JP2016179561A - Method for manufacturing three-dimensional molded object, apparatus for manufacturing three-dimensional molded object, composition for surface treatment, composition set for manufacturing three-dimensional molded object, and three-dimensional molded object - Google Patents

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千草 佐藤
Chigusa Sato
千草 佐藤
嵩貴 平田
Koki Hirata
嵩貴 平田
福本 浩
Hiroshi Fukumoto
福本  浩
加藤 真一
Shinichi Kato
真一 加藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional molded object excellent in mechanical strength, a method for manufacturing a three-dimensional molded object by which the three-dimensional molded object can be efficiently manufactured, an apparatus for manufacturing a three-dimensional molded object, a composition for surface treatment, and a composition set for manufacturing a three-dimensional molded object.SOLUTION: The method for manufacturing a three-dimensional molded object aims to manufacture a three-dimensional molded object by stacking layers 1, and the method includes: a layer formation step of forming the layer 1 by using a layer-forming composition 111 comprising a plurality of particles; a surface treatment composition imparting step of imparting a surface treatment composition 14' comprising a surface treating agent that modifies surfaces of the particles constituting the layer 1, to the layer 1; and a binder liquid imparting step of imparting a binder liquid 12 to the layer 1.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、三次元造形物の製造方法、三次元造形物製造装置、表面処理用組成物、三次元造形物製造用組成物セットおよび三次元造形物に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a three-dimensional structure, a three-dimensional structure manufacturing apparatus, a composition for surface treatment, a composition set for manufacturing a three-dimensional structure, and a three-dimensional structure.

粉体を結着液で固めながら、三次元物体を造形する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。この技術では、次のような操作を繰り返すことによって三次元物体を造形する。まず、粉体を均一な厚さで薄く敷き詰めて粉体層を形成し、この粉体層の所望部分に結着液を吐出することによって粉体同士を結合させる。この結果、粉体層の中で、結着液が吐出された部分だけが結合して、薄い板状の部材(以下、「断面部材」という)が形成される。その後、その粉体層の上にさらに粉体層を薄く形成し、所望部分に結着液(硬化性インク)を吐出する。その結果、新たに形成された粉体層の結着液が吐出された部分にも、新たな断面部材が形成される。このとき、粉体層上に吐出した結着液が染み込んで、先に形成された断面部材に到達するので、新たに形成された断面部材は先に形成された断面部材にも結合される。このような操作を繰り返して、薄い板状の断面部材を一層ずつ積層することによって、三次元物体を造形することができる。   A technique for modeling a three-dimensional object while solidifying a powder with a binding liquid is known (see, for example, Patent Document 1). In this technique, a three-dimensional object is formed by repeating the following operations. First, the powder is thinly spread with a uniform thickness to form a powder layer, and the powder is bonded to each other by discharging a binding liquid to a desired portion of the powder layer. As a result, in the powder layer, only the portion where the binding liquid is discharged is bonded to form a thin plate-like member (hereinafter referred to as “cross-sectional member”). Thereafter, a thin powder layer is formed on the powder layer, and a binding liquid (curable ink) is discharged to a desired portion. As a result, a new cross-sectional member is also formed at the portion where the binding liquid of the newly formed powder layer is discharged. At this time, the binding liquid discharged onto the powder layer soaks and reaches the previously formed cross-sectional member, so that the newly formed cross-sectional member is also coupled to the previously formed cross-sectional member. By repeating such operations and laminating thin plate-like cross-sectional members one by one, a three-dimensional object can be formed.

このような三次元造形技術は、造形しようとする物体の三次元形状データさえあれば、粉体を結合させて直ちに造形可能であり、造形に先立って金型を作成するなどの必要がないので、迅速にしかも安価に三次元物体を造形することが可能である。また、薄い板状の断面部材を一層ずつ積層して造形するので、例えば内部構造を有する複雑な物体であっても、複数の部品に分けることなく一体の造形物として形成することが可能である。   With such 3D modeling technology, as long as there is 3D shape data of the object to be modeled, it is possible to immediately model by combining powder, and there is no need to create a mold prior to modeling. It is possible to form a three-dimensional object quickly and inexpensively. In addition, since thin plate-like cross-sectional members are layered one by one and shaped, for example, even a complex object having an internal structure can be formed as an integrated shaped object without being divided into a plurality of parts. .

しかしながら、従来においては、結着液による結合力を十分に高いものとすることができず、三次元造形物の強度を十分に高いものとすることができなかった。   However, conventionally, the binding force by the binding liquid cannot be made sufficiently high, and the strength of the three-dimensional structure cannot be made sufficiently high.

特開平6−218712号公報JP-A-6-218712

本発明の目的は、機械的強度に優れた三次元造形物を提供すること、また、機械的強度に優れた三次元造形物を効率よく製造することができる三次元造形物の製造方法、三次元造形物製造装置、表面処理用組成物および三次元造形物製造用組成物セットを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a three-dimensional structure that is excellent in mechanical strength, and a method for producing a three-dimensional structure that can efficiently manufacture a three-dimensional structure that is excellent in mechanical strength. The object is to provide an original model manufacturing apparatus, a composition for surface treatment, and a composition set for manufacturing a three-dimensional model.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の三次元造形物の製造方法は、層を積層することにより、三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、
複数の粒子を含む層形成用組成物を用いて前記層を形成する層形成工程と、
前記層を構成する前記粒子の表面を改質する表面処理剤を含む表面処理用組成物を、前記層に付与する表面処理用組成物付与工程と、
前記層に結着液を付与する結着液付与工程とを有することを特徴とする。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The method for producing a three-dimensional structure of the present invention is a method for producing a three-dimensional structure by producing a three-dimensional structure by laminating layers,
A layer forming step of forming the layer using a layer forming composition containing a plurality of particles;
A surface treatment composition applying step for applying a surface treatment composition containing a surface treatment agent for modifying the surface of the particles constituting the layer to the layer;
And a binding liquid application step for applying a binding liquid to the layer.

これにより、機械的強度に優れた三次元造形物を効率よく製造することができる三次元造形物の製造方法を提供することができる。   Thereby, the manufacturing method of the three-dimensional structure which can manufacture the three-dimensional structure excellent in mechanical strength efficiently can be provided.

本発明の三次元造形物の製造方法では、前記層形成用組成物は、前記粒子に加え、溶剤を含むものであることが好ましい。   In the three-dimensional structure manufacturing method of the present invention, the layer forming composition preferably includes a solvent in addition to the particles.

これにより、層形成用組成物の流動性を高め、層形成時の作業性を向上させることができるとともに、表面の平坦性の高い層を容易かつ確実に形成することができる。また、層の形成時等における粒子の不本意な飛散等をより効果的に防止することができる。   As a result, the fluidity of the layer forming composition can be increased, the workability during layer formation can be improved, and a layer with high surface flatness can be formed easily and reliably. In addition, it is possible to more effectively prevent unintentional scattering of particles during formation of the layer.

本発明の三次元造形物の製造方法では、前記層形成工程と前記表面処理用組成物付与工程との間に、前記層から前記溶剤を除去する溶剤除去工程を有することが好ましい。   In the three-dimensional structure manufacturing method of the present invention, it is preferable to have a solvent removal step of removing the solvent from the layer between the layer formation step and the surface treatment composition application step.

これにより、層を構成する複数の粒子の隙間に表面処理用組成物がより好適に浸透しやすく、粒子に対する表面処理をより効率よく行うことができる。   Thereby, the composition for surface treatment can easily more suitably penetrate into the gaps between the plurality of particles constituting the layer, and the surface treatment for the particles can be performed more efficiently.

本発明の三次元造形物の製造方法では、前記表面処理用組成物付与工程と前記結着液付与工程との間に、前記層から前記溶剤を除去する溶剤除去工程を有することが好ましい。
これにより、三次元造形物の生産性を特に優れたものとすることができる。
In the three-dimensional structure manufacturing method of the present invention, it is preferable to have a solvent removal step of removing the solvent from the layer between the surface treatment composition application step and the binding liquid application step.
Thereby, the productivity of the three-dimensional structure can be made particularly excellent.

本発明の三次元造形物の製造方法では、前記表面処理用組成物は、カップリング剤を含むものであることが好ましい。   In the method for producing a three-dimensional structure of the present invention, the surface treatment composition preferably includes a coupling agent.

これにより、結合剤による粒子同士の結合力をより高いものとすることができ、得られる三次元造形物の機械的強度をより優れたものとすることができる。   Thereby, the bonding force between the particles by the binder can be made higher, and the mechanical strength of the obtained three-dimensional structure can be made more excellent.

本発明の三次元造形物の製造方法では、前記カップリング剤は、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤およびジルコネート系カップリング剤よりなる群から選択される1種または2種以上であることが好ましい。   In the three-dimensional structure manufacturing method of the present invention, the coupling agent is selected from the group consisting of a silane coupling agent, a titanate coupling agent, an aluminate coupling agent, and a zirconate coupling agent. Or it is preferable that they are 2 or more types.

これにより、結合剤による粒子同士の結合力をさらに高いものとすることができ、得られる三次元造形物の機械的強度をさらに優れたものとすることができる。   Thereby, the bonding force between the particles by the binder can be further increased, and the mechanical strength of the obtained three-dimensional structure can be further improved.

本発明の三次元造形物の製造方法では、前記結着液を付与すべき部位の少なくとも一部に、インクジェット法により前記表面処理用組成物を選択的に付与することが好ましい。   In the three-dimensional structure manufacturing method of the present invention, it is preferable that the surface treatment composition is selectively applied to at least a part of the portion to which the binding liquid is to be applied by an inkjet method.

これにより、所望の部位に選択的に表面処理用組成物を付与することができ、表面処理用組成物の使用量を抑制することができ、三次元造形物の生産コストの低減、省資源の観点等から好ましい。また、層のうち結合部が形成されない領域を構成する粒子を回収し、三次元造形物の製造に好適に再利用することができる。   Thereby, the surface treatment composition can be selectively applied to a desired site, the amount of the surface treatment composition used can be suppressed, the production cost of the three-dimensional structure can be reduced, and resource saving can be achieved. It is preferable from the viewpoint. Moreover, the particle | grains which comprise the area | region in which a connection part is not formed among layers can be collect | recovered, and it can reuse suitably for manufacture of a three-dimensional structure.

本発明の三次元造形物の製造方法では、前記結着液は、重合性化合物を含むものであり、
前記結着液付与工程の後に、前記重合性化合物を重合、硬化させる硬化工程を有することが好ましい。
In the method for producing a three-dimensional structure of the present invention, the binding liquid contains a polymerizable compound,
It is preferable to have the hardening process of superposing | polymerizing and hardening the said polymeric compound after the said binding liquid provision process.

これにより、三次元造形物の機械的強度や耐水性等を特に優れたものとすることができる。   Thereby, the mechanical strength, water resistance, etc. of the three-dimensional structure can be made particularly excellent.

本発明の三次元造形物製造装置は、複数の粒子を含む層形成用組成物を用いて、層を積層することにより、三次元造形物を製造する装置であって、
前記層形成用組成物が付与され、前記層が形成されるステージと、
前記層を構成する前記粒子の表面を改質する表面処理剤を含む表面処理用組成物を、前記層に付与する表面処理用組成物付与手段と、
前記層に結着液を付与する結着液付与手段とを有することを特徴とする。
The three-dimensional structure manufacturing apparatus of the present invention is an apparatus for manufacturing a three-dimensional structure by laminating layers using a layer forming composition including a plurality of particles.
A stage to which the layer forming composition is applied and the layer is formed;
A surface treatment composition applying means for applying a surface treatment composition containing a surface treatment agent for modifying the surface of the particles constituting the layer to the layer;
And a binding liquid applying means for applying a binding liquid to the layer.

これにより、機械的強度に優れた三次元造形物を効率よく製造することができる三次元造形物製造装置を提供することができる。   Thereby, the three-dimensional structure manufacturing apparatus which can manufacture the three-dimensional structure excellent in mechanical strength efficiently can be provided.

本発明の表面処理用組成物は、複数の粒子を含む層形成用組成物を用いて、層を積層することにより、三次元造形物を製造するのに用いられる組成物であって、
前記層に結着液を付与して結合部を形成するのに先立ち、前記層に付与されるものであり、
前記層を構成する前記粒子の表面を改質する表面処理剤を含むものであることを特徴とする。
The composition for surface treatment of the present invention is a composition used for producing a three-dimensional structure by laminating layers using a layer forming composition containing a plurality of particles,
Prior to forming a bonding portion by applying a binding liquid to the layer, the layer is applied to the layer,
It contains a surface treatment agent for modifying the surface of the particles constituting the layer.

これにより、機械的強度に優れた三次元造形物を効率よく製造することができる表面処理用組成物を提供することができる。   Thereby, the composition for surface treatment which can manufacture efficiently the three-dimensional structure excellent in mechanical strength can be provided.

本発明の三次元造形物製造用組成物セットは、三次元造形物を製造するのに用いられるものであって、
複数の粒子を含む層形成用組成物と、
本発明の表面処理用組成物と、
前記表面処理剤による表面処理が施された前記粒子同士を結合する結着液とを備えることを特徴とする。
The composition set for manufacturing a three-dimensional structure of the present invention is used to manufacture a three-dimensional structure,
A layer forming composition comprising a plurality of particles;
A composition for surface treatment of the present invention;
And a binding liquid that binds the particles subjected to the surface treatment with the surface treatment agent.

これにより、機械的強度に優れた三次元造形物を効率よく製造することができる三次元造形物製造用組成物セットを提供することができる。   Thereby, the composition set for three-dimensional structure manufacture which can manufacture the three-dimensional structure excellent in mechanical strength efficiently can be provided.

本発明の三次元造形物は、本発明の三次元造形物の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、機械的強度に優れた三次元造形物を提供することができる。
The three-dimensional structure of the present invention is manufactured using the method for manufacturing a three-dimensional structure of the present invention.
Thereby, the three-dimensional structure excellent in mechanical strength can be provided.

本発明の三次元造形物は、本発明の三次元造形物製造装置を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、機械的強度に優れた三次元造形物を提供することができる。
The three-dimensional structure of the present invention is manufactured using the three-dimensional structure manufacturing apparatus of the present invention.
Thereby, the three-dimensional structure excellent in mechanical strength can be provided.

本発明の三次元造形物は、本発明の表面処理用組成物を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、機械的強度に優れた三次元造形物を提供することができる。
The three-dimensional structure of the present invention is manufactured using the composition for surface treatment of the present invention.
Thereby, the three-dimensional structure excellent in mechanical strength can be provided.

本発明の三次元造形物は、本発明の三次元造形物製造用組成物セットを用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、機械的強度に優れた三次元造形物を提供することができる。
The three-dimensional structure of the present invention is manufactured using the composition set for manufacturing a three-dimensional structure of the present invention.
Thereby, the three-dimensional structure excellent in mechanical strength can be provided.

