[發(fā)明專利]三維造型用材料、三維造型用細絲、該細絲的卷繞體和三維打印機用盒

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980010905.8
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN111670105B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設計）人: 平野亞希子
• 申請（專利權）人: 三菱化學株式會社
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/259;B33Y30/00;B33Y70/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權代理有限公司 11127
• 代理人: 孟偉青;褚瑤楊

一種三維造型用材料，其是含有苯乙烯系樹脂的用于熔融沉積成型方式的三維打印機的三維造型用材料，其中，該三維造型用材料在50℃以上、小于100℃的范圍中具有至少1個玻璃化轉變溫度(Tg)。

技術領域

本發(fā)明涉及利用熔融沉積成型(熱溶融積層)方式的三維打印機的造型性良好的三維造型用材料和三維造型用細絲、以及使用其的三維造型方法。另外，本發(fā)明涉及該細絲的卷繞體和三維打印機用盒。

背景技術

各種增材制造方式(例如粘合劑噴射式、熔融沉積成型(熱溶解積層)方式和液槽光聚合式等)的三維打印機在市面銷售。

在熔融沉積成型法(熱溶解積層法，下文中有時稱為FDM(Fused DepositionModeling)法)中，首先，原料以含有熱塑性樹脂的細絲的形式被插入到擠出頭中，一邊進行加熱熔融一邊由擠出頭所具備的噴嘴部位連續(xù)地擠出到腔室內的X-Y平面基板上。所擠出的樹脂堆積在已經(jīng)堆積的樹脂層積體上同時進行融合(融著)，隨著其冷卻而成為一體固化。由于FDM法為這樣簡單的系統(tǒng)，因而已得到廣泛應用。

在以FDM法為代表的材料擠出式三維打印機中，通常通過一邊使相對于基板的噴嘴位置沿著與X-Y平面垂直方向的Z軸方向上升一邊反復進行上述擠出工序來構建與CAD模型類似的三維物體。

作為熔融沉積成型方式的造型用材料中使用的原料，從加工性、流動性的方面出發(fā)，通常適于使用聚乳酸(下文中有時稱為“PLA樹脂”)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系樹脂(下文中有時稱為“ABS樹脂”)等熱塑性樹脂(專利文獻1)。特別是ABS樹脂的耐熱性、造型品的強度、研磨和開孔之類的后加工性等優(yōu)異，因此在包括產(chǎn)品或制造工具的造型之類的產(chǎn)業(yè)用途中也得到了廣泛應用。

另一方面，ABS樹脂在成型時的翹曲大，因此具有在造型中從造型臺(基板)剝離、難以得到尺寸精度高的目的造型物的課題。

專利文獻2中，通過精密地控制造型區(qū)域的溫度(造型氣氛溫度)來抑制該翹曲。

專利文獻1：日本特開2008-194968號公報

專利文獻2：日本特表2002-500584號公報

發(fā)明內容

發(fā)明所要解決的課題

專利文獻2中所記載的精密地控制造型區(qū)域的溫度的方法存在3D打印機裝置規(guī)模大、價格昂貴的問題。

不能進行造型區(qū)域的溫度控制的3D打印機成本低，但會產(chǎn)生上述翹曲的問題。

本發(fā)明的目的在于提供一種三維造型用材料和三維造型用細絲，其耐熱性、造型品的強度優(yōu)異，具有良好的加工性，并且即使不對造型區(qū)域進行精密的溫度控制也能夠抑制造型時的翹曲，在產(chǎn)業(yè)用途中也適合應用。

用于解決課題的手段

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，含有特定的苯乙烯系樹脂的三維造型用材料能夠解決上述課題。

即，本發(fā)明的要點在于下述[1]～[14]。

[1]一種三維造型用材料，其是含有苯乙烯系樹脂的用于熔融沉積成型方式的三維打印機的三維造型用材料，其特征在于，該三維造型用材料在50℃以上、小于100℃的范圍中具有至少1個玻璃化轉變溫度(Tg)。

[2]如[1]中所述的三維造型用材料，其以220℃、10kg進行測定時的熔融指數(shù)(MI)為30以上且小于100。

[3]如[1]或[2]中所述的三維造型用材料，其中，上述苯乙烯系樹脂含有僅在小于100℃的范圍具有玻璃化轉變溫度(Tg)的苯乙烯系樹脂(A)。

[4]如[3]中所述的三維造型用材料，其中，上述苯乙烯系樹脂(A)包含來自(甲基)丙烯酸酯的結構單元。