヒドロ
キノン０.７ｇを均質に溶解混合した液を仕込み、窒素
雰囲気中フラスコ内容物の温度を８０〜９０℃に保ちな
がら内容物を撹拌しながら２時間撹拌下反応した。フラ
スコ内容物の温度を６０℃に冷却した後、滴下ロートに
仕込んだペンタエリスリトールプロピレンオキサイド４
モル付加物３６６ｇを素早く滴下し、内容物温度を８０
〜９０℃で４時間反応した。得られたウレタンアクリレ
ートオリゴマーを内容物が暖かい内にフラスコより取り
出した。
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 （ウレタン化アクリル化合物の製造）撹拌機、冷却管お
よび側管付き滴下ロートを備えた５ｌの三口フラスコに
イソホロンジイソシアナート８８８ｇ、モルホリンアク
リルアミド９０６ｇとジブチルスズラウレート１.０ｇ
を仕込オイルバスで内温を８０〜９０℃にした。予め５
０℃に保温した側管付き滴下ロートにグリセリンモノメ
タクリレートモノアクリレート８５６ｇにメチルヒドロ
キノン０.７ｇを均質に溶解混合した液を仕込み、窒素
雰囲気中フラスコ内容物の温度を８０〜９０℃に保ちな
がら内容物を撹拌しながら２時間撹拌下反応した。フラ
スコ内容物の温度を６０℃に冷却した後、滴下ロートに
仕込んだペンタエリスリトールプロピレンオキサイド４
モル付加物３６６ｇを素早く滴下し、内容物温度を８０
〜９０℃で４時間反応した。得られたウレタンアクリレ
ートオリゴマーを内容物が暖かい内にフラスコより取り
出した。
【００４７】（光硬化用組成物の調合）撹拌機、冷却管
および側管付き滴下ロートを備えた５ｌの三口フラスコ
に合成例１で合成したウレタンアクリレート２０２０
ｇ、モルホリンアクリルアミド４５４ｇ、ジシクロペン
タニルジアクリレート１０６０ｇを仕込み、減圧脱気し
て窒素置換した。カットした環境下１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトン（チバガイギー社製；イルガ
キュアー１８４）１１８ｇを添加し、完全溶解するまで
混合撹拌した。得られた樹脂組成物は無色透明な粘凋な
液体であった。この液体の常温における粘度は２１００
ｃｐｓであつた。得られた樹脂組成物をダルトン（株）
製１０リットルの万能攪拌機に移し、レベリング剤とし
てスーパーダインＶ２０１（竹本油脂（株）製）２７ｇ
およびアクリルシランカップリング剤で処理された平均
粒径１５μｍ、真球度を示す相対標準偏差値が０.３の
ガラスビーズ４１６９ｇ（３２容量％）およびアクリル
シランカップリング剤で処理されたホウ酸アルミニュウ
ムウイスカー（径０.５μｍ〜０.７μｍ、アスペクト比
５０〜７０）（アルボレックスＹＳ−４；四国化成工業
（株）製）１２５１ｇ（８容量％）を添加一日攪拌脱泡
した。得られた光造形用樹脂組成物の粘度は２５℃にお
いて４０、ＯＯＯｃｐｓであった。
および側管付き滴下ロートを備えた５ｌの三口フラスコ
に合成例１で合成したウレタンアクリレート２０２０
ｇ、モルホリンアクリルアミド４５４ｇ、ジシクロペン
タニルジアクリレート１０６０ｇを仕込み、減圧脱気し
て窒素置換した。カットした環境下１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトン（チバガイギー社製；イルガ
キュアー１８４）１１８ｇを添加し、完全溶解するまで
混合撹拌した。得られた樹脂組成物は無色透明な粘凋な
液体であった。この液体の常温における粘度は２１００
ｃｐｓであつた。得られた樹脂組成物をダルトン（株）
製１０リットルの万能攪拌機に移し、レベリング剤とし
てスーパーダインＶ２０１（竹本油脂（株）製）２７ｇ
およびアクリルシランカップリング剤で処理された平均
粒径１５μｍ、真球度を示す相対標準偏差値が０.３の
ガラスビーズ４１６９ｇ（３２容量％）およびアクリル
シランカップリング剤で処理されたホウ酸アルミニュウ
ムウイスカー（径０.５μｍ〜０.７μｍ、アスペクト比
５０〜７０）（アルボレックスＹＳ−４；四国化成工業
（株）製）１２５１ｇ（８容量％）を添加一日攪拌脱泡
した。得られた光造形用樹脂組成物の粘度は２５℃にお
いて４０、ＯＯＯｃｐｓであった。
【００４８】（光学的立体造形法による型の製造）上記
で得られた光硬化性樹脂組成物を用いて、超高速光造形
システム（帝人製機（株）製「ＳＯＬＩＦＯＲＭ５０
０」を使用して、水冷Ａｒレーザー光（出力５００ｍ