本発明の三次元造形物の製造方法の好適な実施形態について、各工程を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows each process typically about suitable embodiment of the manufacturing method of the three-dimensional structure of this invention. 本発明の三次元造形物の製造方法の好適な実施形態について、各工程を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows each process typically about suitable embodiment of the manufacturing method of the three-dimensional structure of this invention. 本発明の三次元造形物の製造方法の好適な実施形態について、各工程を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows each process typically about suitable embodiment of the manufacturing method of the three-dimensional structure of this invention. 本発明の三次元造形物の製造方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the manufacturing method of the three-dimensional structure according to the present invention. 本発明の三次元造形物製造装置の好適な実施形態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically suitable embodiment of the three-dimensional structure manufacturing apparatus of this invention. 図5に示す本発明の三次元造形物製造装置のステージ付近を平面視した平面図であり、(a)は、層形成時における各部材の配置の一例を示す図であり、(b)は、表面処理用組成物を付与する際の各部材の配置の一例を示す図である。It is the top view which planarly viewed the stage vicinity of the three-dimensional structure manufacturing apparatus of this invention shown in FIG. 5, (a) is a figure which shows an example of arrangement | positioning of each member at the time of layer formation, (b) It is a figure which shows an example of arrangement | positioning of each member at the time of providing the composition for surface treatment. 図5に示す本発明の三次元造形物製造装置のステージ付近を平面視した平面図であり、(c)は、層を加熱する際の各部材の配置の一例を示す図であり、(d)は、層に結着液を付与する際、硬化部を形成する際の各部材の配置の一例を示す図である。It is the top view which planarly viewed the stage vicinity of the three-dimensional structure manufacturing apparatus of this invention shown in FIG. 5, (c) is a figure which shows an example of arrangement | positioning of each member at the time of heating a layer, (d (A) is a figure which shows an example of arrangement | positioning of each member at the time of forming a hardening part, when providing a binding liquid to a layer. 各実施例および各比較例で製造する三次元造形物(三次元造形物A)の形状を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the shape of the three-dimensional structure (three-dimensional structure A) manufactured by each Example and each comparative example. 各実施例および各比較例で製造する三次元造形物(三次元造形物B)の形状を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the shape of the three-dimensional structure (three-dimensional structure B) manufactured by each Example and each comparative example.

以下、添付する図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細な説明をする。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

《三次元造形物の製造方法》
まず、本発明の三次元造形物の製造方法について説明する。
<Method for producing three-dimensional structure>
First, the manufacturing method of the three-dimensional structure according to the present invention will be described.

図1、図2、図3は、本発明の三次元造形物の製造方法の好適な実施形態について、各工程を模式的に示す断面図、図4は、本発明の三次元造形物の製造方法の一例を示すフローチャートである。   1, 2, and 3 are cross-sectional views schematically showing each step in a preferred embodiment of the method for producing a three-dimensional structure of the present invention, and FIG. 4 is a production of the three-dimensional structure of the present invention. It is a flowchart which shows an example of a method.

図1、図2、図3に示すように、本実施形態の製造方法は、複数の粒子111を含む層形成用組成物(粒子含有組成物)11を用いて層1を形成する層形成工程(1a、1f)と、表面処理剤を含む表面処理用組成物14’を、層1に付与し、層1を構成する粒子111の表面を改質する表面処理工程(表面処理用組成物付与工程)(1b、1c、1g、1h)と、層1に結着液12を付与する結着液付与工程(1d、1i)と、層1に付与された結着液12中に含まれる結合剤を硬化させ、層1中に硬化部(結合部)13を形成する硬化工程(1e、1j)とを有し、これら一連の工程を順次繰り返し行い(1k)、さらに、その後に、各層1を構成する粒子111のうち、結合剤により結合していないものを除去する未結合粒子除去工程(1l)を有している。   As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the manufacturing method of the present embodiment forms a layer 1 using a layer-forming composition (particle-containing composition) 11 including a plurality of particles 111. (1a, 1f) and a surface treatment composition 14 ′ containing a surface treatment agent are applied to the layer 1, and a surface treatment process for modifying the surface of the particles 111 constituting the layer 1 (application of the surface treatment composition) Step) (1b, 1c, 1g, 1h), a binding liquid application step (1d, 1i) for applying the binding liquid 12 to the layer 1, and a binding contained in the binding liquid 12 applied to the layer 1 A curing step (1e, 1j) for curing the agent to form a cured portion (bonding portion) 13 in the layer 1, and sequentially repeating these steps (1k). Of unbound particles that remove particles that are not bound by a binder from among particles 111 constituting It has a 1l).

このように、粒子111の表面を改質することにより、粒子111と結着液12(結合剤)との結合力を優れたものとすることができ、三次元造形物10の機械的強度を優れたものとすることができる。   Thus, by modifying the surface of the particles 111, the bonding force between the particles 111 and the binding liquid 12 (binder) can be improved, and the mechanical strength of the three-dimensional structure 10 can be increased. It can be excellent.

以下、各工程について詳細に説明する。
≪層形成工程≫
層形成工程では、複数の粒子111を含む層形成用組成物11を用いて、所定の厚さを有する層1を形成する(1a、1f)。
Hereinafter, each step will be described in detail.
≪Layer formation process≫
In the layer forming step, the layer 1 having a predetermined thickness is formed using the layer forming composition 11 including a plurality of particles 111 (1a, 1f).

層形成用組成物11が粒子111を含むものであることにより、最終的に得られる三次元造形物10の機械的強度等を優れたものとすることができる。   When the layer forming composition 11 includes the particles 111, the mechanical strength and the like of the finally obtained three-dimensional structure 10 can be improved.

層形成用組成物11については、後に詳述するが、粒子111に加え、溶剤を含むものであるのが好ましい。   The layer-forming composition 11 will be described in detail later, but preferably contains a solvent in addition to the particles 111.

これにより、例えば、層形成用組成物11をペースト状のものとすることができ、層形成用組成物11の流動性を高め、層1の形成時の作業性を向上させることができるとともに、表面の平坦性の高い層1を容易かつ確実に形成することができる。また、層1の形成時等における粉末(粒子111)の不本意な飛散等をより効果的に防止することができる。
本工程では、平坦化手段を用いて、層1を表面が平坦化されたものとして形成する。
Thereby, for example, the layer-forming composition 11 can be made into a paste-like material, the fluidity of the layer-forming composition 11 can be improved, and workability at the time of forming the layer 1 can be improved. The layer 1 having a high surface flatness can be easily and reliably formed. In addition, unintentional scattering of the powder (particles 111) during formation of the layer 1 can be more effectively prevented.
In this step, the layer 1 is formed with a flattened surface using a flattening means.

1回目の層形成工程では、ステージ41の表面に所定の厚さで層1を形成する(1a)。このとき、ステージ41の側面と側面支持部(枠体)45とが密着(当接)した状態となっており、ステージ41と側面支持部(枠体)45との間から、層形成用組成物11が落下することが防止されている。   In the first layer formation step, the layer 1 is formed with a predetermined thickness on the surface of the stage 41 (1a). At this time, the side surface of the stage 41 and the side surface support portion (frame body) 45 are in close contact (contact), and the layer forming composition is formed between the stage 41 and the side surface support portion (frame body) 45. The object 11 is prevented from falling.

2回目以降の層形成工程では、先の工程で形成された層1(第1の層)の表面に新たな層1(第2の層)を形成する(1f)。このとき、ステージ41上の層1(ステージ41上に複数の層1がある場合には、少なくとも最も上側に設けられた層1)の側面と側面支持部(枠体)45とが密着(当接)した状態となっており、ステージ41とステージ41上の層1との間から、層形成用組成物11が落下することが防止されている。   In the second and subsequent layer formation steps, a new layer 1 (second layer) is formed on the surface of the layer 1 (first layer) formed in the previous step (1f). At this time, the side surface of the layer 1 on the stage 41 (at least the uppermost layer 1 when there are a plurality of layers 1 on the stage 41) and the side surface support portion (frame body) 45 are in close contact with each other. The layer forming composition 11 is prevented from falling from between the stage 41 and the layer 1 on the stage 41.

本工程における層形成用組成物11の粘度(E型粘度計(例えば、東京計器社製 VISCONIC ELD等)を用いて測定される値)は、500mPa・s以上60000mPa・s以下であるのが好ましく、1000mPa・s以上20000mPa・s以下であるのがより好ましい。これにより、形成される層1における不本意な膜厚のばらつきの発生をより効果的に防止することができる。   The viscosity of the layer-forming composition 11 in this step (value measured using an E-type viscometer (for example, VISCONIC ELD manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.)) is preferably 500 mPa · s or more and 60000 mPa · s or less. It is more preferably 1000 mPa · s or more and 20000 mPa · s or less. Thereby, generation | occurrence | production of the unintentional dispersion | variation in the film thickness in the layer 1 formed can be prevented more effectively.

本工程で形成する層1の厚さは、特に限定されないが、例えば、5μm以上500μm以下であるのが好ましく、10μm以上100μm以下であるのがより好ましく、10μm以上50μm以下であるのがさらに好ましい。   The thickness of the layer 1 formed in this step is not particularly limited, but is preferably, for example, 5 μm or more and 500 μm or less, more preferably 10 μm or more and 100 μm or less, and further preferably 10 μm or more and 50 μm or less. .

これにより、三次元造形物10の生産性を十分に優れたものとしつつ、製造される三次元造形物10における不本意な凹凸の発生等をより効果的に防止し、三次元造形物10の寸法精度をより優れたものとすることができる。   Thereby, while making the productivity of the three-dimensional structure 10 sufficiently excellent, the occurrence of unintentional irregularities in the manufactured three-dimensional structure 10 is more effectively prevented, and the three-dimensional structure 10 The dimensional accuracy can be further improved.

≪表面処理工程(表面処理用組成物付与工程)≫
その後、層1に対し、表面処理剤を含む表面処理用組成物14’を付与し(1b、1g)、層1を構成する粒子111の表面を改質する(1c、1h)。
≪Surface treatment process (surface treatment composition application process) ≫
Thereafter, the surface treatment composition 14 ′ containing the surface treatment agent is applied to the layer 1 (1b, 1g), and the surfaces of the particles 111 constituting the layer 1 are modified (1c, 1h).

このように粒子111の表面が改質されることにより、粒子111の表面と後述する結着液12(結合剤)、結合剤の硬化物との親和性が高くなり、最終的に得られる三次元造形物10の機械的強度を優れたものとすることができる。   By modifying the surface of the particle 111 in this way, the affinity between the surface of the particle 111 and a binding liquid 12 (binding agent) and a cured product of the binding agent, which will be described later, is increased, and finally obtained tertiary. The mechanical strength of the original shaped article 10 can be made excellent.

表面処理用組成物14’の付与(粒子111の改質)は、層1のうち結着液12を付与すべき部位の少なくとも一部(特に、少なくとも製造すべき三次元造形物10の実部(実体のある部位)の表面に対応する部位)に行えばよい(1b、1g)。   Application of the surface treatment composition 14 ′ (modification of the particles 111) is performed by at least a part of the layer 1 to which the binding liquid 12 is to be applied (in particular, at least the real part of the three-dimensional structure 10 to be manufactured) (Part corresponding to the surface of the substance) (1b, 1g).

なお、上記の説明での「結着液12を付与すべき部位」には、所定の大きさの結着液12の液滴が着弾した領域だけでなく、着弾後に濡れ広がった部位も含む。   In the above description, the “site to which the binding liquid 12 is to be applied” includes not only the area where the droplet of the binding liquid 12 having a predetermined size has landed but also the area where the liquid has spread after landing.

また、層1のうち結着液12を付与すべき部位の一部に表面処理用組成物14’を付与する場合、表面処理用組成物14’を付与する部位は、少なくとも製造すべき三次元造形物10の表面(特に、外表面)となるべき部位を含む領域であるのが好ましい。   In addition, when the surface treatment composition 14 ′ is applied to a part of the layer 1 to which the binding liquid 12 is to be applied, the surface treatment composition 14 ′ is at least three-dimensional to be manufactured. It is preferable that it is an area | region including the site | part which should become the surface (especially outer surface) of the molded article 10. FIG.

三次元造形物10の表面(特に、外表面)は、三次元造形物の機械的強度に大きく影響を与える領域であるため、このような部位に、表面処理用組成物14’を付与することにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。   Since the surface (particularly the outer surface) of the three-dimensional structure 10 is a region that greatly affects the mechanical strength of the three-dimensional structure, the surface treatment composition 14 ′ is applied to such a part. As a result, the effects as described above are more remarkably exhibited.

表面処理用組成物14’の付与は、例えば、スプレー法や、ディスペンサーを用いた方法、インクジェット法等により行うことができるが、インクジェット法により行うのが好ましい。   The application of the surface treatment composition 14 ′ can be performed by, for example, a spray method, a method using a dispenser, an ink jet method, or the like, but is preferably performed by an ink jet method.

これにより、所望の部位に選択的に表面処理用組成物14’を付与することができ、表面処理用組成物14’の使用量を抑制することができ、三次元造形物10の生産コストの低減、省資源の観点等から好ましい。また、層1のうち結合部13が形成されない領域を構成する粒子111を回収し、三次元造形物10の製造に好適に再利用することができる。   Thereby, composition 14 'for surface treatment can be selectively given to a desired part, the amount of surface treatment composition 14' can be controlled, and the production cost of three-dimensional structure 10 can be reduced. It is preferable from the viewpoint of reduction and resource saving. Moreover, the particle | grains 111 which comprise the area | region in which the coupling | bond part 13 is not formed among the layers 1 can be collect | recovered, and can be reused suitably for manufacture of the three-dimensional structure 10.

粒子111の改質は、例えば、表面処理用組成物14’を層1に付与した後、加熱処理を施すことにより、好適に行うことができる(1c、1h)。   The modification of the particles 111 can be suitably performed, for example, by applying the surface treatment composition 14 ′ to the layer 1 and then performing a heat treatment (1 c, 1 h).

これにより、粒子111の表面を効率よく改質することができ、三次元造形物10の生産性、三次元造形物10の機械的強度を特に優れたものとすることができる。また、層1が溶剤を含むものである場合に、層1中からの溶剤の除去も効率よく行うことができる。また、加熱処理が施される層1が水を含むものである場合に、表面処理剤による粒子111の改質の化学反応を、より効率よく進行させることができる。   Thereby, the surface of the particle 111 can be efficiently modified, and the productivity of the three-dimensional structure 10 and the mechanical strength of the three-dimensional structure 10 can be made particularly excellent. Moreover, when the layer 1 contains a solvent, the removal of the solvent from the layer 1 can also be performed efficiently. Further, when the layer 1 to be heat-treated contains water, the chemical reaction for modifying the particles 111 by the surface treatment agent can be more efficiently advanced.

