立体造型用组合物、立体造型物的制造方法以及立体造型物技术

本发明专利技术提供一种立体造型用组合物，其适于通过少量的工序来有效制造形状精度优异的立体造型物。本发明专利技术的立体造型用组合物，其包含纤维状物质作为构成组分，并且所述组合物在20℃下的TI值[6rpm下的粘度/60rpm下的粘度]为1.5以上。所述纤维状物质优选为纤维素，特别优选为平均羟基未取代度为2.5以上的纤维素。此外，所述纤维状物质的平均长度优选为1～1000μm，平均纵横比优选为10～10000。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】立体造型用组合物、立体造型物的制造方法以及立体造型物
本专利技术涉及立体造型用组合物、使用了上述立体造型用组合物的立体造型物的制造方法、以及立体造型物。本申请要求在2016年10月19日在日本提交的日本特愿2016-204840号的优先权，并且将其内容引用于此。
技术介绍
已知有逐层对立体造型物进行造型的技术。例如，专利文献1公开了经由下述工序来形成三维结构体：(1)将被溶剂稀释的造型材料(包含聚合物粉末、金属粉末、陶瓷粉末等粒子状物质和粘合剂(热或光聚合性化合物))进行涂布来形成薄层的工序；(2)蒸发上述薄层中的溶剂的工序；(3)选择性地使薄层的指定部分固化来形成薄板层的工序；(4)在薄板层上反复进行上述(1)～(3)的工序。此外，专利文献2公开了反复进行下述操作而得到立体造型物：使用至少一部分形成钠盐的纤维素作为粒子状物质，将其悬浮在水中而获得组合物，将上述组合物进行刮刀涂布以形成薄层，除去溶剂后，将作为粘合剂的光固化性组合物选择性地涂布在期望固化的部分，照射紫外线进行固化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-053847号公报专利文献2：日本特开2015-212060号公报
技术实现思路
专利技术所解决的技术问题然而，在逐层对立体造型物进行造型的方法中，选择性地使薄层的指定部分固化，并且除去未固化的造型材料以形成立体造型物，因此，存在下述问题：根据立体造型物的形状和尺寸，除去了大量的造型材料，从而材料的废弃率高(或，材料的有效利用率低)、成本增加。此外，由于逐层对立体造型物进行造型，当层叠数增加时，存在操作时间过长、效率差的问题。因此，本专利技术的目的在于提供一种立体造型用组合物，其适于通过较少的工序有效地制造形状精度优异的立体造型物。本专利技术的另一个目的在于提供一种立体造型用组合物，其适于通过较少的工序有效地制造形状精度和机械强度优异的立体造型物。本专利技术的另一个目的在于提供一种使用上述立体造型用组合物，通过较少的工序有效地制造形状精度优异的立体造型物的制造方法。本专利技术的另一个目的在于提供一种形状精度优异的立体造型物，其包含立体造型用组合物的固化物。解决问题的技术手段本专利技术人等为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现：对含有纤维状物质并且具有高触变性的立体造型用组合物，可以通过施加外力(例如，剪切应力)，进行低粘度化而显现优异的流动性，因此，使用了喷出装置等的喷出性良好；在喷出后，粘度在没有施加外力的情况下迅速上升，因此，喷出的组合物保持形状而不崩坏；如果喷出为期望的立体形状并使其固化，则能够形成形状精度优异的立体造型物，而不采用逐层进行造型并使用粘合剂粘合各层来制造立体造型物的方法，完成了本专利技术。即，本专利技术提供一种立体造型用组合物，其包含纤维状物质作为构成组分，并且所述组合物在20℃下的TI值[6rpm下的粘度/60rpm下的粘度]为1.5以上。此外，本专利技术提供上述立体造型用组合物，其中，纤维状物质为纤维素。此外，本专利技术提供上述立体造型用组合物，其中，纤维状物质为平均羟基未取代度为2.5以上的纤维素。此外，本专利技术提供上述立体造型用组合物，其中，纤维状物质的平均长度为1～1000μm，平均纵横比为10～10000。此外，本专利技术提供上述立体造型用组合物，其还含有溶剂作为构成组分，其中，纤维状物质和溶剂的含量之和为立体造型用组合物总量的70重量％以上，纤维状物质的含量为立体造型用组合物总量的15～50重量％。此外，本专利技术提供上述立体造型用组合物，其中，纤维状物质相对于立体造型用组合物中含有的全部固体组分的含量为90重量％以上。此外，本专利技术提供上述立体造型用组合物，其中，所述纤维素的平均羟基未取代度为2.5以上。此外，本专利技术提供一种立体造型物的制造方法，其中，使用喷出装置，将上述立体造型用组合物喷出为立体形状，然后使喷出的立体造型用组合物固化，从而制造立体造型物。