Ｗ、波長 ３３３、３５１、３６４ｍμ）を物の表面に
対して垂直に照射して、照射エネルギー２０〜３０ｍＪ
／ｃｍ2の条件下にスライピッチ（積層厚み）０.０５ｍ
ｍ、１層あたりの平均造形時間２分で光造形を行い、図
１のキャビテイ／コア型を造形した。得られた型を付着
の樹脂液をイソプロピルアルコールで洗浄除去した後３
ＫＷの紫外線で１０分間、さらに１５０℃で３０分間ポ
ストキュアを行った。
で得られた光硬化性樹脂組成物を用いて、超高速光造形
システム（帝人製機（株）製「ＳＯＬＩＦＯＲＭ５０
０」を使用して、水冷Ａｒレーザー光（出力５００ｍ
Ｗ、波長 ３３３、３５１、３６４ｍμ）を物の表面に
対して垂直に照射して、照射エネルギー２０〜３０ｍＪ
／ｃｍ2の条件下にスライピッチ（積層厚み）０.０５ｍ
ｍ、１層あたりの平均造形時間２分で光造形を行い、図
１のキャビテイ／コア型を造形した。得られた型を付着
の樹脂液をイソプロピルアルコールで洗浄除去した後３
ＫＷの紫外線で１０分間、さらに１５０℃で３０分間ポ
ストキュアを行った。
【００４９】同様にしてＪＩＳ規格７１１３に準拠する
ダンベル試験片を立体造形した。得られた試験片をＪＩ
Ｓ規格Ｋ７１１３に準拠して引っ張り特性を測定した結
果は以下のとおりである。 引張強度 ６.３ Ｋｇ／ｍｍ2 引張伸度 １.４ ％ 引張弾性率 １４５０ Ｋｇ／ｍｍ2 熱伝導率 ０.４３Ｋｃａｌ／ｍ・Ｈｒ・℃
ダンベル試験片を立体造形した。得られた試験片をＪＩ
Ｓ規格Ｋ７１１３に準拠して引っ張り特性を測定した結
果は以下のとおりである。 引張強度 ６.３ Ｋｇ／ｍｍ2 引張伸度 １.４ ％ 引張弾性率 １４５０ Ｋｇ／ｍｍ2 熱伝導率 ０.４３Ｋｃａｌ／ｍ・Ｈｒ・℃
【００５０】（実施例１）前記光立体造形されたキャビ
テイ／コア型に押し出しピン、ゲート孔等の機械加工を
施した後に成形表面にメチルメタクリレート／パーフロ
ロペンチルアクリレート／ブチルアクリレート＝６／２
／２共重合体３０重量部をメチルセロソルブ／メチルエ
チルケトン／イソプロピルアルコール＝６０／１０／３
０混合溶剤７０重量部に溶解させた溶液をガンスプレー
で均質に塗布した。塗布後１時間空気乾燥した後８０℃
のオーブンで３０分間処理して成形型を得た。高分子皮
膜の塗布厚は３０μであった。該型を締め切り圧５０ｔ
の射出成形機に該型をダイセットに組立てセットしＡＢ
Ｓ樹脂を射出温度２００℃、射出圧９５Ｋｇｆ／ｃｍ 2
の条件で、信越化学製の離形剤ＫＦ９６を成形面にスプ
レーしながら１分間に１個の間隔で射出成形した結果、
３８５個の成型品を得た後も、型には全く破損の傾向は
見られなかった。
テイ／コア型に押し出しピン、ゲート孔等の機械加工を
施した後に成形表面にメチルメタクリレート／パーフロ
ロペンチルアクリレート／ブチルアクリレート＝６／２
／２共重合体３０重量部をメチルセロソルブ／メチルエ
チルケトン／イソプロピルアルコール＝６０／１０／３
０混合溶剤７０重量部に溶解させた溶液をガンスプレー
で均質に塗布した。塗布後１時間空気乾燥した後８０℃
のオーブンで３０分間処理して成形型を得た。高分子皮
膜の塗布厚は３０μであった。該型を締め切り圧５０ｔ
の射出成形機に該型をダイセットに組立てセットしＡＢ
Ｓ樹脂を射出温度２００℃、射出圧９５Ｋｇｆ／ｃｍ 2
の条件で、信越化学製の離形剤ＫＦ９６を成形面にスプ
レーしながら１分間に１個の間隔で射出成形した結果、
３８５個の成型品を得た後も、型には全く破損の傾向は
見られなかった。
【００５１】（実施例２）実施例１で用いたフッ素系ア
クリレート高分子皮膜に替えて、先に合成した光硬化性
樹脂組成物６０重量部とイソプロピルアルコール４０重
量部との混合物を実施例１と同様にしてガンスプレーで
成形表面に塗布した。塗布後８０℃のオーブンで３０分
間イソプロプルアルコールを乾燥除去し、続いて３ＫＷ
の紫外線で１０分間、さらに１５０℃で３０分間ポスト
キュアを行った。得られた成形型の成形表面の高分子皮
膜の厚みは４０μｍであった。実施例１と同様にして、
ＡＢＳ樹脂を射出成形したところ、２５０個の成型品を
得ることができた。
クリレート高分子皮膜に替えて、先に合成した光硬化性
樹脂組成物６０重量部とイソプロピルアルコール４０重
量部との混合物を実施例１と同様にしてガンスプレーで
成形表面に塗布した。塗布後８０℃のオーブンで３０分
間イソプロプルアルコールを乾燥除去し、続いて３ＫＷ
