特許 6763303 立体造形用樹脂組成物、立体造形物の製造方法及び無機充填材粒子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6763303

(24)【登録日】2020年9月14日

(45)【発行日】2020年9月30日

(54)【発明の名称】立体造形用樹脂組成物、立体造形物の製造方法及び無機充填材粒子

(51)【国際特許分類】

   C08F 2/44 20060101AFI20200917BHJP

   C08L 63/00 20060101ALI20200917BHJP

   C08K 3/40 20060101ALI20200917BHJP

   B29C 67/00 20170101ALI20200917BHJP

   B33Y 70/00 20200101ALI20200917BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20200917BHJP

   C03C 12/00 20060101ALI20200917BHJP

   C03C 3/076 20060101ALI20200917BHJP

   C03C 3/087 20060101ALI20200917BHJP

   C03C 3/078 20060101ALI20200917BHJP

   C03C 3/083 20060101ALI20200917BHJP

   C03C 3/089 20060101ALI20200917BHJP

   C03C 3/091 20060101ALI20200917BHJP

【ＦＩ】

   C08F2/44 A

   C08L63/00 C

   C08K3/40

   B29C67/00

   B33Y70/00

   B33Y10/00

   C03C12/00

   C03C3/076

   C03C3/087

   C03C3/078

   C03C3/083

   C03C3/089

   C03C3/091

【請求項の数】9

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2016-558997(P2016-558997)

(86)(22)【出願日】2015年11月4日

(86)【国際出願番号】JP2015081073

(87)【国際公開番号】WO2016076180

(87)【国際公開日】20160519

【審査請求日】2018年10月2日

(31)【優先権主張番号】特願2014-229984(P2014-229984)

(32)【優先日】2014年11月12日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000232243

【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社

(72)【発明者】

【氏名】俣野 高宏

(72)【発明者】

【氏名】藤田 俊輔

(72)【発明者】

【氏名】中根 慎護

(72)【発明者】

【氏名】石田 勇治

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 良憲

【審査官】 阪▲崎▼ 裕美

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１０５５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２６１３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−００１４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０５７８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１５４０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０４６８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３５１９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１５３０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１８０２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６２４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１３９３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２８６０４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３１２７０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 南条 尚志，ＦＲＰ構成素材入門 第２章 構成素材と種類 −ガラス繊維−，日本複合材料学会誌，日本，２００７年，３３巻、４号，１４１頁〜１４９頁

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０８Ｆ ２／００〜２／６０、

Ｂ２９Ｃ６７／００〜６７／２４、

Ｂ３３Ｙ１０／００、Ｂ３３Ｙ７０／００

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

硬化性樹脂と無機充填材粒子とを含む立体造形用樹脂組成物であって、無機充填材粒子が、硬化後の硬化性樹脂との屈折率ｎｄの差が±０．０２以下、アッベ数νｄの差が±１０以下であるガラス粒子であり、当該ガラス粒子中のＮｂ_２Ｏ_５とＷＯ_３の合量が０．１〜３０％であることを特徴とする立体造形用樹脂組成物。

【請求項2】

硬化性樹脂と無機充填材粒子とを含む立体造形用樹脂組成物であって、硬化後の最大透過率Ｔｍａｘが１０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の立体造形用樹脂組成物。

【請求項3】

硬化性樹脂と無機充填材粒子とを含む立体造形用樹脂組成物であって、硬化後の最大透過率Ｔｍａｘと最小透過率Ｔｍｉｎの比率Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎが２０以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の立体造形用樹脂組成物。

【請求項4】

硬化性樹脂が、液状の光硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の立体造形用樹脂組成物。

【請求項5】

ガラス粒子の屈折率ｎｄが１．４０〜１．９０、アッベ数νｄが２０〜６５であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の立体造形用樹脂組成物。

【請求項6】

ガラス粒子がガラスビーズであることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の立体造形用樹脂組成物。

【請求項7】

ガラス組成として、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３及びＣｕＯの含有量の合量が１質量％以下であるガラスビーズを用いることを特徴とする請求項６に記載の立体造形用樹脂組成物。

【請求項8】

ガラス粒子が、質量％でＳｉＯ_２ ４０〜８０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜３０％、Ｂ_２Ｏ_３ ０〜２０％、ＣａＯ ０〜２５％、Ｎａ_２Ｏ ０〜３０％、Ｋ_２Ｏ ０〜３０％、Ｌｉ_２Ｏ ０〜１０％、ＴｉＯ_２ ０〜１５％、Ｎｂ_２Ｏ_５ ０〜２０％、ＷＯ_３ ０〜２０％、Ｆ ０〜１０％含有することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の立体造形用樹脂組成物。

【請求項9】

樹脂組成物からなる液状層に選択的に活性エネルギー光線を照射して所定のパターンを有する硬化層を形成し、前記硬化層上に新たな液状層を形成した後に活性エネルギー線を照射して前記硬化層と連続した所定パターンを有する新たな硬化層を形成し、所定の立体造形物が得られるまで前記硬化層の積層を繰り返す立体造形物の製造方法であって、樹脂組成物として、請求項１〜８の何れかに記載の立体造形用樹脂組成物を使用することを特徴とする立体造形物の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は立体造形用樹脂組成物、これを用いた立体造形物の製造方法及び無機充填材粒子に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、樹脂材料等を積層させて立体造形物を得る方法が知られている。例えば光造形法、粉末焼結法、熱溶解積層（ＦＤＭ）法等種々の方法が提案され実用化されている。

【0003】

例えば光造形法は、細やかな造形や正確なサイズ表現に優れており、広く普及している。この方法は以下のようにして立体造形物を作成するものである。まず液状の光硬化性樹脂を満たした槽内に造形ステージを設け、造形ステージ上の光硬化性樹脂に紫外線レーザーを照射して所望のパターンの硬化層を作成する。このようにして硬化層を１層造ると造形ステージを１層分だけ下げて、硬化層上に未硬化の樹脂を導入し、同様にして紫外線レーザーを光硬化性樹脂に照射して前記硬化層上に新たな硬化層を積み上げる。この操作を繰り返すことにより、所定の立体造形物を得る。また、粉末焼結法は、樹脂、金属、セラミックス、ガラスの粉末を満たした槽内に造形ステージを設け、造形ステージ上の粉末に半導体等のレーザーを照射し、軟化変形にて所望のパターンの硬化層を作製するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平７−２６０６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

光造形法等で作製される樹脂製の立体造形物は、細やかで精密であるが、機械的強度等に劣ることが指摘されている。そこで特許文献１で提案されているように、光硬化性樹脂に、無機充填材を添加することが提案されている。

【0006】

ところが無機充填材粒子を添加すると、無機充填材粒子の存在により、光硬化性樹脂に十分な紫外線が照射されにくくなることから、十分な量の無機充填材粒子を添加できないという不具合がある。また得られる立体造形物の透明性が損なわれるという問題がある。

【0007】

本発明の課題は、透明性を損なうことなく、十分な量の無機充填材粒子を添加可能な立体造形用樹脂組成物を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の立体造形用樹脂組成物は、硬化性樹脂と無機充填材粒子とを含む立体造形用樹脂組成物であって、無機充填材粒子が、硬化後の硬化性樹脂との屈折率ｎｄの差が±０．０２以下、アッベ数νｄの差が±１０以下である透光性粒子であることを特徴とする。ここで「屈折率ｎｄ」は、ヘリウムランプのｄ線（５８７．６ｎｍ）に対し測定した値であり、「アッベ数νｄ」は上記ｄ線の屈折率と、水素ランプのＦ線（４８６．１ｎｍ）及びＣ線（６５６．３ｎｍ）の屈折率の値を用い、アッベ数（νｄ）＝［（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）］式から算出した値である。また本発明において「透光性」とは可視光範囲のいずれかの波長の光透過率が１０％以上であることを意味する。

【0009】

上記構成によれば、硬化後の硬化性樹脂と光学定数が整合した透光性粒子を用いることから、硬化性樹脂と無機充填材粒子の界面で発生する光散乱が抑制され、得られる立体造形物の透明性が損なわれることがない。また光造形法を使用する場合には、無機充填材粒子によって活性エネルギー線の照射が妨げられることがない。それゆえ無機充填材粒子を硬化性樹脂中に多量に導入することが可能となり、機械的強度の高い立体造形物を得ることができる。

【0010】

本発明においては、硬化性樹脂と無機充填材粒子とを含む立体造形用樹脂組成物であって、硬化後の最大透過率が１０％以上であることが好ましい。ここで「硬化後の最大透過率Ｔｍａｘ」とは、無機充填材粒子と硬化性樹脂とを硬化させた後の複合体における最大透過率を意味する。また本発明でいう透過率とは、波長４００ｎｍから８００ｎｍの範囲における厚さ１ｍｍでの透過率を意味する。

【0011】

上記構成によれば、透明性の高い立体造形物を得ることができる。

【0012】

本発明においては、硬化性樹脂と無機充填材粒子とを含む立体造形用樹脂組成物であって、硬化後の最大透過率Ｔｍａｘと最小透過率Ｔｍｉｎの比率Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎが２０以下であることが好ましい。ここで「最小透過率Ｔｍｉｎ」とは、無機充填材粒子と硬化性樹脂とを硬化させた後の複合体における最小透過率を意味する。「比率Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎ」とは、最大透過率Ｔｍａｘを最小透過率Ｔｍｉｎで除した値を意味する。

【0013】

上記構成によれば、硬化後の硬化性樹脂と光学定数が整合した透光性粒子により光散乱が低下し、可視域の広い範囲において高い透過率が得られるとともに、着色の少ない立体造形物を得ることができる。

【0014】

本発明においては、硬化性樹脂が、液状の光硬化性樹脂であることが好ましい。

【0015】

この構成によれば、立体造形物の作製に光造形法を用いることができる。

【0016】

本発明においては、透光性粒子の屈折率ｎｄが１．４０〜１．９０、アッべ数νｄが２０〜６５であることが好ましい。

【0017】

上記構成によれば、硬化性樹脂と光学定数を整合させることが容易になる。

【0018】

本発明においては、透光性粒子がガラスビーズであることが好ましい。本発明において「ガラスビーズ」とは、球状に成形されたガラス粒子を意味するが、必ずしも真球状であることは要しない。

【0019】

上記構成によれば、立体造形物の透明性が損なわれることがない。また光造形法を使用する場合には、硬化性樹脂の流動性を損ない難い。

【0020】

本発明においては、ガラス組成として、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３及びＣｕＯの含有量の合量が１質量％以下であるガラスビーズを用いることが好ましい。

【0021】

上記構成によれば、ガラスビーズの着色を抑制し易くなることから、無色透明な立体造形物を容易に得ることができる。

【0022】

本発明においては、透光性粒子が、質量％でＳｉＯ_２ ４０〜８０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜３０％、Ｂ_２Ｏ_３ ０〜２０％、ＣａＯ ０〜２５％、Ｎａ_２Ｏ ０〜３０％、Ｋ_２Ｏ ０〜３０％、Ｌｉ_２Ｏ ０〜１０％、ＴｉＯ_２ ０〜１５％、Ｎｂ_２Ｏ_５ ０〜２０％、ＷＯ_３ ０〜２０％、Ｆ ０〜１０％含有するガラス粒子であることが好ましい。

【0023】

上記構成を採用すれば、使用する硬化性樹脂に適した光学定数を有する無機充填材粒子を採用することが容易である。

【0024】

本発明の立体造形物の製造方法は、樹脂組成物からなる液状層に選択的に活性エネルギー光線を照射して所定のパターンを有する硬化層を形成し、前記硬化層上に新たな液状層を形成した後に活性エネルギー線を照射して前記硬化層と連続した所定パターンを有する新たな硬化層を形成し、所定の立体造形物が得られるまで前記硬化層の積層を繰り返す立体造形物の製造方法であって、樹脂組成物として上記した立体造形用樹脂組成物を使用することを特徴とする。

【0025】

上記構成によれば、透明で機械的強度の高い立体造形物を得ることができる。

【0026】

本発明の無機充填材は、硬化性樹脂と混合して使用される無機充填材粒子であって、質量％でＳｉＯ_２ ４０〜８０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜３０％、Ｂ_２Ｏ_３ ０〜２０％、ＣａＯ ０〜２５％、Ｎａ_２Ｏ ０〜３０％、Ｋ_２Ｏ ０〜３０％、Ｌｉ_２Ｏ ０〜１０％、ＴｉＯ_２ ０〜１５％、Ｎｂ_２Ｏ_５ ０〜２０％、ＷＯ_３ ０〜２０％、Ｆ ０〜１０％含有するガラスからなることを特徴とする。

