JP2019059035A - Support material for three-dimensional modeling, material set for three-dimensional modeling and three-dimensional modeling apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】インクジェット吐出性、及び、硬化後のサポート材における水除去性に優れる三次元造形用サポート材を提供すること。【解決手段】水溶性モノマー、光重合開始剤、ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物、及び、水溶性相溶化剤を含む三次元造形用サポート材。前記三次元造形用サポート材と、三次元造形材と、を含む、三次元造形用材料セット。重合性化合物を含む三次元造形材を吐出する第1吐出部と、前記三次元造形用サポート材を収容し、前記サポート材を吐出する第2吐出部と、吐出した前記三次元造形材及び前記サポート材を硬化する光を照射する光照射部と、を備える三次元造形装置。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a support material for three-dimensional modeling which is excellent in inkjet ejection property and water removal property in a support material after curing. A support material for three-dimensional modeling containing a water-soluble monomer, a photopolymerization initiator, an alkyl ester compound of an unsaturated fatty acid having one hydroxy group, and a water-soluble compatibilizer. A three-dimensional modeling material set including the three-dimensional modeling support material and the three-dimensional modeling material. A first discharge unit that discharges a three-dimensional modeling material containing a polymerizable compound, a second discharge unit that houses the support material for three-dimensional modeling and discharges the support material, the three-dimensional modeling material that has been discharged, and the above. A three-dimensional modeling device including a light irradiation unit that irradiates light that cures the support material. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、三次元造形用サポート材、三次元造形用材料セット及び三次元造形装置に関する。 The present invention relates to a three-dimensional modeling support material, a three-dimensional modeling material set, and a three-dimensional modeling apparatus.
従来から、立体的な造形対象物を平行な複数の面で切断した各断面形状に対応させて積層造形用粉末の層を結合剤により結合し、この結合された層よりなる断面形状を順次積層させることによって、造形対象物の三次元モデルとなる三次元造形物を作製する技術が知られている。
上記技術を、粉末固着積層法による三次元造形ともいう。
Conventionally, layers of the powder for layered modeling are bonded with a binder in accordance with cross-sectional shapes obtained by cutting a three-dimensional object to be formed by a plurality of parallel surfaces, and the cross-sectional shapes formed of the bonded layers are sequentially stacked There is known a technique for producing a three-dimensional structure which is to be a three-dimensional model of an object to be formed.
The above-mentioned technology is also referred to as three-dimensional shaping by a powder adhering and laminating method.
また、特許文献1には、SP値の加重平均値9.0〜10.3の硬化性樹脂成分を含有してなるインクジェット光造形法における光造形品形成用モデル材が開示されている。 Further, Patent Document 1 discloses a model material for forming an optically shaped article in an inkjet light shaping method, which contains a curable resin component having a weighted average value of 9.0 to 10.3 of SP value.
特許文献2には、酸価が20以下であり、活性エネルギー線硬化型インクであるモデル材を用いて印刷するモデル材印刷工程と、酸価が80以上であり、活性エネルギー線硬化型インクであるサポート材を印刷するサポート材印刷工程と、上記サポート材印刷工程によって印刷されたサポート材を除去するサポート材除去工程とを含むことを特徴とする三次元造形物の製造方法が開示されている。 In Patent Document 2, an acid number is 20 or less, and a model material printing step of printing using a model material which is an active energy ray curable ink, and an acid number of 80 or more, an active energy ray curable ink There is disclosed a method of manufacturing a three-dimensional structure including a support material printing process for printing a support material and a support material removing process for removing the support material printed by the support material printing process. .
特許文献3には、造形テーブル上にモデル材を吐出するモデル材用プリンタヘッドと、造形テーブル上にサポート材を吐出するサポート材用プリンタヘッドと、造形テーブル上に吐出された前記モデル材、サポート材を硬化させるための光源とを有するインクジェット光造形装置を用いて三次元造形物を形成する三次元造形方法であって、前記造形テーブル上に、各層の形成として、モデル材用プリンタヘッドからモデル材を吐出し、サポート材用プリンタヘッドからサポート材を吐出する工程と、前記造形テーブル上に吐出された前記モデル材、前記サポート材を前記光源からの光によって硬化させて層を形成する工程と、上記層の形成工程を繰り返して前記モデル材と前記サポート材とからなる三次元造形物を造形する工程とを有し、前記モデル材用プリンタヘッドから吐出されるモデル材が、SP値の加重平均値9.0〜10.3の硬化性樹脂成分を含有し、該モデル材の硬化性樹脂成分が、単官能エチレン性不飽和単量体(A)と、ウレタン基を含有しない多官能エチレン性不飽和単量体(B)と、ウレタン含有エチレン性不飽和単量体(C)と、光重合開始剤(D)とを含有し、該モデル材の重量に基づいて、(A)の含有量が50%〜90%、(B)の含有量が3%〜25%、(C)の含有量が5%〜35%であり、前記サポート材用プリンタヘッドから吐出されるサポート材が、水溶性単官能エチレン性不飽和単量体(F)と、前記水溶性単官能エチレン性不飽和単量体(F)と相溶し、かつ(F)の光硬化物と相溶しない水溶性化合物であるアルキレンオキサイド付加物および/または水(G)と、光重合開始剤(D)とを含有し、該サポート材の重量に基づいて、(F)の含有量が3〜45%、(G)の含有量が50〜95%であり、前記モデル材と前記サポート材とからなる三次元造形物が、水に浸漬することで前記サポート材の光硬化物を前記モデル材の光硬化物から分離させて該モデル材の光硬化物を抽出できることを特徴する三次元造形方法が開示されている。 In Patent Document 3, a printer head for a model material that discharges a model material on a modeling table, a printer head for a support material that discharges a support material on a modeling table, the model material that is discharged on a modeling table, and a support A three-dimensional modeling method for forming a three-dimensional model using an inkjet optical modeling apparatus having a light source for curing a material, wherein a model printer head for a model material is used to form each layer on the modeling table. And discharging the support material from the printer head for the support material; and curing the model material and the support material discharged onto the modeling table with light from the light source to form a layer Forming the three-dimensional structure of the model material and the support material by repeating the step of forming the layer; The model material discharged from the printer head for model material contains a curable resin component having a weighted average value of 9.0 to 10.3 of SP value, and the curable resin component of the model material is a monofunctional ethylenic non-curable resin component. A saturated monomer (A), a polyfunctional ethylenically unsaturated monomer (B) not containing a urethane group, a urethane-containing ethylenically unsaturated monomer (C), and a photopolymerization initiator (D) And the content of (A) is 50% to 90%, the content of (B) is 3% to 25%, and the content of (C) is 5% to 35 based on the weight of the model material. %, And the support material discharged from the printer head for support material is a water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer (F) and the water-soluble monofunctional ethylenically unsaturated monomer (F) Alkylene oxide which is a water soluble compound which is compatible and incompatible with the photo-cured product of (F) Additive and / or water (G) and a photopolymerization initiator (D), and based on the weight of the support material, the content of (F) is 3 to 45%, the content of (G) Is 50 to 95%, and the three-dimensional structure consisting of the model material and the support material is separated from the light-cured product of the model material by immersing in water, so that the light-cured product of the support material is separated. A three-dimensional shaping method is disclosed, which is characterized in that it is possible to extract a photocured product of a model material.
特許文献4には、インクジェット光造形法によりモデル材を造形するために使用されるモデル材用樹脂組成物であって、樹脂組成物全体100重量部に対して、19〜49重量部の非水溶性単官能エチレン性不飽和単量体(A)と、15〜50重量部の二官能以上の多官能エチレン性不飽和単量体(B)と、10〜45重量部のオリゴマー(C)と、3〜15重量部の光重合開始剤(D)と、0.005〜3.0重量部の表面調整剤(E)と、を含有する、モデル材用樹脂組成物が開示されている。 Patent Document 4 relates to a resin composition for model material used to model a model material by an inkjet light shaping method, and is 19 to 49 parts by weight of non-water-soluble with respect to 100 parts by weight of the entire resin composition. Monofunctional Ethylenically Unsaturated Monomer (A), 15 to 50 parts by Weight of a Bifunctional or Higher Multifunctional Ethylenically Unsaturated Monomer (B), and 10 to 45 Parts by Weight of Oligomer (C) A resin composition for model material is disclosed that contains 3 to 15 parts by weight of a photopolymerization initiator (D) and 0.005 to 3.0 parts by weight of a surface conditioner (E).
特許文献5には、光硬化性樹脂組成物を用いてインクジェット方式によって光学的立体造形物を製造する際にサポート部の形成に用いるための光硬化性樹脂組成物であって、当該サポート部形成用の光硬化性樹脂組成物の全質量に基づいて、(A)下記の一般式(I); Patent Document 5 shows a photocurable resin composition for use in forming a support portion when producing an optical three-dimensional object by an inkjet method using a photocurable resin composition, wherein the support portion is formed. Based on the total mass of the photocurable resin composition for (A) the following general formula (I);
(式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は炭素数2〜4の直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基を示す。)
(Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 represents a linear or branched alkylene group having 2 to 4 carbon atoms.)
で表されるN−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド(I)を2〜20質量%;(B)下記の一般式(II); And 2 to 20% by mass of N-hydroxyalkyl (meth) acrylamide (I) represented by the formula: (B) the following general formula (II);
(式中、R3は水素原子またはメチル基を示す。)
(Wherein, R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group)
で表される(メタ)アクリロイルモルホリン(II)を2〜20質量%;(C)(メタ)アクリロイルオキシ基を1個以上有する(メタ)アクリレート化合物を3〜30質量%;(D)2個以上のヒドロキシル基を有するポリヒドロキシ化合物を40〜90質量%;および、(E)光ラジカル重合開始剤を0.1〜5質量%;の割合で含有することを特徴とするサポート部形成用の光硬化性樹脂組成物が開示されている。 2 to 20% by mass of (meth) acryloyl morpholine (II) represented by; (C) 3 to 30% by mass of a (meth) acrylate compound having one or more (meth) acryloyloxy groups; (D) 2 40 to 90% by mass of the polyhydroxy compound having the above hydroxyl group; and (E) 0.1 to 5% by mass of the radical photopolymerization initiator (E); for forming a support portion A photocurable resin composition is disclosed.
本発明が解決しようとする課題は、水溶性モノマー、光重合開始剤、ヒドロキシ基を有しない不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物、水溶性相溶化剤を含むサポート材に比べ、インクジェット吐出性、及び、硬化後のサポート材における水除去性に優れる三次元造形用サポート材を提供することである。 The problems to be solved by the present invention are inkjet dischargeability, and a support material containing a water-soluble monomer, a photopolymerization initiator, an alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having no hydroxy group, and a water-soluble compatibilizer, and It is providing the support material for three-dimensional modeling which is excellent in the water removability in the support material after hardening.
前記課題を解決するための具体的手段には、下記の態様が含まれる。
請求項1に係る発明は、
水溶性モノマー、光重合開始剤、ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物、及び、水溶性相溶化剤を含む三次元造形用サポート材である。
The following aspects are included in the specific means for solving the said subject.
The invention according to claim 1 is
A three-dimensional shaping support material comprising a water-soluble monomer, a photopolymerization initiator, an alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group, and a water-soluble compatibilizer.
請求項2に係る発明は、
前記ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物が、ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸の炭素数1乃至8のアルキルエステル化合物である請求項1に記載の三次元造形用サポート材である。
The invention according to claim 2 is
The three-dimensional modeling support material according to claim 1, wherein the alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group is an alkyl ester compound of 1 to 8 carbon atoms of unsaturated fatty acid having one hydroxy group. is there.
請求項3に係る発明は、
前記ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物が、ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のメチル又はエチルエステル化合物である請求項2に記載の三次元造形用サポート材である。
The invention according to claim 3 is
The support material for three-dimensional structure according to claim 2, wherein the alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group is a methyl or ethyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group.
請求項4に係る発明は、
前記ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物が、リシノール酸、10−ヒドロキシ−シス−12−オクタデセン酸、オキソオクタデカン酸、10−オキソ−11−オクタデセン酸、リシネライジン酸、及び、10−ヒドロキシオクタデカン酸よりなる群から選ばれた少なくとも1種の不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物である請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の三次元造形用サポート材である。
The invention according to claim 4 is
The alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group is exemplified by ricinoleic acid, 10-hydroxy-cis-12-octadecenoic acid, oxooctadecanoic acid, 10-oxo-11-octadecenoic acid, ricineridiic acid, and 10- The support material for three-dimensional structure formation according to any one of claims 1 to 3, which is an alkyl ester compound of at least one unsaturated fatty acid selected from the group consisting of hydroxyoctadecanoic acid.
請求項5に係る発明は、
前記ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物が、リシノール酸のアルキルエステル化合物である請求項4に記載の三次元造形用サポート材である。
The invention according to claim 5 is
The support material for three-dimensional structure according to claim 4, wherein the alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group is an alkyl ester compound of ricinoleic acid.
請求項6に係る発明は、
前記水溶性モノマーが、ヒドロキシ基を有するモノマーを含む請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の三次元造形用サポート材である。
The invention according to claim 6 is
The support material for three-dimensional modeling according to any one of claims 1 to 5, wherein the water-soluble monomer comprises a monomer having a hydroxy group.