の紫外線で１０分間、さらに１５０℃で３０分間ポスト
キュアを行った。得られた成形型の成形表面の高分子皮
膜の厚みは４０μｍであった。実施例１と同様にして、
ＡＢＳ樹脂を射出成形したところ、２５０個の成型品を
得ることができた。
【００５２】（実施例３）実施例１で用いたフッ素系ア
クリレート高分子皮膜に替えて、日本ポリウレタン
（株）製コロネートＬ塗料６０重量部をキシレンで希釈
し１００重量部としたものを実施例１と同様にしてガン
スプレーで成形表面に塗布した。塗布後８０℃のオーブ
ンで３０分間、続いて１５０℃３０分間熱処理を行っ
た。得られた成形型の成形表面の高分子皮膜の厚みは６
０μｍであった。実施例１と同様にして、ＡＢＳ樹脂を
射出成形したところ、２３０個の成型品を得ることがで
きた。
クリレート高分子皮膜に替えて、日本ポリウレタン
（株）製コロネートＬ塗料６０重量部をキシレンで希釈
し１００重量部としたものを実施例１と同様にしてガン
スプレーで成形表面に塗布した。塗布後８０℃のオーブ
ンで３０分間、続いて１５０℃３０分間熱処理を行っ
た。得られた成形型の成形表面の高分子皮膜の厚みは６
０μｍであった。実施例１と同様にして、ＡＢＳ樹脂を
射出成形したところ、２３０個の成型品を得ることがで
きた。
【００５３】（比較例１）実施例１において高分子皮膜
を塗布することなく同様にしてＡＢＳ樹脂を射出成形し
たところ１０個の成型品を得たところで型の一部破損が
観測され、１６個目で完全に型に成型品が付着それ以降
の実験が継続できなかった。
を塗布することなく同様にしてＡＢＳ樹脂を射出成形し
たところ１０個の成型品を得たところで型の一部破損が
観測され、１６個目で完全に型に成型品が付着それ以降
の実験が継続できなかった。
【００５４】（比較例２）実施例１において高分子皮膜
を極薄塗布した。塗膜厚は３μｍであった。同様に射出
成形した結果、１７個迄は成型品が得られたが、１５個
以上で一部破損が観測され１８個目で型の完全破損が観
測された。
を極薄塗布した。塗膜厚は３μｍであった。同様に射出
成形した結果、１７個迄は成型品が得られたが、１５個
以上で一部破損が観測され１８個目で型の完全破損が観
測された。
【００５５】
【発明の効果】本発明は特定の皮膜を特定の強化材を含
む光硬化樹脂組成物から得られる光造形型の成形表面に
施すことによつて型性能を飛躍的に改善せしめ、実質的
に光造形型を実用化ならしめる効果が認められる。
む光硬化樹脂組成物から得られる光造形型の成形表面に
施すことによつて型性能を飛躍的に改善せしめ、実質的
に光造形型を実用化ならしめる効果が認められる。
【図１】本発明の実施例に係わる射出成形型の構造を示
す図である。
す図である。
【図２】従来のモデル転写式簡易型製造工程を示す図で
ある。
ある。
１ コア型 ３ キャビティ型 １１ コア部 １３、３３ ゲート １５、３３ 位置きめピン穴 ３１ キャビテイ部
Claims (11)
- 【請求項１】 光硬化樹脂と、この光硬化樹脂中に分散
されている強化材とからなる材料で形成された光造形型
であって、該光造形型の成形表面に５〜１０００μｍの
皮膜が施されていることを特徴とする光造形型。 - 【請求項２】 上記光造形型を形成する材料が、ロック
ウエル表面硬度での指数が、Ｍ−３０以上の硬度および
曲げ弾性率が４００Ｋｇ／ｍｍ2以上である請求項１記
載の光造形型。 - 【請求項３】 上記光造形型を形成する材料の熱伝導率
が０.３Ｋｃａｌ／ｍ・Ｈｒ・℃以上である請求項１ま
たは２記載の光造形型。 - 【請求項４】 上記強化材が平均粒径が３〜７０μｍの
無機粒子であり、その配合割合が５〜７０容量％である
請求項１、２または３記載の光造形型。 - 【請求項５】 上記強化材が平均粒径が３〜７０μｍの
有機高分子粒子であり、その配合割合が５〜７０容量％
である請求項１または２記載の光造形型。 - 【請求項６】 上記強化材が径０.３〜１μｍ、長さ１
０〜７０μｍおよびアスペクト比１０〜１００のウイス
カーであり、その配合割合が５〜３０容量％である請求
項１、２または３記載の光造形型。 - 【請求項７】 上記強化材が無機粒子とウイスカーとか
ら構成されており、無機粒子の平均粒径が３〜７０μｍ
で、その無機粒子の配合割合が５〜６５容量％であり、
ウイスカーは径０.３〜１μｍ、長さ１０〜７０μｍお
よびアスペクト比１０〜１００であり、その配合割合が
５〜３０容量％であり、そして無機粒子およびウイスカ
