[發明專利]低粘著度的光固化樹脂組合物及高速三維打印方法

有效

• 申請號: 201911381792.0
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN113045706B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 鄭正元;謝秉臻
• 申請（專利權）人: 臺科三維科技股份有限公司
• 主分類號: C08F265/06
• 分類號: C08F265/06;C08F283/06;C08F220/10;C08F126/06;B29C64/124;B33Y10/00;B33Y70/00;B33Y70/10
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

本發明提供了一種低粘著度的光固化樹脂組合物及高速三維打印方法，所述低粘著度的光固化樹脂組合物包含0.1～10wt％的光引發劑、10wt％～60wt％的第一感光性參混物、以及40wt％～90wt％的第二感光性參混物；其中所述第一感光性參混物為自丙烯酸酯低聚物、烯丙基化合物中選出的至少一種；所述第二感光性參混物為自丙烯酸酯單體、硫醇基化合物中選出的至少一種。所述光固化樹脂組合物具有低粘度及高強度特性，并且在固化后能夠輕易地與表面為含氟聚合物或聚硅氧烷的基板分離，進而解決了現有光固化材料在光照固化過程后容易與基板發生沾粘的問題，不但能夠提升三維打印的速度，也可以延長基板的使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種光固化樹脂組合物，尤其涉及一種用于立體打印的低粘著度的光固化樹脂組合物以及使用所述光固化樹脂組合物的高速三維打印方法。

背景技術

近年來，三維打印技術越來越受大家的重視，在各種三維打印技術中，主要是以具有多種優勢的光化學加工(Photochemical?Machining)方式為研究的主流，利用堆疊與粘合光可固化液態樹脂所形成的固態薄層來制造三維物體，基本上有以下兩種已知的做法。

第一種做法是從上方投射光圖案至下方的槽體內以固化槽體內液態的光固化材料。對于這種由上至下的配置來說，槽體的大小必須能夠維持充足的樹脂以完全浸泡打印物體。樹脂表面在曝光的每一層需被調平，以確保每一層的均勻性。另外，樹脂表面在打印的過程中并非停留在同一水平，且鉛直位移需被補償以使每一打印層維持相同厚度。另外，光固化是發生在接觸空氣的樹脂表面，氧氣抑制問題會增加樹脂固化的時間。

第二種做法則是從下方將光圖案向上投射至槽體的透明底部而令槽體內液態的光固化材料得以固化。這種做法簡化機器結構使槽體的體積大幅減少，能夠改善上述第一種作法的缺點。此外，光固化層形成于槽體的底部與前一層或頂部的成型板之間。由于光固化層并非形成于接觸空氣的液態光固化材料的表面上，各層均勻性與氧氣抑制問題將不復存在，且在機器中也不再需要樹脂表面調平裝置。每一層從槽體的底部分離，并被抬高以為下一層預留空間。

然而，在三維打印的過程中，為了將固化物件與樹脂在槽底部分離，頂部的成型板所需施加的分離力會使得成型板往上移動至超過打印下一層所需的距離，因此在打印下一層時成型板需要再往下移動才能進行下一層打印，導致成型板需要上下移動更多的距離，如圖1所示，在分層打印時除了會花費更多的時間，也可能導致打印物件的破損。為了解決樹脂接著力的問題，目前多數公司皆采用具可撓性的鐵氟龍(Teflon)或聚二甲基硅氧烷(PDMS)等高疏水性材質作為柔性基板，應用于樹脂槽底部的涂層或披覆層，以解決樹脂接著力的問題；但在打印數千層之后，柔性基板會發生變形，導致三維打印的精確度受到影響。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的為提供一種光固化樹脂組合物，其具有低粘著度，在經光照固化后能夠降低與柔性基板的分離力，進而能夠提升打印速度及精確度。

本發明的一觀點在于提供一種低粘著度的光固化樹脂組合物，其至少包含有以下成分：0.1～10wt％的光引發劑；10wt％～70wt％的第一感光性參混物；以及20wt％～80wt％的第二感光性參混物；其中所述第一感光性參混物為自丙烯酸酯低聚物、烯丙基化合物中選出的至少一種，且所述丙烯酸酯低聚物為分子量在10000以下的雙官能度化合物或多官能度化合物，所述烯丙基化合物為分子量在5000以下的雙官能度化合物或多官能度化合物；所述第二感光性參混物為自丙烯酸酯單體、硫醇基化合物中選出的至少一種，并且所述丙烯酸酯單體為分子量在10000以下的雙官能度化合物或多官能度化合物，所述硫醇基化合物為分子量在5000以下的雙官能度化合物或多官能度化合物。

根據本發明的一觀點，當以表面為含氟聚合物或聚硅氧烷的基板承載所述光固化樹脂組合物進行光固化反應后，固化后的所述光固化樹脂組合物與所述基板的分離力為在10N/cm²以下。