請求項7に係る発明は、
前記水溶性モノマーが、ヒドロキシアルキルアクリルアミド化合物を含む請求項6に記載の三次元造形用サポート材である。
The invention according to claim 7 is
It is a support material for three-dimensional modeling of Claim 6 in which the said water-soluble monomer contains a hydroxyalkyl acrylamide compound.
請求項8に係る発明は、
前記水溶性相溶化剤が、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル化合物である請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の三次元造形用サポート材である。
The invention according to claim 8 is
The support material for three-dimensional formation according to any one of claims 1 to 7, wherein the water-soluble compatibilizer is a polyalkylene glycol monoalkyl ether compound.
請求項9に係る発明は、
前記水溶性相溶化剤が、ジ又はトリアルキレングリコールモノアルキルエーテル化合物である請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の三次元造形用サポート材である。
The invention according to claim 9 is
The support material for three-dimensional modeling according to any one of claims 1 to 8, wherein the water-soluble compatibilizer is a di- or tri-alkylene glycol monoalkyl ether compound.
請求項10に係る発明は、
界面活性剤を更に含む請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の三次元造形用サポート材である。
The invention according to claim 10 is
It is the support material for three-dimensional shaping | molding of any one of the Claims 1-9 which further contain surfactant.
請求項11に係る発明は、
重合禁止剤を更に含む請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載の三次元造形用サポート材である。
The invention according to claim 11 is
The support material for three-dimensional modeling according to any one of claims 1 to 10, further comprising a polymerization inhibitor.
請求項12に係る発明は、
請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載の三次元造形用サポート材と、三次元造形材と、を含む、三次元造形用材料セットである。
The invention according to claim 12 is
A three-dimensional modeling material set including the three-dimensional modeling support material according to any one of claims 1 to 11 and a three-dimensional modeling material.
請求項13に係る発明は、
重合性化合物を含む三次元造形材を吐出する第1吐出部と、請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載の三次元造形用サポート材を収容し、前記サポート材を吐出する第2吐出部と、吐出した前記三次元造形材及び前記サポート材を硬化する光を照射する光照射部と、を備える三次元造形装置である。
The invention according to claim 13 is
The 1st discharge part which discharges the three-dimensional modeling material containing a polymerizable compound, The support material for three-dimensional structures of any one of Claim 1 thru | or 11 is accommodated, The said discharge apparatus which discharges the said support material It is a three-dimensional modeling apparatus provided with 2 discharge parts and the light irradiation part which irradiates the light which harden | cures the three-dimensional modeling material and the support material which were discharged.
請求項1、4又は5に係る発明によれば、水溶性モノマー、光重合開始剤、ヒドロキシ基を有しない不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物、水溶性相溶化剤を含むサポート材に比べ、インクジェット吐出性、及び、硬化後のサポート材における水除去性に優れる三次元造形用サポート材が提供される。
請求項2に係る発明によれば、前記ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物が、ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸の炭素数9以上のアルキルエステル化合物である場合に比べ、硬化後のサポート材における水除去性により優れる三次元造形用サポート材が提供される。
請求項3に係る発明によれば、前記ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物が、ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸の炭素数3乃至8のアルキルエステル化合物である場合に比べ、硬化後のサポート材における水除去性により優れる三次元造形用サポート材が提供される。
請求項6に係る発明によれば、前記水溶性モノマーが、カルボキシ基を有するモノマーである場合に比べ、インクジェット吐出安定性により優れる三次元造形用サポート材が提供される。
請求項7に係る発明によれば、前記水溶性モノマーが、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物である場合に比べ、硬化後のサポート材における水除去性により優れる三次元造形用サポート材が提供される。
請求項8に係る発明によれば、前記水溶性相溶化剤が、水溶性セルロース化合物である場合に比べ、硬化後のサポート材における水除去性により優れる三次元造形用サポート材が提供される。
請求項9に係る発明によれば、前記水溶性相溶化剤が、テトラ以上のポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル化合物である場合に比べ、硬化後のサポート材における水除去性により優れる三次元造形用サポート材が提供される。
請求項10に係る発明によれば、水溶性モノマー、光重合開始剤、ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物、及び、水溶性相溶化剤をのみを含む場合に比べ、インクジェット吐出性、及び、硬化後のサポート材における水除去性により優れる三次元造形用サポート材が提供される。
請求項11に係る発明によれば、水溶性モノマー、光重合開始剤、ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物、及び、水溶性相溶化剤をのみを含む場合に比べ、インクジェット吐出性、及び、硬化後のサポート材における水除去性により優れる三次元造形用サポート材が提供される。
請求項12に係る発明によれば、水溶性モノマー、光重合開始剤、ヒドロキシ基を有しない不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物、水溶性相溶化剤を含むサポート材を用いる場合に比べ、サポート材のインクジェット吐出性、及び、硬化後のサポート材における水除去性に優れる三次元造形用材料セットが提供される。
請求項13に係る発明によれば、水溶性モノマー、光重合開始剤、ヒドロキシ基を有しない不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物、水溶性相溶化剤を含むサポート材を用いる場合に比べ、サポート材のインクジェット吐出性、及び、硬化後のサポート材における水除去性に優れる三次元造形装置が提供される。
According to the invention as set forth in claim 1, 4 or 5, ink jet discharge is carried out as compared with a support material containing a water soluble monomer, a photo polymerization initiator, an alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having no hydroxy group, and a water soluble compatibilizer. The support material for three-dimensional shaping | molding which is excellent in the property and the water removability in the support material after hardening is provided.
According to the invention of claim 2, the alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group is an alkyl ester compound having 9 or more carbon atoms of unsaturated fatty acid having one hydroxy group, Provided is a support material for three-dimensional shaping which is more excellent in the water removability of the support material after curing.
According to the third aspect of the present invention, the alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group is an alkyl ester compound having 3 to 8 carbon atoms of unsaturated fatty acid having one hydroxy group. The support material for three-dimensional shaping | molding which is excellent by the water removability in the support material after hardening is provided.
According to the invention which concerns on Claim 6, compared with the case where the said water-soluble monomer is a monomer which has a carboxy group, the support material for three-dimensional shaping | molding which is excellent by inkjet discharge stability is provided.
The invention according to claim 7 provides a support material for three-dimensional shaping that is more excellent in water removability in the support material after curing compared to the case where the water-soluble monomer is a (meth) acrylate compound having a hydroxy group. Be done.
According to the invention which concerns on Claim 8, the support material for three-dimensional shaping | molding which is excellent by the water removability in the support material after hardening is provided compared with the case where the said water-soluble compatibilizer is a water-soluble cellulose compound.
According to the invention as set forth in claim 9, the support for three-dimensional shaping which is more excellent in the water removability in the support material after curing as compared with the case where the water soluble compatibilizer is a tetra- or higher polyalkylene glycol monoalkyl ether compound. The material is provided.
According to the invention as set forth in claim 10, the ink jet discharge is carried out as compared with the case of containing only a water soluble monomer, a photo polymerization initiator, an alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group, and a water soluble compatibilizer. The support material for three-dimensional shaping | molding which is excellent by the property and the water removability in the support material after hardening is provided.
According to the invention as set forth in claim 11, the ink jet discharge as compared with the case of containing only a water soluble monomer, a photo polymerization initiator, an alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group, and a water soluble compatibilizer The support material for three-dimensional shaping | molding which is excellent by the property and the water removability in the support material after hardening is provided.
According to the invention of claim 12, compared to the case of using a support material containing a water-soluble monomer, a photopolymerization initiator, an alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having no hydroxyl group, and a water-soluble compatibilizer, A material set for three-dimensional modeling that is excellent in inkjet dischargeability and water removability in a cured support material is provided.
According to the invention of claim 13, compared to the case of using a support material containing a water-soluble monomer, a photopolymerization initiator, an alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having no hydroxy group, and a water-soluble compatibilizer, There is provided a three-dimensional modeling apparatus which is excellent in ink jet dischargeability and water removability in a cured support material.
以下、本発明の一例である実施形態について説明する。
なお、実質的に同一の機能を有する部材には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明は適宜省略する場合がある。
また、本明細書において、「(メタ)アクリル」は、アクリル及びメタクリルの両方を包含する概念で用いられる語であり、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートの両方を包含する概念として用いられる語である。
Hereinafter, an embodiment which is an example of the present invention will be described.
In addition, the same code | symbol may be provided to the member which has a substantially the same function through all the drawings, and the overlapping description may be abbreviate | omitted suitably.
Also, in the present specification, “(meth) acrylic” is a term used in a concept including both acrylic and methacrylic, and “(meth) acrylate” is used as a concept including both acrylate and methacrylate. Is a word that
(三次元造形用サポート材)
本実施形態に係る三次元造形用サポート材は、水溶性モノマー、光重合開始剤、ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物、及び、水溶性相溶化剤を含む。
(Support material for 3D modeling)
The three-dimensional shaping support material according to the present embodiment includes a water-soluble monomer, a photopolymerization initiator, an alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group, and a water-soluble compatibilizer.
本発明者らが詳細な検討を行った結果、三次元造形に用いられる従来の光硬化型のサポート材を用いた場合、モノマーの重合で生成したポリマーと非反応性の成分とが相溶することにより明確な海島構造を形成せず、生成したポリマーと非反応性成分の混合物の粘度が高く、水への拡散速度が遅くなるため溶解しにくく、水除去性が十分でない場合があることを見出した。 As a result of detailed investigations by the present inventors, when a conventional photo-curing type support material used for three-dimensional modeling is used, the non-reactive component and the polymer produced by the polymerization of the monomer become compatible. It does not form a clear sea-island structure, the viscosity of the mixture of the polymer and the non-reactive component is high, and the diffusion rate to water is slow, so it is difficult to dissolve and water removability may not be sufficient. I found it.
これに対して、本実施形態に係る三次元造形用サポート材は、上記構成により、インクジェット吐出性、及び、硬化後のサポート材における水除去性に優れる。その理由は、定かではないが、以下に示すように推測される。
ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物を含むことにより、モノマーの重合で生成したポリマーと非反応性の成分との相分離をより進行して、海島構造を形成して除去しやすくなるとともに、除去時に水への油性成分の分散をより促進するため、硬化後のサポート材における水除去性に優れる三次元造形用サポート材が得られると考えられる。
また、本実施形態に係る三次元造形用サポート材を用いることにより、ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物、及び、水溶性相溶化剤が協奏的に作用し、インクジェット吐出安定性にも優れると考えられる。
以下、本実施形態に係る三次元造形用サポート材の詳細について説明する。
On the other hand, the support material for three-dimensional modeling which concerns on this embodiment is excellent in the inkjet discharge property and the water removability in the support material after hardening by the said structure. The reason is not clear, but is presumed as follows.
By including the alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group, the phase separation between the polymer formed by the polymerization of the monomer and the non-reactive component can be further advanced to form a sea-island structure, which is easy to remove. In addition, in order to promote the dispersion of the oily component in water at the time of removal, it is considered that a three-dimensional shaping support material excellent in water removability in the support material after curing is obtained.
In addition, by using the support material for three-dimensional modeling according to the present embodiment, the alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group and the water-soluble compatibilizer act in concert to achieve inkjet discharge stability. Is considered to be excellent.
Hereinafter, the detail of the support material for three-dimensional modeling which concerns on this embodiment is demonstrated.
<ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物>
本実施形態に係る三次元造形用サポート材は、ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物を含む。
前記ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物は、硬化後のサポート材における水除去性、及び、インクジェット吐出安定性の観点から、ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸の炭素数1乃至20のアルキルエステル化合物であることが好ましく、ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸の炭素数1乃至8のアルキルエステル化合物であることがより好ましく、ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のメチル又はエチルエステル化合物であることが更に好ましい。
<Alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group>
The support material for three-dimensional shaping according to the present embodiment includes an alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group.
The alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group has 1 to 5 carbon atoms of unsaturated fatty acid having one hydroxy group from the viewpoint of water removability in the support material after curing and ink jet ejection stability. It is preferably an alkyl ester compound of 20, more preferably an alkyl ester compound of 1 to 8 carbon atoms of unsaturated fatty acid having one hydroxy group, and methyl or ethyl of unsaturated fatty acid having one hydroxy group More preferably, it is an ester compound.
また、前記ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物は、硬化後のサポート材における水除去性、及び、インクジェット吐出安定性の観点から、リシノール酸、10−ヒドロキシ−シス−12−オクタデセン酸、オキソオクタデカン酸、10−オキソ−11−オクタデセン酸、リシネライジン酸、及び、10−ヒドロキシオクタデカン酸よりなる群から選ばれた少なくとも1種の不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物であることが好ましく、リシノール酸のアルキルエステル化合物であることがより好ましく、リシノール酸の炭素数1乃至8のアルキルエステル化合物であることが更に好ましく、リシノール酸のメチル又はエチルエステル化合物であることが特に好ましい。 The alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group is preferably ricinoleic acid or 10-hydroxy-cis-12-octadecene from the viewpoint of water removability in the support material after curing and ink jet ejection stability. It is preferable that it is an alkyl ester compound of at least one unsaturated fatty acid selected from the group consisting of an acid, oxooctadecanoic acid, 10-oxo-11-octadecenoic acid, ricyneradinic acid, and 10-hydroxyoctadecanoic acid, and ricinol An alkyl ester compound of an acid is more preferable, an alkyl ester compound having 1 to 8 carbon atoms of ricinoleic acid is further preferable, and a methyl or ethyl ester compound of ricinoleic acid is particularly preferable.
