低离型力组合物及使用其进行高速三维打印的方法技术

本发明专利技术提供一种低离型力组合物及使用其进行高速三维打印的方法，所述低离型力组合物至少包含有塑型剂、以及硅油，并且所述塑形剂相对于所述硅油的重量比为在40：60～90：10的范围；其中所述塑型剂至少包含有硅氧烷聚合物，且所述硅氧烷聚合物具有选自氢、甲基、乙基、丙基、乙烯基、苯基、以及氟烷基中的至少一种的取代基；所述硅油的黏度为在5000～100000cp的范围；以及所述低离型力组合物是利用固化成型、或与一板材的上表面结合形成一离型膜的方式，进而制成用以承载光固化材料的基板。板。板。

【技术实现步骤摘要】
低离型力组合物及使用其进行高速三维打印的方法


[0001]本专利技术是关于一种低离型力组合物及使用所述低离型力组合物进行高速三维打印的方法。

技术介绍

[0002]近年来，三维打印技术越来越受大家的重视，在各种三维打印技术中，主要是以具有多种优势的光化学加工(Photochemical Machining)方式为研究的主流，利用堆叠与黏合光可固化液态树脂所形成的固态薄层来制造三维物体。然而，在进行三维打印时，为了将固化物件与树脂槽底部分离，往往会有上下移动的往复过程，而固化物件与树脂槽底部的真空吸附力可能导致打印物件的破损，进而影响三维打印的速度。
[0003]为了改善下照式光固化成型而引起硬化薄层与树脂槽键结力过强的问题，使用不同厚度的硅胶薄膜、疏水性涂料、Z轴上升速度等加工参数来降低两者之间的附着力，并借由荷重元(LoadCell)量测分离力。会使用硅胶的主要原因在于硅胶薄膜的弹性系数低，因此在分离时，易产生变形使得树脂回渗并降低附着力。
[0004]另外，目前多数公司皆采用铁氟龙(Teflon)或聚二甲基硅氧烷(PDMS)等高疏水性材质作为树脂槽底部的涂层或披覆层，虽可有效解决树脂附着力的问题，但在打印数千层的后，柔性基板会发生变形，导致三维打印的精确度受到影响。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的为提供一种低离型力组合物，用于制备承载的光固化材料的基板，能够降低表面固化后的光固化材料与所述基板表面或树脂槽底部表面的拉拔力或分离力沾粘；因此，在将本专利技术的光固化树脂进行下照式三维打印的过程中，在单层打印结束时，只需要将成型板抬升至打印下一层所需的高度，不需要额外的抬升或下降行程，因此能够有效提升打印速度。
[0006]换言之，本专利技术可以提供一种低离型力组合物，能够用于制备承载光固化材料的基板；所述低离型力组合物至少包含有塑型剂、以及硅油，并且所述塑形剂相对于所述硅油的重量比为在40：60～90：10的范围；其中所述塑型剂至少包含有硅氧烷聚合物，且所述硅氧烷聚合物具有选自氢、甲基、乙基、丙基、乙烯基、苯基、以及氟烷基中的至少一种的取代基；所述硅油的黏度为在5000～100000cp的范围；以及所述低离型力组合物是利用固化成型、或与一板材的上表面结合形成一离型膜的方式，进而制成所述基板。
[0007]根据本专利技术的一实施例，所述低离型力组合物进一步含有0.1wt％～30wt％的二氧化硅，且所述二氧化硅的平均粒径为在40nm～4000nm的范围。
[0008]根据本专利技术的一实施例，所述低离型力组合物进一步含有50wt％以下的全氟碳化物。
[0009]另外，本专利技术还可以提供一种低离型力组合物，所述低离型力组合物用于制备承载光固化材料的基板；所述低离型力组合物至少包含有塑型剂、以及全氟碳化物，并且所述
塑形剂相对于所述全氟碳化物的重量比为在40：60～90：10的范围；其中所述塑型剂至少包含有硅氧烷聚合物，且所述硅氧烷聚合物具有选自氢、甲基、乙基、丙基、乙烯基、苯基、以及氟烷基中的至少一种的取代基；所述全氟碳化物为选自全氟醚、全氟萘烷、全氟甲基萘烷、全氟己烷、全氟甲基环己烷、全氟二甲基环己烷、全氟庚烷、全氟辛烷、全氟壬烷、及全氟甲基环戊烷中的至少一种；以及所述低离型力组合物是利用固化成型、或与一板材的上表面结合形成一离型膜的方式，进而制成所述基板。
[0010]又，本专利技术还可以提供一种高速三维打印方法，能够降低光固化材料在照光成型过程中的拉拔力，包含以下步骤：提供如上述的低离型力组合物；以及将所述低离型力组合物利用固化成型、或与一板材的上表面结合形成一离型膜的方式，进而制成用于承载光固化材料的基板；将所述基板装设于一下照式三维打印装置的树脂槽中，并以所述树脂槽承载所述光固化材料；经由所述下照式三维打印装置的一光源模组以特定条件照射使所述光固化材料发生光固化反应，在成型板上形成一光固化层后，再以所述下照式三维打印装置的一升降机构抬升所述成型板至下一光固化层所需高度，接着重复进行前述光照射形成光固化层，进而逐层地制作成一立体造型物体。