【発明を実施するための形態】

【0027】

本発明の立体造形用樹脂組成物は、硬化性樹脂と無機充填材粒子とを含む。硬化性樹脂と無機充填材粒子の混合割合は、体積％で硬化性樹脂が３０〜９９％、無機充填材粒子が１〜７０％であることが好ましい。より好ましくは、硬化性樹脂が３５〜９５％、４０〜９０％、特に４５〜８５％であり、無機充填材粒子が５〜６５％、１０〜６０％、特に１５〜５５％である。無機充填材粒子の割合が高すぎると、樹脂との接着する表面積が少なく機械的強度が低くなる。また光造形法を使用する場合は、硬化性樹脂の粘度が高くなり過ぎて造形ステージ上に新たな液状層を形成しにくくなる等の不具合が生じる。硬化性樹脂の割合が高すぎるとガラスフィラーの持つ強度や硬度をコンポジットに反映し難くなる。また相対的に無機充填材粒子の含有量が低下することから造形物の機械的強度が低下する。

【0028】

本発明で使用する硬化性樹脂は、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂の何れであってもよく、採用する造形法によって適宜選択することができる。例えば光造形法を使用する場合は液状の光硬化性樹脂を選択すればよく、また粉末焼結法を採用する場合は粉末状の熱硬化性樹脂を選択すればよい。

【0029】

例えば光硬化性樹脂としては、重合性のビニル系化合物、エポキシ系化合物等種々の樹脂を選択することができる。また単官能性化合物や多官能性化合物のモノマーやオリゴマーが用いられる。これらの単官能性化合物、多官能性化合物は、特に限定されるものではない。例えば、以下に光硬化性樹脂の代表的なものを挙げる。

【0030】

重合性のビニル系化合物の単官能性化合物としては、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、ジンクロペンテニルアクリレート、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リレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、プロピレングリコールアクリレート、ビニルピロリドン、アクリルアミド、酢酸ビニル、スチレン等が挙げられる。また多官能性化合物としては、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、ポリエ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、ジシクロペンテニルジアクリレート、ポリエステルジアクリレート、ジアリルフタレート等が挙げられる。これらの単官能性化合物や多官能性化合物の１種以上を単独又は混合物の形で使用することができる。

【0031】

ビニル系化合物の重合開始剤としては、光重合開始剤及び熱重合開始剤が用いられる。光重合開始剤としては、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、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、トリフェニルアミン、カルバゾール、３−メチルアセトフェノン、ミヒラーケトン等が代表的なものとして挙げることができ、これらの開始剤を１種または２種以上組み合わせて使用することができる。必要に応じてアミン系化合物等の増感剤を併用することも可能である。熱重合開始剤としては、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−オキサイド、アゾビスイソブチロニトリル等が代表的なものとして挙げることができる。これらの重合開始剤又は熱重合開始剤の使用量は、ビニル系化合物に対してそれぞれ０．１〜１０重量％であることが好ましい。

【0032】

エポキシ系化合物としては、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−ｍ−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。これらのエポキシ系化合物を用いる場合には、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等のエネルギー活性カチオン開始剤を用いることができる。

【0033】

さらに液状光硬化性樹脂には、レベリング剤、界面活性剤、有機高分子化合物、有機可塑剤等を必要に応じて添加してもよい。

【0034】

本発明で使用する無機充填材粒子は、硬化後の硬化性樹脂との屈折率ｎｄの差が±０．０２以下（好ましくは±０．０１以下、より好ましくは±０．０７５以下、さらに好ましくは±０．０５）、アッベ数νｄの差が±１０以下（好ましくは±５．０以下、より好ましくは±２．５以下、さらに好ましくは±１．０以下）である透光性粒子であれば特に制限はない。例えばガラスビーズ、ガラス粉末、ガラスファイバー、セラミック粉末、セラミックファイバー等を単独又は混合して使用することが可能である。なお透光性粒子と硬化性樹脂と光学定数の差が大きくなると樹脂との屈折率等の不整合により、立体造形物の透明性が低下する。

【0035】

透光性粒子は、組み合わせる樹脂にもよるが、例えば屈折率ｎｄが１．４０〜１．９０、１．４０〜１．６５、１．４５〜１．６、特に１．５〜１．５５であることが好ましく、アッべ数νｄは、組み合わせる樹脂にもよるが、例えば２０〜６５、４０〜６５、４５〜６０、特に５０〜５５であることが好ましい。さらに屈折率ｎｄが１．５〜１．５５、且つアッべ数νｄが５０〜５５であれば、ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、ＡＢＳ樹脂等多くの樹脂と光学定数が整合するため幅広い用途に使用可能である。光学定数が上記範囲から外れると、硬化後の硬化性樹脂と整合した光学定数を得ることが難しくなる。また透光性粒子は、可視光範囲のいずれかの波長の光透過率が１０％以上のものであるが、得られる造形物の透明性を高める観点から、可視域（４００〜７００ｎｍ）における平均透過率が３０％以上、５０％以上、特に７０％以上であることが望ましい。

【0036】

透光性時粒子と硬化性樹脂の組み合わせは、上記条件を満たすように、適切な材料を選択すればよいが、特に硬化後の透過率における最大透過率が１０％以上、２０％以上、３０％以上、５０％以上、７０％以上、特に８０％以上となるように選択することが好ましい。また同様に硬化後の最大透過率Ｔｍａｘと最小透過率Ｔｍｉｎの比Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎが２０％以下、８％以下、５％以下、特に３％以下であることが好ましい。

【0037】

透光性粒子として、ガラスビーズ、円柱形状や角柱形状等のロッド等のガラス粒子を単独で、或いは組み合わせて用いることができる。特にガラスビーズは球状であることから流動性に優れている。またファイアポリッシュ等の方法で作製すれば、表面粗さの小さい表面仕上げが可能であり、より流動性を高めることができる。ガラスビーズの粒度は、平均粒径Ｄ５０が０．１〜３００μｍ、特に１〜２００μｍさらに３〜１００μｍであることが好ましい。またガラスビーズの最大粒子径は５００μｍ以下、特に３００μｍ以下であることが好ましく、最小粒子径は０．１μｍ以上、特に０．５μｍ以上であることが好ましい。ガラスビーズの粒度が小さくなるほど充填率を高めることができる。しかし光造形法を使用する場合には、硬化性樹脂の流動性を低下させたり、界面泡が抜けにくくなったりしてしまう。一方、ガラスビーズの粒度が大きいほど充填率が低下し、また屈折率差による光散乱が増大しやすくなってしまう。なおガラスビーズは、粉砕等で作製される粉末ガラスに比べ、同じ添加量の場合、硬化性樹脂の粘度上昇が抑制できるという特徴がある。

