[发明专利]用于形成经烧结的物品的组合物及方法

说明书

可由包含至少能够烧结的热塑性颗粒和能够固化的(甲基)丙烯酸酯树脂组分的组合物形成的经烧结的物品，其中，该能够烧结的热塑性颗粒在25℃下不能够溶解在该能够固化的(甲基)丙烯酸酯树脂组分中。该能够固化的(甲基)丙烯酸酯树脂组分可发生固化，从而形成中间物品，使用有效地移除由经固化的能够固化的(甲基)丙烯酸酯树脂组分形成的基体的至少一部分并烧结该热塑性颗粒的条件，可将该中间物品转化成经烧结的物品。

技术领域

本发明涉及包含经融合的热塑性颗粒的经烧结的物品、用于制备这样的经烧结的物品的组合物、以及用于使用该组合物获得该经烧结的物品的方法。具体地说，本发明关于包含能够烧结的热塑性颗粒和能够固化的(甲基)丙烯酸酯树脂组分的组合物，其中，该能够固化的(甲基)丙烯酸酯树脂组分可发生固化(例如，通过UV)以形成牺牲性基体，在该牺牲性基体的内部结合有该能够烧结的热塑性颗粒。然后，可至少部分地移除该经固化的基体(例如，通过热和/或氧化分解)且该能够烧结的热塑性颗粒融合在一起，从而形成经烧结的物品。

背景技术

由于3D打印相对于由聚合物型材料形成物品的传统方法具有某些工艺优势，因此，使用各种打印技术生产三维聚合物型物品在目前获得了很大的关注。在当前可用的三种主要的3D打印技术中，紫外(UV)固化提供了最高的分辨率，并且，还潜在地提供了最快的生产速度。但是，在3D打印中使用UV固化技术的主要问题是所用的材料是能够辐射固化的丙烯酸酯，其一旦发生固化就提供热固性的丙烯酸类物质。尽管能够辐射固化的丙烯酸酯具有快的固化速率，但是，由此获得的制品通常是非常脆的，而且，缺乏热塑性物质的韧性和屈服性能以及由热塑性物质提供的性能范围(例如，高的使用温度、高的耐化学性等)。为了尝试改善这样的能够UV固化的体系的韧性、高温稳定性及强度，已经进行了很多努力，但总体而言，只要所获得的物品具有热固性特性，所能达到的性能就将受到限制。

因此，合乎期望的是，开发出允许生产在性质上至少基本上是热塑性的3D打印物品的技术。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供包含能够烧结的热塑性颗粒和能够固化的(甲基)丙烯酸酯树脂组分的组合物，其中，该能够烧结的热塑性颗粒在25℃下不能够溶解在该能够固化的(甲基)丙烯酸酯树脂组分中。

根据进一步的方面，本发明还提供形成经烧结的物品的方法，包括：

a)固化包含能够烧结的热塑性颗粒和能够固化的(甲基)丙烯酸酯树脂组分的组合物，以形成中间物品，其中，该能够烧结的热塑性颗粒在25℃下不能够溶解在该能够固化的(甲基)丙烯酸酯树脂组分中，该中间物品包含通过处于经固化的形式的该能够固化的(甲基)丙烯酸酯树脂组分的基体结合的该能够烧结的热塑性颗粒；和

b)使该中间物品经受有效地移除该基体的至少一部分并烧结该能够烧结的热塑性颗粒的条件，由此，使该能够烧结的热塑性颗粒融合在一起以形成经烧结的物品。

本发明的进一步的方面提供了制造经烧结的物品的方法，包括：

a)在表面上施用包含能够烧结的热塑性颗粒和能够固化的(甲基)丙烯酸酯树脂组分的组合物的第一层，其中，该能够烧结的热塑性颗粒在25℃下不能够溶解在该能够固化的(甲基)丙烯酸酯树脂组分中；

b)固化该第一层以提供经固化的第一层；

c)在该经固化的第一层上施用该组合物的第二层；

d)固化该第二层以提供附着于该经固化的第一层的经固化的第二层；

e)重复步骤c)和d)所需的次数以构建三维物品，该三维物品包含通过处于经固化的形式的该能够固化的(甲基)丙烯酸酯树脂组分的基体结合的该能够烧结的热塑性颗粒；和

f)使该三维物品经历有效地移除该基体的至少一部分并烧结该能够烧结的热塑性颗粒的条件，由此，使该能够烧结的热塑性颗粒融合在一起以形成经烧结的物品。