[0011]根据本专利技术的一实施例，所述特定条件为光照波长为350～450nm、光强度为2～200mW/cm2、曝光时间为0.5～10秒/层、每层厚度为5～300μm、两次曝光的间隔时间为0.3～20秒；较佳为光照波长为400～450nm、光强度为5～15mW/cm2、曝光时间为0.8～1.2秒/层、每层厚度为100μm、两次曝光的间隔时间为0.3～20秒。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的实施例中的三维打印装置的配置示意图。
具体实施方式
[0013]有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图的实施方式的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是用于参照附图的方向。因此，所述方向用语仅是用于说明而非用于限制本专利技术，本专利技术当可以其他任何方式来实现。
[0014]在本专利技术中所提到的“拉拔力”或“分离力”为表示以基板或树脂槽承载光固化材料或光固化树脂组合物并经由光照固化形成立体物件后，欲将所述立体物件与基板或树脂槽分离时所需的力。
[0015]以下提出本专利技术的光固化树脂组合物的多种实施方式以作说明。
[0016]本专利技术的低离型力组合物能够在承载的光固化材料的基板表面或树脂槽底部表面形成具有润滑性的离型膜，能够避免固化后的光固化材料与所述基板表面或树脂槽底部表面发生沾粘。因此，在将本专利技术的光固化树脂进行下照式三维打印的过程中，在单层打印结束时，只需要将成型板抬升至打印下一层所需的高度，不需要额外的抬升或下降行程，因此能够有效提升打印速度。
[0017]另外，适用本专利技术的光固化材料一般为自由基型光固化材料，即为具有不饱和双键的聚合物，举例来说，所述光固化材料可以含有丙烯酸类树脂、丙烯酸酯类树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂中的一种或一种以上。
[0018]根据本专利技术的技术思想，所述低离型力组合物包含有40wt％～90wt％的塑型剂、以及10wt％～60wt％的硅油，并且所述塑形剂相对于所述硅油的重量比为在40：60～90：10的范围；较佳为在45：65～85：15的范围；最佳为在50：50～80：20的范围。所述低离型力组合物可以经由注塑、挤出、旋转模塑、吹塑、热成型、或立体打印等方式形成一用以承载光固化材料的基板或离型膜，且所述基板或离型膜可以是膜片状或立体结构，且其厚度为在100μm～3000μm之间；较佳为在100μm～1000μm之间；最佳为在200μm～250μm之间。
[0019]根据本专利技术的技术思想，所述塑型剂可以由硅氧烷聚合物所构成；所述硅氧烷聚合物具有选自氢、甲基、乙基、丙基、乙烯基、苯基、以及氟烷基中的至少一种的取代基。又，所述硅氧烷聚合物也可以是由二甲基硅氧烷、二乙基硅氧烷、二丙基硅氧烷、甲基乙基硅氧烷、甲基丙基硅氧烷中所选出的至少一种前体(pre本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低离型力组合物，其特征在于，所述低离型力组合物至少包含有塑型剂、以及硅油，并且所述塑形剂相对于所述硅油的重量比为在40：60～90：10的范围；其中所述塑型剂至少包含有硅氧烷聚合物，且所述硅氧烷聚合物具有选自氢、甲基、乙基、丙基、乙烯基、苯基、以及氟烷基中的至少一种的取代基；所述硅油的黏度为在5000～100000cp的范围；以及所述低离型力组合物是利用固化成型、或与一板材的上表面结合形成一离型膜的方式，进而制成用以承载光固化材料的基板。2.根据权利要求1所述的低离型力组合物，其特征在于，进一步含有0.1wt％～30wt％的二氧化硅。3.根据权利要求2所述的低离型力组合物，其特征在于，所述二氧化硅的平均粒径为在40nm～4000nm的范围。4.根据权利要求1所述的低离型力组合物，其特征在于，进一步含有50％以下的全氟碳化物。5.根据权利要求4所述的低离型力组合物，其特征在于，所述全氟碳化物为选自全氟醚、全氟萘烷、全氟甲基萘烷、全氟己烷、全氟甲基环己烷、全氟二甲基环己烷、全氟庚烷、全氟辛烷、全氟壬烷、及全氟甲基环戊烷中的至少一种。6.一种低离型力组合物，其特征在于，所述低离型力组合物至少包含有塑型剂、以及全氟碳化物，并且所述塑形剂相对于所述全氟碳化物的重量比为在40：60～90：10的范围；其中所述塑型剂至少包含有硅氧烷聚合物，且所述硅氧烷聚合物具有选自氢、甲基、乙基、丙基、乙烯基、苯基、以及氟烷基中的至少一种的取代基；所述全氟碳化物为选自全氟醚、全氟萘烷、全氟甲基萘烷、全氟己烷、全氟甲基环己...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡秉勋，黄懿谆，
申请(专利权)人：台科三维科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：