三维造型用组合物、三维造型物的制造方法及三维造型物技术

本发明专利技术提供一种能够高效率地制造出机械强度优异的三维造型物的三维造型用组合物以及三维造型物的制造方法，并且提供一种机械强度优异的三维造型物。本发明专利技术的三维造型物用组合物的特征在于，在通过对层进行层叠从而制造三维造型物时被使用，并包含表面为亲水性的粒子和具有羟基的水溶性单体。所述具有羟基的水溶性单体优选为选自丙烯酸-4-羟基丁酯、丙烯酸-2-羟基丁酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯、酚类环氧丙烯酸酯中的至少一种。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三维造型用组合物、三维造型物的制造方法及三维造型物。
技术介绍
已知一种利用粘合液而使粉体凝结，从而对三维物体进行造型的技术(例如，参照专利文献1)。在该技术中，通过反复实施如下的操作而对三维物体进行造型。首先，将粉体以均匀的厚度薄薄地铺开而形成粉体层，并向该粉体层的所需部分喷出粘合液从而使粉体彼此粘合。其结果为，仅使粉体层中喷出有粘合液的部分粘合而形成薄板状的部件(下面称“截面部件”)。之后，进一步在该粉体层的上方薄薄地形成粉体层，并向所需部分喷出粘合液(固化性油墨)。其结果为，在新形成的粉体层的喷出有粘合液的部分中也形成有新的截面部件。这时，由于喷出到粉体层上的粘合液浸染渗入而到达先前形成的截面部件，因此新形成的截面部件与先前形成的截面部件粘合。通过反复这样的操作，将较薄的板状的截面部件一层一层地层叠，从而能够造型出三维物体。这种三维造型技术，只要具有想要造型的物体的三维形状数据，便能够使粉体粘合而立即实施造型，从而无需在造型之前制作模具等，因此能够迅速且廉价地对三维物体进行造型。此外，由于将较薄的板状的截面部件一层一层地层叠来实施造型，因此即使为例如具有内部结构的复杂的物体，也能够不用分为多个部件而形成为一体的造型物。但是，在现有技术中，无法使粘合液的粘合力足够高，从而无法使三维造型物的强度足够高。专利文献1：日本特开平6-218712号公报专利技术内容本专利技术的目的在于，提供一种能够高效率地制造出机械强度优异的三维造型物的三维造型用组合物以及三维造型物的制造方法，以及提供一种机械强度优异的三维造型物。这样的目的通过下述的本专利技术来达成。本专利技术的三维造型用组合物的特征在于，在通过对层进行层叠从而制造三维造型物时被使用，并包含表面为亲水性的粒子和具有羟基的水溶性单体。由此，能够高效率地制造出机械强度优异的三维造型物。在本专利技术的三维造型用组合物中，水溶性单体优选为自由基聚合性单体或阳离子聚合性单体。由此，能够高效率地制造出机械强度优异的厚度均匀性较高的层。在本专利技术的三维造型用组合物中，所述水溶性单体优选为选自丙烯酸-4-羟基丁酯、丙烯酸-2-羟基丁酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯、酚类环氧丙烯酸酯中的至少一种。由此，能够使三维造型用组合物的流动性更高。在本专利技术的三维造型用组合物中，优选为，还包含水系溶剂。由此，能够使三维造型用组合物的流动性进一步提高。在本专利技术的三维造型用组合物中，优选为，所述粒子在表面上具有选自羟基、羧基、氨基中的至少一种官能团。由此，能够使最终获得的三维造型物的机械强度特别优异。在本专利技术的三维造型用组合物中，优选为，上述粒子的构成材料为，选自二氧化硅、碳酸钙、氧化铝、氧化钛中的至少一种。由此，能够更容易地形成厚度的均匀性较高的层。本专利技术的三维造型物的制造方法的特征在于，通过对层进行层叠从而制造三维造型物，并包括：层形成工序，使用包含表面为亲水性的粒子和具有羟基的水溶性单体的三维造型用组合物来形成所述层；油墨喷出工序，向所述层喷出包含聚合引发剂的油墨。由此，能够提供一种可高效率地制造出机械强度优异的三维造型物的三维造型物的制造方法。在本专利技术的三维造型物的制造方法中，优选为，具有去除工序，在反复实施了所述层形成工序以及所述喷出工序之后，将未粘合的所述粒子去除。由此，能够更高效率地制造出机械强度优异的三维造型物。本专利技术的三维造型物的特征在于，通过本专利技术的三维造型物的制造方法而被制造出。