本工程で加熱処理を施す場合、加熱温度は、40℃以上180℃以下であるのが好ましく、80℃以上150℃以下であるのがより好ましい。   When performing heat processing at this process, it is preferable that heating temperature is 40 degreeC or more and 180 degrees C or less, and it is more preferable that it is 80 degreeC or more and 150 degrees C or less.

これにより、表面処理剤の不本意な分解等の不本意な反応等を効果的に防止しつつ、前述したような効果がより顕著に発揮される。   Thereby, the effects as described above are more remarkably exhibited while effectively preventing unintended reactions such as unintentional decomposition of the surface treatment agent.

なお、層を形成した後に粒子の表面を改質する代わりに、層形成用組成物として、予め表面処理剤による表面処理が施されたものを用いることも考えられるが、層形成用組成物の保存時等において、粒子の表面状態が劣化し、粒子と結合剤との密着性を十分に優れたものとすることができない場合がある。また、層形成用組成物の保存期間や保存状態により、粒子の表面状態が異なるものとなるため、例えば、複数個の三次元造形物を製造した場合において、これら複数個の三次元造形物で、機械的強度が異なり、三次元造形物の品質の安定性、信頼性が低いものとなるという問題がある。   In addition, instead of modifying the surface of the particles after forming the layer, it is possible to use a layer-forming composition that has been previously surface-treated with a surface treatment agent. During storage or the like, the surface state of the particles may deteriorate, and the adhesion between the particles and the binder may not be sufficiently improved. In addition, since the surface state of the particles varies depending on the storage period and storage state of the layer forming composition, for example, when a plurality of three-dimensional structures are manufactured, There is a problem that the mechanical strength is different and the quality and stability of the three-dimensional structure are low.

これに対し、層を形成した後に粒子の表面を改質することにより、上記のような問題の発生を効果的に防止することができる。
なお、表面処理用組成物14’については、後に詳述する。
On the other hand, by modifying the surface of the particles after forming the layer, the above problems can be effectively prevented.
The surface treatment composition 14 ′ will be described in detail later.

≪結着液付与工程≫
その後、当該層1に対し、層1を構成する粒子111を結合するための結着液12を付与する(1d、1i)。
≪Binding liquid application process≫
Thereafter, a binding liquid 12 for binding the particles 111 constituting the layer 1 is applied to the layer 1 (1d, 1i).

本工程では、層1のうち三次元造形物10の実部(実体のある部位)に対応する部位にのみ、選択的に結着液12を付与する。   In this step, the binding liquid 12 is selectively applied only to a part of the layer 1 corresponding to the real part (substantial part) of the three-dimensional structure 10.

これにより、層1を構成する粒子111同士を強固に結合させ、最終的に所望の形状の結合部(硬化部)13を形成することができる。特に、表面改質された粒子111を結合するため、結合部13における結合力を大きいものとすることができ、最終的に得られる三次元造形物10の機械的強度を優れたものとすることができる。   As a result, the particles 111 constituting the layer 1 can be firmly bonded to each other, and finally a bonded portion (cured portion) 13 having a desired shape can be formed. In particular, since the surface-modified particles 111 are bonded, the bonding force at the bonding portion 13 can be increased, and the mechanical strength of the finally obtained three-dimensional structure 10 should be excellent. Can do.

また、2回目以降の結着液付与工程(1i参照)で層1に付与された結着液12は、当該層1を構成する粒子111同士の結合に利用されるとともに、当該層1中の結合部13と当該層1に隣接する下側の層1との間での結合(各層1の結合部13同士の結合)にも利用される。その結果、最終的に得られる三次元造形物10は、全体としての機械的強度に優れたものとなる。   In addition, the binding liquid 12 applied to the layer 1 in the second and subsequent binding liquid application steps (see 1 i) is used for bonding the particles 111 constituting the layer 1, and in the layer 1. It is also used for coupling between the coupling portion 13 and the lower layer 1 adjacent to the layer 1 (coupling between the coupling portions 13 of each layer 1). As a result, the finally obtained three-dimensional structure 10 has excellent mechanical strength as a whole.

また、結着液12を用いて結合部13を形成することにより、結合部13を形成するのに要するエネルギー量を小さいものとすることができる。   In addition, by forming the coupling portion 13 using the binding liquid 12, the amount of energy required to form the coupling portion 13 can be reduced.

また、本実施形態では、層1に対する結着液12の付与を、インクジェット法により行う。   In the present embodiment, the binding liquid 12 is applied to the layer 1 by an ink jet method.

これにより、結着液12の付与パターンが微細な形状のものであっても再現性よく結着液12を付与することができる。その結果、最終的に得られる三次元造形物10の寸法精度をより高いものとすることができる。   Thereby, even if the application pattern of the binding liquid 12 has a fine shape, the binding liquid 12 can be applied with good reproducibility. As a result, the dimensional accuracy of the finally obtained three-dimensional structure 10 can be made higher.

また、結着液12は、粒子111を結合する機能を有する結合剤を含むものであればよいが、本実施形態では、結合剤として硬化性樹脂を含むものであり、特に、結合剤として光硬化性樹脂(特に、紫外線硬化性樹脂)を含むものであるのが好ましい。   In addition, the binding liquid 12 only needs to include a binder having a function of binding the particles 111. However, in the present embodiment, the binding liquid 12 includes a curable resin as a binder. It is preferable to contain a curable resin (particularly, an ultraviolet curable resin).

これにより、最終的に得られる三次元造形物10の機械的強度や、三次元造形物10の生産性をより優れたものとすることができる。また、結着液12の保存安定性、三次元造形物10の生産コストの面からも有利である。
なお、結着液12については、後に詳述する。
Thereby, the mechanical strength of the finally obtained three-dimensional structure 10 and the productivity of the three-dimensional structure 10 can be further improved. Further, it is advantageous from the viewpoint of storage stability of the binding liquid 12 and production cost of the three-dimensional structure 10.
The binding liquid 12 will be described in detail later.

≪硬化工程≫
結着液付与工程で層1に結着液12を付与した後、層1に付与された結着液12に含まれる結合剤を硬化させ、層1中に硬化部(結合部)13を形成する(1e、1j)。
≪Curing process≫
After the binding liquid 12 is applied to the layer 1 in the binding liquid application step, the binder contained in the binding liquid 12 applied to the layer 1 is cured to form a cured portion (bonding portion) 13 in the layer 1. (1e, 1j).

本実施形態では、結着液12は、結合剤として硬化性樹脂(重合性化合物)を含むものであり、本工程は、硬化性樹脂の種類等に応じた処理を施すことにより、硬化部(結合部)13を形成する。例えば、硬化性樹脂(重合性化合物)が熱硬化性の重合性化合物(熱硬化性樹脂)である場合、加熱により硬化させることができ、硬化性樹脂(重合性化合物)が光硬化性の重合性化合物(光硬化性樹脂)である場合、光の照射により硬化させることができる。   In the present embodiment, the binding liquid 12 contains a curable resin (polymerizable compound) as a binder, and this step is performed by performing a treatment according to the type of the curable resin, etc. A coupling portion) 13 is formed. For example, when the curable resin (polymerizable compound) is a thermosetting polymerizable compound (thermosetting resin), it can be cured by heating, and the curable resin (polymerizable compound) is photocurable polymerization. In the case of a curable compound (photo-curable resin), it can be cured by light irradiation.

これにより、三次元造形物10の機械的強度や耐水性等を特に優れたものとすることができる。特に、表面処理剤による表面処理が施された粒子111との密着性、結合力を特に優れたものとすることができ、三次元造形物10の機械的強度等を特に優れたものとすることができる。   Thereby, the mechanical strength, water resistance, etc. of the three-dimensional structure 10 can be made particularly excellent. In particular, the adhesion and bonding force with the particles 111 subjected to the surface treatment with the surface treatment agent can be made particularly excellent, and the mechanical strength of the three-dimensional structure 10 is particularly excellent. Can do.

なお、結着液付与工程と硬化工程とは、同時進行的に行ってもよい。すなわち、1つの層1全体のパターン全体が形成される前に、結着液12が付与された部位から順次硬化反応を進行させるものであってもよい。   In addition, you may perform a binding liquid provision process and a hardening process simultaneously. That is, before the entire pattern of one layer 1 is formed, the curing reaction may proceed sequentially from the portion to which the binding liquid 12 is applied.

前記の一連の工程を繰り返し行うことにより、各層1のうち、結着液12が付与された部位の粒子111が結合した状態となり、このような状態の層1が複数積層された積層体としての三次元造形物10が得られる(1k)。   By repeatedly performing the series of steps described above, the particles 111 in the portion to which the binding liquid 12 is applied are combined in each layer 1, and a stacked body in which a plurality of layers 1 in such a state are stacked. A three-dimensional structure 10 is obtained (1k).

層形成用組成物11が粒子111に加え溶剤を含むものである場合、当該溶剤は、いかなるタイミングで除去されるものであってもよいが、前記の一連の工程において、層形成工程と表面処理用組成物付与工程との間のタイミングで除去されるものであると、以下のような効果が得られる。   When the layer forming composition 11 contains a solvent in addition to the particles 111, the solvent may be removed at any timing. In the series of steps, the layer forming step and the surface treatment composition are performed. The following effects are acquired as it is removed at the timing between the product application step.

すなわち、層1を構成する複数の粒子111の隙間に表面処理用組成物14’がより好適に浸透しやすく、粒子111に対する表面処理(表面処理部14の形成)をより効率よく行うことができる。また、粒子111が多孔質材料で構成されたものである場合、表面処理剤による粒子111の空孔内への表面処理も効率よく行うことができる。その結果、本来、結合剤が侵入しにくい空孔内においても、結合剤と強固に結合することができ、アンカー効果がより顕著に発揮され、三次元造形物10の機械的強度を特に優れたものとすることができる。   That is, the surface treatment composition 14 ′ is more preferably easily penetrated into the gaps between the plurality of particles 111 constituting the layer 1, and the surface treatment (formation of the surface treatment portion 14) on the particles 111 can be performed more efficiently. . Further, when the particles 111 are made of a porous material, the surface treatment of the particles 111 with the surface treatment agent into the pores can be performed efficiently. As a result, even in the pores where the binder is difficult to penetrate, it can be firmly bonded to the binder, the anchor effect is more prominently exhibited, and the mechanical strength of the three-dimensional structure 10 is particularly excellent. Can be.

また、前記の一連の工程において、表面処理用組成物付与工程と結着液付与工程との間のタイミングで除去されるものであると、以下のような効果が得られる。   Moreover, the following effects will be acquired if it is removed in the series of said process at the timing between the surface treatment composition provision process and the binding liquid provision process.

すなわち、層1中に含まれる溶剤を加熱により除去する場合に、加熱による溶剤の除去とともに、表面処理剤による粒子111の表面処理を好適に進行させることができる。したがって、三次元造形物10の生産性を特に優れたものとすることができる。   That is, when the solvent contained in the layer 1 is removed by heating, the surface treatment of the particles 111 with the surface treatment agent can be suitably advanced along with the removal of the solvent by heating. Therefore, the productivity of the three-dimensional structure 10 can be made particularly excellent.

≪未結合粒子除去工程≫
そして、前記のような一連の工程を繰り返し行った後、後処理工程として、各層1を構成する粒子111のうち、結合剤により結合していないもの(未結合粒子)を除去する未結合粒子除去工程(1l)を行う。これにより、三次元造形物10が取り出される。
≪Unbound particle removal process≫
Then, after repeating a series of steps as described above, as a post-processing step, among the particles 111 constituting each layer 1, those that are not bound by the binder (unbound particles) are removed. Step (1l) is performed. Thereby, the three-dimensional structure 10 is taken out.

本工程の具体的な方法としては、例えば、刷毛等で未結合粒子を払い除ける方法、未結合粒子を吸引により除去する方法、空気等の気体を吹き付ける方法、水等の液体を付与する方法(例えば、液体中に前記のようにして得られた積層体を浸漬する方法、液体を吹き付ける方法等)、超音波振動等の振動を付与する方法等が挙げられる。また、これらから選択される2種以上の方法を組み合わせて行うことができる。より具体的には、空気等の気体を吹き付けた後に、水等の液体に浸漬する方法や、水等の液体に浸漬した状態で、超音波振動を付与する方法等が挙げられる。中でも、前記のようにして得られた積層体に対し、水を含む液体を付与する方法(特に、水を含む液体中に浸漬する方法)を採用するのが好ましい。   As a specific method of this step, for example, a method of removing unbound particles with a brush, a method of removing unbound particles by suction, a method of blowing a gas such as air, a method of applying a liquid such as water ( Examples thereof include a method of immersing the laminate obtained as described above in a liquid, a method of spraying a liquid, and a method of applying vibration such as ultrasonic vibration. Moreover, it can carry out combining 2 or more types of methods selected from these. More specifically, there are a method of immersing in a liquid such as water after blowing a gas such as air, a method of applying ultrasonic vibration in a state of immersing in a liquid such as water, and the like. Especially, it is preferable to employ | adopt the method (especially the method of immersing in the liquid containing water) which provides the liquid containing water with respect to the laminated body obtained as mentioned above.

これにより、未結合粒子を、より容易かつより確実に除去することができる。また、未結合粒子を除去する際に三次元造形物10に傷等の欠陥が生じることをより確実に防止することができる。   Thereby, unbound particles can be removed more easily and more reliably. In addition, it is possible to more reliably prevent a defect such as a scratch from occurring in the three-dimensional structure 10 when removing the unbound particles.

前述したような三次元造形物の製造方法をフローチャートにまとめると、図4のようになる。   The manufacturing method of the three-dimensional structure as described above is summarized in a flowchart as shown in FIG.

前述したような本発明の製造方法によれば、機械的強度に優れた三次元造形物を効率よく製造することができる。   According to the manufacturing method of the present invention as described above, a three-dimensional structure excellent in mechanical strength can be efficiently manufactured.

《三次元造形物製造装置》
次に、本発明の三次元造形物製造装置について説明する。
《Three-dimensional structure manufacturing device》
Next, the three-dimensional structure manufacturing apparatus of this invention is demonstrated.