【0038】

ガラスビーズ等の無機充填材粒子は、その表面がシランカップリング剤によって処理されていることが好ましい。シランカップリング剤で処理すれば、無機充填材粒子と硬化性樹脂の結合力を高めることができ、より機械的強度の優れた造形物を得ることが可能になる。さらに、無機充填材粒子と硬化性樹脂のなじみがよくなり、界面の泡や空隙が減少でき、光散乱を抑制でき、透過率が高くなる。シランカップリング剤としては、例えばアミノシラン、エポキシシラン、アクリルシラン等が好ましい。なおシランカップリング剤は、用いる硬化性樹脂によって適宜選択すればよく、例えば光硬化性樹脂としてビニル系不飽和化合物を用いる場合にはアクリルシラン系シランカップリング剤が最も好ましく、またエポキシ系化合物を用いる場合にはエポキシシラン系シランカップリング剤を用いることが望ましい。

【0039】

さらに、無機充填剤や硬化性樹脂に酸化物ナノ粒子を、樹脂組成物に対して１％以下の割合で添加してもよい。酸化物ナノ粒子は、ＺｒＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２等が使用できる。尚、酸化物ナノ粒子は、可視光波長より小さい粒子であり、光散乱を発生しにくい。

【0040】

ガラスビーズ等のガラス粒子は、上記した光学定数を満足するものであれば組成は制限されない。例えばＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ｒ’_２Ｏ（Ｒ’はアルカリ金属元素）系ガラス、ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−ＲＯ（Ｒはアルカリ土類金属元素）系ガラス、ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｒ’_２Ｏ−ＲＯ系ガラス、ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｂ_２Ｏ_３−Ｒ’_２Ｏ系ガラス、ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｂ_２Ｏ_３−Ｒ’_２Ｏ−ＲＯ系ガラス、ＳｉＯ_２−Ｒ’_２Ｏ系ガラス、ＳｉＯ_２−Ｒ’_２Ｏ−ＲＯ系ガラス等が使用できる。

【0041】

またガラスビーズは、着色を抑制するために、ガラス組成中のＦｅ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３及びＣｕＯの含有量が合量で１質量％以下、０．７５質量％以下、特に０．５質量％以下であることが好ましい。

【0042】

またガラス組成中のＬａ_２Ｏ_３、Ｇｄ_２Ｏ_３、及びＢｉ_２Ｏ_３の含有量は合量で２０質量％以下、１５質量％以下、特に１０質量％以下とすることが好ましい。これらの成分の範囲を上記のように限定すれば、ガラスビーズ等の着色を抑制し易くなることや屈折率の上昇が抑制できることから、無色透明な立体造形物を容易に得ることができる。

【0043】

また環境上の理由から、ガラス組成中の鉛、アンチモン、ヒ素、塩素、硫黄の含有量は合量で１質量％以下、０．５質量％以下、特に０．１質量％以下とすることが好ましい。

【0044】

ガラス粒子を構成するガラスの組成範囲としては、例えば質量％でＳｉＯ_２ ４０〜８０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜３０％、Ｂ_２Ｏ_３ ０〜２０％、ＣａＯ ０〜２５％、Ｎａ_２Ｏ ０〜３０％、Ｋ_２Ｏ ０〜３０％、Ｌｉ_２Ｏ ０〜１０％、ＴｉＯ_２ ０〜１５％、Ｎｂ_２Ｏ_５ ０〜２０％、ＷＯ_３ ０〜２０％、Ｆ ０〜１０％含有するガラスであることが好ましい。
ところでガラス粒子の光学定数は、組み合わせる樹脂の光学定数と整合していることが重要である。

【0045】

例えばビニル系樹脂の屈折率ｎｄは１．４０〜１．６０、アッべ数νｄは４５〜６５程度であり、これに整合する光学定数が得られるガラスとして、例えば質量％でＳｉＯ_２ ５０〜８０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜３０％、Ｂ_２Ｏ_３０〜３０％、ＣａＯ ０〜２５％、Ｎａ_２Ｏ ０〜３０％、Ｋ_２Ｏ ０〜３０％、Ｌｉ_２Ｏ ０〜１０％、ＴｉＯ_２ ０〜１５％、Ｎｂ_２Ｏ_５ ０〜２０％、ＷＯ_３ ０〜２０％、Ｆ ０〜１０％含有するガラスを使用することが好ましい。上記組成範囲のガラスは、屈折率ｎｄが１．４〜１．６、アッべ数νｄが４５〜６５であり、ビニル系樹脂と組み合わせて透明な立体造形物を得ることが可能である。

【0046】

組成範囲を上記のように限定した理由は、以下の通りである。なお以降の説明において特に断りのない限り「％」は質量％を意味する。

【0047】

ＳｉＯ_２はガラス骨格を形成する成分である。また化学耐久性の向上や失透性の抑制が可能な成分である。ＳｉＯ_２は、５０〜８０％、５５〜７５％、特に６０〜７０％であることが望ましい。ＳｉＯ_２が多すぎると溶融性が低下しやすくなる。また成形時に軟化しにくくなって製造が困難になる虞がある。ＳｉＯ_２が少なすぎると化学耐久性が低下しやすくなり、またガラスが失透しやすくなって製造が困難になる虞がある。

【0048】

Ａｌ_２Ｏ_３はガラス化安定成分である。また化学耐久性の向上や失透性の抑制が可能な成分である。Ａｌ_２Ｏ_３は、０〜３０％、２．５〜２５％、特に５〜２０％であることが望ましい。Ａｌ_２Ｏ_３が多いと、溶融性が低下しやすくなる。また成形時に軟化しにくくなって製造が困難になる虞がある。Ａｌ_２Ｏ_３が少ないと、化学耐久性が低下しやすくなり、またガラスが失透しやすくなって製造が困難になる虞がある。

【0049】

Ｂ_２Ｏ_３はガラス骨格を形成する成分である。また化学耐久性の向上や失透性の抑制が可能な成分である。Ｂ_２Ｏ_３は、０〜５０％、２．５〜４０％、特に５〜３０％であることが望ましい。Ｂ_２Ｏ_３が多いと、溶融性が低下しやすくなる。また成形時に軟化しにくくなって製造が困難になる虞がある。Ｂ_２Ｏ_３が少ないと、化学耐久性が低下しやすくなる。またガラスが失透しやすくなって製造が困難になる虞がある。

【0050】

ＣａＯは、アルカリ土類であり、ガラス中で中間物質として安定化させる成分である。ＣａＯは、０〜２５％、０．５〜２０％、特に１〜１５％であることが望ましい。ＣａＯが多すぎると化学耐久性が低下しやすくなり、またガラスが失透しやすくなって製造が困難になる虞がある。ＣａＯが少なすぎると溶融性が低下しやすくなる。また成形時に軟化しにくくなって製造が困難になる虞がある。

