制造生坯体的组合物和方法或者使用其的打印制品技术

组合物可包括：占据5％重量(重量％)或更多的颗粒，光引发剂，固化剂，分散剂，和有机粘结剂。组合物会是基本不含溶剂。在一些实施方式中，颗粒占据65重量％或更多。在一些实施方式中，固化剂包括二丙二醇二丙烯酸酯。在一些实施方式中，分散剂包括磷酸酯。在一些实施方式中，有机粘结剂包括甲基丙烯酸异冰片酯。在一些实施方式中，组合物包括约100毫帕斯卡

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造生坯体的组合物和方法或者使用其的打印制品
[0001]相关申请交叉参考
[0002]本申请根据35 U.S.C.
§
119，要求2019年11月27日提交的美国临时申请第62/941,155号的优先权，其内容全文通过引用结合入本文。


[0003]本公开内容大体上涉及制造生坯体的组合物和方法或者使用其的打印制品，更具体来说，涉及制造生坯体的包含颗粒的组合物和方法或者使用其的打印制品。

技术介绍

[0004]使用增材式制造(AM)技术来形成生坯体和/或打印制品是已知的。例如，AM可以用于特种组件的快速原型制造(RP)和/或制造。AM可以包括：立体光刻(SLA)，三维(3D)打印，熔融沉积建模(FDM)，固体自由形式制造(SFF)和/或层叠对象制造(LOM)。可以基于计算机辅助(CAD)数据来控制AM方法。AM方法可以包括层
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层沉积。AM可以生产具有复杂几何形貌的部件，而不需要复杂的工具且具有最小化的生产设定时间。
[0005]AM工艺中使用可固化组合物是已知的。打印技术包括上文所述的方法以及丝网打印、柔版打印、喷射分散和/或喷墨打印。打印技术可以以预定图案沉积组合物。当使用打印技术来施加可固化材料时，可固化材料可经受固化过程。
[0006]但是，采用剪切增稠(例如触变性)的已知可固化组合物的AM会限制生产速率和/或导致设备故障(例如，堵塞、磨损)，这会增加与AM相关的耗时和/或成本。此外，包含颗粒的可固化组合物会具有团聚问题，这会导致设备故障。类似地，包含颗粒的可固化组合物可能具有差的颗粒润湿。此外，包含颗粒的可固化组合物会具有有限的稳定性(例如，在发生沉淀和/或颗粒沉淀之前)，这增加了AM的成本和/或复杂度。可固化组合物通常包含溶剂(例如，质子化溶剂，例如水)结合流变改性剂(例如，增稠剂)。使用溶剂和/或增稠剂会有损固化速度。此外，使用溶剂和/或增稠剂会降低所得到的生坯体或打印制品的质量。例如，由于俘获了微气泡，形成了大的孔，和/或粘结剂、增稠剂和/或溶剂的不完全去除，生坯体或打印制品可能包含差的光学透明度(例如，不是光学透明的)。此外，此类组合物会导致烧结过程中的过度收缩和/或降低了生坯体和/或打印制品的强度。
[0007]或者，可以通过诸如模制和压制之类的工艺来制造3D的基于玻璃和基于陶瓷的部件。这些工艺需要特殊的工具(例如，模具)，这会使得难以快速生产部件。部件的几何形貌越复杂，则通过传统方法(例如，模制和压制)来生产部件就会越久且更昂贵。对于短期运行的复杂的基于玻璃和基于陶瓷的部件，增材式制造可能时具有吸引力的选项。
[0008]因此，存在对于使得组合物中的剪切增稠行为最小化(例如，降低、减小、消除)的需求。此外，还存在对于包含颗粒负载(例如，重量％)增加的组合物的需求，所述组合物包含可打印的粘度并且证实具有增加的稳定性(例如，沉淀(settle)减小、沉淀(sedimentation)减小)。此外，存在对于降低与采用此类组合物的AM相关的耗时和/或成本的需求。此外，存在对于更快速固化的组合物的需求。另外，存在对于能够生产包含良好的
光学透明度的生坯体和/或打印制品的组合物的需求。除此之外，存在对于能够生产包含良好的尺寸稳定性的生坯体和/或打印制品的组合物的需求。此外，存在对于能够生产具有减小的收缩和/或增加的强度的打印制品的组合物的需求。