図5は、本発明の三次元造形物製造装置の好適な実施形態を模式的に示す断面図、図6、図7は、図5に示す本発明の三次元造形物製造装置のステージ付近を平面視した平面図であり、図6中、(a)は、層形成時における各部材の配置の一例を示す図であり、(b)は、表面処理用組成物を付与する際の各部材の配置の一例を示す図であり、図7中、(c)は、層を加熱する際の各部材の配置の一例を示す図であり、(d)は、層に結着液を付与する際、硬化部を形成する際の各部材の配置の一例を示す図である。なお、図6中の(a)、(b)、および、図7中の(d)では、加熱手段9の図示を省略し、図7中の(c)では、加熱手段9を図示した。   FIG. 5 is a sectional view schematically showing a preferred embodiment of the three-dimensional structure manufacturing apparatus of the present invention. FIGS. 6 and 7 show the vicinity of the stage of the three-dimensional structure manufacturing apparatus of the present invention shown in FIG. It is the top view seen from the top, and in FIG. 6, (a) is a figure which shows an example of arrangement | positioning of each member at the time of layer formation, (b) is each member at the time of providing the composition for surface treatment. FIG. 7C is a diagram showing an example of the arrangement of each member when the layer is heated, and FIG. 7D is a diagram showing a binding liquid applied to the layer. In the meantime, it is a figure which shows an example of arrangement | positioning of each member at the time of forming a hardening part. 6 (a), 6 (b), and FIG. 7 (d), the heating means 9 is not shown, and in FIG. 7 (c), the heating means 9 is shown.

三次元造形物製造装置100は、複数の粒子111を含む層形成用組成物11を用いて、層1を繰り返し成形し積層することにより、三次元造形物10を製造するものである。   The three-dimensional structure manufacturing apparatus 100 manufactures the three-dimensional structure 10 by repeatedly forming and laminating the layer 1 using the layer forming composition 11 including a plurality of particles 111.

本実施形態の三次元造形物製造装置100は、制御部2と、複数の粒子111を含む層形成用組成物11を収容する層形成用組成物供給部3と、層形成用組成物供給部3から供給された層形成用組成物11を用いて層1を形成する層形成部4と、層1に結着液12を吐出する結着液吐出部(結着液付与手段)5と、結着液12を硬化させるための紫外線を照射する紫外線照射手段(硬化手段)6と、層1に対して表面処理用組成物14’を付与する表面処理用組成物付与手段8と、層1を加熱する加熱手段9とを有している。   The three-dimensional structure manufacturing apparatus 100 of the present embodiment includes a control unit 2, a layer forming composition supply unit 3 that contains a layer forming composition 11 including a plurality of particles 111, and a layer forming composition supply unit. A layer forming unit 4 for forming the layer 1 using the layer forming composition 11 supplied from 3, a binding liquid discharging unit (binding liquid applying means) 5 for discharging the binding liquid 12 to the layer 1, and Ultraviolet irradiation means (curing means) 6 for irradiating the binding liquid 12 with ultraviolet rays, surface treatment composition applying means 8 for applying the surface treatment composition 14 ′ to the layer 1, and layer 1 Heating means 9 for heating the.

制御部2は、コンピューター21と、駆動制御部22とを有している。
コンピューター21は、内部にCPUやメモリ等を備えて構成される一般的な卓上型コンピューター等である。コンピューター21は、三次元造形物10の形状をモデルデータとしてデータ化し、それを平行な幾層もの薄い断面体にスライスして得られる断面データ(スライスデータ)を駆動制御部22に対して出力する。
The control unit 2 includes a computer 21 and a drive control unit 22.
The computer 21 is a general desktop computer configured with a CPU, a memory, and the like inside. The computer 21 converts the shape of the three-dimensional structure 10 as model data, and outputs cross-section data (slice data) obtained by slicing the shape into parallel thin layers of slices to the drive control unit 22. .

駆動制御部22は、層形成部4、結着液吐出部5、紫外線照射手段6、表面処理用組成物付与手段8、加熱手段9等をそれぞれに駆動する制御手段として機能する。具体的には、例えば、層形成用組成物供給部3からの層形成用組成物11の供給量、ステージ41の下降量、表面処理用組成物付与手段8からの表面処理用組成物14’の供給量、供給パターン、結着液吐出部5による結着液12の吐出パターンや吐出量、加熱手段9による加熱のタイミング、加熱温度等を制御する。   The drive control unit 22 functions as a control unit that drives the layer forming unit 4, the binder discharge unit 5, the ultraviolet irradiation unit 6, the surface treatment composition applying unit 8, the heating unit 9, and the like. Specifically, for example, the supply amount of the layer forming composition 11 from the layer forming composition supply unit 3, the descending amount of the stage 41, the surface treatment composition 14 ′ from the surface treatment composition applying means 8. Supply amount, supply pattern, discharge pattern and discharge amount of the binding liquid 12 by the binding liquid discharge unit 5, heating timing by the heating means 9, heating temperature, and the like are controlled.

層形成用組成物供給部3は、駆動制御部22からの指令により移動し、内部に収容された層形成用組成物11が、層形成用組成物仮置部44に供給されるように構成されている。   The layer forming composition supply unit 3 is moved by a command from the drive control unit 22, and the layer forming composition 11 accommodated therein is supplied to the layer forming composition temporary placement unit 44. Has been.

層形成部4は、層形成用組成物供給部3から供給された層形成用組成物11を一時的に保持する層形成用組成物仮置部44と、層形成用組成物仮置部44に保持された層形成用組成物11を平坦化しつつ層1を形成するスキージー(平坦化手段)42と、スキージー42の動作を規制するガイドレール43と、形成された層1を支持するステージ41と、ステージ41を取り囲む側面支持部(枠体)45とを有している。   The layer forming unit 4 includes a layer forming composition temporary storage unit 44 that temporarily holds the layer forming composition 11 supplied from the layer forming composition supply unit 3 and a layer forming composition temporary storage unit 44. A squeegee (flattening means) 42 that forms the layer 1 while flattening the layer-forming composition 11 held on the guide, a guide rail 43 that regulates the operation of the squeegee 42, and a stage 41 that supports the formed layer 1 And a side support part (frame body) 45 surrounding the stage 41.

先に形成された層1の上に、新たな層1を形成するのに際して、先に形成された層1を、側面支持部(枠体)45に対して相対的に下方に移動させる。これにより、新たに形成される層1の厚さが規定される。   When the new layer 1 is formed on the previously formed layer 1, the previously formed layer 1 is moved downward relative to the side support portion (frame body) 45. Thereby, the thickness of the newly formed layer 1 is defined.

特に、本実施形態では、ステージ41は、先に形成された層1の上に、新たな層1を形成するのに際して、駆動制御部22からの指令により所定量だけ順次下降する。このように、ステージ41がZ軸方向(上下方向)に移動可能に構成されていることにより、新たな層1の形成に際して、層1の厚さを調整するために移動させるべき部材の数を減らすことができるため、三次元造形物製造装置100の構成をより単純なものとすることできる。   In particular, in the present embodiment, when the new layer 1 is formed on the previously formed layer 1, the stage 41 is sequentially lowered by a predetermined amount according to a command from the drive control unit 22. Thus, since the stage 41 is configured to be movable in the Z-axis direction (vertical direction), the number of members to be moved in order to adjust the thickness of the layer 1 when the new layer 1 is formed. Since it can reduce, the structure of the three-dimensional structure manufacturing apparatus 100 can be made simpler.

ステージ41は、表面(層形成用組成物11が付与される部位)が平坦なものである。
これにより、厚さの均一性の高い層1を容易かつ確実に形成することができる。また、製造される三次元造形物10において、不本意な変形等が生じることを効果的に防止することができる。
The stage 41 has a flat surface (part to which the layer forming composition 11 is applied).
Thereby, the layer 1 with high uniformity of thickness can be formed easily and reliably. Moreover, in the three-dimensional structure 10 to be manufactured, it is possible to effectively prevent unintentional deformation or the like from occurring.

ステージ41は、XY平面において矩形型の形状を有している。
ステージ41は、図示しない駆動手段によってZ軸方向に可動(昇降)するよう構成されている。
The stage 41 has a rectangular shape on the XY plane.
The stage 41 is configured to move (lift) in the Z-axis direction by a driving unit (not shown).

ステージ41は、高強度の材料で構成されたものであるのが好ましい。ステージ41の構成材料としては、例えば、ステンレス鋼等の各種金属材料等が挙げられる。   The stage 41 is preferably composed of a high-strength material. Examples of the constituent material of the stage 41 include various metal materials such as stainless steel.

また、ステージ41の表面(層形成用組成物11が付与される部位)には、表面処理が施されていてもよい。これにより、例えば、層形成用組成物11の構成材料等がステージ41に付着してしまうことをより効果的に防止したり、ステージ41の耐久性をより優れたものとし、三次元造形物10のより長期間にわたる安定的な生産を図ったりすることができる。ステージ41の表面の表面処理に用いられる材料としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂等が挙げられる。   Further, the surface of the stage 41 (part to which the layer forming composition 11 is applied) may be subjected to surface treatment. As a result, for example, the constituent material of the layer forming composition 11 can be more effectively prevented from adhering to the stage 41, or the durability of the stage 41 can be further improved. It is possible to achieve stable production over a longer period of time. Examples of the material used for the surface treatment of the surface of the stage 41 include fluorine-based resins such as polytetrafluoroethylene.

スキージー42は、Y軸方向に延在する長手形状を有するものであり、下部先端が尖った刃状の形状を有するブレードを備えている。   The squeegee 42 has a longitudinal shape extending in the Y-axis direction, and includes a blade having a blade-like shape with a pointed lower end.

ブレードのY軸方向の長さは、ステージ41(造形領域)の幅(Y軸方向の長さ)以上のものである。   The length of the blade in the Y-axis direction is greater than or equal to the width of the stage 41 (modeling region) (the length in the Y-axis direction).

スキージー42は、図示しない駆動手段によってX軸方向に駆動するよう構成されている。また、スキージー42は、その短軸方向の先端が、層形成用組成物仮置部44の上面および枠体45の上面と接するよう構成されている。   The squeegee 42 is configured to be driven in the X-axis direction by a driving unit (not shown). Further, the squeegee 42 is configured such that the tip in the short axis direction is in contact with the upper surface of the layer forming composition temporary placement portion 44 and the upper surface of the frame body 45.

スキージー42は、X軸方向に移動しながら、層形成用組成物仮置部44に供給された層形成用組成物11をステージ41上の空間に搬送し、層1を形成する。   While moving in the X-axis direction, the squeegee 42 transports the layer forming composition 11 supplied to the layer forming composition temporary placement portion 44 to the space on the stage 41 to form the layer 1.

なお、三次元造形物製造装置100は、スキージー42による層形成用組成物11の拡散が円滑に行えるように、ブレードに微小振動を与えるバイブレーション機構(図示せず)を備えていてもよい。   The three-dimensional structure manufacturing apparatus 100 may include a vibration mechanism (not shown) that applies minute vibrations to the blade so that the squeegee 42 can smoothly diffuse the layer forming composition 11.

側面支持部(枠体)45は、ステージ41上に形成された層1の側面を支持する機能を有する。また、層1の形成時には、層1の面積を規定する機能も有している。   The side surface support portion (frame body) 45 has a function of supporting the side surface of the layer 1 formed on the stage 41. Further, when the layer 1 is formed, it also has a function of defining the area of the layer 1.

枠体45は、枠状の部材で構成されている。
枠体45は、高強度の材料で構成されたものであるのが好ましい。枠体45の構成材料としては、例えば、ステンレス鋼等の各種金属材料等が挙げられる。
The frame body 45 is composed of a frame-shaped member.
The frame body 45 is preferably made of a high-strength material. Examples of the constituent material of the frame body 45 include various metal materials such as stainless steel.

また、枠体45の表面(層形成用組成物11と接触しうる部位)には、表面処理が施されていてもよい。これにより、例えば、層形成用組成物11の構成材料等が側面支持部45に付着してしまうことをより効果的に防止したり、側面支持部45の耐久性をより優れたものとし、三次元造形物10のより長期間にわたる安定的な生産を図ったりすることができる。また、先に形成された層1を側面支持部45に対して相対的に下方に移動させる際に、層1に不本意な乱れが生じることを効果的に防止することができる。その結果、最終的に得られる三次元造形物10の寸法精度、信頼性をより優れたものとすることができる。側面支持部45の表面の表面処理に用いられる材料としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂等が挙げられる。
枠体45の内壁面とステージ41とで形成される領域に層1が形成される。
In addition, the surface of the frame body 45 (part that can come into contact with the layer forming composition 11) may be subjected to surface treatment. Thereby, for example, the constituent material of the layer forming composition 11 can be more effectively prevented from adhering to the side surface support portion 45, or the durability of the side surface support portion 45 can be further improved. It is possible to achieve stable production of the original shaped article 10 over a longer period of time. Further, when the previously formed layer 1 is moved downward relative to the side support 45, it is possible to effectively prevent the layer 1 from being disturbed unintentionally. As a result, the dimensional accuracy and reliability of the finally obtained three-dimensional structure 10 can be further improved. As a material used for the surface treatment of the surface of the side support part 45, for example, a fluorine-based resin such as polytetrafluoroethylene can be cited.
The layer 1 is formed in a region formed by the inner wall surface of the frame 45 and the stage 41.

結着液付与手段(結着液吐出部)5は、図示しない結着液収容部から供給された結着液12を、層1に付与するものである。   The binding liquid applying means (binding liquid discharge unit) 5 applies the binding liquid 12 supplied from a binding liquid storage unit (not shown) to the layer 1.

結着液吐出部(結着液付与手段)5は、駆動制御部22からの指令により、各層1において形成すべきパターンに応じて結着液12の付与パターン等が制御されている。   The binding liquid discharge section (binding liquid applying means) 5 controls the application pattern of the binding liquid 12 and the like according to the pattern to be formed in each layer 1 according to a command from the drive control section 22.

具体的には、結着液吐出部5は、層1と相対的位置関係が変化することができるように構成されており、結着液吐出部5が、結合部13を形成すべき部位の上部に位置するときに、結着液12を吐出するように構成されている。   Specifically, the binding liquid discharge part 5 is configured so that the relative positional relationship with the layer 1 can be changed, and the binding liquid discharge part 5 is a part of the portion where the coupling part 13 is to be formed. When located in the upper part, the binder liquid 12 is discharged.

また、本実施形態では、結着液吐出部5は、ステージ41上の領域(平面視した際にステージ41と重なり合う領域)と、ステージ41上以外の領域(平面視した際にステージ41と重なり合わない領域)との間を移動可能に構成されている(図6、図7参照)。   Further, in the present embodiment, the binding liquid discharge unit 5 overlaps the area on the stage 41 (area that overlaps the stage 41 when viewed in plan) and the area other than the area on the stage 41 (when viewed in plan, overlaps with the stage 41). It is configured to be movable between the two areas (see FIG. 6 and FIG. 7).