前記ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物として具体的には、例えば、リシノール酸メチル、リシノール酸エチル、リシノール酸n−プロピル、リシノール酸イソプロピル、リシノール酸n−ブチル、リシノール酸n−ヘキシル、リシノール酸n−オクチル、10−ヒドロキシ−シス−12−オクタデセン酸メチル、10−ヒドロキシ−シス−12−オクタデセン酸エチル、オキソオクタデカン酸メチル、オキソオクタデカン酸エチル、10−オキソ−11−オクタデセン酸メチル、10−オキソ−11−オクタデセン酸エチル、リシネライジン酸メチル、リシネライジン酸エチル、10−ヒドロキシオクタデカン酸メチル、10−ヒドロキシオクタデカン酸エチル等が挙げられる。 Specific examples of the alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group include methyl ricinoleate, ethyl ricinoleate, n-propyl ricinoleate, isopropyl ricinoleate, n-butyl ricinoleate, and ricinoleic acid Hexyl, n-octyl ricinoleate, methyl 10-hydroxy-cis-12-octadecenoate, ethyl 10-hydroxy-cis-12-octadecenoate, methyl oxooctadecanoate, ethyl oxooctadecanoate, 10-oxo-11-octadecenoate Examples thereof include methyl, ethyl 10-oxo-11-octadecenoate, methyl ricineraidinate, ethyl ricineraidinate, methyl 10-hydroxyoctadecanoate, ethyl 10-hydroxyoctadecanoate and the like.
本実施形態に係る三次元造形用サポート材は、ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物を、1種単独で含んでいても、2種以上含んでいてもよい。
本実施形態に係る三次元造形用サポート材におけるヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物の含有量は、硬化後のサポート材における水除去性、及び、インクジェット吐出安定性の観点から、三次元造形用サポート材の全質量に対し、10質量%以上60質量%以下であることが好ましく、15質量%以上55質量%以下であることがより好ましく、20質量%以上45質量%以下であることが特に好ましい。
The support material for three-dimensional modeling according to the present embodiment may contain one kind of alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group, or may contain two or more kinds.
The content of the alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group in the support material for three-dimensional modeling according to the present embodiment is from the viewpoint of water removability in the support material after curing and inkjet discharge stability. It is preferably 10 mass% or more and 60 mass% or less, more preferably 15 mass% or more and 55 mass% or less, and more preferably 20 mass% or more and 45 mass% or less with respect to the total mass of the support material for three-dimensional formation. Being particularly preferred.
<水溶性相溶化剤>
本実施形態に係る三次元造形用サポート材は、水溶性相溶化剤を含む。
水溶性相溶化剤としては、水溶性であり、かつ、エチレン性不飽和基を有しない化合物であることが好ましく、分子量1,000未満の低分子化合物であっても、分子量(重量平均分子量)が1,000以上のポリマーであってもよい。中でも、分子量100以上250未満の低分子化合物がより好ましい。またヘッドの加熱温度を考慮して、引火点は100℃以上の低分子化合物が好ましい。
本実施形態における水溶性とは、25℃の水100質量部に対する対象物質の溶解量が1質量部以上であることを意味する。
<Water-soluble compatibilizer>
The support material for three-dimensional modeling which concerns on this embodiment contains a water-soluble compatibilizer.
The water-soluble compatibilizer is preferably a compound that is water-soluble and does not have an ethylenically unsaturated group, and a low molecular weight compound having a molecular weight of less than 1,000 also has a molecular weight (weight-average molecular weight) May be 1,000 or more polymers. Among them, low molecular compounds having a molecular weight of 100 or more and less than 250 are more preferable. Also, in view of the heating temperature of the head, a low molecular weight compound having a flash point of 100 ° C. or higher is preferable.
The water solubility in the present embodiment means that the amount of the target substance dissolved in 100 parts by mass of water at 25 ° C. is 1 part by mass or more.
前記水溶性相溶化剤としては、硬化後のサポート材における水除去性、及び、インクジェット吐出安定性の観点から、ポリアルキレングリコール構造を有する化合物であることが好ましく、ポリエチレングリコール構造、及び、ポリプロピレングリコール構造よりなる群から選ばれた少なくとも1種の構造を有する化合物であることがより好ましい。
また、前記水溶性相溶化剤としては、硬化後のサポート材における水除去性の観点から、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシ基等の親水性基を有する化合物であることが好ましく、ヒドロキシ基を有する化合物であることがより好ましい。
また、前記水溶性相溶化剤は、硬化後のサポート材における水除去性の観点から、ヒドロキシ基を1又は2つ有する化合物であることが更に好ましく、ヒドロキシ基を1つ有する化合物であることが特に好ましい。
The water-soluble compatibilizer is preferably a compound having a polyalkylene glycol structure from the viewpoint of water removability in a support material after curing and inkjet discharge stability, and a polyethylene glycol structure and a polypropylene glycol More preferably, it is a compound having at least one structure selected from the group consisting of structures.
The water-soluble compatibilizer is preferably a compound having a hydrophilic group such as a hydroxy group, an amino group or a carboxy group, from the viewpoint of water removability in the support material after curing, and has a hydroxy group. It is more preferable that it is a compound.
Further, the water-soluble compatibilizer is more preferably a compound having one or two hydroxy groups from the viewpoint of water removability in the support material after curing, and is a compound having one hydroxy group. Particularly preferred.
前記水溶性相溶化剤の分子量は、硬化後のサポート材における水除去性、及び、インクジェット吐出安定性の観点から、1,000未満であることが好ましく、700以下であることがより好ましく、500以下であることが更に好ましく、120以上400以下であることが特に好ましい。 The molecular weight of the water-soluble compatibilizer is preferably less than 1,000, more preferably 700 or less, from the viewpoint of water removability in the support material after curing and inkjet discharge stability. The following is more preferable, and 120 or more and 400 or less is particularly preferable.
中でも、前記水溶性相溶化剤は、硬化後のサポート材における水除去性、及び、インクジェット吐出安定性の観点から、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル化合物であることが好ましく、ジ又はトリアルキレングリコールモノアルキルエーテル化合物であることがより好ましい。
また、前記ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル化合物におけるモノアルキルエーテルは、硬化後のサポート材における水除去性、及び、インクジェット吐出安定性の観点から、炭素数1〜8のモノアルキルエーテルであることが好ましく、炭素数1〜4のモノアルキルエーテルであることがより好ましい。
前記ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル化合物におけるポリアルキレングリコールは、硬化後のサポート材における水除去性、及び、インクジェット吐出安定性の観点から、ポリエチレングリコール又はポリプロピレングリコールであることが好ましく、ポリエチレングリコールであることがより好ましい。
また、前記ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル化合物におけるポリアルキレングリコールのアルキレンオキシ構造の繰り返し数は、硬化後のサポート材における水除去性、及び、インクジェット吐出安定性の観点から、2以上10以下であることが好ましく、2以上6以下であることがより好ましく、2以上4以下であることが更に好ましく、2又は3であることが特に好ましい。
Among them, the water-soluble compatibilizer is preferably a polyalkylene glycol monoalkyl ether compound from the viewpoint of water removability in a support material after curing and inkjet discharge stability, and di- or tri-alkylene glycol monoalkyl It is more preferable that it is an ether compound.
The monoalkyl ether in the polyalkylene glycol monoalkyl ether compound is preferably a monoalkyl ether having 1 to 8 carbon atoms from the viewpoint of water removability in the support material after curing and ink jet ejection stability. And C 1-4 monoalkyl ethers are more preferable.
The polyalkylene glycol in the polyalkylene glycol monoalkyl ether compound is preferably polyethylene glycol or polypropylene glycol from the viewpoint of water removability in a support material after curing and inkjet discharge stability, and is polyethylene glycol Is more preferred.
In addition, the repeating number of the alkyleneoxy structure of the polyalkylene glycol in the polyalkylene glycol monoalkyl ether compound is 2 or more and 10 or less from the viewpoint of water removability in the support material after curing and ink jet ejection stability. Is more preferably 2 or more and 6 or less, still more preferably 2 or more and 4 or less, and particularly preferably 2 or 3.
前記水溶性相溶化剤として具体的には、例えば、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピレンエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノベンゾイルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等が挙げられる。 Specific examples of the water-soluble compatibilizer include triethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol, diethylene glycol monoisobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoisopropylene ether, and triethylene. Glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobenzoyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether and the like can be mentioned.
本実施形態に係る三次元造形用サポート材は、水溶性相溶化剤を、1種単独で含んでいても、2種以上含んでいてもよい。
本実施形態に係る三次元造形用サポート材における水溶性相溶化剤の含有量は、硬化後のサポート材における水除去性、及び、インクジェット吐出安定性の観点から、三次元造形用サポート材の全質量に対し、10質量%以上45質量%以下であることが好ましく、15質量%以上40質量%以下であることがより好ましく、20質量%以上35質量%以下であることが特に好ましい。
The support material for three-dimensional modeling according to the present embodiment may contain the water-soluble compatibilizer singly or in combination of two or more.
The content of the water-soluble compatibilizing agent in the support material for three-dimensional formation according to the present embodiment is the entire content of the support material for three-dimensional formation from the viewpoint of water removability in the support material after curing and ink jet ejection stability. The content is preferably 10% by mass to 45% by mass, more preferably 15% by mass to 40% by mass, and particularly preferably 20% by mass to 35% by mass.
<水溶性モノマー>
本実施形態に係る三次元造形用サポート材は、水溶性モノマーを含む。
前記水溶性モノマーとして、水溶性のエチレン性不飽和化合物が好ましく挙げられる。
また、前記水溶性モノマーは、単官能モノマーであっても、多官能モノマーであってもよいが、硬化後のサポート材における水除去性の観点から、単官能モノマーであることが好ましい。
前記水溶性モノマーとしては、不飽和カルボン酸化合物、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物、及び、(メタ)アクリルアミド化合物が好ましく挙げられる。
<Water-soluble monomer>
The support material for three-dimensional modeling which concerns on this embodiment contains a water-soluble monomer.
As the water soluble monomer, a water soluble ethylenically unsaturated compound is preferably mentioned.
The water-soluble monomer may be a monofunctional monomer or a polyfunctional monomer, but is preferably a monofunctional monomer from the viewpoint of water removability in a support material after curing.
Preferred examples of the water-soluble monomer include unsaturated carboxylic acid compounds, (meth) acrylate compounds having a hydroxy group, and (meth) acrylamide compounds.
不飽和カルボン酸化合物としては、(メタ)アクリル酸等が挙げられる。
ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物としては、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールのブロックポリマーのモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
(メタ)アクリルアミド化合物としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N,N’−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N’−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド及びN−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
Examples of unsaturated carboxylic acid compounds include (meth) acrylic acid.
As a (meth) acrylate compound having a hydroxy group, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, methoxy polyethylene glycol mono (meth) Acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, methoxypolypropylene glycol mono (meth) acrylate, mono (meth) acrylate of block polymer of polyethylene glycol-polypropylene glycol, and the like can be mentioned.
Examples of (meth) acrylamide compounds include (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-propyl (meth) acrylamide, N-butyl (meth) acrylamide, N, N Examples include '-dimethyl (meth) acrylamide, N, N'-diethyl (meth) acrylamide, N-hydroxyethyl (meth) acrylamide, N-hydroxypropyl (meth) acrylamide and N-hydroxybutyl (meth) acrylamide.
前記水溶性モノマーとしては、硬化後のサポート材における水除去性、及び、インクジェット吐出安定性の観点から、ヒドロキシ基を有するモノマーを含むことが好ましく、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物及びヒドロキシ基を有する(メタ)アクリルアミド化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物を含むことがより好ましく、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリルアミド化合物を含むことが更に好ましく、ヒドロキシアルキルアクリルアミド化合物を含むことが特に好ましい。
ヒドロキシアルキルアクリルアミド化合物は、硬化後のサポート材における水除去性、及び、インクジェット吐出安定性の観点から、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−ヒドロキシプロピルアクリルアミド又はN−ヒドロキシブチルアクリルアミドであることが好ましく、N−ヒドロキシエチルアクリルアミドであることがより好ましい。
The water-soluble monomer is preferably a monomer having a hydroxy group from the viewpoint of water removability in a support material after curing and inkjet discharge stability, and a (meth) acrylate compound having a hydroxy group and a hydroxy group It is more preferable to include at least one compound selected from the group consisting of (meth) acrylamide compounds having a carbamide, more preferably including a (meth) acrylamide compound having a hydroxy group, and including a hydroxyalkyl acrylamide compound Particularly preferred.
The hydroxyalkyl acrylamide compound is preferably N-hydroxyethyl acrylamide, N-hydroxypropyl acrylamide or N-hydroxybutyl acrylamide from the viewpoint of water removability in the support material after curing and inkjet discharge stability, N More preferably, it is hydroxyethyl acrylamide.
また、本実施形態に係る三次元造形用サポート材は、水溶性モノマーとして、ヒドロキシ基を有するモノマーを、水溶性モノマーの全質量に対し、50質量%以上含むことが好ましく、80質量%以上含むことがより好ましく、90質量%以上含むことが特に好ましい。 In addition, the support material for three-dimensional modeling according to the present embodiment preferably contains, as the water-soluble monomer, 50% by mass or more, and 80% by mass or more, of the monomer having a hydroxy group based on the total mass of the water-soluble monomer. Is more preferable, and 90% by mass or more is particularly preferable.