【0051】

ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯは合量で０．１〜５０質量％、１〜４０％、特に２〜３０％であることが好ましい。これらの成分は、ＣａＯと同様にガラスの耐久性を大きく低下させずにガラスの粘度を低下させやすい成分である。

【0052】

Ｎａ_２Ｏは、ガラスの粘度を低下させるとともに、失透を抑制する成分である。Ｎａ_２Ｏは、０〜３０％、０．１〜２５％、０．５〜２０％、特に１〜１５％であることが望ましい。Ｎａ_２Ｏが多すぎると化学耐久性が低下しやすくなり、またガラスが失透しやすくなって製造が困難になる虞がある。Ｎａ_２Ｏが少なすぎると溶融性が低下しやすくなるとともに、成形時に軟化しにくくなって製造が困難になる虞がある。

【0053】

Ｋ_２Ｏは、ガラスの粘度を低下させるとともに、失透を抑制する成分である。Ｋ_２Ｏは、０〜３０％、０．１〜２５％、０．５〜２０％、特に１〜１５％であることが望ましい。Ｋ_２Ｏが多すぎると化学耐久性が低下しやすくなり、またガラスが失透しやすくなって製造が困難になる虞がある。Ｋ_２Ｏが少なすぎると溶融性が低下しやすくなるとともに、成形時に軟化しにくくなって製造が困難になる虞がある。

【0054】

Ｌｉ_２Ｏは、ガラスの粘度を低下させるとともに、失透を抑制する成分である。Ｌｉ_２Ｏは、０〜１０％、０．１〜９％、０．５〜７％、特に１〜５％であることが望ましい。Ｌｉ_２Ｏが多すぎると化学耐久性が低下しやすくなり、またガラスが失透しやすくなって製造が困難になる虞がある。Ｌｉ_２Ｏが少なすぎると溶融性が低下しやすくなるとともに、成形時に軟化しにくくなって製造が困難になる虞がある。

【0055】

ＴｉＯ_２は、屈折率やアッベ数を調整できる成分であり、ガラスの粘度を低下させる成分である。ＴｉＯ_２は０〜１５％、０．１〜１２％、０．５〜１０％、特に１〜５％であることが望ましい。ＴｉＯ_２が多すぎると屈折率が大きくなり、またアッベ数が小さくなる傾向がある。またガラスに着色が起こりやすい。ＴｉＯ_２が少なすぎると屈折率が小さくなり、またアッベ数が大きくなる傾向がある。さらに化学耐久性が悪化しやすくなる。

【0056】

Ｎｂ_２Ｏ_５は、屈折率、アッベ数を調整できる成分である。Ｎｂ_２Ｏ_５は、０〜２０％、０．１〜１５％、０．５〜１０％、特に１〜５％であることが望ましい。Ｎｂ_２Ｏ_５が多すぎると屈折率が大きくなり、またアッベ数が小さくなる。さらにガラスが失透しやすくなる。Ｎｂ_２Ｏ_５が少なすぎると屈折率が小さくなり、またアッベ数が大きくなる傾向がある。さらに化学耐久性が悪化しやすくなる。

【0057】

ＷＯ_３は、屈折率、アッベ数を調整できる成分であり、またガラスの粘度を低下させる成分である。ＷＯ_３は、０〜２０％、０．１〜１５％、０．５〜１０％、特に１〜５％であることが望ましい。

【0058】

またガラス組成中のＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３の含有量は合量で０〜３０％、０．１〜２５％、１〜２０％、特に３〜１５％とすることが望ましい。これらの成分の範囲を上記のように限定すれば、屈折率やアッベ数の調整がしやすく、またガラスの失透の抑制が容易になる。また化学耐久性の高いガラスを得やすくなる。

【0059】

またガラス組成中のＮｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３の含有量は合量で０〜３０％、０．１〜２５％、１〜２０％、特に２〜１０％とすることが望ましい。これらの成分の範囲を上記のように限定すれば、屈折率やアッベ数の調整がしやすくなるとともに、着色し難くなる。またガラスの失透の抑制が容易になる。さらに化学耐久性の高いガラスを得やすくなる。

【0060】

Ｆ_２は、ガラス骨格を形成する成分である。また、透過率、特に紫外領域の透過率を高めることが可能な成分である。Ｆ_２は、０〜１０％、０．１〜７．５％、０．５〜５％、特に１〜３％であることが望ましい。Ｆ_２Ｏが多すぎると屈折率が小さくなり、またアッベ数が大きくなる傾向がある。また化学耐久性が悪化しやすい。さらにＦ_２は揮発性が高く、ビーズ作製時に昇華した成分がガラス表面に付着し、表面性状を悪化させる虞がある。Ｆ_２が少なすぎると屈折率が大きくなり、またアッベ数が小さくなる傾向がある。さらにガラスの着色が起こりやすい。

【0061】

またエポキシ系樹脂の屈折率ｎｄは１．５０〜１．８０、アッべ数νｄは２０〜５５であり、これに整合する光学定数が得られるガラスとして、例えば質量％でＳｉＯ_２ ２０〜７０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜２０、 Ｂ_２Ｏ_３０〜２０％、ＣａＯ ０〜２５％、Ｎａ_２Ｏ ０〜１０％、Ｋ_２Ｏ ０〜１０％、Ｌｉ_２Ｏ ０〜１０％、ＴｉＯ_２ ０〜１５％、Ｎｂ_２Ｏ_５ ０〜２０％、ＷＯ_３ ０〜２０％、Ｆ ０〜１０％含有するガラスを使用することが好ましい。上記組成範囲のガラスは、屈折率ｎｄが１．５〜１．８、アッべ数νｄが２０〜５５であり、エポキシ系樹脂と組み合わせて透明な立体造形物を得ることが可能である。

【0062】

組成範囲を上記のように限定した理由は、以下の通りである。

【0063】

ＳｉＯ_２はガラス骨格を形成する成分である。また化学耐久性の向上や失透性の抑制が可能な成分である。ＳｉＯ_２は、２０〜７０％、３０〜６５％、特に４０〜６０％であることが望ましい。ＳｉＯ_２が多すぎると溶融性が低下しやすくなり、また成形時に軟化しにくくなって製造が困難になる虞がある。ＳｉＯ_２が少なすぎると化学耐久性が低下しやすくなり、またガラスが失透しやすくなって製造が困難になる虞がある。

