JP2016132773A - 三次元造形用支持材、三次元造形用組成物セット、および三次元造形装置、三次元造形物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ウレタン(メタ)アクリレートを含む光硬化性化合物と、水酸基価が60mgKOH/g以上300mgKOH/g以下の非光硬化性ポリマーと、を含有する三次元造形用支持材である。
【選択図】図1
Description
具体的には、支持材としては、例えば、水又は溶剤に溶け易い材料(例えばポリエチレングリコール、メトキシポリエチレングリコール、グリコール、エトキシポリオール、プロピレングリコール等)、加熱により溶融除去し易い蝋(ワックス)、熱ゲル化剤などが知られている(例えば、特許文献1〜3参照等)。
ウレタン(メタ)アクリレートを含む光硬化性化合物と、水酸基価が60mgKOH/g以上300mgKOH/g以下の非光硬化性ポリマーと、を含有する三次元造形用支持材。
前記非光硬化性ポリマーが、ポリエーテルポリオール、ひまし油ポリオール、およびポリエステルポリオールよりなる群から選択される少なくとも1種である請求項1に記載の三次元造形用支持材。
前記非光硬化性ポリマーの含有量が、三次元造形用支持材全体に対して、30質量%以上50質量%以下である請求項1又は請求項2に記載の三次元造形用支持材。
ウレタン(メタ)アクリレートを含む光硬化性化合物を含有する三次元造形材と、
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の三次元造形用支持材と、
を有する三次元造形用組成物セット。
ウレタン(メタ)アクリレートを含む光硬化性化合物を含有する三次元造形材を吐出する第1吐出部と、
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の三次元造形用支持材を吐出する第2吐出部と、
吐出した三次元造形材および三次元造形用支持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。
ウレタン(メタ)アクリレートを含む光硬化性化合物を含有する三次元造形材を吐出し、光照射により硬化して、造形物を形成し、
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の三次元造形用支持材を吐出し、光照射により硬化して、前記造形物の少なくとも一部を支持する支持部を形成し、
前記造形物の形成後、前記支持部を除去する三次元造形物の製造方法。
請求項3に係る発明によれば、非光硬化性ポリマーの含有量が30質量%未満又は50質量%超えの場合に比べ、ウレタン(メタ)アクリレートを含む光硬化性化合物を含有する三次元造形材を使用したとき、造形物からの剥離性に優れた支持部を形成する三次元造形用支持材が提供される。
本実施形態に係る三次元造形用支持材(以下「サポート材」とも称する)は、光硬化性化合物と、非光硬化性ポリマーと、を含む。そして、光硬化性化合物は、ウレタン(メタ)アクリレートを含む。また、非光硬化性ポリマーは、水酸基価が60mgKOH/g以上300mgKOH/g以下の非光硬化性ポリマーとする。なお、サポート材(三次元造形用支持材)は、光硬化性化合物の硬化前の材料、又は光硬化性化合物の硬化後の材料を意味する。
そして、本実施形態に係るサポート材は、造形物からの剥離性に優れるため、サポート部の容易な除去が実現される。更に、適切な処理が必要な廃液も発生しなくなる。
光硬化性化合物は、光(例えば紫外線、電子線)により、硬化(重合)する化合物である。そして、光硬化性化合物は、ウレタン(メタ)アクリレートを含む。光硬化性化合物は、ウレタン(メタ)アクリレート以外に、他の光硬化性化合物を含んでもよい。
ウレタン(メタ)アクリレート(以下、単に「ウレタン(メタ)アクリレート」が)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、アクリレートおよ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、アクリロイル基およびメタクリロイル基の双方を意味する。
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。
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。
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。
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。
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。
水素基含有(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。水素基含有(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。
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5000以下が好ましく、1000以上3000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。
ウレタン(メタ)アクリレートの含有量は、サポート材全体に対して、10質量%以上30質量%以下が好ましく、15質量%以上20質量%以下がより好ましい。
なお、ウレタン(メタ)アクリレートは、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
他の光硬化性化合物としては、ウレタン(メタ)アクリレート以外の光硬化性化合物(つまり、ウレタン構造を有さない光硬化性化合物)であれば、特に制限はないが、例えば、光硬化性基(光重合性基)として、エチレン性不飽和二重結合(例えば、N−ビニル基、ビニルエーテル基、(メタ)アクリロイル基等)を有する光硬化性化合物が挙げられる。
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)アクリルアミドおよび
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。
他の光硬化性化合物の含有量は、サポート材全体に対して、20質量%以上60質量%以下が好ましく、30質量%以上45質量%以下がより好ましい。
なお、他の光硬化性化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
非光硬化性ポリマーは、光(例えば、紫外線、電子線)により、硬化(重合)反応が生じないポリマーである。そして、非光硬化性ポリマーは、60mgKOH/g以上300mgKOH/g以下の非光硬化性ポリマーである。
非光硬化性ポリマーの水酸基価は、JIS K−0070−1992に準じて測定した値である。
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。
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。
ひまし油ポリオールとしては、ひまし油を多価アルコールで変性した変性ひまし油、ひまし油脂肪酸(ひまし油から得られる脂肪酸)を多価アルコールで変性した変性ひまし脂肪酸等が挙げられる。
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等が挙げられる。
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。
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等が挙げられる。
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。
上記各種ポリオールと併用する多価アルコールの含有量は、全光硬化性ポリマーに対して、30質量%以上60質量%以下(好ましくは35質量%以上50質量%以下)がよい。特に、ポリエステルポリオールと多価アルコールとの混合物を使用する場合、その質量比(ポリエステルポリオール/多価アルコール)は30/70以上10/90以下(好ましくは25/75以上20/80以下)がよい。
なお、多価アルコールは、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等が挙げられる。
非光硬化性ポリマーの重量平均分子量としては、サポート部の剥離性向上の点から、200以上1000以下が好ましく、250以上850以下がより好ましい。
非光硬化性ポリマー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。
非光硬化性ポリマーの含有量は、例えば、サポート材全体に対して、25質量%以上60%質量%以下がよい。特に、非光硬化性ポリマーの含有量は、サポート部の剥離性向上の点から、例えば、サポート材全体に対して、30質量%以上50質量%以下が好ましく、35質量%以上50質量%以下がより好ましく、40質量%以上45質量%以下更に好ましい。
なお、非光硬化性ポリマーは、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤等の周知の重合開始剤が挙げられる。光重合開始剤としては,光ラジカル重合開始剤がよい。
光重合開始剤の含有量は、例えば、光硬化性化合物に対して、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。
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。
重合禁止剤の含有量は、例えば、光硬化性化合物に対して、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。
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。
界面活性剤の含有量は、例えば、光硬化性化合物に対して、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。
上記以外で、その他の添加剤としては、例えば、色材、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。
本実施形態に係るサポート材の表面張力は、例えば20mN/m以上40mN/m以下の範囲が挙げられる。
ここで、表面張力は、ウイルヘルミー型表面張力計(協和界面科学株式会社製)を用い、23℃、55%RHの環境において測定した値である。
ここで、粘度は、レオマット115(Contraves製)を測定装置として用いて、測定温度は23℃、せん断速度は1400s−1の条件で測定した値である。
本実施形態に係る三次元造形用組成物セット(以下「組成物セット」と称する)は、モデル材(三次元造形材)と、上記本実施形態に係るサポート材(三次元造形用支持材)と、を有する。
本実施形態に係る三次元造形装置は、ウレタン(メタ)アクリレートを含む光硬化性化合物を含有するモデル材(三次元造形材)を吐出する第1吐出部と、上記本実施形態に係るサポート材(三次元造形用支持材)を吐出する第2吐出部と、吐出したモデル材および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。
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。
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へモデル材が供給される。
なお、モデル材吐出ヘッド12およ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(モデル材およ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。
ここで、紫外線照射装置としては、例えば、メタルハライドランプ、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、UV−LED等の光源を有する装置が適用される。
電子線照射装置としては、例えば、走査型、カーテン型、プラズマ放電型等の電子照射装置が挙げられる。
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。
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。
・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
(LUCIRIN TPO」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」大成化工製)
・界面活性剤: 0.20質量部
(「TEGO Wet 270」 製、ポリエーテル変性シロキサンコポリマ−)
上記成分を混合し、モデル材1を調製した。
(サポート材1の調製)
調製したモデル材1に対して、非光硬化性ポリマーとして、ポリエーテルポリオール(「アデカポリエーテルPシリーズP−400」(株)ADEKA製)を、サポート材全体に対して25質量%となる量混合して、サポート材1を調製した。
(サポート材2〜8の調製)
表1に従って、非光硬化性ポリマー(又はモノマー)の種類および量を変更した以外は、サポート材1と同様にして、サポート材2〜8を調製した。
(比較サポート材C1〜C2の調製)
表1に従って、非光硬化性ポリマー(又はモノマー)の種類および量を変更した以外は、サポート材1と同様にして、比較サポート材C1〜C2を調製した。
各例で調製したサポート材において、非光硬化性ポリマーの水酸基価は、JIS K−0070−1992に準じて測定した。
また、非光硬化性ポリマー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)により測定した。測定条件は、次の通りとした。
・測定装置:HLC−8302 GPC EcoSEC(東ソー社製)
・溶離液:テトラヒドロフラン
・カラム:サンプルカラム TSKgel SuperMultiporeHZ−M×2本、リファレンスカラム TSKgel SuperMultiporeHZ−M×2本
・カラム温度:40℃
・流量:0.35ml/分
・検出器:示差屈折計
各例で調製したサポート材について、次の評価を行った。結果を表1に示す。
サポート材の非光硬化性ポリマーの相溶性を目視にて観察して、評価した。評価基準は以下の通りである。
−評価基準−
A(○):室温(25℃)で均一に混合し透明になる。5℃以下の冷蔵庫保管でも透明を維持。
B(△):室温(25℃)では均一に混合し透明になるが、5℃以下の冷蔵庫保管で濁りが発生。
C(×):室温(25℃)で濁りが発生。
基材上にモデル材1の塗膜を形成した後、モデル材1の塗膜に紫外線を照射し、モデル材1の硬化層を形成した。次に、モデル材1の硬化層上に、直接、サポート材の塗膜を形成した後、サポート材の塗膜に紫外線を照射し、サポート材の硬化層を形成した。なお、紫外線による硬化条件は、モデル材およびサポート材ともに、UV−LEDを用いて、照射波長365nm、硬化エネルギー150mJとした。
そして、基材とモデル材1の硬化層とサポート材の硬化層との積層体から、サポート材を指又はピンセットにより剥離し、サポート材の剥離性について評価した。評価基準は、次の通りである。
−評価基準−
A(○):指で擦って簡単に剥離可能。
B(△):ピンセットで擦ってきっかけを作れば指で剥離可能。
C(×):ピンセットでなければ剥離できるが、指で剥離不能。
剥離性の評価を行った後、モデル材1の硬化層の表面を観察し、モデル材1の硬化層とサポート材の硬化層との界面損傷性について評価した。評価基準は、次の通りである。
−評価基準−
A(○):モデル材表面に着色と傷なし。
B(△):モデル材表面に着色があるが傷なし。
C(×):モデル材表面に着色と傷が発生。
サポート材のインクジェット(IJ)適性について、次のようにして評価した。
55℃での粘度をTOKIMEC社製粘度計TVE-20Lにより測定し所定の粘度範囲にあるかどうかで評価した。評価基準は、次の通りである。
−評価基準−
A(○):10mPa・s超え14mPa・s未満
B(△):10mPa・s以下
C(×):14mPa・s以上
また、本実施例のサポート材は、相溶性、界面損傷性、およびインクジェット適性の評価についても良好であることがわかる。
・H31: ひまし油ポリオール(「URIC H−31」伊藤製油(株)製)
・H62: ひまし油ポリオール(「URIC H−62」伊藤製油(株)製)
・OD−X−2586: ポリエステルポリオール(「ポリライトOD−X−2586」DIC(株)製)
・PG: プロピレングリコール
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
Claims (6)
- ウレタン(メタ)アクリレートを含む光硬化性化合物と、水酸基価が60mgKOH/g以上300mgKOH/g以下の非光硬化性ポリマーと、を含有する三次元造形用支持材。
- 前記非光硬化性ポリマーが、ポリエーテルポリオール、ひまし油ポリオール、およびポリエステルポリオールよりなる群から選択される少なくとも1種である請求項1に記載の三次元造形用支持材。
- 前記非光硬化性ポリマーの含有量が、三次元造形用支持材全体に対して、30質量%以上50質量%以下である請求項1又は請求項2に記載の三次元造形用支持材。
- ウレタン(メタ)アクリレートを含む光硬化性化合物を含有する三次元造形材と、
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の三次元造形用支持材と、
を有する三次元造形用組成物セット。 - ウレタン(メタ)アクリレートを含む光硬化性化合物を含有する三次元造形材を吐出する第1吐出部と、
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の三次元造形用支持材を吐出する第2吐出部と、
吐出した三次元造形材および三次元造形用支持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。 - ウレタン(メタ)アクリレートを含む光硬化性化合物を含有する三次元造形材を吐出し、光照射により硬化して、造形物を形成し、
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の三次元造形用支持材を吐出し、光照射により硬化して、前記造形物の少なくとも一部を支持する支持部を形成し、
前記造形物の形成後、前記支持部を除去する三次元造形物の製造方法。
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