本実施形態に係る三次元造形用サポート材は、水溶性モノマーを、1種単独で含んでいても、2種以上含んでいてもよい。
本実施形態に係る三次元造形用サポート材における水溶性モノマーの含有量は、硬化後のサポート材における水除去性、及び、インクジェット吐出安定性の観点から、三次元造形用サポート材の全質量に対し、20質量%以上55質量%以下であることが好ましく、25質量%以上45質量%以下であることがより好ましく、30質量%以上40質量%以下であることが特に好ましい。
The support material for three-dimensional modeling according to the present embodiment may contain the water-soluble monomer singly or in combination of two or more.
The content of the water-soluble monomer in the support material for three-dimensional formation according to the present embodiment is the total mass of the support material for three-dimensional formation from the viewpoint of water removability in the support material after curing and ink jet ejection stability. In contrast, the content is preferably 20% by mass to 55% by mass, more preferably 25% by mass to 45% by mass, and particularly preferably 30% by mass to 40% by mass.
<光重合開始剤>
本実施形態に係る三次元造形用サポート材は、光重合開始剤を含む。
光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤が好ましい。
光ラジカル重合開始剤としては、例えば、芳香族ケトン類、アシルフォスフィンオキサイド化合物、芳香族オニウム塩化合物、有機過酸化物、チオ化合物(チオキサントン化合物、チオフェニル基含有化合物等)、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物、アルキルアミン化合物等が挙げられる。
<Photoinitiator>
The support material for three-dimensional modeling which concerns on this embodiment contains a photoinitiator.
As a photoinitiator, a radical photopolymerization initiator is preferable.
As a radical photopolymerization initiator, for example, aromatic ketones, acyl phosphine oxide compounds, aromatic onium salt compounds, organic peroxides, thio compounds (thioxanthone compounds, thiophenyl group-containing compounds, etc.), hexaarylbiimidazole compounds And keto oxime ester compounds, borate compounds, azinium compounds, metallocene compounds, active ester compounds, compounds having a carbon halogen bond, alkylamine compounds and the like.
光ラジカル重合開始剤として具体例には、例えば、アセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、キサントン、フルオレノン、べンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、3−メチルアセトフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−プロパン−1−オン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2,4−ジエチルチオキサントン、及び、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド等の周知の光重合開始剤が挙げられる。
中でも、硬化性の観点から、芳香族ケトン類を含むことが好ましく、芳香族ケトン類、及び、チオキサントン化合物を含むことがより好ましい。
Specific examples of the photoradical polymerization initiator include, for example, acetophenone, acetophenone benzyl ketal, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2-dimethoxy-2-phenyl acetophenone, xanthone, fluorenone, benzaldehyde, fluorene, anthraquinone, tri Phenylamine, carbazole, 3-methylacetophenone, 4-chlorobenzophenone, 4,4'-dimethoxybenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, Michler's ketone, benzoin propyl ether, benzoin ethyl ether, benzyldimethyl ketal, 1- (4- (4-) Isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, thioxanthone, di- Tylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propan-1-one, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl)- Phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethyl benzoyl diphenyl phosphine oxide, 2,4-diethyl thioxanthone, and bis (2,6-dimethoxy benzoyl) -2,4,4-trimethylpentyl phosphine oxide Well-known photoinitiators are mentioned.
Among them, from the viewpoint of curability, it is preferable to contain an aromatic ketone, and it is more preferable to contain an aromatic ketone and a thioxanthone compound.
本実施形態に係る三次元造形用サポート材は、光重合開始剤を、1種単独で含んでいても、2種以上含んでいてもよい。
本実施形態に係る三次元造形用サポート材における光重合開始剤の含有量は、硬化性の観点から、三次元造形用サポート材の全質量に対し、1質量%以上10質量%以下であることが好ましく、2質量%以上5質量%以下であることがより好ましい。
The support material for three-dimensional modeling according to the present embodiment may contain a single type of photopolymerization initiator or may contain two or more types of photopolymerization initiators.
From the viewpoint of curability, the content of the photopolymerization initiator in the support material for three-dimensional formation according to the present embodiment is 1 mass% or more and 10 mass% or less with respect to the total mass of the support material for three-dimensional formation Is preferable, and 2 to 5% by mass is more preferable.
<界面活性剤>
本実施形態に係る三次元造形用サポート材は、硬化後のサポート材における水除去性、及び、インクジェット吐出安定性の観点から、界面活性剤を更に含むことが好ましい。
界面活性剤としては、例えば、シリコーン系界面活性剤、アクリル系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤等の周知の界面活性剤が挙げられる。
<Surfactant>
It is preferable that the support material for three-dimensional modeling which concerns on this embodiment further contains surfactant from a viewpoint of water removability in the support material after hardening, and inkjet discharge stability.
As the surfactant, for example, silicone surfactants, acrylic surfactants, cationic surfactants, anionic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric surfactants, fluorine surfactants, etc. Well-known surfactant is mentioned.
本実施形態に係る三次元造形用サポート材は、界面活性剤を、1種単独で含んでいても、2種以上含んでいてもよい。
本実施形態に係る三次元造形用サポート材における界面活性剤の含有量は、硬化後のサポート材における水除去性、及び、インクジェット吐出安定性の観点から、三次元造形用サポート材の全質量に対し、0.05質量%以上2質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上1質量%以下であることがより好ましい。
The support material for three-dimensional modeling according to the present embodiment may contain one surfactant alone or two or more surfactants.
The content of the surfactant in the support material for three-dimensional formation according to the present embodiment is the total mass of the support material for three-dimensional formation from the viewpoint of water removability in the support material after curing and inkjet discharge stability. In contrast, the content is preferably 0.05% by mass or more and 2% by mass or less, and more preferably 0.1% by mass or more and 1% by mass or less.
<重合禁止剤>
本実施形態に係る三次元造形用サポート材は、硬化後のサポート材における水除去性、及び、インクジェット吐出安定性の観点から、重合禁止剤を更に含むことが好ましい。
重合禁止剤としては、例えば、フェノール系重合禁止剤(例えば、p−メトキシフェノール、クレゾール、t−ブチルカテコール、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシトルエン、2,2'−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2'−メチレンビス(4−エチル−6−ブチルフェノール)、4,4'−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)等)、ヒンダードアミン、ヒドロキノンモノメチルエーテル(MEHQ)、ヒドロキノン等の周知の重合禁止剤が挙げられる。
<Polymerization inhibitor>
It is preferable that the support material for three-dimensional modeling which concerns on this embodiment further contains a polymerization inhibitor from the viewpoint of the water removability in the support material after hardening, and inkjet discharge stability.
Examples of the polymerization inhibitor include phenolic polymerization inhibitors (for example, p-methoxyphenol, cresol, t-butyl catechol, 3,5-di-t-butyl-4-hydroxytoluene, 2,2′-methylene bis ( 4-Methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-butylphenol), 4,4'-thiobis (3-methyl-6-t-butylphenol), etc.), hindered amines, hydroquinones Well-known polymerization inhibitors such as monomethyl ether (MEHQ), hydroquinone and the like can be mentioned.
本実施形態に係る三次元造形用サポート材は、重合禁止剤を、1種単独で含んでいても、2種以上含んでいてもよい。
本実施形態に係る三次元造形用サポート材における重合禁止剤の含有量は、硬化後のサポート材における水除去性、及び、インクジェット吐出安定性の観点から、三次元造形用サポート材の全質量に対し、0.1質量%以上1質量%以下であることが好ましく、0.2質量%以上0.8質量%以下であることがより好ましい。
The support material for three-dimensional modeling according to the present embodiment may contain the polymerization inhibitor singly or in combination of two or more.
The content of the polymerization inhibitor in the support material for three-dimensional formation according to the present embodiment is the total mass of the support material for three-dimensional formation from the viewpoint of water removability in the support material after curing and ink jet ejection stability. In contrast, the content is preferably 0.1% by mass or more and 1% by mass or less, and more preferably 0.2% by mass or more and 0.8% by mass or less.
<その他の添加剤>
本実施形態に係る三次元造形用サポート材は、その他の添加剤を更に含んでいてもよい。その他の添加剤としては、公知の添加剤を用いることができ、例えば、着色剤、溶剤、増感剤、定着剤、防黴剤、防腐剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、キレート剤、増粘剤、分散剤、重合促進剤、浸透促進剤、湿潤剤(保湿剤)等の周知の添加剤が挙げられる。
<Other additives>
The support material for three-dimensional modeling according to the present embodiment may further include other additives. As other additives, known additives can be used. For example, colorants, solvents, sensitizers, fixing agents, fungicides, preservatives, antioxidants, ultraviolet absorbers, chelating agents, Well-known additives such as thickeners, dispersants, polymerization accelerators, penetration enhancers, wetting agents (humectants) and the like can be mentioned.
<三次元造形用サポート材の特性>
本実施形態に係る三次元造形用サポート材の表面張力は、20mN/m以上40mN/m以下の範囲が好ましく挙げられる。また、三次元造形材とサポート材とが硬化前に液体同士で隣接した際に表面張力差による液の移動を抑制する観点で、使用する三次元造形材の表面張力と本実施形態に係る三次元造形用サポート材の表面張力との絶対値の差は、2mN/m以下が好ましく、1mN/m以下がより好ましい。
なお、三次元造形用サポート材及び後述する三次元造形材の表面張力は、ウイルヘルミー型表面張力計(協和界面科学(株)製)を用い、23℃、55%RHの環境において測定した値である。
<Characteristics of support material for 3D modeling>
The surface tension of the support material for three-dimensional modeling according to the present embodiment is preferably in the range of 20 mN / m to 40 mN / m. In addition, in view of suppressing the movement of the liquid due to the surface tension difference when the three-dimensional modeling material and the support material are adjacent to each other before curing, the surface tension of the three-dimensional modeling material used and the third order according to the present embodiment 2 mN / m or less is preferable and, as for the difference of the absolute value with the surface tension of the support material for original modeling, 1 mN / m or less is more preferable.
In addition, the surface tension of the support material for three-dimensional modeling and the three-dimensional modeling material to be described later is a value measured in an environment of 23 ° C. and 55% RH using a Wilhelmy-type surface tension meter (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). is there.
本実施形態に係る三次元造形用サポート材の粘度は、30mPa・s以上50mPa・s以下の範囲が好ましく挙げられる。
ここで、三次元造形用サポート材及び後述する三次元造形材の粘度は、レオマット115(Contraves社製)を測定装置として用いて、測定温度は23℃、せん断速度は1,400s−1の条件で測定した値である。
The viscosity of the support material for three-dimensional modeling according to the present embodiment is preferably in the range of 30 mPa · s to 50 mPa · s.
Here, the viscosity of the support material for three-dimensional formation and the three-dimensional formation material to be described later is measured using a rheomat 115 (manufactured by Contraves) as a measuring device, the measurement temperature is 23 ° C., and the shear rate is 1,400 s −1 . It is the value measured by.
(三次元造形用材料セット)
本実施形態に係る三次元造形用材料セットは、本実施形態に係る三次元造形用サポート材と、造形インクと、を含む。
(Material set for 3D modeling)
The material set for three-dimensional formation according to the present embodiment includes the support material for three-dimensional formation according to the present embodiment, and a formation ink.
<三次元造形材(モデル材)>
本実施形態に用いられる三次元造形材は、特に制限はないが、1液硬化型の三次元造形材であっても、2液硬化型の三次元造形材であってもよいが、ラジカル重合性の三次元造形材であることが好ましく、重合性化合物を含むことがより好ましく、重合性化合物、及び、光重合開始剤を含むことが特に好ましい。
また、本実施形態に用いられる三次元造形材は、重合禁止剤、界面活性剤等のその他添加剤を含んでもよい。
<Three-dimensional modeling material (model material)>
Although the three-dimensional modeling material used in the present embodiment is not particularly limited, it may be a one-component curing three-dimensional modeling material or a two-component curing three-dimensional modeling material, but radical polymerization It is preferable that it is a three-dimensional modeling material, more preferably containing a polymerizable compound, and particularly preferably containing a polymerizable compound and a photopolymerization initiator.
In addition, the three-dimensional modeling material used in the present embodiment may contain other additives such as a polymerization inhibitor and a surfactant.
−重合性化合物−
三次元造形材に用いられる重合性化合物は、特に制限はないが、エチレン性不飽和化合物であることが好ましい。
エチレン性不飽和化合物としては、エチレン性不飽和結合を有する化合物であれば、特に制限はなく、単官能エチレン性不飽和化合物であっても、多官能エチレン性不飽和化合物であってもよい。
中でも、本実施形態に用いられる三次元造形材は、エチレン性不飽和化合物として、ウレタン(メタ)アクリレートを含むことが好ましい。
-Polymerizable compound-
The polymerizable compound used for the three-dimensional modeling material is not particularly limited, but is preferably an ethylenically unsaturated compound.
The ethylenically unsaturated compound is not particularly limited as long as it is a compound having an ethylenically unsaturated bond, and may be a monofunctional ethylenically unsaturated compound or a polyfunctional ethylenically unsaturated compound.
Among them, the three-dimensional modeling material used in the present embodiment preferably contains urethane (meth) acrylate as the ethylenically unsaturated compound.