【0064】

Ａｌ_２Ｏ_３はガラス化安定成分である。また化学耐久性の向上や失透性の抑制が可能な成分である。Ａｌ_２Ｏ_３は、０〜３０％、２．５〜２５％、特に５〜２０％であることが望ましい。Ａｌ_２Ｏ_３が多いと、溶融性が低下しやすくなる。また成形時に軟化しにくくなって製造が困難になる虞がある。Ａｌ_２Ｏ_３が少ないと、化学耐久性が低下しやすくなり、またガラスが失透しやすくなって製造が困難になる虞がある。

【0065】

Ｂ_２Ｏ_３はガラス骨格を形成する成分である。また化学耐久性の向上や失透性の抑制が可能な成分である。Ｂ_２Ｏ_３は、０〜５０％、２．５〜４０％、特に５〜３０％であることが望ましい。Ｂ_２Ｏ_３が多いと、溶融性が低下しやすくなり、また成形時に軟化しにくくなって製造が困難になる虞がある。Ｂ_２Ｏ_３が少ないと、化学耐久性が低下しやすくなり、またガラスが失透しやすくなって製造が困難になる虞がある。

【0066】

ＣａＯは、ガラス中で中間物質として安定化させる成分である。ＣａＯは、０〜２５％、０．５〜２０％、特に１〜１５％であることが望ましい。ＣａＯが多すぎると化学耐久性が低下しやすくなり、またガラスが失透しやすくなって製造が困難になる虞がある。ＣａＯが少なすぎると溶融性が低下しやすくなり、また成形時に軟化しにくくなって製造が困難になる虞がある。

【0067】

ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯは合量で０．１〜５０％、１．０〜４０％、特に２〜３０％であることが好ましい。これらの成分は、ＣａＯと同様にガラスの耐久性を大きく低下させずにガラスの粘度を低下させやすい成分である。

【0068】

Ｎａ_２Ｏは、ガラスの粘度を低下させるとともに、失透を抑制する成分である。Ｎａ_２Ｏは、０〜１０％、０．１〜７．５％、０．５〜５％、特に１〜２．５％であることが望ましい。Ｎａ_２Ｏが多すぎると化学耐久性が低下しやすくなり、またガラスが失透しやすくなって製造が困難になる虞がある。Ｎａ_２Ｏが少なすぎると溶融性が低下しやすくなり、また成形時に軟化しにくくなって製造が困難になる虞がある。

【0069】

Ｋ_２Ｏは、ガラスの粘度を低下させるとともに、失透を抑制する成分である。Ｋ_２Ｏは、０〜１０％、０．１〜７．５％、０．５〜５％、特に１〜２．５％であることが望ましい。Ｋ_２Ｏが多すぎると化学耐久性が低下しやすくなり、またガラスが失透しやすくなって製造が困難になる虞がある。Ｋ_２Ｏが少なすぎると溶融性が低下しやすくなり、また成形時に軟化しにくくなって製造が困難になる虞がある。

【0070】

Ｌｉ_２Ｏは、ガラスの粘度を低下させるとともに、失透を抑制する成分である。Ｌｉ_２Ｏは、０〜１０％、０．１〜９％、０．５〜７％、特に１〜５％であることが望ましい。Ｌｉ_２Ｏが多すぎると化学耐久性が低下しやすくなり、またガラスが失透しやすくなって製造が困難になる虞がある。また、Ｌｉ_２Ｏが少なすぎると溶融性が低下しやすくなり、また成形時に軟化しにくく、製造が困難になる虞がある。

【0071】

またガラス組成中のＮａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｌｉ_２Ｏの含有量は合量で１０％以下、７．５％以下、５％以下、２．５％以下、特に１％以下とすることが好ましい。これらの成分の合量を上記のように限定すれば、樹脂硬化時に発生するガラス中のアルカリ成分の蒸発を抑制し易くなる。また化学耐久性の低下を抑制できることから、例えばアルカリ溶出によるエポキシ樹脂の劣化が抑制できる。それゆえ無色透明な立体造形物を容易に得ることができ、また得られた造形物の経時的な劣化を防止することができる。さらにガラスの熱膨張係数を小さくできることから、サーマルショックや硬化時の熱収縮が抑制できる。

【0072】

ＴｉＯ_２は、屈折率、アッベ数を調整できる成分であり、またガラスの粘度を低下させる成分である。ＴｉＯ_２は、０〜１５％、０．１〜１２％、０．５〜１０％、特に１〜５％であることが望ましい。ＴｉＯ_２が多すぎると屈折率が大きくなり、またアッベ数が小さくなる傾向がある。またガラスが着色しやすくなる。ＴｉＯ_２が少なすぎると屈折率が小さくなり、またアッベ数が大きくなる傾向がある。さらに化学耐久性が悪化しやすくなる。

【0073】

Ｎｂ_２Ｏ_５は、屈折率、アッベ数を調整できる成分である。Ｎｂ_２Ｏ_５は、０〜２０％、０．１〜１５％、０．５〜１０％、特に１〜５％であることが望ましい。Ｎｂ_２Ｏ_５が多すぎると屈折率が大きくなり、またアッベ数が小さくなる傾向がある。さらにガラスが失透しやすくなる。Ｎｂ_２Ｏ_５が少なすぎると屈折率が小さくなり、またアッベ数が大きくなる傾向がある。さらに化学耐久性が悪化しやすい。

【0074】

ＷＯ_３は、屈折率、アッベ数を調整できる成分であり、またガラスの粘度を低下させる成分である。ＷＯ_３は、０〜２０％、０．１〜１５％、０．５〜１０％、特に１〜５％であることが望ましい。ＷＯ_３が多すぎると屈折率が大きくなり、またアッベ数が小さくなる傾向がある。さらにガラスが着色しやすくなる傾向がある。ＷＯ_３が少なすぎると屈折率が小さくなり、またアッベ数が大きくなる傾向がある。さらに化学耐久性が悪化しやすくなる。

【0075】

またガラス組成中のＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３の含有量は合量で０〜３０％、０．１〜２５％、１〜２０％、特に３〜１５とすることが望ましい。これらの成分の範囲を上記のように限定すれば、屈折率やアッベ数の調整がしやすく、またガラスの失透の抑制が容易になる。さらに化学耐久性の高いガラスを得やすくなる。

【0076】

またガラス組成中のＮｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３の含有量は合量で０〜３０％、０．１〜２５％、１〜２０％、特に２〜１５％とすることが望ましい。これらの成分の範囲を上記のように限定すれば、屈折率やアッベ数の調整がしやすくなるとともに、着色し難くなる。またガラスの失透の抑制が容易になる。さらに化学耐久性の高いガラスを得やすくなる。