これにより、結着液12の付与時(図7(d)参照)以外に、結着液吐出部5をステージ41上の領域から退避させ、結着液吐出部5がステージ41上の領域に存在することによる問題の発生を効果的に防止することができる。より具体的には、例えば、層1の形成時に(図6(a)参照)、層形成用組成物11中に含まれる粒子111が舞いあがり、結着液吐出部5に付着すること等を効果的に防止することができ、長期間にわたって安定的な液滴吐出を行うことができる。また、加熱手段9による加熱の際に(図7(c)参照)、結着液吐出部5が乾燥すること、結着液吐出部5に固形物が析出すること等を効果的に防止することができ、長期間にわたって安定的な液滴吐出を行うことができる。また、表面処理用組成物付与手段8により表面処理用組成物14’を付与する際に(図6(b)参照)、表面処理用組成物14’のミスト、気化物等が結着液吐出部5に付着することを効果的に防止することができる。   Thereby, the binding liquid discharge part 5 is retracted from the area on the stage 41 except when the binding liquid 12 is applied (see FIG. 7D), and the binding liquid discharge part 5 is moved to the area on the stage 41. Occurrence of problems due to the existence can be effectively prevented. More specifically, for example, when the layer 1 is formed (see FIG. 6A), it is effective that the particles 111 contained in the layer forming composition 11 fly up and adhere to the binding liquid discharge unit 5. Therefore, stable droplet discharge can be performed over a long period of time. Further, during heating by the heating means 9 (see FIG. 7C), it is possible to effectively prevent the binding liquid discharge part 5 from drying, the solid matter from being deposited on the binding liquid discharge part 5, and the like. Therefore, stable droplet discharge can be performed over a long period of time. Further, when the surface treatment composition 14 ′ is applied by the surface treatment composition application means 8 (see FIG. 6B), mist, vaporized material, etc. of the surface treatment composition 14 ′ are discharged from the binding liquid. Adhering to the part 5 can be effectively prevented.

本実施形態では、結着液付与手段5が、インクジェット法により結着液12を吐出する結着液吐出部である。   In the present embodiment, the binding liquid application unit 5 is a binding liquid discharge unit that discharges the binding liquid 12 by an inkjet method.

これにより、微細なパターンで結着液12を付与することができ、微細な構造を有する三次元造形物10であってもより生産性良く製造することができる。   Thereby, the binding liquid 12 can be applied in a fine pattern, and even the three-dimensional structure 10 having a fine structure can be manufactured with higher productivity.

液滴吐出方式(インクジェット法の方式)としては、ピエゾ方式や、結着液12を加熱して発生した泡(バブル)により結着液12を吐出させる方式等を用いることができるが、結着液12の構成成分の変質のし難さ等の観点から、ピエゾ方式が好ましい。   As a droplet discharge method (inkjet method), a piezo method, a method of discharging the binding liquid 12 with bubbles generated by heating the binding liquid 12, and the like can be used. The piezo method is preferred from the standpoint of difficulty in altering the constituent components of the liquid 12.

図示の構成では、結着液付与手段5は、造形領域(ステージ41)のY軸方向の幅以上の長さを持つラインヘッドである。
これにより、三次元造形物10の生産性を特に優れたものとすることができる。
In the configuration shown in the figure, the binding liquid applying means 5 is a line head having a length equal to or larger than the width in the Y-axis direction of the modeling region (stage 41).
Thereby, the productivity of the three-dimensional structure 10 can be made particularly excellent.

紫外線照射手段(硬化手段)6は、層1に付与された結着液12を硬化させるための紫外線を照射するものである。   The ultraviolet irradiation means (curing means) 6 irradiates ultraviolet rays for curing the binding liquid 12 applied to the layer 1.

図示の構成では、紫外線照射手段6は、その照射領域が、造形領域(ステージ41)のY軸方向の幅以上の長さを持つものである。
これにより、三次元造形物10の生産性を特に優れたものとすることができる。
In the configuration shown in the drawing, the ultraviolet irradiation means 6 has an irradiation area having a length equal to or greater than the width of the modeling area (stage 41) in the Y-axis direction.
Thereby, the productivity of the three-dimensional structure 10 can be made particularly excellent.

また、紫外線照射手段6は、結着液付与手段5の移動方向(X軸方向)の両端に2つ設けられている。   Further, two ultraviolet irradiation means 6 are provided at both ends in the moving direction (X-axis direction) of the binding liquid applying means 5.

これにより、結着液付与手段5および紫外線照射手段6のX軸方向正負の移動の両方において、結着液12の付与と、結着液12の硬化との処理を、同時進行的に好適に行うことができ、三次元造形物10の生産性を特に優れたものとすることができる。   Thereby, in both the positive and negative movements of the binding liquid applying unit 5 and the ultraviolet irradiation unit 6 in the X-axis direction, the treatment of the binding liquid 12 and the curing of the binding liquid 12 are preferably performed simultaneously. The productivity of the three-dimensional structure 10 can be made particularly excellent.

表面処理用組成物付与手段8は、図示しない表面処理用組成物収容部から供給された表面処理用組成物14’を、層1に付与するものである。   The surface treatment composition applying means 8 applies a surface treatment composition 14 ′ supplied from a surface treatment composition container (not shown) to the layer 1.

表面処理用組成物付与手段8は、層1に対して表面処理用組成物14’を付与することができるものであればいかなるものであってもよく、例えば、液体状または気体状の表面処理用組成物14’を噴射するスプレーや、液体状の表面処理用組成物14’を供給するディスペンサー等であってもよいが、本実施形態では、表面処理用組成物14’の液滴を吐出する液滴吐出部である。   The surface treatment composition applying means 8 may be anything as long as it can apply the surface treatment composition 14 ′ to the layer 1, for example, a liquid or gaseous surface treatment. A spray for spraying the composition 14 ′ or a dispenser for supplying the liquid surface treatment composition 14 ′ may be used, but in this embodiment, droplets of the surface treatment composition 14 ′ are ejected. It is the droplet discharge part which does.

これにより、所望の部位に選択的に必要十分な量の表面処理用組成物14’を好適に付与することができ、省資源、生産コストの低減の観点から有利である。   Thereby, a necessary and sufficient amount of the surface treatment composition 14 ′ can be suitably applied to a desired site, which is advantageous from the viewpoint of resource saving and production cost reduction.

表面処理用組成物付与手段(表面処理用組成物吐出部)8は、駆動制御部22からの指令により、各層1において形成すべきパターンに応じて表面処理用組成物14’の付与パターン等が制御されている。   The surface treatment composition application means (surface treatment composition discharge unit) 8 is provided with an application pattern of the surface treatment composition 14 ′ according to a pattern to be formed in each layer 1 according to a command from the drive control unit 22. It is controlled.

具体的には、表面処理用組成物付与手段(表面処理用組成物吐出部)8は、層1と相対的位置関係が変化することができるように構成されており、表面処理用組成物吐出部8が、表面処理用組成物14’を付与すべき部位の上部に位置するときに、表面処理用組成物14’を吐出するように構成されている。   Specifically, the surface treatment composition applying means (surface treatment composition discharge portion) 8 is configured so that the relative positional relationship with the layer 1 can be changed, and the surface treatment composition discharge is performed. When the portion 8 is positioned above the portion to which the surface treatment composition 14 ′ is to be applied, the surface treatment composition 14 ′ is discharged.

また、本実施形態では、表面処理用組成物吐出部8は、ステージ41上の領域(平面視した際にステージ41と重なり合う領域)と、ステージ41上以外の領域(平面視した際にステージ41と重なり合わない領域)との間を移動可能に構成されている(図6、図7参照)。   In the present embodiment, the surface treatment composition discharge unit 8 includes an area on the stage 41 (an area overlapping the stage 41 when viewed in plan) and an area other than the stage 41 (when viewed in plan the stage 41 And a region that does not overlap) (see FIGS. 6 and 7).

これにより、表面処理用組成物14’の付与時(図6(b)参照)以外に、表面処理用組成物吐出部8をステージ41上の領域から退避させ、表面処理用組成物吐出部8がステージ41上の領域に存在することによる問題の発生を効果的に防止することができる。より具体的には、例えば、層1の形成時に(図6(a)参照)、層形成用組成物11中に含まれる粒子111が舞いあがり、表面処理用組成物14’に付着すること等を効果的に防止することができ、長期間にわたって安定的な液滴吐出を行うことができる。また、加熱手段9による加熱の際に(図7(c)参照)、表面処理用組成物吐出部8が乾燥すること、表面処理用組成物吐出部8に固形物が析出すること等を効果的に防止することができ、長期間にわたって安定的な液滴吐出を行うことができる。また、結着液付与手段5により結着液12を付与する際に(図7(d)参照)、結着液12のミスト、気化物等が結着液吐出部5に付着することを効果的に防止することができる。   Thereby, the surface treatment composition discharge part 8 is retracted from the region on the stage 41 except when the surface treatment composition 14 ′ is applied (see FIG. 6B), and the surface treatment composition discharge part 8. Can be effectively prevented from occurring due to the presence of the in the region on the stage 41. More specifically, for example, when the layer 1 is formed (see FIG. 6A), the particles 111 contained in the layer-forming composition 11 fly up and adhere to the surface treatment composition 14 ′. This can be effectively prevented, and stable droplet discharge can be performed over a long period of time. Further, when heated by the heating means 9 (see FIG. 7C), it is effective that the surface treatment composition discharge unit 8 is dried, and a solid substance is deposited on the surface treatment composition discharge unit 8. Therefore, stable droplet discharge can be performed over a long period of time. In addition, when the binding liquid 12 is applied by the binding liquid applying means 5 (see FIG. 7D), it is effective that mist, vaporized material, etc. of the binding liquid 12 adhere to the binding liquid discharge part 5. Can be prevented.

本実施形態では、表面処理用組成物付与手段8が、インクジェット法により表面処理用組成物14’を吐出する結着液吐出部である。   In the present embodiment, the surface treatment composition applying unit 8 is a binding liquid discharge portion that discharges the surface treatment composition 14 ′ by an ink jet method.

これにより、表面処理用組成物14’が付与される領域の選択性をより高いものとすることができ、省資源、三次元造形物10の製造コストの低減の観点から特に有利である。   Thereby, the selectivity of the region to which the surface treatment composition 14 ′ is applied can be made higher, which is particularly advantageous from the viewpoint of saving resources and reducing the manufacturing cost of the three-dimensional structure 10.

液滴吐出方式(インクジェット法の方式)としては、ピエゾ方式や、結着液12を加熱して発生した泡(バブル)により表面処理用組成物14’を吐出させる方式等を用いることができるが、表面処理用組成物14’の構成成分の変質のし難さ等の観点から、ピエゾ方式が好ましい。   As a droplet discharge method (inkjet method), a piezo method, a method in which the surface treatment composition 14 ′ is discharged by bubbles generated by heating the binding liquid 12, and the like can be used. The piezo method is preferred from the standpoint of difficulty in altering the constituent components of the surface treatment composition 14 ′.

図示の構成では、表面処理用組成物付与手段8は、造形領域(ステージ41)のY軸方向の幅以上の長さを持つラインヘッドである。
これにより、三次元造形物10の生産性を特に優れたものとすることができる。
In the illustrated configuration, the surface treatment composition applying means 8 is a line head having a length equal to or greater than the width of the modeling region (stage 41) in the Y-axis direction.
Thereby, the productivity of the three-dimensional structure 10 can be made particularly excellent.

表面処理用組成物付与手段8は、結着液付与手段5の移動方向(X軸方向)の両端に2つ設けられている。   Two surface treatment composition applying means 8 are provided at both ends of the binding liquid applying means 5 in the moving direction (X-axis direction).

これにより、表面処理用組成物付与手段8のX軸方向正負の移動の両方において、表面処理用組成物付与手段8による表面処理用組成物14’の付与の後に、結着液付与手段5による結着液12の付与の処理を円滑に行うことができ、三次元造形物10の生産性を特に優れたものとすることができる。   Thus, in both the positive and negative movements in the X-axis direction of the surface treatment composition application unit 8, after the surface treatment composition application unit 8 provides the surface treatment composition 14 ′, the binding liquid application unit 5 performs the treatment. The process of providing the binding liquid 12 can be performed smoothly, and the productivity of the three-dimensional structure 10 can be made particularly excellent.

特に、本実施形態では、結着液付与手段5、表面処理用組成物付与手段8の移動方向(X軸方向)について、紫外線照射手段(硬化手段)6よりも外側に設けられている。言い換えると、結着液付与手段5のX軸方向の正負の両側に、それぞれ、紫外線照射手段(硬化手段)6および表面処理用組成物付与手段8が、この順に設けられている。   In particular, in the present embodiment, the moving direction (X-axis direction) of the binding liquid application unit 5 and the surface treatment composition application unit 8 is provided outside the ultraviolet irradiation unit (curing unit) 6. In other words, ultraviolet irradiation means (curing means) 6 and surface treatment composition applying means 8 are provided in this order on both positive and negative sides of the binding liquid applying means 5 in the X-axis direction.

これにより、表面処理用組成物付与手段8のX軸方向正負の移動の両方において、表面処理用組成物付与手段8による表面処理用組成物14’の付与の後に、結着液付与手段5による結着液12の付与および結着液12の硬化の処理を円滑に行うことができ、三次元造形物10の生産性を特に優れたものとすることができる。   Thus, in both the positive and negative movements in the X-axis direction of the surface treatment composition application unit 8, after the surface treatment composition application unit 8 provides the surface treatment composition 14 ′, the binding liquid application unit 5 performs the treatment. The application of the binding liquid 12 and the curing process of the binding liquid 12 can be performed smoothly, and the productivity of the three-dimensional structure 10 can be made particularly excellent.

また、本実施形態では、表面処理用組成物付与手段8は、結着液付与手段5とは独立して、移動可能に構成されている。   In the present embodiment, the surface treatment composition application unit 8 is configured to be movable independently of the binding liquid application unit 5.

これにより、表面処理用組成物14’のミスト、気化物等が結着液吐出部5に付着することや、結着液12のミスト、気化物等が表面処理用組成物吐出部8に付着すること等をより効果的に防止することができる。また、三次元造形物10の製造時に、部材の不必要な移動を抑制することができる。このようなことから、三次元造形物10の生産性を特に優れたものとすることができる。   As a result, the mist, vaporized substance, etc. of the surface treatment composition 14 ′ adhere to the binding liquid discharge part 5, and the mist, vaporized substance, etc. of the binder liquid 12 adhere to the surface treatment composition discharge part 8. It can prevent more effectively. Moreover, the unnecessary movement of a member can be suppressed at the time of manufacture of the three-dimensional structure 10. Because of this, the productivity of the three-dimensional structure 10 can be made particularly excellent.

加熱手段9は、層1を加熱する機能を有するものである。このような加熱手段を有することにより、例えば、表面処理剤による粒子111の改質を好適に進行させたり、層1中に含まれる溶剤を好適に除去することができる。   The heating means 9 has a function of heating the layer 1. By having such a heating means, for example, the modification of the particles 111 with the surface treatment agent can be suitably advanced, or the solvent contained in the layer 1 can be suitably removed.