−ウレタン(メタ)アクリレート−
ウレタン(メタ)アクリレートは、ウレタン構造と2個以上の(メタ)アクリロイル基を一分子内に有する化合物である。ウレタン(メタ)アクリレートは、モノマーであってもよし、オリゴマーであってもよいが、オリゴマーであることがよい。
なお、本明細書において、(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートの双方を意味する。また、(メタ)アクリロイルとは、アクリロイル基及びメタクリロイル基の双方を意味する。
-Urethane (meth) acrylate-
The urethane (meth) acrylate is a compound having a urethane structure and two or more (meth) acryloyl groups in one molecule. The urethane (meth) acrylate may be a monomer or an oligomer, but may be an oligomer.
In the present specification, (meth) acrylate means both acrylate and methacrylate. Also, (meth) acryloyl means both an acryloyl group and a methacryloyl group.
ウレタン(メタ)アクリレートの官能数((メタ)アクリロイル基の数)は、2以上20以下(好ましくは2以上15以下)がよい。 The functional number (number of (meth) acryloyl groups) of urethane (meth) acrylate is preferably 2 or more and 20 or less (preferably 2 or more and 15 or less).
ウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、ポリイソシアネート化合物と、ポリオール化合物と、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとを用いた反応生成物が挙げられる。具体的には、ウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、ポリイソシアネート化合物及びポリオール化合物を反応させたプレポリマーであって、末端にイソシアネート基を有するプレポリマーと、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとの反応生成物が挙げられる。また、ウレタン(メタ)アクリレートとしては、ポリイソシアネート化合物と、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとの反応生成物が挙げられる。 As urethane (meth) acrylate, the reaction product using a polyisocyanate compound, a polyol compound, and a hydroxyl group containing (meth) acrylate is mentioned, for example. Specifically, the urethane (meth) acrylate is, for example, a prepolymer obtained by reacting a polyisocyanate compound and a polyol compound, and having a prepolymer having an isocyanate group at an end, and a hydroxy group-containing (meth) acrylate. Reaction products are mentioned. Moreover, as urethane (meth) acrylate, the reaction product of a polyisocyanate compound and a hydroxyl group containing (meth) acrylate is mentioned.
・ポリイソシアネート化合物
ポリイソシアネート化合物としては、例えば、鎖状飽和炭化水素イソシアネート、環状飽和炭化水素イソシアネート、芳香族ポリイソシアネート等が挙げられる。これら中でも、ポリイソシアネート化合物は、近紫外領域に光吸収帯を持たない鎖状飽和炭化水素イソシアネート、近紫外領域に光吸収帯を持たない環状飽和炭化水素イソシアネートが好ましい。
鎖状飽和炭化水素イソシアネートとしては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。
環状飽和炭化水素イソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、水添キシレンジイソシアネート、水添トルエンジイソシアネート等が挙げられる。
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、1,3−キシリレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアネート、6−イソプロピル−1,3−フェニルジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート等が挙げられる。
Polyisocyanate Compound Examples of the polyisocyanate compound include linear saturated hydrocarbon isocyanate, cyclic saturated hydrocarbon isocyanate, and aromatic polyisocyanate. Among these, the polyisocyanate compound is preferably a chain-like saturated hydrocarbon isocyanate having no light absorption band in the near ultraviolet region, or a cyclic saturated hydrocarbon isocyanate having no light absorption band in the near ultraviolet region.
Examples of linear saturated hydrocarbon isocyanates include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate and the like.
Examples of cyclic saturated hydrocarbon isocyanates include isophorone diisocyanate, norbornane diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, methylenebis (4-cyclohexylisocyanate), hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated xylene diisocyanate, hydrogenated toluene diisocyanate and the like.
Examples of the aromatic polyisocyanate include 2,4-tolylene diisocyanate, 1,3-xylylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-diisocyanate, 6-isopropyl-1, 3-phenyl diisocyanate, 1, 5- naphthalene diisocyanate etc. are mentioned.
・ポリオール化合物
ポリオール化合物としては、例えば、ジオール、多価アルコール等が挙げられる。
ジオールとしては、例えば、アルキレングリコール(例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,3,5−トリメチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−1,6−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,16−ヘキサデカンジオール、1,2−ジメチロールシクロヘキサン、1,3−ジメチロールシクロヘキサン、1,4−ジメチロールシクロヘキサン等)等が挙げられる。
多価アルコールとしては、例えば、ヒドロキシル基を3個以上含有するアルキレン多価アルコール(例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,4−ブタントリオール、エリスリトール、ソルビトール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、マンニトール等)が挙げられる。
-Polyol compound As a polyol compound, diol, polyhydric alcohol, etc. are mentioned, for example.
As the diol, for example, alkylene glycol (eg, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol) Butanediol, 1,5-pentanediol, 2-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,3,5-trimethyl-1,5-pentanediol 1,6-hexanediol, 2-ethyl-1,6-hexanediol, 2,2,4-trimethyl-1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1, 10-decanediol, 1,12-dodecanediol, 1,14-tetradecanediol, 1,16-hexadecanedio Le, 1,2-dimethylolcyclohexane, 1,3-dimethylolcyclohexane, 1,4-dimethylolcyclohexane, etc.) and the like.
As polyhydric alcohols, for example, alkylene polyhydric alcohols containing three or more hydroxyl groups (for example, glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol Erythritol, sorbitol, pentaerythritol, dipentaerythritol, mannitol and the like).
ポリオール化合物としては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール等も挙げられる。 As a polyol compound, a polyether polyol, polyester polyol, a polycarbonate polyol etc. are also mentioned, for example.
ポリエーテルポリオールとしては、例えば、多価アルコールの多量体、多価アルコールとアルキレンオキサイドとの付加物、アルキレンオキサイドの開環重合体等が挙げられる。
ここで、多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,2−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,8−デカンジオール、オクタデカンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ヘキサントリオール等が挙げられる。
アルキレンオキサイドとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、エピクロルヒドリン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
Examples of polyether polyols include multimers of polyhydric alcohols, adducts of polyhydric alcohols and alkylene oxides, and ring-opening polymers of alkylene oxides.
Here, as polyhydric alcohols, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 1, 2-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 1,8-octanediol 1,9-nonanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 1,8-decanediol, octadecanediol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, hexanetriol and the like.
Examples of the alkylene oxide include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, epichlorohydrin, tetrahydrofuran and the like.
ポリエステルポリオールとしては、例えば、多価アルコールと二塩基酸との反応生成物、環状エステル化合物の開環重合体等が挙げられる。
ここで、多価アルコールとしては、例えば、ポリエーテルポリオールの説明で例示した多価アルコールが挙げられる。
二塩基酸としては、例えば、カルボン酸(例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、マレイン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等)、カルボン酸の無水物等が挙げられる。
環状エステル化合物としては、例えば、ε−カプロラクトン、β−メチル−δ−バレロラクトン等が挙げられる。
Examples of polyester polyols include reaction products of polyhydric alcohols and dibasic acids, ring-opening polymers of cyclic ester compounds, and the like.
Here, as the polyhydric alcohol, for example, the polyhydric alcohol exemplified in the description of the polyether polyol can be mentioned.
Examples of dibasic acids include carboxylic acids (eg, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dimer acid, maleic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, etc.), anhydrides of carboxylic acids, and the like.
Examples of cyclic ester compounds include ε-caprolactone and β-methyl-δ-valerolactone.
ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、グリコールとアルキレンカーボネートとの反応生成物、グリコールとジアリールカーボネートとの反応生成物、グリコールとジアルキルカーボネートとの反応生成物等が挙げられる。
ここで、アルキレンカーボネートとしては、例えば、エチレンカーボネート、1,2−プロピレンカーボネート、1,2−ブチレンカーボネート等が挙げられる。ジアリールカーボネートとしては、例えば、ジフェニルカーボネート、4−メチルジフェニルカーボネート、4−エチルジフェニルカーボネート、4−プロピルジフェニルカーボネート、4,4’−ジメチルジフェニルカーボネート、2−トリル−4−トリルカーボネート、4,4’−ジエチルジフェニルカーボネート、4,4’−ジプロピルジフェニルカーボネート、フェニルトルイルカーボネート、ビスクロロフェニルカーボネート、フェニルクロロフェニルカーボネート、フェニルナフチルカーボネート、ジナフチルカーボネート等が挙げられる。
ジアルキルカーボネートとしては、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−n−プロピルカーボネート、ジイソプロピルカーボネート、ジ−n−ブチルカーボネート、ジイソブチルカーボネート、ジ−t−ブチルカーボネート、ジ−n−アミルカーボネート、ジイソアミルカーボネート等が挙げられる。
Examples of polycarbonate polyols include reaction products of glycols and alkylene carbonates, reaction products of glycols and diaryl carbonates, and reaction products of glycols and dialkyl carbonates.
Here, as an alkylene carbonate, ethylene carbonate, a 1, 2- propylene carbonate, a 1, 2- butylene carbonate etc. are mentioned, for example. Examples of diaryl carbonates include diphenyl carbonate, 4-methyl diphenyl carbonate, 4-ethyl diphenyl carbonate, 4-propyl diphenyl carbonate, 4,4'-dimethyl diphenyl carbonate, 2-tolyl-4-tolyl carbonate, 4,4 '. Diethyldiethyl carbonate, 4,4'-dipropyl diphenyl carbonate, phenyl toluyl carbonate, bischlorophenyl carbonate, phenylchlorophenyl carbonate, phenyl naphthyl carbonate, dinaphthyl carbonate and the like.
As a dialkyl carbonate, for example, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, diisopropyl carbonate, di-n-butyl carbonate, diisobutyl carbonate, di-t-butyl carbonate, di-n-amyl carbonate, diisoamyl carbonate Etc.
・ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート
ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等が挙げられる。ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、グリシジル基含有化合物(例えばアルキルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリシジル(メタ)アクリレート等)と(メタ)アクリル酸との付加物も挙げられる。
· Hydroxy group-containing (meth) acrylate As the hydroxy group-containing (meth) acrylate, for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxy -3- phenoxy propyl (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, trimethylol propane di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, etc. are mentioned. Examples of the hydroxy group-containing (meth) acrylate also include adducts of glycidyl group-containing compounds (eg, alkyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, glycidyl (meth) acrylate, etc.) with (meth) acrylic acid.
−ウレタン(メタ)アクリレート重量平均分子量−
ウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量としては、500以上5,000以下が好ましく、1,000以上3,000以下がより好ましい。
ウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量は、ポリスチレンを標準物質としたゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定される値である。
-Urethane (meth) acrylate weight average molecular weight-
As a weight average molecular weight of urethane (meth) acrylate, 500 or more and 5,000 or less are preferable, and 1,000 or more and 3,000 or less are more preferable.
The weight average molecular weight of the urethane (meth) acrylate is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard substance.
−他のエチレン性不飽和化合物−
他のエチレン性不飽和化合物としては、N−ビニル基、ビニルエーテル基及び(メタ)アクリロイル基よりなる群から選ばれた少なくとも1種の基を有するエチレン性不飽和化合物が挙げられる。
-Other ethylenically unsaturated compounds-
Other ethylenically unsaturated compounds include ethylenically unsaturated compounds having at least one group selected from the group consisting of N-vinyl group, vinyl ether group and (meth) acryloyl group.
具体的には、他のエチレン性不飽和化合物としては、例えば、(メタ)アクリレート(単官能の(メタ)アクリレート、多官能の(メタ)アクリレート)等が挙げられる。 Specifically, examples of other ethylenically unsaturated compounds include (meth) acrylates (monofunctional (meth) acrylates, polyfunctional (meth) acrylates) and the like.
単官能の(メタ)アクリレートとしては、例えば、直鎖状、分岐状、又は環状のアルキル(メタ)アクリレート、水酸基を有する(メタ)アクリレート、複素環を有する(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド化合物等が挙げられる。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−t−シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
水酸基を有する(メタ)アクリレートとしては、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールのブロックポリマーのモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
複素環を有する(メタ)アクリレートとしては、例えばテトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、4−(メタ)アクリロイルオキシメチル−2−メチル−2−エチル−1,3−ジオキソラン、4−(メタ)アクリロイルオキシメチル−2−シクロヘキシル−1,3−ジオキソラン、アダマンチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
(メタ)アクリルアミド化合物としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N,N’−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N’−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド及び
N−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
As a monofunctional (meth) acrylate, for example, linear, branched or cyclic alkyl (meth) acrylate, (meth) acrylate having a hydroxyl group, (meth) acrylate having a heterocyclic ring, (meth) acrylamide compound Etc.
As the alkyl (meth) acrylate, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl Examples include (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 4-t-cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate and the like.
As a (meth) acrylate having a hydroxyl group, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, methoxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate, Examples thereof include polypropylene glycol mono (meth) acrylate, methoxypolypropylene glycol mono (meth) acrylate, and mono (meth) acrylate of a block polymer of polyethylene glycol-polypropylene glycol.
As the (meth) acrylate having a heterocyclic ring, for example, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, 4- (meth) acryloyloxymethyl-2-methyl-2-ethyl-1,3-dioxolane, 4- (meth) acryloyloxy Methyl-2-cyclohexyl-1,3-dioxolane, adamantyl (meth) acrylate and the like can be mentioned.
Examples of (meth) acrylamide compounds include (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-propyl (meth) acrylamide, N-butyl (meth) acrylamide, N, N Examples include '-dimethyl (meth) acrylamide, N, N'-diethyl (meth) acrylamide, N-hydroxyethyl (meth) acrylamide, N-hydroxypropyl (meth) acrylamide and N-hydroxybutyl (meth) acrylamide.
