[发明专利]三维造型用可溶性材料

说明书

本发明提供一种三维造型用可溶性材料，是在利用热熔融层叠方式的3D打印机制造三维物体时、作为支撑该三维物体的支撑材料的材料使用的三维造型用可溶性材料，含有至少1种以上的聚合物、和至少1种以上的填料，所述填料是纤维长度0.02～1000μm、纤维直径0.0001～20μm的纤维状填料、和/或粒径0.1～20μm、厚度0.01～10μm的板状填料，所述填料的含量相对于所述聚合物100质量份为0.01～200质量份。根据本发明，即使在暴露于高湿度后用于借助3D打印机的三维物体的制造时，也可以抑制发泡，可以抑制三维物体的精度降低。

本申请是国际申请日为2015年10月02日、申请号为201580002830.0、发明名称为“三维造型用可溶性材料”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种三维造型用可溶性材料，其在用3D打印机、特别是用热熔融层叠方式的3D打印机制造三维物体时，作为支撑该三维物体的支撑材料的材料使用。

背景技术

3D打印机是快速成型(Rapid Prototyping)的一种，是以3D CAD、3D CG等3D数据为基础对三维物体进行造型的立体打印机。作为3D打印机的方式，已知有热熔融层叠方式(以下也称作FDM方式)、喷墨紫外线固化方式、光造型方式、激光烧结方式等。它们当中，FDM方式是将聚合物长丝加热/熔融并挤出层叠而得到三维物体的造型方式，与其他方式不同，不使用材料的反应。因此，FDM方式的3D打印机作为小型并且价格低、后处理少的装置在近年来迅速地普及。该FDM方式中，为了对更加复杂的形状的三维物体进行造型，将构成三维物体的造型材料、以及用于支撑造型材料的三维结构的支撑材料层叠而得到三维物体前体，其后，从三维物体前体中除去支撑材料，由此可以得到所需的三维物体。

作为从三维物体前体中除去支撑材料的方法，可以举出通过作为支撑材料使用甲基丙烯酸类共聚物、并将三维物体前体浸渍于碱水溶液中而除去支撑材料的方法(例如日本特表2008-507619号公报、以及日本特表2012-509777号公报)。该方法利用的是甲基丙烯酸类共聚物中的羧酸被碱中和、从而溶解于碱水溶液中的原理。

发明内容

本发明的三维造型用可溶性材料是在利用热熔融层叠方式的3D打印机制造三维物体时、作为支撑该三维物体的支撑材料的材料使用的三维造型用可溶性材料，含有至少1种以上的聚合物、和至少1种以上的填料，所述填料是纤维长度0.02～1000μm、纤维直径0.0001～20μm的纤维状填料、和/或粒径0.1～20μm、厚度0.01～10μm的板状填料，所述填料的含量相对于所述聚合物100质量份为0.01～200质量份。

本发明的三维物体的制造方法是具有获得包含三维物体及支撑材料的三维物体前体的工序、以及使该三维物体前体与碱水溶液和/或水接触而除去支撑材料的支撑材料除去工序的、基于热熔融层叠方式的三维物体的制造方法，所述支撑材料的材料是所述三维造型用可溶性材料。

本发明的支撑材料是在利用热熔融层叠方式的3D打印机制造三维物体时支撑该三维物体的支撑材料，含有至少1种以上的聚合物、和至少1种以上的填料，所述填料是纤维长度0.02～1000μm、纤维直径0.0001～20μm的纤维状填料、和/或粒径0.1～20μm、厚度0.01～10μm的板状填料，所述填料的含量相对于所述聚合物100质量份为0.01～200质量份。

发明的详细说明

在作为支撑材料的材料的三维造型用可溶性材料暴露于高湿度下的情况下，由于该三维造型用可溶性材料中所含的甲基丙烯酸类共聚物与水分的亲和性高，因此会吸收空气中的水分。如果将含有包含了水分的甲基丙烯酸类共聚物的三维造型用可溶性材料用3D打印机加热/熔融/打出/层叠，该水分就会因高温而蒸腾，由此产生发泡，从而会明显地损害三维物体的精度。