加熱手段9は、層1(層1が積層されている場合には、一番上側の層1)を加熱することができるものであればいかなるものであってもよく、例えば、電熱線、シーズヒーター、温風ヒーター、赤外線ヒーター等を用いることができる。   The heating means 9 may be anything as long as it can heat the layer 1 (the uppermost layer 1 when the layer 1 is laminated), for example, heating wire, seeds, etc. A heater, a warm air heater, an infrared heater or the like can be used.

加熱手段9が赤外線ヒーターである場合、加熱手段9の層1に対向する面は、赤外線の透過性を有する材料(例えば、石英等)で構成されていてもよい。これにより、層1から気化した溶剤が、赤外線ランプに直接付着することを防止することができる。   When the heating means 9 is an infrared heater, the surface facing the layer 1 of the heating means 9 may be made of a material having infrared transparency (for example, quartz). Thereby, the solvent evaporated from the layer 1 can be prevented from directly adhering to the infrared lamp.

また、図示の構成では、加熱手段9は、層1の全体を同時に加熱することができるものであるが、例えば、加熱手段9は移動可能に構成されており、その移動により、層1の加熱領域を変化させることができるように構成されていてもよい。   In the illustrated configuration, the heating means 9 can heat the entire layer 1 at the same time. For example, the heating means 9 is configured to be movable. You may be comprised so that an area | region can be changed.

前述したような本発明の製造装置によれば、機械的強度に優れた三次元造形物を効率よく製造することができる。   According to the manufacturing apparatus of the present invention as described above, a three-dimensional structure excellent in mechanical strength can be efficiently manufactured.

<層形成用組成物>
次に、層形成用組成物について詳細に説明する。
層形成用組成物11は、少なくとも、複数個の粒子111を含むものである。
<Layer forming composition>
Next, the layer forming composition will be described in detail.
The layer forming composition 11 includes at least a plurality of particles 111.

(粒子)
粒子111の構成材料としては、例えば、無機材料や有機材料、これらの複合体等が挙げられる。
(particle)
Examples of the constituent material of the particles 111 include inorganic materials, organic materials, and composites thereof.

粒子111を構成する無機材料としては、例えば、各種金属や金属化合物等が挙げられる。金属化合物としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコン、酸化錫、酸化マグネシウム、チタン酸カリウム等の各種金属酸化物;水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム等の各種金属水酸化物;窒化珪素、窒化チタン、窒化アルミニウム等の各種金属窒化物;炭化珪素、炭化チタン等の各種金属炭化物;硫化亜鉛等の各種金属硫化物;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の各種金属の炭酸塩;硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム等の各種金属の硫酸塩;ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム等の各種金属のケイ酸塩;リン酸カルシウム等の各種金属のリン酸塩;ホウ酸アルミニウム、ホウ酸マグネシウム等の各種金属のホウ酸塩や、これらの複合化物、石膏(硫酸カルシウムの各水和物、硫酸カルシウムの無水物)等が挙げられる。   Examples of the inorganic material constituting the particles 111 include various metals and metal compounds. Examples of the metal compound include various metal oxides such as silica, alumina, titanium oxide, zinc oxide, zircon oxide, tin oxide, magnesium oxide, and potassium titanate; various kinds such as magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, and calcium hydroxide. Metal hydroxides; various metal nitrides such as silicon nitride, titanium nitride and aluminum nitride; various metal carbides such as silicon carbide and titanium carbide; various metal sulfides such as zinc sulfide; various metals such as calcium carbonate and magnesium carbonate Carbonates; sulfates of various metals such as calcium sulfate and magnesium sulfate; silicates of various metals such as calcium silicate and magnesium silicate; phosphates of various metals such as calcium phosphate; aluminum borate, magnesium borate, etc. Various metal borates, their composites, gypsum (calcium sulfate hydrates) Include anhydrides) such as calcium sulfate.

粒子111を構成する有機材料としては、例えば、合成樹脂、天然高分子等が挙げられ、より具体的には、ポリエチレン樹脂;ポリプロピレン;ポリエチレンオキサイド;ポリプロピレンオキサイド、ポリエチレンイミン;ポリスチレン;ポリウレタン;ポリウレア;ポリエステル;シリコーン樹脂;アクリルシリコーン樹脂;ポリメタクリル酸メチル等の(メタ)アクリル酸エステルを構成モノマーとする重合体;メタクリル酸メチルクロスポリマー等の(メタ)アクリル酸エステルを構成モノマーとするクロスポリマー(エチレンアクリル酸共重合樹脂等);ナイロン12、ナイロン6、共重合ナイロン等のポリアミド樹脂;ポリイミド;カルボキシメチルセルロース;ゼラチン;デンプン;キチン;キトサン等が挙げられる。   Examples of the organic material constituting the particles 111 include synthetic resins, natural polymers, and the like. More specifically, polyethylene resin; polypropylene; polyethylene oxide; polypropylene oxide, polyethyleneimine; polystyrene; polyurethane; polyurea; A silicone resin; an acrylic silicone resin; a polymer having a (meth) acrylic acid ester such as polymethyl methacrylate as a constituent monomer; a cross polymer having a (meth) acrylic acid ester as a constituent monomer such as methyl methacrylate crosspolymer (ethylene Acrylic acid copolymer resins, etc.); polyamide resins such as nylon 12, nylon 6, copolymer nylon, etc .; polyimides; carboxymethyl cellulose; gelatin; starch; chitin;

中でも、粒子111は、金属酸化物で構成されたものであるのが好ましく、シリカで構成されたものであるのがより好ましい。   Among these, the particle 111 is preferably composed of a metal oxide, and more preferably composed of silica.

金属酸化物は、一般にそれ自体の機械的強度、耐光性等に優れているため、これにより、三次元造形物10の機械的強度、耐光性等の特性をより優れたものとすることができる。また、金属酸化物は、表面処理用組成物14’を構成する表面処理剤による表面改質の化学反応が好適に進行し、結合剤との結合強度、結合の信頼性を特に優れたものとすることができる材料である。このようなことから、三次元造形物10の機械的強度、信頼性を特に優れたものとすることができる。   Since the metal oxide is generally excellent in its own mechanical strength, light resistance, and the like, this makes it possible to make the properties of the three-dimensional structure 10 such as mechanical strength and light resistance more excellent. . In addition, the metal oxide has a particularly favorable chemical reaction for surface modification by the surface treatment agent constituting the surface treatment composition 14 ′, and has particularly excellent bond strength and bond reliability with the binder. Is a material that can be. For this reason, the mechanical strength and reliability of the three-dimensional structure 10 can be made particularly excellent.

また、特に、粒子111がシリカで構成されたものであると、前述した効果がより顕著に発揮される。また、シリカは、それ自体の流動性にも優れており、シリカを含む層形成用組成物11の流動性をより優れたものとすることができる。これにより、厚さの均一性がより高い層1の形成に有利であるとともに、三次元造形物10の生産性、寸法精度をより優れたものとする上でも有利である。   In particular, when the particles 111 are made of silica, the effects described above are more remarkably exhibited. Moreover, the silica is excellent also in the fluidity | liquidity of itself, and can make the fluidity | liquidity of the composition 11 for layer formation containing a silica more excellent. This is advantageous for forming the layer 1 having higher thickness uniformity, and is also advantageous for improving the productivity and dimensional accuracy of the three-dimensional structure 10.

粒子111の平均粒径は、特に限定されないが、1μm以上25μm以下であるのが好ましく、1μm以上15μm以下であるのがより好ましい。   The average particle diameter of the particles 111 is not particularly limited, but is preferably 1 μm or more and 25 μm or less, and more preferably 1 μm or more and 15 μm or less.

これにより、三次元造形物10の機械的強度をより優れたものとすることができるとともに、製造される三次元造形物10における不本意な凹凸の発生等をより効果的に防止し、三次元造形物10の寸法精度をより優れたものとすることができる。また、層形成用組成物11の流動性をより優れたものとし、三次元造形物10の生産性をより優れたものとすることができる。   Thereby, while being able to make the mechanical strength of the three-dimensional structure 10 more excellent, generation | occurrence | production of the unintentional unevenness | corrugation etc. in the three-dimensional structure 10 manufactured more effectively is prevented, and three-dimensional The dimensional accuracy of the shaped article 10 can be further improved. Moreover, the fluidity | liquidity of the composition 11 for layer formation can be made more excellent, and the productivity of the three-dimensional structure 10 can be made more excellent.

なお、本発明において、平均粒径とは、体積基準の平均粒径を言い、例えば、サンプルをメタノールに添加し、超音波分散器で3分間分散した分散液をコールターカウンター法粒度分布測定器(例えば、COULTER ELECTRONICS INC製TA−II型)にて、50μmのアパチャーを用いて測定することにより求めることができる。   In the present invention, the average particle diameter means a volume-based average particle diameter. For example, a dispersion obtained by adding a sample to methanol and dispersing for 3 minutes with an ultrasonic disperser (Coulter counter method particle size distribution analyzer ( For example, it can obtain | require by measuring using a 50 micrometer aperture in COULTER ELECTRONICS INC type TA-II.

粒子111のDmaxは、3μm以上40μm以下であるのが好ましく、5μm以上30μm以下であるのがより好ましい。   The Dmax of the particles 111 is preferably 3 μm or more and 40 μm or less, and more preferably 5 μm or more and 30 μm or less.

これにより、三次元造形物10の機械的強度をより優れたものとすることができるとともに、製造される三次元造形物10における不本意な凹凸の発生等をより効果的に防止し、三次元造形物10の寸法精度をより優れたものとすることができる。また、層形成用組成物11の流動性をより優れたものとし、三次元造形物10の生産性をより優れたものとすることができる。   Thereby, while being able to make the mechanical strength of the three-dimensional structure 10 more excellent, generation | occurrence | production of the unintentional unevenness | corrugation etc. in the three-dimensional structure 10 manufactured more effectively is prevented, and three-dimensional The dimensional accuracy of the shaped article 10 can be further improved. Moreover, the fluidity | liquidity of the composition 11 for layer formation can be made more excellent, and the productivity of the three-dimensional structure 10 can be made more excellent.

粒子111は、緻密なものであってもよいが、空孔を有するもの(特に、多孔質粒子)であるのが好ましい。   The particles 111 may be dense, but are preferably those having pores (particularly porous particles).

これにより、例えば、粒子111の外部から視認できる表面だけでなく、空孔内においても、結合剤と接触することができ、結合剤との接触面積を大きくすることができる。また、表面処理剤による表面処理が粒子111の空孔内にも行われるため、本来、結合剤が侵入しにくい空孔内においても、結合剤と強固に結合することができ、アンカー効果がより顕著に発揮される。このようなことから、三次元造形物10の機械的強度を特に優れたものとすることができる。   Thereby, for example, not only on the surface visible from the outside of the particle 111 but also in the pores, it can come into contact with the binder, and the contact area with the binder can be increased. In addition, since the surface treatment with the surface treatment agent is also performed in the pores of the particles 111, it can be firmly bonded to the binder even in the pores that are difficult for the binder to infiltrate. Prominently demonstrated. For this reason, the mechanical strength of the three-dimensional structure 10 can be made particularly excellent.

粒子111の空孔率は、50%以上であるのが好ましく、55%以上90%以下であるのがより好ましい。   The porosity of the particles 111 is preferably 50% or more, and more preferably 55% or more and 90% or less.

これにより、結合剤が入り込む空間(空孔)を十分に有するとともに、粒子111自体の機械的強度を優れたものとすることができ、結果として、空孔内に結合剤が侵入してなる結合部13を有する三次元造形物10の機械的強度をより優れたものとすることができる。   As a result, there is sufficient space (holes) for the binder to enter, and the mechanical strength of the particles 111 itself can be made excellent. As a result, the bond is formed by the binder entering the pores. The mechanical strength of the three-dimensional structure 10 having the portion 13 can be further improved.

なお、本発明において、粒子111の空孔率とは、粒子111の見かけ体積中に対する、粒子111の内部に存在する空孔の割合(体積率)のことを言い、粒子111の密度をρ[g/cm]、粒子111の構成材料の真密度ρ[g/cm]としたときに、{(ρ−ρ)/ρ}×100で表される値である。 In the present invention, the porosity of the particles 111 refers to the ratio (volume ratio) of vacancies existing inside the particles 111 to the apparent volume of the particles 111, and the density of the particles 111 is expressed by ρ [ g / cm 3 ], and the true density ρ 0 [g / cm 3 ] of the constituent material of the particles 111 is a value represented by {(ρ 0 −ρ) / ρ 0 } × 100.

粒子111の平均空孔径(細孔直径)が10nm以上であるのが好ましく、50nm以上300nm以下であるのがより好ましい。   The average pore diameter (pore diameter) of the particles 111 is preferably 10 nm or more, and more preferably 50 nm or more and 300 nm or less.

これにより、最終的に得られる三次元造形物10の機械的強度をより優れたものとすることができる。また、三次元造形物10の製造に、顔料を含む結着液12(着色インク)を用いる場合において、顔料を粒子111の空孔内に好適に保持することができる。このため、不本意な顔料の拡散を防止することができ、高精細な画像をより確実に形成することができる。   Thereby, the mechanical strength of the finally obtained three-dimensional structure 10 can be further improved. In addition, in the case of using the binder liquid 12 (colored ink) containing a pigment for manufacturing the three-dimensional structure 10, the pigment can be suitably held in the pores of the particles 111. For this reason, unintentional diffusion of the pigment can be prevented, and a high-definition image can be more reliably formed.

粒子111は、いかなる形状を有するものであってもよいが、球形状をなすものであるのが好ましい。これにより、層形成用組成物11の流動性をより優れたものとし、三次元造形物10の生産性をより優れたものとすることができるとともに、製造される三次元造形物10における不本意な凹凸の発生等をより効果的に防止し、三次元造形物10の寸法精度をより優れたものとすることができる。   The particles 111 may have any shape, but preferably have a spherical shape. As a result, the fluidity of the layer-forming composition 11 can be improved, the productivity of the three-dimensional structure 10 can be improved, and the unwillingness in the manufactured three-dimensional structure 10 can be obtained. Generation of unevenness and the like can be more effectively prevented, and the dimensional accuracy of the three-dimensional structure 10 can be further improved.

層形成用組成物11は、複数種の粒子111を含むものであってもよい。
層形成用組成物11中における粒子111の含有率は、8質量%以上100質量%以下であるのが好ましく、10質量%以上90質量%以下であるのがより好ましい。
The layer forming composition 11 may include a plurality of types of particles 111.
The content of the particles 111 in the layer-forming composition 11 is preferably 8% by mass or more and 100% by mass or less, and more preferably 10% by mass or more and 90% by mass or less.

