[發明專利]在噴墨三維印刷法中用于形成光加工模型的造型材料、在光加工時用于支持光加工模型的形狀的支持材料和光加工模型的制造方法

有效

• 申請號: 201180052940.X
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN103189187A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 鈴木秀行;中山雅敏
• 申請（專利權）人: 株式會社其恩斯
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;C08F220/10;C08F290/06
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 丁業平;常海濤

技術領域

本發明涉及在噴墨三維印刷中用于形成光加工（photofabrication）模型的造型材料、在光加工時支持光加工模型的形狀的支持材料、用于噴墨三維印刷的雙組分光固化性樹脂組合物、通過使所述組合物光固化得到的光加工模型和利用所述組合物制造光加工模型的方法。

背景技術

用光（例如激光束或紫外線）照射液態的光固化性樹脂以將所述樹脂以一定的樣式固化并制備三維的設計模型或工作模型的方法已經廣為人知，并且已經提出了各種樹脂作為液態光固化性樹脂（參見，例如，專利文獻1至6）。近年來，已經提出了運用噴墨方法的三維印刷系統，并且與傳統方法相比較，已經能夠固化從噴墨嘴排出的液態光固化性樹脂并堆疊各層和進行光加工。所述三維印刷裝置的優點在于，例如，不需要大罐的液態樹脂和提供傳統方法中使用的暗室。有可能使得光加工設備緊湊和更小，并且通過利用CAD（計算機輔助設計）系統，所述設備作為能夠自由制備立體模型的3-D?CAD系統已經引起關注（參見，例如，專利文獻7）。

此外，不限于利用噴墨法的三維印刷系統，為了制造具有復雜形狀的光加工模型，利用形成光加工模型的造型材料和在光加工時支持光加工模型形狀的支持材料進行光加工的方法也是已知的（參見，例如，專利文獻8和9）。此外，在利用噴墨法的光加工中，還已經提出了利用特定的造型材料和特定的支持材料來制備光加工模型的方法（參見，例如，專利文獻10至13）。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：特開平1-204915號公報

專利文獻2：特開平8-59760號公報

專利文獻3：特開平9-169827號公報

專利文獻4：特開平9-316111號公報

專利文獻5：特開2001-310918號公報

專利文獻6：特開2004-59601號公報

專利文獻7：特開2002-67174號公報

專利文獻8：特開2002-178412號公報

專利文獻9：特開2004-255839號公報

專利文獻10：EP專利No.1274551B1

專利文獻11：EP專利No.1741545A2

專利文獻12：特開2010-155889號公報

專利文獻13：特開2010-155926號公報

發明內容

發明要解決的問題

然而，在用激光束、紫外線等照射樹脂以進行光加工的方法中，雖然通常用激光束、紫外線等從液態光固化性樹脂液面的上方側或下方側照射所述樹脂，同時上下地移動液面來制備光加工模型，但一般而言，這樣的設備還沒有廣泛流行，并且安裝的設備數量受到局限，因為問題在于由于液態光固化性樹脂還被來自外部等的光所固化，只有一部分液態光固化性樹脂用于制備光加工模型，所以需要提供專用的暗室，并且此外，由于光加工需要種種附帶的設備，因而設備成本變得非常高昂。

此外，就噴墨法而論，以上提到的問題可能被減輕，但是在制備復雜形狀的光加工模型情況下仍然有問題。也就是說，在所述方法中，雖然在（例如）專利文獻10、11、13等公開的方法中，需要組合使用造型材料和支持材料，但是造型材料或支持材料的粘度、表面張力和物理性質要加以考慮，而且問題在于因為使得造型材料固化而得到的光加工模型在光加工之后由于用水等洗滌來去除支持材料時會因溶脹而變形，所以不能保持加工精度。

此外，對于支持材料而言，在專利文獻10和11公開的方法中，問題在于要花時間除去支持材料，并且因為形成了其中所述支持材料基本上與造型材料形成鍵合的交聯凝膠，所以難以除去所有細部的支持材料。對于專利文獻12中公開的支持材料，基本上難以使得兼顧支持強度和水溶解度，并且問題在于造型材料固化之后要花許多時間除去支持材料，而且當使得具有丙烯酰基的丙烯酰胺濃度降低并且鏈轉移劑的量增加時，支持強度得不到保持。此外，在已知文獻中描述的常規技術中，沒有考慮以下問題，即通過噴墨法排出造型材料和支持材料時，二者均到固化結束時還混和，并且混和的部分在（例如）所述光加工模型浸于水時因膨脹而變形。

解決問題的手段