多官能の(メタ)アクリレートのうち、2官能の(メタ)アクリレートとしては、例えば、1,10−デカンジオールジアクリレート、2−メチル−1,8−オクタンジオールジアクリレート、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、1,8−オクタンジオールジアクリレート、1,7−ヘプタンジオールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、2−(2−ビニロキシエトキシ)エチルアクリレート、EO(エチレンオキサイド)変性ビスフェノールAジアクリレート、PO(プロピレンオキサイド)変性ビスフェノールAジアクリレート、EO変性水添ビスフェノールAジアクリレート、EO(エチレンオキサイド)変性ビスフェノールFジアクリレート等が挙げられる。 Among the polyfunctional (meth) acrylates, examples of difunctional (meth) acrylates include 1,10-decanediol diacrylate, 2-methyl-1,8-octanediol diacrylate, and 2-butyl-2- Ethyl 1,3-propanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, 1,8-octanediol diacrylate, 1,7-heptanediol diacrylate, polytetramethylene glycol diacrylate, 3-methyl-1 5-pentanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate hydroxypivalate, tripropylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate Propylene glycol diacrylate, 2- (2-vinyloxyethoxy) ethyl acrylate, EO (ethylene oxide) modified bisphenol A diacrylate, PO (propylene oxide) modified bisphenol A diacrylate, EO modified hydrogenated bisphenol A diacrylate, EO ( Ethylene oxide) modified bisphenol F diacrylate etc. are mentioned.
多官能の(メタ)アクリレートのうち、3官能以上の(メタ)アクリレートとしては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、エトキシ化グリセリントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、EO(エチレンオキサイド)変性ジグリセリンテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート変性アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられる。 Among the polyfunctional (meth) acrylates, examples of trifunctional or more functional (meth) acrylates include trimethylolpropane triacrylate, ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, propoxylated trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, Ethoxylated glycerin triacrylate, tetramethylol methane triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate, EO (ethylene oxide) modified diglycerin tetraacrylate, ditrimethylol propane tetraacrylate modified acrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate Pentaerythritol hexaacrylate etc. are mentioned.
重合性化合物の含有量は、三次元造形材全体に対して、90質量%以上99質量%以下が好ましく、93質量%以上97質量%以下がより好ましい。
特に、重合性化合物は、ウレタン(メタ)アクリレートと前記他のエチレン性不飽和化合物とを併用することが好ましい。この場合、ウレタン(メタ)アクリレートの含有量は、三次元造形材全体に対して、10質量%以上60質量%以下が好ましく、20質量%以上50質量%以下がより好ましい。一方、前記他のエチレン性不飽和化合物の含有量は、三次元造形材全体に対して、40質量%以上75質量%以下が好ましく、50質量%以上65質量%以下がより好ましい。
なお、重合性化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
90 mass% or more and 99 mass% or less are preferable with respect to the whole three-dimensional modeling material, and, as for content of a polymeric compound, 93 mass% or more and 97 mass% or less are more preferable.
In particular, as the polymerizable compound, it is preferable to use urethane (meth) acrylate in combination with the other ethylenically unsaturated compound. In this case, the content of the urethane (meth) acrylate is preferably 10% by mass or more and 60% by mass or less, and more preferably 20% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the entire three-dimensional modeling material. On the other hand, 40 mass% or more and 75 mass% or less are preferable with respect to the whole three-dimensional modeling material, and, as for content of the said other ethylenically unsaturated compound, 50 mass% or more and 65 mass% or less are more preferable.
In addition, a polymeric compound may be used individually by 1 type, and may be used together 2 or more types.
−光重合開始剤−
光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤が好ましい。
光重合開始剤としては、上述したものが好適に挙げられる。
光重合開始剤の含有量は、例えば、三次元造形材に対して、1質量%以上10質量%以下が好ましく、3質量%以上5質量%以下がより好ましい。
なお、光重合開始剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
-Photopolymerization initiator-
As a photoinitiator, a radical photopolymerization initiator is preferable.
As the photopolymerization initiator, those mentioned above are preferably mentioned.
1 mass% or more and 10 mass% or less are preferable with respect to a three-dimensional modeling material, for example, as for content of a photoinitiator, 3 mass% or more and 5 mass% or less are more preferable.
In addition, a photoinitiator may be used individually by 1 type, and may be used together 2 or more types.
−重合禁止剤−
重合禁止剤としては、上述したものが好適に挙げられる。
重合禁止剤の含有量は、例えば、三次元造形材に対して、0.1質量%以上1質量%以下が好ましく、0.3質量%以上0.5質量%以下がより好ましい。
なお、重合禁止剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
-Polymerization inhibitor-
As the polymerization inhibitor, those described above are preferably mentioned.
For example, 0.1 mass% or more and 1 mass% or less are preferable with respect to a three-dimensional modeling material, and, as for content of a polymerization inhibitor, 0.3 mass% or more and 0.5 mass% or less are more preferable.
In addition, a polymerization inhibitor may be used individually by 1 type, and may be used together 2 or more types.
−界面活性剤−
界面活性剤としては、上述したものが好適に挙げられる。
界面活性剤の含有量は、例えば、三次元造形材に対して、0.05質量%以上0.5質量%以下が好ましく、0.1質量%以上0.3質量%以下がより好ましい。
なお、界面活性剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
-Surfactant-
As the surfactant, those mentioned above are preferably mentioned.
The content of the surfactant is, for example, preferably 0.05% by mass or more and 0.5% by mass or less, and more preferably 0.1% by mass or more and 0.3% by mass or less with respect to the three-dimensional modeling material.
In addition, surfactant may be used individually by 1 type, and may be used together 2 or more types.
−その他の添加剤−
前記以外で、その他の添加剤としては、例えば、着色剤、溶剤、増感剤、定着剤、防黴剤、防腐剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、キレート剤、増粘剤、分散剤、重合促進剤、浸透促進剤、湿潤剤(保湿剤)等の周知の添加剤が挙げられる。
-Other additives-
Besides the above, as other additives, for example, colorants, solvents, sensitizers, fixing agents, fungicides, preservatives, antioxidants, ultraviolet absorbers, chelating agents, thickeners, dispersants, Well-known additives, such as a polymerization accelerator, a penetration promoter, a moistening agent (humectant), etc. are mentioned.
−三次元造形材の特性−
三次元造形材の表面張力は、20mN/m以上40mN/m以下の範囲が好ましく挙げられる。また、三次元造形材とサポート材が硬化前に液体同士で隣接した際に表面張力差による液の移動を抑制する観点で、三次元造形材の表面張力と本実施形態に係る三次元造形用サポート材の表面張力との絶対値の差は、2mN/m以下が好ましく、1mN/m以下がより好ましい。
三次元造形材の粘度は、30mPa・s以上50mPa・s以下の範囲が好ましく挙げられる。
-Characteristics of 3D modeling material-
The surface tension of the three-dimensional modeling material is preferably in the range of 20 mN / m to 40 mN / m. In addition, in view of suppressing the movement of the liquid due to the surface tension difference when the three-dimensional modeling material and the support material are adjacent to each other before curing, the surface tension of the three-dimensional modeling material and for three-dimensional modeling according to the present embodiment 2 mN / m or less is preferable and, as for the difference of absolute value with the surface tension of a support material, 1 mN / m or less is more preferable.
The viscosity of the three-dimensional modeling material is preferably in the range of 30 mPa · s to 50 mPa · s.
(三次元造形装置)
本実施形態に係る三次元造形装置は、本実施形態に係る三次元造形用サポート材を備える三次元造形装置であれば、特に制限はないが、重合性化合物を含む三次元造形材を吐出する第1吐出部と、本実施形態に係る三次元造形用サポート材を収容し、前記サポート材を吐出する第2吐出部と、吐出した前記三次元造形材及び前記サポート材を硬化する光を照射する光照射部と、を備えることが好ましい。
また、本実施形態に係る三次元造形装置は、光造形法、粉末法、熱溶解積層法、又は、インクジェット法等のいずれの三次元造形装置であってもよいが、光造形法による三次元造形装置が好ましく挙げられる。
(3D modeling device)
The three-dimensional modeling apparatus according to the present embodiment is not particularly limited as long as it is a three-dimensional modeling apparatus provided with the support material for three-dimensional modeling according to the present embodiment, but discharges a three-dimensional modeling material containing a polymerizable compound. A first discharge unit, and a second discharge unit that accommodates the support material for three-dimensional modeling according to the present embodiment and discharges the support material, and emits light that cures the discharged three-dimensional modeling material and the support material It is preferable to provide the light irradiation part which
Further, the three-dimensional modeling apparatus according to the present embodiment may be any three-dimensional modeling apparatus such as an optical modeling method, a powder method, a hot melt lamination method, or an inkjet method, but the three-dimensional modeling apparatus using an optical modeling method A modeling apparatus is preferably mentioned.
本実施形態に係る三次元造形装置における第1吐出部及び第2吐出部としては、インクジェット方式により吐出する吐出する吐出装置であれば、特に制限はないが、インクジェットヘッドが好ましく挙げられる。
インクジェットヘッドは、特に制限はなく、公知のインクジェットヘッドが用いられる。例えば、ピエゾ型のインクジェットヘッドが挙げられる。
また、インクジェットヘッドの数や、インクジェットヘッドにおけるノズル数は、特に制限はなく、適宜設定すればよい。
前記三次元造形用サポート材及び前記三次元造形材の吐出温度は、特に制限はなく、使用する前記三次元造形用サポート材及び前記三次元造形材に応じてそれぞれ調製することができる。
前記三次元造形用サポート材及び前記三次元造形材における吐出量についても、特に制限はなく、目的とする厚さとなる量を吐出すればよい。また、必要に応じて、前記吐出は、複数回行ってもよい。
The first discharge portion and the second discharge portion in the three-dimensional modeling apparatus according to the present embodiment are not particularly limited as long as they are discharge devices that discharge by an inkjet method, but an ink jet head is preferable.
The inkjet head is not particularly limited, and a known inkjet head is used. For example, a piezo-type inkjet head can be mentioned.
Further, the number of ink jet heads and the number of nozzles in the ink jet heads are not particularly limited, and may be set as appropriate.
The discharge temperatures of the three-dimensional structure support material and the three-dimensional structure material are not particularly limited, and can be respectively adjusted according to the three-dimensional structure support material and the three-dimensional structure used.
There is no restriction | limiting in particular also about the discharge amount in the said support material for three-dimensional modeling and the said three-dimensional modeling material, What is necessary is just to discharge the quantity used as the target thickness. In addition, the discharge may be performed a plurality of times as necessary.
本実施形態に係る三次元造形装置における光照射部としては、前記三次元造形用サポート材及び前記三次元造形材を硬化させる光を照射する装置であればよいが、紫外線照射装置及び電子線照射装置が好ましく挙げられる。
なお、本実施形態における「光」は、特に断りのない限り、可視光線だけでなく、紫外線、及び、赤外線等も含むものとする。
前記光照射部は、紫外線の照射を行うことが好ましい。
また、前記光照射時における硬化は、前記三次元造形用サポート材及び前記三次元造形材は、一度に硬化してもよいし、別々に硬化してもよい。
The light irradiation unit in the three-dimensional modeling apparatus according to the present embodiment may be any apparatus that emits light for curing the three-dimensional modeling support material and the three-dimensional modeling material, but an ultraviolet irradiation apparatus and electron beam irradiation An apparatus is preferably mentioned.
In addition, unless there is particular notice, "light" in this embodiment shall contain not only visible light but ultraviolet rays, infrared rays, etc.
It is preferable that the said light irradiation part irradiates an ultraviolet-ray.
In the curing at the time of the light irradiation, the three-dimensional modeling support material and the three-dimensional modeling material may be cured at one time or may be separately cured.
前記硬化に使用する光照射装置としては、特に制限はなく、公知のものが用いられる。中でも、紫外線照射装置及び電子線照射装置が好ましく挙げられ、紫外線照射装置がより好ましく挙げられる。
紫外線(UV)照射装置としては、特に制限はないが、発光ダイオード(UV−LED)、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、デイープ紫外線ランプ、マイクロ波を用い外部から無電極で水銀灯を励起するランプ、紫外線レーザー、キセノンランプ、及び、メタルハライドランプ等が挙げられる。
前記光照射部は、1つのみ有していても、2つ以上有していてもよい。
なお、前記三次元造形用サポート材を硬化する光照射部と、前記三次元造形材を硬化する光照射部とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
There is no restriction | limiting in particular as a light irradiation apparatus used for the said hardening, A well-known thing is used. Especially, an ultraviolet irradiation device and an electron beam irradiation device are mentioned preferably, and an ultraviolet irradiation device is mentioned more preferably.
The ultraviolet (UV) irradiation device is not particularly limited, but light emitting diodes (UV-LEDs), high pressure mercury lamps, ultra high pressure mercury lamps, deep ultraviolet lamps, lamps using microwaves to excite mercury lamps from the outside without electrodes, and ultraviolet light A laser, a xenon lamp, a metal halide lamp etc. are mentioned.
The light irradiation unit may have only one, or two or more.
In addition, the light irradiation part which hardens the said support material for three-dimensional modeling, and the light irradiation part which hardens the said three-dimensional modeling material may be the same, and may differ.
また、本実施形態に係る三次元造形装置は、前記三次元造形用サポート材を除去するサポート材除去部を備えていてもよいし、本実施形態に係る三次元造形装置とは別の装置に前記サポート材除去部を備えていてもよい。
更に、本実施形態に係る三次元造形装置は、その他、公知の装置や部材を備えていてもよい。
In addition, the three-dimensional modeling apparatus according to the present embodiment may be provided with a support material removing unit that removes the support material for three-dimensional modeling, and an apparatus different from the three-dimensional modeling apparatus according to the present embodiment The support material removing unit may be provided.
Furthermore, the three-dimensional modeling apparatus according to the present embodiment may further include known apparatuses and members.
以下、本実施形態に係る三次元造形装置について、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態に係る三次元造形装置の一例を示す概略構成図である。
Hereinafter, the three-dimensional modeling apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1: is a schematic block diagram which shows an example of the three-dimensional shaping apparatus which concerns on this embodiment.
本実施形態に係る三次元造形装置101は、インクジェット方式の三次元造形装置である。図1に示すように、三次元造形装置101は、例えば、造形ユニット10と、造形台20と、を備えている。また、三次元造形装置101は、装置に脱着可能に、ラジカル重合性の三次元造形材(モデル材)を収容するモデル材カートリッジ30と、サポート材を収容するサポート材カートリッジ32と、を備えている。なお、図1中、MDは三次元造形物を示し、SPはサポート部を示す。 The three-dimensional modeling apparatus 101 according to the present embodiment is an inkjet three-dimensional modeling apparatus. As shown in FIG. 1, the three-dimensional modeling apparatus 101 includes, for example, a modeling unit 10 and a modeling table 20. In addition, the three-dimensional modeling apparatus 101 includes a model material cartridge 30 that accommodates a radically polymerizable three-dimensional modeling material (model material) and a support material cartridge 32 that accommodates a support material so as to be removable from the apparatus. There is. In addition, in FIG. 1, MD shows a three-dimensional structure, SP shows a support part.
造形ユニット10は、例えば、モデル材の液滴を吐出するモデル材吐出ヘッド12(第1吐出部の一例)と、サポート材の液滴を吐出するサポート材吐出ヘッド14(第2吐出部の一例)と、光を照射する光照射装置16(光照射装置)とを備えている。その他、造形ユニット10は、図示しないが、例えば、造形台20上に吐出したモデル材及びサポート材のうち、余分なモデル材及びサポート材を除去し、平坦化する回転ローラを備えていてもよい。 The modeling unit 10 includes, for example, a model material discharge head 12 (an example of a first discharge unit) that discharges droplets of a model material, and a support material discharge head 14 that discharges droplets of a support material (an example of a second discharge unit And a light irradiation device 16 (light irradiation device) for irradiating light. In addition, although not shown in figure, modeling unit 10 may be provided with a rotation roller which removes an excess model material and a support material among model materials and a support material discharged on modeling stand 20, for example. .
造形ユニット10は、例えば、不図示の駆動装置により、造形台20の造形領域上を、主走査方向と、これと交差(例えば直交)する副走査方向に移動可能な方式(所謂、キャリッジ方式)となっている。 For example, the modeling unit 10 can move in the sub scanning direction crossing (for example, at right angles) the main scanning direction with the main scanning direction on the modeling region of the modeling table 20 by a driving device (not shown) (so-called carriage system) It has become.
モデル材吐出ヘッド12及びサポート材吐出ヘッド14は、各々、各材の液滴を圧力により吐出するピエゾ方式(圧電方式)の吐出ヘッドが適用されている。各吐出ヘッドは、これに限られず、ポンプによる圧力により、各材を吐出する方式の吐出ヘッドであってもよい。 The model material discharge head 12 and the support material discharge head 14 each use a piezoelectric (piezoelectric) discharge head which discharges droplets of each material by pressure. Each discharge head is not limited to this, and may be a discharge head of a type that discharges each material by pressure from a pump.
モデル材吐出ヘッド12は、例えば、モデル材カートリッジ30と不図示の供給管を通じて連結されている。そして、モデル材カートリッジ30により、モデル材吐出ヘッド12へモデル材が供給される。
サポート材吐出ヘッド14は、例えば、サポート材カートリッジ32と不図示の供給管を通じて連結されている。そして、サポート材カートリッジ32により、サポート材吐出ヘッド14へサポート材が供給される。
The model material discharge head 12 is connected to, for example, a model material cartridge 30 through a supply pipe (not shown). Then, the model material cartridge 30 supplies the model material to the model material discharge head 12.
The support material discharge head 14 is connected to, for example, a support material cartridge 32 through a supply pipe (not shown). Then, the support material cartridge 32 supplies the support material to the support material discharge head 14.
モデル材吐出ヘッド12及びサポート材吐出ヘッド14は、各々、有効な吐出領域(モデル材及びサポート材を吐出するノズルの配置領域)が、造形台20の造形領域よりも小さい短尺状の吐出ヘッドとなっている。
なお、モデル材吐出ヘッド12及びサポート材吐出ヘッド14は、各々、例えば、有効な吐出領域(モデル材及びサポート材を吐出するノズルの配置領域)が、造形台20上の造形領域幅(造形ユニット10の移動方向(主走査方向)と交差(例えば直交)する方向の長さ)以上とした長尺状のヘッドとしてもよい。この場合、造形ユニット10は、主走査方向のみに移動する方式とする。
Each of the model material discharge head 12 and the support material discharge head 14 has a short discharge head whose effective discharge area (arrangement area of nozzles for discharging the model material and the support material) is smaller than the modeling area of the modeling table 20 It has become.
Each of the model material discharge head 12 and the support material discharge head 14 has, for example, an effective discharge area (arrangement area of nozzles for discharging the model material and the support material) in the modeling area width (modeling unit) on the modeling table 20 The head may be a long head having a length of 10 or more in a direction crossing (for example, at right angles) with the moving direction (main scanning direction). In this case, the modeling unit 10 is moved only in the main scanning direction.
光照射装置16は、モデル材及びサポート材の種類に応じて選択される。光照射装置16としては、例えば、紫外線照射装置等が挙げられる。紫外線照射装置としては、前述したものが挙げられる。 The light irradiation device 16 is selected according to the type of model material and support material. As the light irradiation apparatus 16, an ultraviolet irradiation apparatus etc. are mentioned, for example. As an ultraviolet irradiation device, those mentioned above are mentioned.
造形台20は、不図示の駆動装置により、昇降可能となっている。 The modeling table 20 can be moved up and down by a drive device (not shown).
次に、本実施形態に係る三次元造形装置101の動作(三次元造形物の製造方法)について説明する。 Next, an operation (a method of manufacturing a three-dimensional structure) of the three-dimensional structure forming apparatus 101 according to the present embodiment will be described.
まず、不図示のコンピュータ等により、例えば、モデル材により造形する三次元造形物の三次元CAD(Computer Aided Design)データから、三次元造形用のデータとして、例えば、造形物を形成するための二次元形状データ(スライスデータ)を生成する。このとき、サポート材によりサポート部を形成するための二次元形状データ(スライスデータ)も生成する。サポート部を形成するための二次元形状データは、下方位置の造形物の幅より、上方位置の造形物の幅が大きく、いわゆるオーバーハングしている部分がある場合、このオーバーハング部分を下方より支持するようにサポート部が形成されるようになっている。 First, using a computer (not shown) or the like, for example, from three-dimensional CAD (Computer Aided Design) data of a three-dimensional structure formed by a model material, for example, two for forming a structure as data for three-dimensional formation. Generate dimensional shape data (slice data). At this time, two-dimensional shape data (slice data) for forming a support portion by the support material is also generated. In the two-dimensional shape data for forming the support portion, if the width of the shaped object at the upper position is larger than the width of the shaped object at the lower position, and there is a so-called overhang portion, this overhang portion is A support portion is formed to support.
次に、造形物を形成するための二次元形状データに基づいて、造形ユニット10を移動させながら、モデル材吐出ヘッド12から、モデル材を吐出し、造形台20上に、モデル材の層を形成する。そして、光照射装置16により、モデル材の層へ光を照射し、モデル材を硬化し、造形物の一部となる層を形成する。 Next, the model material is discharged from the model material discharge head 12 while moving the modeling unit 10 based on two-dimensional shape data for forming a modeled object, and a layer of the model material is formed on the modeling table 20. Form. Then, the layer of the model material is irradiated with light by the light irradiation device 16 to cure the model material, thereby forming a layer to be a part of the shaped object.
必要に応じて、サポート部を形成するための二次元データに基づいて、造形ユニット10を移動させながら、サポート材吐出ヘッド14から、サポート材を吐出し、造形台20上に、モデル材の層と隣接して、サポート材の層を形成する。そして、光照射装置16により、サポート材の層へ光を照射し、サポート材を硬化し、サポート部の一部となる層を形成する。
このようにして、造形物の一部となる層と、必要に応じて、サポート部の一部となる層とからなる第1層LAY1を形成する(図2A参照)。ここで、図2A中、MD1は、第1層LAY1における造形物の一部となる層を示し、SP1は、第1層LAY1におけるサポート部の一部となる層を示す。
If necessary, the support material is discharged from the support material discharge head 14 while moving the modeling unit 10 based on two-dimensional data for forming the support portion, and a layer of the model material is formed on the modeling table 20. Adjacent to, form a layer of support material. Then, light is irradiated to the layer of the support material by the light irradiation device 16 to cure the support material, and a layer to be a part of the support portion is formed.
In this manner, a first layer LAY1 is formed, which includes the layer to be a part of the shaped object and, if necessary, the layer to be a part of the support portion (see FIG. 2A). Here, in FIG. 2A, MD1 indicates a layer to be a part of a shaped object in the first layer LAY1, and SP1 indicates a layer to be a part of a support portion in the first layer LAY1.
次に、造形台20を下降する。この造形台20の下降は、次に形成する第2層(造形物の一部となる層と、必要に応じて、サポート部の一部となる層とからなる第2層)の厚み分とする。 Next, the molding table 20 is lowered. The descent of the forming table 20 corresponds to the thickness of a second layer to be formed next (a second layer including a layer to be a part of a shaped object and, if necessary, a layer to be a part of a support portion) Do.
次に、第1層LAY1と同様に、造形物の一部となる層と、必要に応じて、サポート部の一部となる層とからなる第2層LAY2を形成する(図2B参照)。ここで、図2B中、MD2は、第2層LAY2における造形物の一部となる層を示し、SP2は、第2層LAY2におけるサポート部の一部となる層を示す。 Next, similarly to the first layer LAY1, a second layer LAY2 is formed, which is a layer to be a part of a shaped object and, if necessary, a layer to be a part of a support (see FIG. 2B). Here, in FIG. 2B, MD2 indicates a layer to be a part of a shaped object in the second layer LAY2, and SP2 indicates a layer to be a part of a support in the second layer LAY2.
そして、この第1層LAY1及び第2層LAY2を形成する動作を繰り返し実施し、第n層LAYnまで形成する。これにより、少なくとも一部がサポート部でサポートされた造形物が形成される(図2C参照)。ここで、図2C中、MDnは、第n層LAYnにおける造形物の一部となる層を示す。MDは造形物を示す。SPはサポート部を示す。 Then, the operation of forming the first layer LAY1 and the second layer LAY2 is repeated to form the n-th layer LAYn. Thereby, a three-dimensional object supported at least in part by the support portion is formed (see FIG. 2C). Here, in FIG. 2C, MDn indicates a layer to be a part of a shaped object in the n-th layer LAYn. MD indicates a shaped object. SP indicates a support unit.
その後、造形物からサポート部を除去すると、目的とする造形物が得られる。ここで、サポート部の除去は、例えば、手で取り外す方式(ブレークアウェイ方式)、気体又は液体を噴射して取り外す方式等が採用される。
なお、得られた造形物は、研磨処理等の後処理を施してもよい。
Thereafter, when the support portion is removed from the shaped object, the intended shaped object is obtained. Here, for the removal of the support portion, for example, a method of removing by hand (break-away method), a method of injecting and removing gas or liquid, or the like is adopted.
In addition, you may perform post-processes, such as a grinding | polishing process, to the obtained molded article.
以下、実施例により本実施形態を詳細に説明するが、本実施形態は、これら実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「%」はすべて質量基準である。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail by way of examples, but the present embodiment is not limited to these examples. In the following description, "parts" and "%" are all based on mass unless otherwise noted.
<サポート材1の調製>
・水溶性モノマー:HEAA(ヒドロキシエチルアクリルアミド、KJケミカルズ(株)製)を28.5質量部、
・ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物:URIC H31(伊藤製油(株)製リシノール酸メチル)を52.5質量部、
・相溶化剤:MTG(トリエチレングリコールモノメチルエーテル、日本乳化剤(株)製)を17.5質量部、
・重合開始剤:Irgacure819(2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、BASF社製)を1質量部、
・重合禁止剤:MEHQ(ヒドロキノンモノメチルエーテル)を0.2質量部、
・界面活性剤:TEGO Wet 270(ポリエーテル変性シロキサンコポリマー、エボニック社製)を0.3質量部
上記成分を混合し、サポート材1を調製した。
<Preparation of Support Material 1>
Water-soluble monomer: 28.5 parts by mass of HEAA (hydroxyethyl acrylamide, manufactured by KJ Chemicals, Inc.),
· Alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group: 52.5 parts by mass of URIC H31 (Methyl ricinoleate manufactured by Ito Oil Co., Ltd.),
Compatibilizer: 17.5 parts by mass of MTG (triethylene glycol monomethyl ether, manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd.),
Polymerization initiator: 1 part by mass of Irgacure 819 (2,4,6-trimethyl benzoyl diphenyl phosphine oxide, manufactured by BASF),
Polymerization inhibitor: 0.2 parts by mass of MEHQ (hydroquinone monomethyl ether),
Surfactant: 0.3 parts by mass of TEGO Wet 270 (polyether modified siloxane copolymer, manufactured by Evonik Co., Ltd.) The above components were mixed to prepare a support material 1.