これにより、層形成用組成物11の流動性を十分に優れたものとしつつ、最終的に得られる三次元造形物10の機械的強度をより優れたものとすることができる。   Thereby, the mechanical strength of the finally obtained three-dimensional structure 10 can be further improved while sufficiently improving the fluidity of the layer forming composition 11.

(溶剤)
層形成用組成物11は、粒子111に加えて、溶剤を含むものであってもよい。
(solvent)
The layer forming composition 11 may contain a solvent in addition to the particles 111.

これにより、例えば、層形成用組成物11をペースト状のものとすることができ、層形成用組成物11の流動性を高め、層1の形成時の作業性を向上させることができるとともに、表面の平坦性の高い層1を容易かつ確実に形成することができる。また、層1の形成時等における粉末(粒子111)の不本意な飛散等をより効果的に防止することができる。   Thereby, for example, the layer-forming composition 11 can be made into a paste-like material, the fluidity of the layer-forming composition 11 can be improved, and workability at the time of forming the layer 1 can be improved. The layer 1 having a high surface flatness can be easily and reliably formed. In addition, unintentional scattering of the powder (particles 111) during formation of the layer 1 can be more effectively prevented.

特に、層形成用組成物11が、溶剤として水系溶剤を含む場合、以下のような効果が得られる。   In particular, when the layer forming composition 11 includes an aqueous solvent as a solvent, the following effects are obtained.

すなわち、水系溶剤は、水との親和性が高いものであるため、後述する水溶性樹脂を好適に溶解することができる。これにより、層形成用組成物11の流動性を良好なものとすることができ、層形成用組成物11を用いて形成される層1の厚さの不本意なばらつきをより効果的に防止することができる。また、水系溶剤が除去された状態の層1を形成した際に、層1全体にわたって、より高い均一性で、水溶性樹脂を粒子111に付着させることができ、不本意な組成のむらが発生するのをより効果的に防止することができる。このため、最終的に得られる三次元造形物10の各部位での機械的強度の不本意なばらつきの発生をより効果的に防止することができ、三次元造形物10の信頼性をより高いものとすることができる。   That is, since the aqueous solvent has a high affinity with water, a water-soluble resin described later can be suitably dissolved. Thereby, the fluidity | liquidity of the composition 11 for layer formation can be made favorable, and the unintentional dispersion | variation in the thickness of the layer 1 formed using the composition 11 for layer formation is prevented more effectively. can do. In addition, when the layer 1 in a state where the aqueous solvent is removed is formed, the water-soluble resin can be adhered to the particles 111 with higher uniformity over the entire layer 1, and unintentionally uneven composition occurs. Can be more effectively prevented. For this reason, generation | occurrence | production of the unintentional dispersion | variation in the mechanical strength in each site | part of the three-dimensional structure 10 finally obtained can be prevented more effectively, and the reliability of the three-dimensional structure 10 is higher. Can be.

なお、本発明において、水系溶剤とは、水または水との親和性の高い液体のことをいい、具体的には、25℃における水100gに対する溶解度が、50g以上のもののことをいう。   In the present invention, the aqueous solvent refers to water or a liquid having a high affinity with water, and specifically refers to a solvent having a solubility in 100 g of water at 25 ° C. of 50 g or more.

層形成用組成物11を構成する水系溶剤としては、例えば、水;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール性溶剤;メチルエチルケトン、アセトン等のケトン系溶剤;エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤;プロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセタート、プロピレングリコール1−モノエチルエーテル2−アセタート等のグリコールエーテルアセテート系溶剤;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of the aqueous solvent constituting the layer forming composition 11 include water; alcoholic solvents such as methanol, ethanol, and isopropanol; ketone solvents such as methyl ethyl ketone and acetone; ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, and the like. Glycol ether solvents: Glycol ether acetate solvents such as propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate, propylene glycol 1-monoethyl ether 2-acetate; polyethylene glycol, polypropylene glycol, etc., one selected from these Alternatively, two or more kinds can be used in combination.

中でも、層形成用組成物11を構成する水系溶剤としては、水が好ましい。層形成用組成物11が水を含むものであると、層形成用組成物11が後に詳述するような水溶性樹脂を含む場合に、当該水溶性樹脂をより確実に溶解することができ、層形成用組成物11の流動性、層形成用組成物11を用いて形成される層1の組成の均一性をより優れたものとすることができる。また、人体に対する安全性、環境問題の観点等からも有利である。また、層形成用組成物11が水を含むものであり、層1に表面処理用組成物14’が付与された状態において、水を含むものである場合には、表面処理剤による粒子111の改質の化学反応を、より効率よく進行させることができ、三次元造形物10の生産性や、三次元造形物10の信頼性を特に優れたものとすることができる。   Especially, as an aqueous solvent which comprises the composition 11 for layer formation, water is preferable. When the layer-forming composition 11 contains water, when the layer-forming composition 11 contains a water-soluble resin as described in detail later, the water-soluble resin can be more reliably dissolved, and layer formation The fluidity of the composition 11 and the uniformity of the composition of the layer 1 formed using the layer forming composition 11 can be made more excellent. Moreover, it is advantageous from the viewpoint of safety to the human body and environmental problems. In the case where the layer-forming composition 11 contains water and the layer 1 is provided with the surface treatment composition 14 ′, when the layer-forming composition 11 contains water, the particles 111 are modified by the surface treatment agent. The chemical reaction can be made to proceed more efficiently, and the productivity of the three-dimensional structure 10 and the reliability of the three-dimensional structure 10 can be made particularly excellent.

層形成用組成物11中における溶剤の含有率は、1質量%以上92質量%以下であるのが好ましく、2質量%以上89質量%以下であるのがより好ましい。   The content of the solvent in the layer-forming composition 11 is preferably 1% by mass or more and 92% by mass or less, and more preferably 2% by mass or more and 89% by mass or less.

これにより、前述したような溶剤を含むことによる効果がより顕著に発揮されるとともに、三次元造形物10の製造過程において溶剤をより短時間で容易に除去することができるため、三次元造形物10の生産性をより優れたものとすることができる。また、溶剤を除去した状態の層1中に、適度な割合で空隙を含ませることができ、結着液12の浸透性をより優れたものとすることができ、最終的に得られる三次元造形物10の機械的強度、寸法精度等をより優れたものとすることができる。   Thereby, while the effect by including a solvent as mentioned above is exhibited more notably, since a solvent can be easily removed in a short time in the manufacturing process of the three-dimensional structure 10, the three-dimensional structure The productivity of 10 can be made more excellent. Further, the layer 1 in a state where the solvent is removed can include voids at an appropriate ratio, and the permeability of the binding liquid 12 can be further improved. The mechanical strength, dimensional accuracy, and the like of the molded article 10 can be further improved.

水系溶剤が水を含むものである場合、水系溶剤中に占める水の割合は、80質量%以上であるのが好ましく、90質量%以上であるのがより好ましい。
これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。
When the aqueous solvent contains water, the proportion of water in the aqueous solvent is preferably 80% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more.
Thereby, the effects as described above are more remarkably exhibited.

(バインダー)
層形成用組成物11は、バインダーを含むものであってもよい。
(binder)
The layer forming composition 11 may contain a binder.

これにより、層形成用組成物11を用いて形成された層1において、複数個の粒子111を好適に結合(仮固定)することができ、粒子111の不本意な飛散等を効果的に防止することができる。これにより、作業者の安全や、製造される三次元造形物10の寸法精度のさらなる向上を図ることができる。   Thereby, in the layer 1 formed using the layer-forming composition 11, a plurality of particles 111 can be suitably bonded (temporarily fixed), and the unwanted scattering of the particles 111 can be effectively prevented. can do. Thereby, the further improvement of the operator's safety and the dimensional accuracy of the manufactured three-dimensional structure 10 can be aimed at.

層形成用組成物11が溶剤およびバインダーを含むものである場合、層形成用組成物11において、バインダーは溶剤に溶解しているものであるのが好ましい。   In the case where the layer forming composition 11 includes a solvent and a binder, in the layer forming composition 11, the binder is preferably dissolved in the solvent.

これにより、層形成用組成物11の流動性をより良好なものとすることができ、層形成用組成物11を用いて形成される層1の厚さの不本意なばらつきをより効果的に防止することができる。また、溶剤が除去された状態の層1を形成した際に、層1全体にわたって、より高い均一性で、バインダーを粒子111に付着させることができ、不本意な組成のむらが発生するのをより効果的に防止することができる。このため、最終的に得られる三次元造形物10の各部位での機械的強度の不本意なばらつきの発生をより効果的に防止することができ、三次元造形物10の信頼性をより高いものとすることができる。   Thereby, the fluidity | liquidity of the composition 11 for layer formation can be made more favorable, and the unintentional dispersion | variation in the thickness of the layer 1 formed using the composition 11 for layer formation is made more effective. Can be prevented. Further, when the layer 1 in a state where the solvent is removed is formed, the binder can be attached to the particles 111 with higher uniformity over the entire layer 1, and unintentional unevenness of the composition is more likely to occur. It can be effectively prevented. For this reason, generation | occurrence | production of the unintentional dispersion | variation in the mechanical strength in each site | part of the three-dimensional structure 10 finally obtained can be prevented more effectively, and the reliability of the three-dimensional structure 10 is higher. Can be.

バインダーとしては、層形成用組成物11を用いて形成された層1において複数個の粒子111を仮固定する機能を有するものであればよいが、水溶性樹脂を好適に用いることができる。   Any binder may be used as long as it has a function of temporarily fixing the plurality of particles 111 in the layer 1 formed using the layer forming composition 11, and a water-soluble resin can be preferably used.

水溶性樹脂を含むことにより、層形成用組成物11が溶剤として水系溶剤(特に、水)を含む場合に、層形成用組成物11中にバインダー(水溶性樹脂)を溶解状態で含ませることができ、層形成用組成物11の流動性、取り扱い性(取り扱いの容易性)をより優れたものとすることができる。その結果、三次元造形物10の生産性をより優れたものとすることができる。   By including a water-soluble resin, when the layer-forming composition 11 includes an aqueous solvent (particularly water) as a solvent, the layer-forming composition 11 includes a binder (water-soluble resin) in a dissolved state. Thus, the fluidity and handleability (ease of handling) of the layer-forming composition 11 can be further improved. As a result, the productivity of the three-dimensional structure 10 can be further improved.

また、三次元造形物10の製造過程において層1の結着液12が付与されなかった部位を、水系溶剤(特に、水)を付与することにより、容易かつ効率よく除去することができる。その結果、三次元造形物10の生産性をより優れたものとすることができる。また、層1の除去されるべき部位が、最終的に得られた三次元造形物10に付着、残存することを容易かつ確実に防止することができるため、三次元造形物10の寸法精度をより優れたものとすることができる。   Moreover, the site | part to which the binding liquid 12 of the layer 1 was not provided in the manufacturing process of the three-dimensional structure 10 can be easily and efficiently removed by applying an aqueous solvent (particularly water). As a result, the productivity of the three-dimensional structure 10 can be further improved. Moreover, since it can prevent easily and reliably that the site | part which should be removed of the layer 1 adheres and remains | survives in the finally obtained three-dimensional structure 10, the dimensional accuracy of the three-dimensional structure 10 is improved. It can be made better.

以下、バインダーとしての水溶性樹脂について中心に説明する。
水溶性樹脂は、少なくともその一部が水系溶剤に可溶なものであればよいが、例えば、25℃における水に対する溶解度(水100gに溶解可能な質量)が5[g/100g水]以上のものであるのが好ましく、10[g/100g水]以上のものであるのがより好ましい。
Hereinafter, the water-soluble resin as the binder will be mainly described.
The water-soluble resin may be at least partly soluble in an aqueous solvent. For example, the solubility in water (mass that can be dissolved in 100 g of water) at 25 ° C. is 5 [g / 100 g water] or more. It is preferable that it is more than 10 [g / 100g water].

水溶性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリカプロラクトンジオール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、ポリアクリルアミド、変性ポリアミド、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキサイド、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのランダム共重合ポリマー等の合成ポリマー、コーンスターチ、マンナン、ペクチン、寒天、アルギン酸、デキストラン、にかわ、ゼラチン等の天然ポリマー、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、酸化でんぷん、変性でんぷん等の半合成ポリマー等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of water-soluble resins include polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl pyrrolidone (PVP), polycaprolactone diol, sodium polyacrylate, ammonium polyacrylate, polyacrylamide, modified polyamide, polyethyleneimine, polyethylene oxide, ethylene oxide and propylene. Synthetic polymers such as random copolymer with oxide, natural polymers such as corn starch, mannan, pectin, agar, alginic acid, dextran, glue, gelatin, semi-synthetic polymers such as carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, oxidized starch, modified starch, etc. 1 type selected from these, or 2 or more types can be used in combination.

中でも、バインダーとしての水溶性樹脂がポリビニルアルコールである場合、三次元造形物10の機械的強度をより優れたものとすることができる。また、ケン化度や重合度の調整により、バインダーの特性(例えば、水溶性、耐水性等)や層形成用組成物11の特性(例えば、粘度、粒子111の固定力、濡れ性等)をより好適に制御することができる。このため、多様な三次元造形物10の製造により好適に対応することができる。また、ポリビニルアルコールは、各種水溶性樹脂の中でも、安価で、かつ、供給が安定したものである。このため、生産コストを抑制しつつ、安定的な三次元造形物10の製造を行うことができる。   Especially, when the water-soluble resin as a binder is polyvinyl alcohol, the mechanical strength of the three-dimensional structure 10 can be further improved. Further, by adjusting the degree of saponification and the degree of polymerization, the properties of the binder (for example, water solubility, water resistance, etc.) and the properties of the layer forming composition 11 (for example, viscosity, fixing force of the particles 111, wettability, etc.) It can control more suitably. For this reason, it can respond suitably by manufacture of the various three-dimensional structure 10. Polyvinyl alcohol is inexpensive and stable in supply among various water-soluble resins. For this reason, the stable three-dimensional structure 10 can be manufactured while suppressing the production cost.

バインダーとしての水溶性樹脂がポリビニルアルコールを含むものである場合、当該ポリビニルアルコールのケン化度は、85以上90以下であるのが好ましい。これにより、水系溶剤(特に、水)に対するポリビニルアルコールの溶解度の低下を抑制することができる。そのため、層形成用組成物11が水系溶剤(特に、水)を含むものである場合に、隣接する層1間の接着性の低下をより効果的に抑制することができる。   When the water-soluble resin as the binder contains polyvinyl alcohol, the saponification degree of the polyvinyl alcohol is preferably 85 or more and 90 or less. Thereby, the fall of the solubility of polyvinyl alcohol with respect to an aqueous solvent (especially water) can be suppressed. Therefore, when the layer forming composition 11 contains an aqueous solvent (particularly water), it is possible to more effectively suppress the decrease in adhesiveness between the adjacent layers 1.