由此，能够提供一种机械强度优异的三维造型物。附图说明图1为表示本专利技术的三维造型物的制造方法的优选的实施方式中的各工序的模式图。图2为表示本专利技术的三维造型物的制造方法的优选的实施方式中的各工序的模式图。图3为模式化地表示粒子与具有羟基的水溶性单体的状态的剖视图。图4为表示通过各实施例以及各比较例而制造的三维造型物(三维造型物A)的形状的立体图。图5为表示通过各实施例以及各比较例而制造的三维造型物(三维造型物B)的形状的立体图。具体实施方式下面，参照附图，对本专利技术的优选的实施方式进行详细的说明。1、三维造型用组合物首先，对本专利技术的三维造型用组合物进行详细说明。三维造型用组合物包含表面为亲水性的多个粒子11和具有羟基的水溶性单体12。本专利技术的特征在于，包含表面为亲水性的粒子和具有羟基的水溶性单体这一点。通过具有这样的特征，从而能够在后文叙述的三维造型物的制造中使粒子彼此牢固地粘合。其结果为，能够高效率地制造出机械强度优异的三维造型物。下面，对各成分进行详细的说明。粒子粒子11的表面具有亲水性。粒子11表面的亲水性既可以由粒子11的构成材料本身的亲水性来体现，也可以通过表面处理而被赋予。尤其在粒子11的表面具有选自羟基、羧基、氨基中的至少一种官能团的情况下，水溶性单体12的羟基与粒子11表面的上述官能团之间会生成氢键，由此，具有羟基的水溶性单体12会更加牢固地附着在粒子11表面上。其结果为，能够使最终获得的三维造型物100的机械强度更高。如上所述的官能团，例如，能够通过使用硅烷偶联剂对粒子表面进行表面处理从而导入。作为硅烷偶联剂，例如，可列举出双(2-羟乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、具有由羧基取代的烷基的烷氧基硅烷、3-丙基三甲氧基硅烷基琥珀酸酐等。作为粒子11的构成材料，例如，可列举出无机材料、有机材料以及它们的复合体等。作为构成粒子11的无机材料，例如，可列举出各种金属或金属化合物等。作为金属化合物，例如，可列举出二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锌、氧化锆、氧化錫、氧化镁、钛酸钾等各种金属氧化物；氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钙等各种金属氢氧化物；氮化硅、氮化钛、氮化铝等各种金属氮化物；碳化硅、碳化钛等各种金属碳化物；硫化锌等各种金属硫化物；碳酸钙、碳酸镁等各种金属碳酸盐；硫酸钙、硫酸镁等各种金属硫酸盐；硅酸钙、硅酸镁等各种金属硅酸盐；磷酸钙等各种金属磷酸盐；硼酸铝、硼酸镁等各种金属硼酸盐，以及它们的复合物等。作为构成粒子11的有机材料，例如，可列举出合成树脂、天然高分子等，更具体而言，可列举出聚乙烯树脂；聚丙烯；聚环氧乙烷；聚环氧丙烷、聚乙烯亚胺；聚苯乙烯；聚氨酯；聚脲；聚酯；硅树脂；丙烯酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维造型用组合物，其特征在于，在通过对层进行层叠从而制造三维造型物时被使用，包含表面为亲水性的粒子和具有羟基的水溶性单体。

【技术特征摘要】
2014.10.20 JP 2014-2136131.一种三维造型用组合物，其特征在于，在通过对层进行层叠从而制造
三维造型物时被使用，
包含表面为亲水性的粒子和具有羟基的水溶性单体。
2.如权利要求1所述的三维造型用组合物，其中，
所述水溶性单体为自由基聚合性单体或阳离子聚合性单体。
3.如权利要求1或2所述的三维造型用组合物，其中，
所述水溶性单体为，选自丙烯酸-4-羟基丁酯、丙烯酸-2-羟基丁酯、丙烯
酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯、酚类环氧
丙烯酸酯中的至少一种。
4.如权利要求1至3中任一项所述的三维造型用组合物，其中，
还包含水系溶剂。
5.如权利要求1至4中任一项所述的三维造型用组合物，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：平田嵩贵，加藤真一，福本浩，佐藤千草，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP