形状保持力和界面粘合力优异的3D打印用聚碳酸酯树脂组合物及包含其的3D打印用颗粒和长丝制造技术

本发明专利技术涉及一种形状保持力和界面粘合力优异的3D打印用聚碳酸酯树脂组合物以及包含该聚碳酸酯树脂组合物的3D打印用长丝和3D打印用颗粒。更详细地，本发明专利技术涉及一种3D打印用聚碳酸酯树脂组合物以及包含该聚碳酸酯树脂组合物的3D打印用颗粒和长丝，其中所述聚碳酸酯树脂组合物包含聚碳酸酯(PC)树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂、炭黑母料和碳纤维的特定组合，且保持聚碳酸酯树脂的优异的机械特性，并且如形状保持力和界面粘合力等3D打印用长丝所需的特定物理性能优异地保持平衡。长丝所需的特定物理性能优异地保持平衡。长丝所需的特定物理性能优异地保持平衡。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】形状保持力和界面粘合力优异的3D打印用聚碳酸酯树脂组合物及包含其的3D打印用颗粒和长丝


[0001]本专利技术涉及一种形状保持力和界面粘合力优异的3D打印用聚碳酸酯树脂组合物以及包含该聚碳酸酯树脂组合物的3D打印用长丝和3D打印用颗粒，更详细地，涉及一种3D打印用聚碳酸酯树脂组合物以及包含该聚碳酸酯树脂组合物的3D打印用颗粒和长丝，所述3D打印用聚碳酸酯树脂组合物包含聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂、炭黑母料和碳纤维的特定组合，并且保持聚碳酸酯树脂的优异的机械特性，同时形状保持力和界面粘合力等3D打印用长丝所需的特定物理性能优异地保持平衡。

技术介绍

[0002]3D打印的输出方式因用途而异，但考虑到设备价格、材料供需、输出难度等，工业和家庭使用最广泛的输出方式是材料挤压法。材料挤压法是一种将以长丝形式提供的材料熔化并堆叠在喷嘴中的方法，这种方法中使用的3D打印长丝用树脂包括聚乳酸(PLA)、丙烯腈
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丁二烯
‑
苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)和聚酰亚胺(PI)等。
[0003]现有的3D打印机由供应长丝的挤出机(extruder)，熔融并喷射长丝的热端喷嘴等组成。通过挤出机供应的长丝(filament)被热端喷嘴的加热器熔化并以珠子(bead)的形式喷出，并通过热端喷嘴在3轴方向上移动的同时堆叠珠子的方法制造三维物品。
[0004]为了使三维物品具有适当的质量，重要的是材料具有可以保持恒定的打印质量的特性。特别地，作为决定打印质量的因素，重要的是形状保持力和界面粘合力。形状保持力是指通过喷嘴射出的珠子层层堆叠时，仍然保持射出的圆形(不被压成椭圆形)并堆叠的特性和三维堆叠后的形态保持力的特性。
[0005]其中，最常用的3D打印长丝用树脂是聚乳酸树脂。聚乳酸树脂输出时无味，在相对低的温度下也可以输出，因此无需高价的输出装置。但是，由于聚乳酸树脂本身的机械特性差，因此需要如聚乳酸等的可以在相对低的温度下输出的同时可以显示出高强度等优异的机械特性的3D打印长丝用树脂。
[0006]聚碳酸酯树脂是具有优异的机械特性、热特性和尺寸稳定性的工程塑料，并用于各种工业领域。然而，将聚碳酸酯树脂用作3D打印长丝用树脂时，发生塌陷现象，并且界面之间的粘合力弱，因此可能会发生刚性的降低。
[0007]因此，需要开发一种形状保持力、界面粘合力等3D打印用长丝所需的特定物理性能均优异的3D打印长丝用聚碳酸酯树脂组合物。

技术实现思路

要解决的技术问题
[0008]本专利技术的目的是提供一种3D打印用聚碳酸酯树脂组合物、包含该聚碳酸酯树脂组合物的3D打印用颗粒和长丝，所述聚碳酸酯树脂组合物保持聚碳酸酯树脂的优异的机械特性，同时形状保持力和界面粘合力等3D打印用长丝所需的特定物理性能优异地保持平衡。
技术方案
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种3D打印用树脂组合物，其中，以总共100重量份的组合物为基准，所述树脂组合物包含：(1)62
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76重量份的聚碳酸酯树脂、(2)1
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11重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、(3)1
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9.5重量份的炭黑母料和(4)11
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25重量份的碳纤维。
[0010]根据本专利技术的另一个方面，提供一种包含本专利技术的聚碳酸酯树脂组合物的3D打印用颗粒。
[0011]根据本专利技术的另一个方面，提供一种包含所述本专利技术的聚碳酸酯树脂组合物的3D打印用长丝。有益效果
[0012]本专利技术的聚碳酸酯树脂组合物保持聚碳酸酯树脂的独特的优异的机械特性的同时具有优异的界面粘合力。因此，3D打印时输出性优异且形状保持力优异，因此不发生塌陷现象，并且由于界面粘合力优异，防止刚性降低，因此可以适合用作3D打印用颗粒或长丝。
附图说明
[0013]图1是例示3D打印用长丝的形状保持力评价基准的图，3D打印时发生塌陷的情况越少，得分越高(最高5分)。
[0014]图2是例示3D打印用长丝的界面粘合力评价基准的图，3D打印时界面之前的间隙越少，得分越高(最高5分)。
具体实施方式
[0015]以下，对本专利技术进行详细的说明。
[0016]本专利技术的3D打印用树脂组合物包含(1)聚碳酸酯树脂、(2)聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、(3)炭黑母料和(4)碳纤维。此外，本专利技术的3D打印用树脂组合物可以任选地进一步包含(5)一种以上的其它添加剂。
[0017](1)聚碳酸酯(PC)树脂
[0018]本专利技术的3D打印用树脂组合物中可包含的聚碳酸酯树脂优选为芳香族聚碳酸酯树脂，但只要可以实现本专利技术的技术思想，则其种类并不特别受限于此，并且可以使用本领域中通常使用的热塑性芳香族聚碳酸酯树脂。
[0019]在本专利技术的一个具体实施方案中，所述芳香族聚碳酸酯树脂可以由二元酚类、碳酸酯前驱体(precursor)和分子量调节剂等制备，并且可以包含直链状和/或支链状聚碳酸酯均聚物和聚酯共聚物等。
[0020]所述二元酚类是组成芳香族聚碳酸酯树脂的单体中的一种，并且可以由以下化学式1表示。
[0021][化学式1][0022][0023]在所述化学式1中，X表示亚烷基；不具有官能团的直链状、支链状或环状亚烷基；或者具有选自硫醚、醚、亚砜、砜、酮、萘基或异丁基苯基中的一种以上的官能团的直链状、支链状或环状亚烷基，优选地，X是碳原子数为1至10的直链状亚烷基或碳原子数为3至10的支链状亚烷基，或者碳原子数为3至10的环状亚烷基。
[0024]R1和R2可以各自独立地表示卤素原子、碳原子数为1至20的直链状烷基、碳原子数为3至20的支链状烷基或碳原子数为3至20的环状烷基，
[0025]n和m可以各自独立地表示0至4的整数。
[0026]作为所述二元酚类的非限制性的例示，可以选自双(4
‑
羟基苯基)甲烷、双(4
‑
羟基苯基)苯基甲烷、双(4
‑
羟基苯基)萘基甲烷、双(4
‑
羟基苯基)
‑
(4
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异丁基苯基)甲烷、1,1
‑
双(4
‑
羟基苯基)乙烷、1
‑
乙基
‑
1,1
‑
双(4
‑
羟基苯基)丙烷、1
‑
苯基
‑
1,1
‑
双(4
‑
羟基苯基)乙烷、1
‑
萘基
‑
1,1
‑
双(4
‑
羟基苯基)乙烷、1,2
‑
双(4
‑
羟基苯基)乙烷、1,10
‑
双(4
‑
羟基苯基)癸烷、2
‑
甲基
‑
1,1
‑
双(4
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种3D打印用树脂组合物，其中，以总共100重量份的组合物为基准，所述树脂组合物包含：(1)62
‑
76重量份的聚碳酸酯树脂、(2)1
‑
11重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、(3)1
‑
9.5重量份的炭黑母料和(4)11
‑
25重量份的碳纤维。2.根据权利要求1所述的3D打印用树脂组合物，其中，所述聚碳酸酯树脂的粘均分子量为15000至50000。3.根据权利要求1所述的3D打印用树脂组合物，其中，聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的熔融温度为215℃
‑
235℃，特性粘度(IV)为0.45
‑
1....

【专利技术属性】
技术研发人员：金泰乾，朴相炫，李炳俊，李俊行，任种声，赵正焕，千始煜，陈善喆，
申请(专利权)人：株式会社三养社，
类型：发明
国别省市：