ーの合計配合割合が１０〜７０容量％である請求項１、
２または３記載の光造形型。 - 【請求項８】 上記強化材が、アミノシラン、エポキシ
シランおよびアクリルシランよりなる群から選ばれる少
なくとも１種のシランカップリング剤で表面処理された
ものである請求項１、４、５、６または７記載の光造形
型。 - 【請求項９】 上記皮膜がポリアミド系樹脂、ポリアミ
ドイミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアクリル系樹
脂、ポリウレタン系樹脂、珪素系樹脂、フッ素系樹脂、
エポキシ系樹脂およびポリスチレン系樹脂よりなる群か
ら選ばれた少なくとも１種からなる請求項１記載の光造
形型。 - 【請求項１０】 上記皮膜がクロム、ニッケル、鉄、ジ
ルコニウムの単体およびそれらの酸化物よりなる群から
選ばれた少なくとも１種からなる請求項１記載の光造形
型。 - 【請求項１１】 作成すべき対象となる三次元型の断面
を表すデータを創生し、前記データに応答して発生され
る硬化用照射に指定された作業面上に、光硬化性樹脂
と、この光硬化性樹脂中に分散配合された強化材とから
なる流体組成物層を設け且つ硬化用照射に曝して第一断
面層を形成し、次いで前記第一断面層の上に前記流体組
成物を積層し且つ硬化用照射に曝して第二断面層を形成
し、この第二断面層を形成するための硬化用照射に曝し
ている間に第一断面層と第二断面層とを一体に接着させ
ることからなり、そしてこれらの操作を複数回繰り返す
ことにより、所望の三次元型を形成することを特徴とす
る光造形型の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7339028A JPH09174563A (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 光造形型およびその製造方法 |
| US08/694,495 US6003832A (en) | 1995-12-26 | 1996-08-07 | Mold of a photocured resin containing a reinforcing agent |
| DE69626942T DE69626942T2 (de) | 1995-12-26 | 1996-09-13 | Formwerkzeug, bestehend aus einem lichtausgehärteten Harz mit verstärkendem Füllmaterial |
| EP96114724A EP0781639B1 (en) | 1995-12-26 | 1996-09-13 | A mold of a photocured resin containing a reinforcing agent |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7339028A JPH09174563A (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 光造形型およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09174563A true JPH09174563A (ja) | 1997-07-08 |
Family
ID=18323593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7339028A Pending JPH09174563A (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 光造形型およびその製造方法 |
Country Status (4)
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|---|---|
| US (1) | US6003832A (ja) |
| EP (1) | EP0781639B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09174563A (ja) |
| DE (1) | DE69626942T2 (ja) |
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