【0077】

Ｆ_２は、ガラス骨格を形成する成分である。また透過率、特に紫外領域の透過率を高めることができる成分である。Ｆ_２は、０〜１０％、０．１〜７．５％、０．５〜５％、特に１〜３％であることが望ましい。Ｆ_２が多すぎると屈折率が小さくなり、またアッベ数が大きくなる傾向がある。また化学耐久性が悪化しやすい。さらにＦ_２は揮発性が高く、ビーズ作製時に昇華した成分がガラス表面に付着し、表面性状を悪化させる虞がある。Ｆ_２が少なすぎると屈折率が大きくなり、またアッベ数が小さくなる傾向がある。さらにガラスの着色が起こりやすい。

【0078】

ガラス粒子は、３０〜１００℃における熱膨張係数が２０〜１００×１０^−７／℃、３０〜９０×１０^−７／℃、特に４０〜８０×１０^−７／℃であるガラスからなることが好ましい。ガラスの熱膨張係数が低いほど、サーマルショックによる割れや強度劣化が起こりにくいことや、硬化時の収縮率が小さく、寸法精度の高い造形物を得ることができる。

【0079】

次に上記した樹脂組成物を用いた本発明の立体造形物の製造方法を、光造形法を用いて説明する。なお樹脂組成物は既述の通りであり、ここでは説明を省略する。

【0080】

まず光硬化性樹脂組成物からなる１層の液状層を用意する。例えば液状の光硬化性樹脂組成物を満たした槽内に、造形用ステージを設け、ステージ上面が液面から所望の深さ、（例えば０．２ｍｍ程度）となるように位置させる。このようにすることで、ステージ上に厚さ約０．１〜０．２ｍｍの液状層を用意することができる。

【0081】

次にこの液状層に、活性エネルギー光線、例えば紫外線レーザーを照射して光硬化性樹脂を硬化させ、所定のパターンを有する硬化層を形成する。なお活性エネルギー光線としては、紫外線の他に、可視光線、赤外線等のレーザー光を用いることができる。

【0082】

続いて形成した硬化層上に、光硬化性樹脂組成物からなる新たな液状層を準備する。例えば、前記した造形用ステージを１層分下降させることにより、硬化層上に光硬化性樹脂を導入し、新たな液状層を用意することができる。

【0083】

その後、硬化層上に用意した新たな液状層に活性エネルギー線を照射して、前記硬化層と連続した新たな硬化層を形成する。

【0084】

以上の操作を繰り返すことによって硬化層を連続的に積層し、所定の立体造形物を得る。このようにして得られた立体造形物は、最大透過率が１０％以上となり易く、２０％以上、３０％以上、５０％以上、７０％以上、特に８０％以上となることが好ましい。また最大透過率Ｔｍａｘと最小透過率Ｔｍｉｎの比Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎが２０％以下となり易く、８％以下、５％以下、特に３％以下であることが好ましい。

【0085】

続いて本発明の無機充填材を説明する。

【0086】

本発明の無機充填材はガラス粒子からなる。ガラス粒子の好適な特性、粒度、組成等は既述の通りであり、ここでは説明を割愛する。

【0087】

またガラス粒子の表面は、シランカップリング剤で処理されていることが好ましい。シランカップリング剤については既述の通りであり、ここでは説明を割愛する。

【0088】

さらに本発明の無機充填材は、光造形法、粉末焼結法、熱溶解積層（ＦＤＭ）法等の立体造形用途に好適に使用できる。また通常のシート状、或いはブロック状に成形される各種樹脂の充填材用途に使用することも可能である。例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、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、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン等の熱可塑性樹脂や、エポキシ、ポリウレタン、ポリイミド、不飽和ポリエステル、シリコーン等の熱硬化性樹脂の充填材用途として使用することが可能である。

【実施例】

【0089】

（実施例１）
以下に本発明の立体造形用樹脂組成物を実施例に基づいて説明する。表１は本発明の実施例（試料Ｉ〜ＩＩＩ）を示している。

【0090】

【表1】

【0091】

まずイソホロンジイソシアネート、モルホリンアクリルアミドおよびジブチル錫ジラウレートをオイルバスで加熱した。グリセリンモノメタクリレートモノアクリレートにメチルヒドロキノンを均一に混合溶解させた液を入れ撹拌混合して、反応させた。ペンタエリスリトールのプロピレンオキサイド４モル付加物（ペンタエリスリトールの４個の水酸基にプロピレンオキサイドをそれぞれ１モル付加したもの）を加え、反応させて、ウレタンアクリレートオリゴマーとモルホリンアクリルアミドを含む反応生成物を製造した。

【0092】

得られたウレタンアクリレートオリゴマーとモルホリンアクリルアミドに、モルホリンアクリルアミド、ジシクロペンタニルジアクリレートを添加した。さらに、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（光重合開始剤）を添加し、無色透明なアクリル系光硬化性樹脂を得た。このアクリル系光硬化性樹脂は、粘度が１Ｐａ・ｓ、硬化後の屈折率ｎｄが１．５１０３、アッベ数νｄが５１．２、ヌープ硬度が１１であった。

【0093】

またガラスビーズＡ１及びＡ２は次のようにして作製した。質量％でＳｉＯ_２ ５０．３％、Ｂ_２Ｏ_３ ７％、Ａｌ_２Ｏ_３ ７．９％、Ｋ_２Ｏ ８．５％、Ｓｂ_２Ｏ_３ ０．４％、ＴｉＯ_２ ６．６％、Ｎｂ_２Ｏ_５ ０．６％、ＷＯ３ １．４％、ＫＨＦ_２ １７．３％含有するガラスとなるように調合した原料を溶融した後、粉砕し、平均粒径５μｍの粉末ガラスを作製した。この粉末を酸素バーナーのフレームに当て、球状に成形した。その後、分級をすることで平均粒径５μｍのガラスビーズＡ１を得た。同様に平均粒径３０μｍの粉末ガラスをビーズ化し、平均粒径３０μｍのガラスビーズＡ２を得た。得られたガラスビーズＡの光学定数を測定したところ、屈折率ｎｄが１．５１１１、アッベ数νｄが５１であった。

【0094】

続いて表１に示す割合で、アクリル系光硬化性樹脂にガラスビーズＡ１及びＡ２を添加し、３本ローラーにより混練を行い、均質にガラスビーズを分散させたペースト状樹脂を得た。このペースト状樹脂をテフロン(登録商標）製の内寸３０ｍｍ□の型枠に流し入れた。その後、５００ｍＷ、波長３６４ｎｍ）の光を照射して、硬化させ、８０℃にてキュアを行った。

【0095】

このようにして得られた板材は機械的強度が高く、且つ透明性に優れていた。それゆえ試料Ｉ〜ＩＩＩの組成物を用い、光造形法にて立体造形物を作製すれば、高強度で透明性の高い造形物を得ることができる。

【0096】

なお光硬化性樹脂及びガラスビーズの屈折率ｎｄやアッべ数νｄは精密屈折率計（島津デバイス製ＫＰＲ−２０００）により測定した値である。

【0097】

光硬化性樹脂の粘度はブルックフィールド粘度計（ＤＶ−３）により測定した。

【0098】

透過率は、立体造形物を肉厚１ｍｍで両面を鏡面研磨し、４００ｎｍ〜８００ｎｍの透過波長における最大透過波長をｍａｘ、最大透過波長をＴｍｉｎとした。

【0099】

硬度は、ヌープ硬度計を用い、荷重５０ｇで測定した。
（実施例２）
表２は本発明の実施例（試料ＩＶ）を示している。

【0100】

【表2】

【0101】

まずエポキシシクロヘキシルメチル、エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ブタンジオールジグリシジルエーテル、フェニルプロパン、トリメチロールプロパントリアクリレート を仕込み、約１時間撹拌混合した。その後、ヘキサフルオロアンチモネートを添加し、エポキシ系光硬化性樹脂を作製した。このエポキシ系光硬化性樹脂は、粘度が１Ｐａ・ｓ、硬化後の屈折率ｎｄが１．５７１３、アッベ数νｄが３５．７、ヌープ硬度が１２であった。

【0102】

またガラスビーズＢは次のようにして作製した。質量％でＳｉＯ_２ ５３．６％、Ｂ_２Ｏ_３ ４．３％、Ａｌ_２Ｏ_３ ５．５％、ＭｇＯ １８．４％、ＣａＯ ０．９％、Ｎａ_２Ｏ ０．５％、ＳＯ_３ １６．８％含有するガラスとなるように調合した原料を溶融した後、粉砕し、平均粒径５μｍの粉末ガラスを作製した。この粉末を酸素バーナーのフレームに当て、球状に成形した。その後、分級をすることで平均粒径５μｍのガラスビーズＢを得た。得られたガラスビーズＢの光学定数を測定したところ、屈折率ｎｄが１．５８５２、アッベ数νｄが３９であった。

【0103】

続いて表２に示す割合でエポキシ系光硬化性樹脂組成物にガラスビーズＢを添加し、実施例１と同様にして試料を作成し、硬化させた。その結果、得られた板材は、機械的強度が高く、且つ透明性に優れていた。それゆえ試料ＩＩＩの組成物を用い、光造形法にて立体造形物を作製すれば、高強度で透明性の高い造形物を得ることができる。
（比較例１）
表３は本発明の比較例（試料Ｖ）を示している。

【0104】

【表3】

【0105】

表３に示す割合で、実施例１で使用したアクリル系光硬化性樹脂に実施例２で作製したガラスビーズＢを添加し、実施例１と同様にして試料を作成し、硬化させた。その結果、得られた板材は、屈折率が整合しておらず、不透明な外観であった。
（比較例２）
表４は本発明の比較例（試料ＶＩ）を示している。

【0106】

【表4】

【0107】

ガラスビーズＣは次のようにして作製した。質量％でＳｉＯ_２ ５２％、Ｂ_２Ｏ_３ ７％、Ａｌ_２Ｏ_３ １４．０％、ＭｇＯ ０．４％、ＣａＯ ２５％、ＳｒＯ ０．２％、Ｎａ_２Ｏ ０．６％、Ｋ_２Ｏ ０．１％、ＴｉＯ_２ ０．３％、Ｆ_２ ０．２％、Ｆｅ_２Ｏ_３ ０．１％含有するガラスとなるように調合した原料を溶融した後、平均径５μｍの粉末ガラスを作製した。この粉末を酸素バーナーのフレームに当て、球状に成形した。その後、分級をすることで平均粒径５μｍのガラスビーズＣを得た。得られたガラスビーズＣの光学定数を測定したところ、屈折率ｎｄが１．５６５７、アッベ数νｄが５８．５であった。

【0108】

表４に示す割合で、実施例３で使用したエポキシ系光硬化性樹脂にガラスビーズＣを添加し、実施例３と同様にして試料を作成し、硬化させた。その結果、得られた板材は、アッベ数が整合していないため、虹色着色のある外観であった。
（実施例４）
表５、６は、本発明の無機充填材粒子の実施例（試料Ｎｏ．１〜２６）を示している。

【0109】

【表5】

【0110】

【表6】

【0111】

各試料は次のようにして調製した。まず表中の組成となるように調合した原料を溶融した後、粉砕し、平均粒径５μｍの粉末ガラスを作製した。この粉末を酸素バーナーのフレームに当て、球状に成形した。その後、分級をすることで平均粒径５μｍのビーズ状試料を得た。

【0112】

得られた試料の光学定数を測定したところ、試料Ｎｏ.１〜１５、１７、２０〜２４は、屈折率ｎｄが１．４９６〜１．５９、アッベ数νｄが４５．５〜６４．０であり、ビニル系樹脂に整合した光学定数を有していた。また試料Ｎｏ.５〜１２、１６〜２２、２５〜２７は、屈折率ｎｄが１．５２０〜１．７９５、アッベ数νｄが３３．０〜５２．２であり、エポキシ系樹脂に整合した光学定数を有していた。また試料Ｎｏ.１〜５、７〜９、１１、１３、１４、１７、２３は、屈折率ｎｄが１．５１２〜１．５９０、アッベ数νｄが５０．５〜６０．０であり、ＡＢＳ樹脂に整合した光学定数を有していた。

【0113】

なお熱膨張係数はＤＩＬＡＴＯ ＭＥＴＥＲにて測定した。

【産業上の利用可能性】

【0114】

本発明の立体造形用樹脂組成物は、硬化後の硬化性樹脂組成物とガラスビーズの光学定数が整合しており、光造形法、粉末焼結法等を用いて立体造形物を作製すれば、透明性の高い造形物を得ることができる。

【0115】

また本発明の無機充填材粒子は、硬化性樹脂と光学定数が整合することから、透明な樹脂成形体を得ることが可能である。