<サポート材2の調製>
サポート材1のMTGをBDG(ジエチレングリコールモノブチルエーテル、日本乳化剤(株)製)に変更しただけで、あとは同様に上記成分を混合し、サポート材2を調製した。
<Preparation of Support Material 2>
Only by changing the MTG of the support material 1 to BDG (diethylene glycol monobutyl ether, manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.), the above components were similarly mixed similarly, and a support material 2 was prepared.
<サポート材3の調製>
サポート材1のMTGをiBDG(ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、日本乳化剤(株)製)に変更しただけで、あとは同様に上記成分を混合し、サポート材3を調製した。
<Preparation of Support Material 3>
Only by changing the MTG of the support material 1 to iBDG (diethylene glycol monoisobutyl ether, manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.), the above components were similarly mixed similarly to prepare a support material 3.
<サポート材4の調製>
サポート材1のMTGをMFTG(トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、日本乳化剤(株)製)に変更しただけで、あとは同様に上記成分を混合し、サポート材4を調製した。
<Preparation of Support Material 4>
The above components were similarly mixed only by changing the MTG of the support material 1 to MFTG (tripropylene glycol monomethyl ether, manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.), and a support material 4 was prepared.
<サポート材5の調製>
サポート材1のURIC H31をリシネライジン酸メチル(関東化学(株)製)に変更しただけで、あとは同様に上記成分を混合し、サポート材5を調製した。
<Preparation of Support Material 5>
The above components were similarly mixed only by changing URIC H31 of the support material 1 to methyl ricinera diinate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), and a support material 5 was prepared.
<比較例1のサポート材C1の調製>
・水溶性モノマー:HEAA(KJケミカルズ(株)製)を28.5質量部、
・ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物:URIC H31(伊藤製油(株)製)リシノール酸メチルを70質量部、
・重合開始剤:Irgacure819(BASF社製)を1質量部、
・重合禁止剤:MEHQを0.2質量部、
・界面活性剤:TEGO Wet 270(エボニック社製)を0.3質量部
上記成分を混合し、比較例1となるサポート材C1を調製した。
Preparation of Support Material C1 of Comparative Example 1
Water soluble monomer: 28.5 parts by mass of HEAA (KJ Chemicals Co., Ltd.),
An alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group: 70 parts by mass of methyl ricinoleate URIC H31 (manufactured by Ito Oil Co., Ltd.)
Polymerization initiator: 1 part by mass of Irgacure 819 (manufactured by BASF),
Polymerization inhibitor: 0.2 parts by mass of MEHQ,
Surfactant: 0.3 parts by mass of TEGO Wet 270 (manufactured by Evonik Co., Ltd.) The above components were mixed to prepare a support material C1 as Comparative Example 1.
<比較例2のサポート材C2の調製>
・水溶性モノマー:HEAA(KJケミカルズ(株)製)を28.5質量部、
・相溶化剤:MTG(日本乳化剤(株)製)を70質量部、
・重合開始剤:Irgacure819(BASF社製)を1質量部、
・重合禁止剤:MEHQを0.2質量部、
・界面活性剤:TEGO Wet 270(エボニック社製)を0.3質量部
上記成分を混合し、比較例2となるサポート材C2を調製した。
Preparation of Support Material C2 of Comparative Example 2
Water soluble monomer: 28.5 parts by mass of HEAA (KJ Chemicals Co., Ltd.),
Compatibilizer: 70 parts by mass of MTG (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.),
Polymerization initiator: 1 part by mass of Irgacure 819 (manufactured by BASF),
Polymerization inhibitor: 0.2 parts by mass of MEHQ,
Surfactant: 0.3 parts by mass of TEGO Wet 270 (manufactured by Evonik Co., Ltd.) The above components were mixed to prepare a support material C2 as Comparative Example 2.
<モデル材1の調製>
・ウレタンアクリレートオリゴマー:12.70質量部
(「U−200PA」新中村化学工業(株)製)
・ウレタンアクリレートオリゴマー:16.40質量部
(「UA−4200」新中村化学工業(株)製)
・アクリレートモノマー:50.40質量部
(「VEEA」(株)日本触媒製、2−(2−ビニロキシエトキシ)エチルアクリレート)
・アクリレートモノマー:14.60質量部
(「IBXA」大阪有機化学工業(株)製、イソボルニルアクリレート)
・重合禁止剤:0.50質量部
(MEHQ(ヒドロキノンモノメチルエーテル))
・重合開始剤:3.00質量部
(Irgacure819:BASF社製、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド)
・重合開始剤:1.00質量部
(Irgacure 379:BASF社製、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチルベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン)
・増感剤:1.00質量部
(ITX(2−イソプロピルチオキサントン))
・シアン顔料:1.00質量部
(KY410−4B:大成化工(株)製)
・界面活性剤:0.20質量部
(TEGO Wet 270:エボニック社製、ポリエーテル変性シロキサンコポリマー)
上記成分を混合し、モデル材1を調製した。
<Preparation of Model Material 1>
-Urethane acrylate oligomer: 12.70 parts by mass ("U-200PA" Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. product)
-Urethane acrylate oligomer: 16.40 parts by mass ("UA-4200" Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. product)
Acrylate monomer: 50.40 parts by mass ("VEEA" manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., 2- (2-vinyloxyethoxy) ethyl acrylate)
Acrylate monomer: 14.60 parts by mass ("IBXA" manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd., isobornyl acrylate)
Polymerization inhibitor: 0.50 parts by mass (MEHQ (hydroquinone monomethyl ether))
Polymerization initiator: 3.00 parts by mass (Irgacure 819: manufactured by BASF, 2,4,6-trimethyl benzoyl diphenyl phosphine oxide)
Polymerization initiator: 1.00 parts by mass (Irgacure 379: manufactured by BASF, 2-dimethylamino-2- (4-methylbenzyl) -1- (4-morpholin-4-yl-phenyl) -butane-1 -On)
. Sensitizer: 1.00 parts by mass (ITX (2-isopropylthioxanthone))
-Cyan pigment: 1.00 parts by mass (KY410-4B: manufactured by Taisei Chemical Industry Co., Ltd.)
Surfactant: 0.20 parts by mass (TEGO Wet 270: manufactured by Evonik, polyether-modified siloxane copolymer)
The above components were mixed to prepare a model material 1.
(実施例1乃至5、並びに、比較例1及び2)
<三次元造形物の作製>
三次元造形装置は、インクジェットヘッドとして富士フィルムダイマティックス社製Polarisヘッド(型番:PQ512/85)を、紫外線照射光源としてINTEGRATION TECHNOLOGY LTD社製Subzero−055(100w/cmの強度)を選択し、これらを駆動部と制御部とからなる造形装置に設置し、これを試験用の造形装置とした。なお、造形装置は、インクジェットヘッドと光源とが共に往復運動する方式であり、一度の走査(スキャン)毎に厚み20μmのモデル材層及び必要に応じサポート材層の積層、並びに、紫外線照射による硬化処理を行い、三次元造形物、及び、必要に応じてサポート材による支持部(サポート部)の形成を行う装置とした。また、造形装置では、モデル材及びサポート材は、遮光条件下、保存タンクから送液ポンプによりサンゴバン社製Tygon 2375耐薬チューブを経由し、日本ポール(株)製プロファイル・スター A050フィルター(ろ過精度5μm)を通過させ、異物を除去した後にインクジェットヘッドへ送液する仕組みとした。
前記造形装置により、前記で作製した各例のサポート材1乃至5、C1又はC2と、及び、モデル材1とを用い、厚さ2mm、中心穴直径1cm、外径3cmのドーナツ形状の三次元造形物の直径1cmの穴にサポート材1を満たし硬化したサポート材が付着したままであるドーナツの穴がサポート材で埋まった形状のテスト三次元造形物を形成した。
(Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2)
<Production of 3D object>
The three-dimensional shaping apparatus selects a Polaris head (model number: PQ 512/85) manufactured by Fujifilm Dimatics Co., Ltd. as an ink jet head, and Subzero-055 (intensity of 100 w / cm) manufactured by INTEGRATION TECHNOLOGY LTD. These were installed in the modeling apparatus which consists of a drive part and a control part, and this was made into the modeling apparatus for a test. The modeling apparatus is a system in which the ink jet head and the light source reciprocate together, and a model material layer with a thickness of 20 μm and a support material layer as needed for each scan (scan), and curing by ultraviolet irradiation It was set as the apparatus which processes and forms the support part (support part) by a three-dimensional molded article and a support material as needed. Also, in the modeling apparatus, the model material and the support material are supplied from a storage tank by a liquid transfer pump via a Tygon 2375 drug resistant tube manufactured by Saint-Gobain under light-shielded conditions, and by Nippon Paul Co., Ltd. profile star A050 filter (filtration accuracy 5 μm ), And after removing the foreign matter, the liquid is sent to the ink jet head.
A doughnut-shaped three-dimensional plate having a thickness of 2 mm, a central hole diameter of 1 cm, and an outer diameter of 3 cm, using the support materials 1 to 5, C1 or C2 of each example prepared above and the model material 1 The support material 1 was filled in a hole of 1 cm in diameter of a shaped object, and a hardened support material remained attached.
<水除去性評価>
テスト三次元造形物を、100mLの水を入れたビーカー内に入れ、ヤマト科学(株)製振とう器MK161にセットし、温度30℃、60rpmで楕円振とうさせて、1時間後のサポート材の残り方で判定した。A(○)が残っていない場合、B(△)が穴が開いているが半分程度残っている場合、C(×)が穴も開いてない場合とする。実施例1乃至実施例5、及び、比較例1のサポート材は、紫外線照射により相分離を起こし、ホワイトチョコレート状の硬化物になるが、比較例2のサポート材では紫外線照射で相分離状態にならず、高粘性の液体を生じるだけでサポート材として機能しなかった(不適)。
<Water removability evaluation>
A test three-dimensional structure is placed in a beaker containing 100 mL of water, set in a shaker MK161 manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd., elliptically shaken at 60 rpm at a temperature of 30 ° C., support material after 1 hour It was judged by the remaining of. In the case where A (残 っ) does not remain, in the case where B (△) has a hole but half remains, C (×) does not have a hole either. The support materials of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 cause phase separation by ultraviolet irradiation and become a white chocolate-like cured product, but the support materials of Comparative Example 2 are in a phase separated state by ultraviolet irradiation. Moreover, it did not function as a support material only by producing a highly viscous liquid (improper).
<インクジェット吐出性評価>
ヘッド温度50℃、印加電圧60V、周波数5kHzにて2560000発の連続吐出を行い、不吐ノズルの割合を吐出質量により計測した。A(○)が10%未満の場合、B(△)が10%以上30%未満の場合、C(×)が30%以上の場合とする。
<Inkjet discharge evaluation>
Continuous discharge of 25.60000 was performed with a head temperature of 50 ° C., an applied voltage of 60 V, and a frequency of 5 kHz, and the ratio of non-discharge nozzles was measured by the discharge mass. When A (o) is less than 10%, B (Δ) is 10% or more and less than 30%, and C (x) is 30% or more.
10 造形ユニット
12 モデル材吐出ヘッド
14 サポート材吐出ヘッド
16 光照射装置
20 造形台
30 モデル材カートリッジ
32 サポート材カートリッジ
101 三次元造形装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 modeling unit 12 model material discharge head 14 support material discharge head 16 light irradiation apparatus 20 modeling stand 30 model material cartridge 32 support material cartridge 101 three-dimensional modeling apparatus
Claims (13)
光重合開始剤、
ヒドロキシ基を1つ有する不飽和脂肪酸のアルキルエステル化合物、及び、
水溶性相溶化剤を含む
三次元造形用サポート材。 Water soluble monomer,
Photo initiator,
An alkyl ester compound of unsaturated fatty acid having one hydroxy group, and
Support material for three-dimensional modeling that contains a water-soluble compatibilizer.
三次元造形材と、を含む、
三次元造形用材料セット。 The support material for three-dimensional modeling according to any one of claims 1 to 11.
And three-dimensional modeling materials,
Material set for 3D modeling.
請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載の三次元造形用サポート材を収容し、前記サポート材を吐出する第2吐出部と、
吐出した前記三次元造形材及び前記サポート材を硬化する光を照射する光照射部と、を備える
三次元造形装置。 A first discharge unit that discharges a three-dimensional modeling material containing a polymerizable compound;
The 2nd discharge part which accommodates the support material for three-dimensional modeling of any one of Claim 1 thru | or 11, and discharges the said support material,
A three-dimensional structure forming apparatus comprising: a light emitting unit configured to emit light for curing the discharged three-dimensional modeling material and the support material.
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