技术实现思路

[0009]本文描述了用于制造生坯体的组合物和方法和/或使用其的打印制品。本公开内容的组合物可以降低例如与增材式制造生产生坯体和/或打印制品相关的耗时和/或成本。另外，本公开内容的组合物可以包含高负载的颗粒(例如，约65重量％或更高)，具有良好的颗粒稳定性和/或润湿性。采用本公开内容的组合物的方法可以额外地生产展现出良好的尺寸稳定性和/或机械强度的光学透明的生坯体和/或打印制品。
[0010]本公开内容实施方式的组合物可以降低与增材式制造、生产生坯体和/或生产打印制品相关的耗时和/或成本。此类组合物具有降低的剪切增稠行为(例如，剪切增稠行为下降，或者没有剪切增稠行为)，这可以实现增加加工速度和/或减小设备损坏。此类组合物包括了良好的颗粒润湿，这可以实现组合物稳定性的增加(例如，降低和/或减小沉淀(settle)和/或沉淀(sedimentation))。此类组合物可以包括可打印粘度(例如，约100毫帕斯卡
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秒(mPa
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s)至约7000mPa
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s的范围内)，这甚至当组合物包含高负载(例如，约65重量％或更多)颗粒时被用于增材式制造。提供基本不含溶剂的组合物可以增加组合物的固化速率，这可以降低加工时间。提供会是基本不含溶剂的组合物可以降低(例如，减少、消除)对于流变改性剂的使用以及增加组成均质性，这可以改善所得到的生坯体和/或打印制品的质量。提供基本不含溶剂的组合物可以增加所得到的生坯体和/或打印制品的光学透明度。提供包含高负载(例如，约65重量％或更多)颗粒的组合物可以降低(例如，减小)与组合物的其他组分相关的材料成本。提供包含颗粒(所述颗粒包括基本上包含氧化物的可及表面区域)的组合物(例如，没有颗粒的表面改性和/或偶联剂的组合物)可以降低组合物的成本。
[0011]本公开内容实施方式的组合物可以用于生坯体和/或打印制品的制造方法。如上文所讨论的那样，采用本公开内容实施方式的组合物的方法可以降低与此类方法相关的耗时和/或成本。此外，本公开内容实施方式的方法可以生产高质量的生坯体和/或打印制品。提供包含高负载(例如，约65重量％或更多)颗粒的组合物可以增加生坯体和/或打印制品的尺寸稳定性和/或强度。提供包含高负载(例如，约65重量％或更多)颗粒的组合物可以降低(例如，减小)与形成打印制品的烧结相关的收缩。提供包含高负载(例如，约65重量％或更多)的组合物可以增加生坯体和/或打印制品的光学透明度。提供包含颗粒(所述颗粒包括基本上包含氧化物的可及表面区域)的组合物(例如，没有颗粒的表面改性和/或偶联剂的组合物)可以增加生坯体和/或打印制品的光学透明度。提供基本不含溶剂的组合物可以增加生坯体和/或打印制品的尺寸稳定性和/或强度。提供基本不含溶剂的组合物可以降低(例如，减小)与形成打印制品的烧结相关的收缩。提供基本不含溶剂的组合物可以增加生坯体和/或打印制品的光学透明度。
[0012]下文描述了本公开内容的一些示例性实施方式，要理解的是，各种实施方式的任何特征可以单独使用或者相互组合使用。
[0013]在一些实施方式中，组合物会包括颗粒，所述颗粒占据了组合物的5重量％或更多
(％重量)。组合物会包含光引发剂。组合物会包含固化剂，所述固化剂会包括二丙二醇二丙烯酸酯。组合物会包含分散剂，所述分散剂会包括磷酸酯。组合物会包含有机粘结剂，所述有机粘结剂包含甲基丙烯酸异冰片酯。组合物会是基本上不含溶剂的。
[0014]在其他实施方式中，颗粒的％重量会是约65％或更高。
[0015]在其他本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物，其包含：包括5重量％或更多(％重量)的颗粒；光引发剂；包含二丙二醇二丙烯酸酯的固化剂；包含磷酸酯的分散剂；以及包含甲基丙烯酸异冰片酯的有机粘结剂，其中，组合物基本上不含溶剂。2.如权利要求1所述的组合物，其中，颗粒的％重量是约65％或更高。3.如权利要求1
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2中任一项所述的组合物，其中，组合物包括约100毫帕斯卡
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秒(mPa
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s)至约7000mP
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s的粘度范围。4.一种组合物，其包含：包括65重量％或更多(％重量)的颗粒；光引发剂；固化剂；分散剂；以及有机粘合剂，其中，组合物包括约100毫帕斯卡
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秒(mPa
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s)至约7000mP
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s的粘度范围，以及组合物基本不含溶剂。5.如权利要求4所述的组合物，其中，有机粘结剂包括甲基丙烯酸异冰片酯。6.如权利要求4
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5中任一项所述的组合物，其中，固化剂包括二丙二醇二丙烯酸酯。7.如权利要求4
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6中任一项所述的组合物，其中，分散剂包括磷酸酯。8.如权利要求3
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7中任一项所述的组合物，其中，粘度范围是约3,000mPa
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s至约5000mP
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s。9.如权利要求1
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8中任一项所述的组合物，其中，颗粒的％重量范围是约70重量％至约80重量％。10.如权利要求1
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9中任一项所述的组合物，其中，颗粒包括约9或更高的表面pH。11.如权利要求10所述的组合物，其中，颗粒的表面pH范围是约10至约12。12.如权利要求1
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11中任一项所述的组合物，其中，颗粒包括约3微米至约7微米的中值粒径范围。13.如权利要求1
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12中任一项所述的组合物，其中，颗粒包括基于玻璃的颗粒。14.如权利要求1
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12中任一项所述的组合物，其中，颗粒包括基于陶瓷的颗粒。15.如权利要求1
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14中任一项所述的组合物，其中，光引发剂、固化剂和分散剂占据了约1重量％至约15重量％的总％重量范围。16.如权利要求1
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15中任一项所述的组合物，其中，组合物在约1天之后包括6或更高的沉淀评级。17.如权利要求1
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16中任一项所述的组合物，其中，组合物还包括有机粘结剂，所述有机粘结剂包含以下一种或多种：丙烯酸酯、环氧化物或者氨基甲酸酯。18.如权利要求1
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17中任一项所述的组合物，其中，颗粒包括基本上完全包含氧化物的可及表面区域。
19.一种制造生坯体的方法，其包括：产生组合物，其包含：包括约5重量百分比(％重量)或更多的颗粒；光引发剂；包含二丙二醇二丙烯酸酯的固化剂；包含磷酸酯的分散剂；以及包含甲基丙烯酸异冰片酯的有机粘结剂；以及采用组合物打印生坯体；以及对生坯体进行固化，其中，组合物基本上不含溶剂。20.如权利要求19所述的方法，其中，颗粒的％重量是约65％或更高。21.如权利要求19
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【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：