此外，本专利技术提供一种立体造型物，其包含上述立体造型用组合物的固化物。专利技术的效果由于本专利技术的立体造型用组合物(下文中有时称为“组合物”)表现出高触变性，因此可以使用喷出装置等喷出为期望的立体造型物的形状，通过使其固化来高精度地制造立体造型物。即，可以提供喷出-固化这样的简单且较少的工序来制造立体造型，而不必要采用逐层对立体造型物进行造型且使用粘合剂粘合各层以制造立体造型物的方法。此外，由于本专利技术的组合物可以使用喷出装置喷出为期望的立体造型物的形状，因此，可以有效地使用该组合物而没有浪费。因此，可以最小化成本。并且，如果使用纤维素(特别是富含羟基的纤维素)作为纤维状物质，则可以得到重量轻、机械强度优异、并且在资源方面、环境方面、安全方面等优异的立体造型物。具体实施方式[立体造型用组合物]本专利技术的立体造型用组合物是用于制造立体造型物(即，三维结构体)的立体造型用组合物。第一实施方式中，上述立体造型用组合物包含纤维状物质作为构成组分，并且所述组合物在20℃下的TI值[6rpm下的粘度/60rpm下的粘度]为1.5以上。第二实施方式中，上述立体造型用组合物含有纤维素作为构成组分，并且所述纤维素的平均羟基未取代度为2.5以上。本专利技术的组合物含有纤维状物质，并且上述纤维状物质相互缠绕形成三维网状结构，并且在三维网状结构的空间中通过毛细管现象束缚住大量的溶剂，从而表现出保水性、保型性、以及高触变性。本专利技术的组合物的由下式(1)计算出的触变指数(TI值；20℃下)为1.5以上(例如为1.5～300，优选为1.5～200，更优选为1.5～100，进一步优选为1.5～50，更进一步优选为2～30，特别优选为2～20，最优选为3～10，特别优选为4～8)。因此，当通过喷出装置喷出时，纤维状物质的三维网状结构由于被施加剪切应力而被破坏，或者取向方向被调整，从而粘度降低，流动性增强，发挥出良好的喷出性。此外，由于纤维状物质在喷出后失去剪切应力的施加，因此再次形成三维网状结构，从而可以粘度迅速增加并且表现出优异的形状保持性。TI＝6rpm下的粘度/60rpm下的粘度(1)此外，当本专利技术的组合物是纤维状物质的含量为1重量％的水分散液时，触变指数(TI值；20℃下)例如为1.5以上(优选为1.5～50，更优选为2～30，特别优选为2～20，最优选为3～10，尤其优选为4～8)。需要说明的是，可以在20℃下使用旋转式粘度计(HAAKE)来测定6rpm和60rpm下的粘度。作为上述纤维状物质，可列举，例如：纤维素、直链淀粉、木糖等多糖类、多糖类的衍生物、形成盐的多糖类、形成盐的多糖类的衍生物；聚乙烯、聚丙烯、聚酯、尼龙等树脂类；碳纤维类；芳香族聚酰胺纤维类；玻璃纤维类等。它们可以单独使用，也可以组合使用两种以上。由于本专利技术的组合物含有纤维状物质，因此通过使其固化可以得到机械性强度和尺寸精度优异的立体造型物。其中，作为上述纤维状物质，优选多糖类，特别优选纤维素。此外，在纤维素中，从可以显著提高得到的立体造型物的机械强度的观点出发，优选平均羟基未取代度为2.5以上的富含羟基的纤维素。富含羟基的纤维素的平均羟基未取代度为2.5以上，从可以显著提高得到的立体造型物的机械强度的观点出发，优选为2.6以上，特别优选为2.7以上，最优选为2.8以上。需要说明的是，上限为3.0。平均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立体造型用组合物，其包含纤维状物质作为构成组分，并且所述组合物在20℃下的TI值[6rpm下的粘度/60rpm下的粘度]为1.5以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.19 JP 2016-2048401.一种立体造型用组合物，其包含纤维状物质作为构成组分，并且所述组合物在20℃下的TI值[6rpm下的粘度/60rpm下的粘度]为1.5以上。2.根据权利要求1所述的立体造型用组合物，其中，纤维状物质为纤维素。3.根据权利要求1所述的立体造型用组合物，其中，纤维状物质为平均羟基未取代度为2.5以上的纤维素。4.根据权利要求1～3中任一项所述的立体造型用组合物，其中，纤维状物质的平均长度为1～1000μm，平均纵横比为10～10000。5.根据权利要求1～4中任一项所述的立体造型用组合物，其还含有溶剂作为构成组...

【专利技术属性】
技术研发人员：平邑隆弘，江川祐一郎，
申请(专利权)人：株式会社大赛璐，
类型：发明
国别省市：日本,JP