可着色成型组成物制造技术

本发明专利技术关于一种可着色成型组成物，是由具亲水性官能基基材粉末及具反应官能基基材粉末所构成的复合组合物，其中具亲水性官能基基材粉末混合比重为1～99％，具反应官能基基材粉末混合比重为99～1％；借由有色墨水喷涂在复合组合物上，有色墨水吸附于具亲水性官能基基材粉末，以及具反应官能基基材粉末分别与有色墨水中的水分子、具亲水性官能基基材粉末产生交联作用，以成形具有增强强度及着色的成型组合物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种可着色成型组成物，尤指一种适用于立体快速成型机的可着色成型组成物。
技术介绍
3D打印(3DPrinting)成型技术，亦称为快速成型(RapidPrototyping，RP)技术，因着该成型技术具有自动、直接及快速，可精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或可制造直接使用的零件或成品，从而可对产品设计进行快速的评估，修改及功能试验，大大缩短产品的开发周期。目前主要几种3D打印成型技术，包括但不限于：FDM(FusedDepositionModeling，熔融沉积成型法)技术、MJM(Multi-JetModeling，紫外线光固化液态树脂成型法)、CJP(Color-JetPrinting，或称BinderJetting技术，是用胶水喷印固化粉末成型法)、SLA(StereoLithographyApparatus，激光烧结液态树脂成型)及SLS(SelectiveLaserSintering激光烧结固态粉末成型法)等等。但上述除CJP(Color-JetPrinting，即利用BinderJetting技术)能产生全彩的3D成型品外，其余3D成型技术均无法能制造全彩的产品，因此对被称为第三次工业革命的3D打印成型技术而言，是一个极大产品技术的缺失，没有真正全彩的产品，意味着人类的科技又回到一个色彩表现被限制的时代，对3D打印成型产业而言是一个致命缺失。又，CJP(Color-JetPrinting，即利用BinderJetting技术)能产生全彩的3D成型，但其成型物材质目前通常采用石膏粉末来制出，使目前较为成熟的CJP技术。但CJP技术也面临了技术瓶颈，若其成型物的基材为一种亲水性官能基的石膏粉，虽可同时完成着色及固化的成型作业，但单基材的石膏粉所构制的成型物的会有强度不足的问题，需靠后处理制程来固化其强度，不仅制程较繁琐且技术困难度也较高，若采用非亲水官能的单基材成型物，在成形过程虽可直接喷涂粘结剂固化，但却有成形固化后无法直接喷涂着色的问题。有鉴于此，在3D打印成型制程中需要以复合基材来增加固化强度，同时该复合基材又具有着色吸附反应作用，以达成3D成型物的全彩表现，是目前3D打印成型技术装置的产业上迫切需要去解决的主要课题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种可着色成型组成物，俾解决目前3D成型组合物无法同时完成着色与增强强度来制造出全彩化的技术瓶颈。为达上述目的，本专利技术的一较广义实施态样为提供一种可着色成型组成物，是由一具亲水性官能基基材粉末及一具反应官能基基材粉末所构成的一复合组合物，其中该具亲水性官能基基材粉末混合比重为1～99％，该具反应官能基基材粉末混合比重为99～1％；借由一有色墨水喷涂在该复合组合物上，该有色墨水吸附于该具亲水性官能基基材粉末，以及该具反应官能基基材粉末分别与该有色墨水中的水分子、该具亲水性官能基基材粉末产生交联作用，以成形具有增强强度及着色的一成型组合物。【具体实施方式】体现本专利技术特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非限制本专利技术。本专利技术可着色成型组成物是由一具亲水性官能基基材粉末及一具反应官能基基材粉末所构成的一复合组合物。本专利技术的实施例中所使用具亲水性官能基基材粉末是为具亲水性官能基材材质的粉末，于一些实施例中，该具亲水性官能基材材质包含具亲水性天然材质，其中该具亲水性天然材质为石膏、石灰、淀粉、糊精、纤维素、羧甲基纤维素、海藻酸钠、阿拉伯胶、三仙胶、卡拉胶、结兰胶、亿仙胶、关华豆胶、刺桦豆胶、玉米粉、高蛋白质植物粉的其中之一或其混合物，但不以此为限。于另一些实施例中，本专利技术的具亲水性官能基材质的粉末不限于具亲水性天然材质，举例来说，该具亲水性官能基材材质亦可包含具亲水性高分子聚合物，且该具亲水性高分子聚合物为聚乙烯醇(PVA)、可塑性淀粉材料(PSM)、尼龙、维尼纶(vinylon)、水性PU的其中之一或其混合物。本专利技术的实施例中所使用具亲水性官能基基材粉末也包含借由透过物理变化，使其表面修饰而增加或更改具亲水性表面特性的具非亲水性官能基材质的粉末。该具非亲水性官能基材质的表面修饰是基于非亲水性的基材表面经处理吸附具非亲水性天然材质，借以制得具有增加或更改具亲水性表面特性的基材。以本实施例为例，该具非亲水性官能基材质的粉末可包含具非亲水性天然材质，且该具非亲水性天然材质可为但不限为金属、陶瓷、石材、木材、玻璃的其中之一或其混合物。本专利技术的具有表面修饰而可增加或更改具亲水性表面特性的具非亲水性官能基材质的粉末不限于前述的具非亲水性天然材质，该具非亲水性官能基材质也可包含具非亲水性高分子聚合物。且该具非亲水性高分子聚合物是可为但不限为ABS树脂(ABS)、环氧树脂(EPOXY)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚丙烯酸(PAA)、聚丁烯(PB)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚醚醚酮(PEEK)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、酚醛树脂(PF)、聚异丁烯(PIB)、聚乳酸(PLA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚缩醛(POM)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚砜(PSU.PSF)、聚偏氟乙烯(PVDF,Polyvinylidenefluoride)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氨酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯并恶唑(PBO)、聚苯并噻唑(PBT)、聚苯并咪唑(PBl)、顺丁橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、丁纳橡胶、乙丙橡胶、聚硫橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、硅橡胶(SP.SI)、丁基橡胶(IIR)、异戊橡胶的其中之一或其混合物。本专利技术的实施例中所使用的该反应官能基基材粉末的材质为水泥、快干水泥、羧基、醛基或酯类官能基、异氰酸脂、酸酣、硅烷的其中之一或其混合物，但不以此为限。如前所述，本实施例的可着色成型组成物所使用的基材是具亲水性官能基基材粉末与具反应官能基基材粉末两种基材，两者基材混合比重为100％，亦即该具亲水性官能基基材粉末混合比重为1％，该具反应官能基基材粉末混合比重则为99％，两者基材混合比重可视实际实施需求而调整变化，而两者基材最佳混合比重为该具反应官能基基材粉末为80～90％，该具亲水性官能基基材粉末为10～20％，但不以此为限。本专利技术的成型组成物为了可着色全彩化实施，可利用CJP(Color-JetPrinting，即利用BinderJetting技术)技术制程来实施着色成型出3D成型物，也就是利用喷头技术喷涂有色墨水于由具亲水性官能基基材粉末及具反应官能基基材粉末所构成的复合组合物上，且沿着3D成型物的一分层截面轮廓进行固化成形单切层，复铺上该复合组合物至该单切层上再喷涂有色墨水成形出堆叠层，如此反复铺上复合组合物粉末及喷涂有色墨水作业，即能构造出多个堆叠层完成最终固化成形一全彩化的3D成型物。于本实施例中，上述有色墨水可为一种颜料有色墨水，或者可为一种染料有色墨水，其可依照实际施作情形而任施变化。由上述可知，本专利技术可着本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可着色成型组成物，是由一具亲水性官能基基材粉末及一具反应官能基基材粉末所构成的一复合组合物，其特征在于，该具亲水性官能基基材粉末混合比重为1～99％，该具反应官能基基材粉末混合比重为99～1％；借由一有色墨水喷涂在该复合组合物上，该有色墨水吸附于该具亲水性官能基基材粉末，以及该具反应官能基基材粉末分别与该有色墨水中的水分子、该具亲水性官能基基材粉末产生交联作用，以成形具有增强强度及着色的一成型组合物。

【技术特征摘要】
1.一种可着色成型组成物，是由一具亲水性官能基基材粉末及一具反应官能基基材粉末所构成的一复合组合物，其特征在于，该具亲水性官能基基材粉末混合比重为1～99％，该具反应官能基基材粉末混合比重为99～1％；借由一有色墨水喷涂在该复合组合物上，该有色墨水吸附于该具亲水性官能基基材粉末，以及该具反应官能基基材粉末分别与该有色墨水中的水分子、该具亲水性官能基基材粉末产生交联作用，以成形具有增强强度及着色的一成型组合物。2.如权利要求1所述的可着色成型组成物，其特征在于，该具亲水性官能基基材粉末的材质包含一具亲水性天然材质。3.如权利要求2所述的可着色成型组成物，其特征在于，该具亲水性天然材质为一石膏、一石灰、一淀粉、一糊精、一纤维素、一羧甲基纤维素、一海藻酸钠、一阿拉伯胶、一三仙胶、一卡拉胶、一结兰胶、一亿仙胶、一关华豆胶、一刺桦豆胶、一玉米粉、一高蛋白质植物粉的其中之一或其混合物。4.如权利要求1所述的可着色成型组成物，其特征在于，该具亲水性官能基基材粉末的材质包含透过物理变化，使其表面修饰而增加或更改具亲水性表面特性的一具非亲水性天然材质。5.如权利要求4所述的可着色成型组成物，其特征在于，该具非亲水性天然材质为一金属、一陶瓷、一石材、一木材、一玻璃的其中之一或其混合物。6.如权利要求1所述的可着色成型组成物，其特征在于，该具亲水性官能基基材粉末的材质包含一具亲水性高分子聚合物。7.如权利要求6所述的可着色成型组成物，其特征在于，该具亲水性高分子聚合物为一聚乙烯醇(PVA)、一可塑性淀粉材料(PSM)、一尼龙、一维尼纶(vinylon)、一水性PU的其中之一或其混合物。8.如权利要求1所述的可着色成型组成物，其特征在于，该具亲水官能基基材粉末的材质包含借由其表面修饰而增加或更改具亲水性表面特性的一具非亲水
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【专利技术属性】
技术研发人员：莫皓然，薛洁筠，黄启峰，
申请(专利权)人：研能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71