バインダーとしての水溶性樹脂がポリビニルアルコールを含むものである場合、当該ポリビニルアルコールの重合度は、300以上2000以下であるのが好ましい。これにより、層形成用組成物11が水系溶剤(特に、水)を含むものである場合に、各層1の機械的強度や隣接する層1間の接着性をより優れたものとすることができる。   When the water-soluble resin as the binder contains polyvinyl alcohol, the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol is preferably 300 or more and 2000 or less. Thereby, when the composition 11 for layer formation contains an aqueous solvent (especially water), the mechanical strength of each layer 1 and the adhesiveness between the adjacent layers 1 can be made more excellent.

また、バインダーとしての水溶性樹脂がポリビニルピロリドン(PVP)である場合、以下のような効果が得られる。すなわち、ポリビニルピロリドンは、ガラス、金属、プラスチック等の各種材料に対する接着性に優れているため、層1のうち結着液12が付与されない部分の強度・形状の安定性をより優れたものとし、最終的に得られる三次元造形物10の寸法精度をより優れたものとすることができる。また、ポリビニルピロリドンは、各種有機溶剤に対して、高い溶解性を示すため、層形成用組成物11が有機溶剤を含む場合において、層形成用組成物11の流動性をより優れたものとすることができ、不本意な厚さのばらつきがより効果的に防止された層1を好適に形成することができ、最終的に得られる三次元造形物10の寸法精度をより優れたものとすることができる。また、ポリビニルピロリドンは、水系溶剤(特に、水)に対しても高い溶解性を示すため、未結合粒子除去工程(造形終了後)において、各層1を構成する粒子111のうち、結合剤により結合していないものを容易かつ確実に除去することができる。また、ポリビニルピロリドンは、各種着色剤との親和性に優れているため、結着液付与工程において着色剤を含む結着液12を用いた場合に、着色剤が不本意に拡散してしまうのを効果的に防止することができる。   Moreover, when the water-soluble resin as a binder is polyvinylpyrrolidone (PVP), the following effects are acquired. That is, since polyvinylpyrrolidone is excellent in adhesiveness to various materials such as glass, metal, and plastic, it is assumed that the strength and shape stability of the layer 1 to which the binding liquid 12 is not applied are more excellent, The dimensional accuracy of the finally obtained three-dimensional structure 10 can be further improved. Moreover, since polyvinylpyrrolidone shows high solubility with respect to various organic solvents, when the composition 11 for layer formation contains the organic solvent, the fluidity | liquidity of the composition 11 for layer formation is made more excellent. It is possible to suitably form the layer 1 in which the unintentional thickness variation is more effectively prevented, and to improve the dimensional accuracy of the finally obtained three-dimensional structure 10. be able to. Moreover, since polyvinylpyrrolidone shows high solubility also to an aqueous solvent (especially water), in the unbonded particle removal process (after the completion of modeling), it binds with a binder among the particles 111 constituting each layer 1. What is not done can be removed easily and reliably. Moreover, since polyvinylpyrrolidone is excellent in affinity with various colorants, when the binding liquid 12 containing the colorant is used in the binding liquid application step, the colorant diffuses unintentionally. Can be effectively prevented.

バインダーとしての水溶性樹脂がポリビニルピロリドンを含むものである場合、当該ポリビニルピロリドンの重量平均分子量は、10000以上1700000以下であるのが好ましく、30000以上1500000以下であるのがより好ましい。
これにより、前述した機能をより効果的に発揮することができる。
When the water-soluble resin as the binder contains polyvinyl pyrrolidone, the polyvinyl pyrrolidone preferably has a weight average molecular weight of 10,000 to 170,000, and more preferably 30,000 to 1500,000.
Thereby, the function mentioned above can be exhibited more effectively.

バインダーとしての水溶性樹脂がポリカプロラクトンジオールを含むものである場合、当該ポリカプロラクトンジオールの重量平均分子量は、10000以上1700000以下であるのが好ましく、30000以上1500000以下であるのがより好ましい。
これにより、前述した機能をより効果的に発揮することができる。
When the water-soluble resin as the binder contains polycaprolactone diol, the weight average molecular weight of the polycaprolactone diol is preferably 10,000 or more and 170,000 or less, and more preferably 30,000 or more and 1500,000 or less.
Thereby, the function mentioned above can be exhibited more effectively.

層形成用組成物11中において、バインダーは、層形成工程において、液状の状態(例えば、溶解状態、溶融状態等)をなすものであるのが好ましい。これにより、容易かつ確実に、層形成用組成物11を用いて形成される層1の厚さの均一性を、より高いものとすることができる。   In the layer forming composition 11, the binder is preferably in a liquid state (for example, a dissolved state, a molten state, etc.) in the layer forming step. Thereby, the uniformity of the thickness of the layer 1 formed using the layer forming composition 11 can be made higher and easier.

層形成用組成物11がバインダーを含むものである場合、層形成用組成物11中におけるバインダーの含有率は、0.5質量%以上25質量%以下であるのが好ましく、1.0質量%以上10質量%以下であるのがより好ましい。   When the layer forming composition 11 includes a binder, the content of the binder in the layer forming composition 11 is preferably 0.5% by mass or more and 25% by mass or less, and 1.0% by mass or more and 10% by mass. It is more preferable that the amount is not more than mass%.

これにより、前述したようなバインダーを含むことによる効果がより顕著に発揮されるとともに、層形成用組成物11中における粒子111等の含有率を十分に高いものとすることができ、三次元造形物10の生産性、製造される三次元造形物10の機械的強度等をより優れたものとすることができる。   Thereby, while the effect by including a binder as mentioned above is exhibited more notably, the content rate of the particle | grains 111 etc. in the composition 11 for layer formation can be made high enough, and three-dimensional modeling The productivity of the object 10 and the mechanical strength of the manufactured three-dimensional structure 10 can be further improved.

(その他の成分)
また、層形成用組成物11は、前述した以外の成分を含むものであってもよい。このような成分としては、例えば、重合開始剤;重合促進剤;浸透促進剤;湿潤剤(保湿剤);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;pH調整剤等が挙げられる。
(Other ingredients)
Further, the layer forming composition 11 may contain components other than those described above. Examples of such components include a polymerization initiator; a polymerization accelerator; a penetration accelerator; a wetting agent (humectant); a fixing agent; an antifungal agent; an antiseptic; an antioxidant; an ultraviolet absorber; Examples include regulators.

また、層形成用組成物11は、表面処理用組成物14’の構成成分として後に詳述するような表面処理剤を含むものであってもよい。これにより、三次元造形物10の機械的強度のさらなる向上を図ることができる。   Further, the layer forming composition 11 may contain a surface treating agent as described in detail later as a constituent component of the surface treating composition 14 ′. Thereby, the further improvement of the mechanical strength of the three-dimensional structure 10 can be aimed at.

<表面処理用組成物>
次に、表面処理用組成物について詳細に説明する。
<Surface treatment composition>
Next, the surface treatment composition will be described in detail.

表面処理用組成物14’は、層1に結着液12を付与して結合部13を形成するのに先立ち、層1に付与されるものであり、少なくとも、層1を構成する粒子111の表面を改質する表面処理剤を含むものである。
これにより、機械的強度に優れた三次元造形物10を効率よく製造することができる。
The surface treatment composition 14 ′ is applied to the layer 1 prior to forming the bonding portion 13 by applying the binding liquid 12 to the layer 1, and at least the particles 111 constituting the layer 1. It contains a surface treatment agent that modifies the surface.
Thereby, the three-dimensional structure 10 excellent in mechanical strength can be efficiently manufactured.

(表面処理剤)
表面処理剤は、結合剤との親和性を向上するように粒子111表面を改質する機能を有するものであればいかなるものであってもよいが、カップリング剤であるのが好ましい。
(Surface treatment agent)
The surface treatment agent may be any as long as it has a function of modifying the surface of the particles 111 so as to improve the affinity with the binder, but is preferably a coupling agent.

これにより、粒子111の表面と結合剤との親和性をより高いものとすることができる。その結果、結合剤による粒子111同士の結合力をより高いものとすることができ、得られる三次元造形物10の機械的強度をより優れたものとすることができる。   Thereby, the affinity between the surface of the particle 111 and the binder can be made higher. As a result, the bonding force between the particles 111 by the binder can be made higher, and the mechanical strength of the obtained three-dimensional structure 10 can be made more excellent.

カップリング剤としては、各種のものを用いることができるが、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤およびジルコネート系カップリング剤よりなる群から選択される1種または2種以上を用いるのが好ましい。   Various types of coupling agents can be used, but one or two selected from the group consisting of silane coupling agents, titanate coupling agents, aluminate coupling agents, and zirconate coupling agents. It is preferable to use more than one species.

これにより、粒子111の表面と結合剤との親和性をさらに高いものとすることができる。その結果、結合剤による粒子111同士の結合力をさらに高いものとすることができ、得られる三次元造形物10の機械的強度をさらに優れたものとすることができる。   Thereby, the affinity between the surface of the particle 111 and the binder can be further increased. As a result, the bonding force between the particles 111 by the binder can be further increased, and the mechanical strength of the obtained three-dimensional structure 10 can be further improved.

シランカップリング剤としては、例えば、アミノ系シランカップリング剤、アクリル系シランカップリング剤、ウレイド系シランカップリング剤、ビニル系シランカップリング剤、メタクリル系シランカップリング剤、エポキシ系シランカップリング剤、メルカプト系シランカップリング剤、イソシアネート系シランカップリング剤等が挙げられる。これらの中でも、特に、シランカップリング剤として、アミノ系シランカップリング剤および/またはアクリル系シランカップリング剤を用いるのが好ましい。これにより、粒子111表面と結合剤との親和性をさらに高いものとすることができる。   Examples of silane coupling agents include amino silane coupling agents, acrylic silane coupling agents, ureido silane coupling agents, vinyl silane coupling agents, methacrylic silane coupling agents, and epoxy silane coupling agents. , Mercapto silane coupling agents, isocyanate silane coupling agents and the like. Among these, it is particularly preferable to use an amino silane coupling agent and / or an acrylic silane coupling agent as the silane coupling agent. Thereby, the affinity between the particle 111 surface and the binder can be further increased.

また、シランカップリング剤の具体例としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、3−(アクリルオキシ)プロピルトリメトキシシラン、N−2−アミノエチル−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシ−エトキシ)シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)−エチルトリメトキシシラン、γ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアネ−トプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネ−トプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。   Specific examples of the silane coupling agent include, for example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, phenyltriethoxysilane, 3- (acryloxy) propyltrimethoxysilane, N-2-aminoethyl-3-amino. Propylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-glycine Sidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, vinyltris (β-methoxy-ethoxy) silane, β- (3 , 4-epoxycyclohexyl) -ethyltrimethoxysilane, γ-phenylaminopropyltrimethoxysilane, ureidopropyltriethoxysilane, γ-isocyanatopropyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, and the like. .

チタネート系カップリング剤としては、例えば、アルキルホスファイト基を有するチタネート系カップリング剤、アルキルホスフェート基を有するチタネート系カップリング剤、アルキルパイロホスフェート基を有するチタネート系カップリング剤、テトラアルキルタイプ、モノアルコキシタイプ、配位タイプ、キレートタイプ、第4級塩タイプ、ネオアルコキシタイプ、シクロヘテロ原子タイプ等が挙げられる。   Examples of titanate coupling agents include titanate coupling agents having an alkyl phosphite group, titanate coupling agents having an alkyl phosphate group, titanate coupling agents having an alkyl pyrophosphate group, tetraalkyl type, mono Examples include an alkoxy type, a coordination type, a chelate type, a quaternary salt type, a neoalkoxy type, and a cycloheteroatom type.

チタネート系カップリング剤の具体例としては、例えば、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファィト)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファィト)チタネート、テトラ(2,2ージアリルオキシメチルー1ーブチル)ビス(ジトリデシル)ホスファィトチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートーチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタイノルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネート、イソプロピルトリクミルフエニールチタネート、イソプロピルトリ(N−アミノエチルーアミノエチル)チタネート、ジクミルフエニルオキシアセテートチタネートジイソステアロイルエチレンチタネート、ネオペンチル(ジアリール)オキシ−(トリ)ジオクチルホスファトチタネート、ジネオペンチル(ジアリール)オキシ−ジ(パラアミノ)ベンゾイルチタネート、ネオペンチル(ジアリール)オキシ−トリ(N−エチレンジアミノ)エチルチタネート、ジネオペンチル(ジアリール)オキシ−トリ(m−アミノ)フェニルチタネート等が挙げられる。これらの中でも、特に、イソプロピルトリイソステアロイルチタネートを用いるのが好ましい。これにより、粒子111表面と結合剤との親和性をさらに高いものとすることができる。   Specific examples of the titanate coupling agent include, for example, isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tridodecylbenzenesulfonyl titanate, isopropyl tris (dioctylpyrophosphate) titanate, tetraisopropyl bis (dioctyl phosphate) titanate, tetraoctyl bis (ditrityl). Decyl phosphite) titanate, tetra (2,2-diallyloxymethyl-1-butyl) bis (ditridecyl) phosphat titanate, bis (dioctylpyrophosphate) oxyacetate titanate, bis (dioctylpyrophosphate) ethylene titanate, isopropyltrioctai Nortitanate, isopropyl dimethacrylisostearoyl titanate, isopropylisostearoyl Acrylic titanate, isopropyl tri (dioctyl phosphate) titanate, isopropyl tricumyl phenyl titanate, isopropyl tri (N-aminoethyl-aminoethyl) titanate, dicumyl phenyloxyacetate titanate diisostearoyl ethylene titanate, neopentyl (diaryl) oxy- ( Tri) dioctyl phosphato titanate, dineopentyl (diaryl) oxy-di (paraamino) benzoyl titanate, neopentyl (diaryl) oxy-tri (N-ethylenediamino) ethyl titanate, dineopentyl (diaryl) oxy-tri (m-amino) phenyl titanate Etc. Among these, it is particularly preferable to use isopropyl triisostearoyl titanate. Thereby, the affinity between the particle 111 surface and the binder can be further increased.

アルミネート系カップリング剤の具体例としては、例えば、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、ジイソブチル(オレイル)アセトアセチルアルミネート、ジイソプロピル(オレイル)アセトアセチルアルミネート、アミノジルコアルミネート、カルボキシルジルコアルミネート、メタクリルオキシジルコアルミネート、脂肪酸ジルコアルミネート、メルカプトジルコアルミネート等が挙げられる。   Specific examples of the aluminate coupling agent include, for example, alkyl acetoacetate aluminum diisopropylate, diisobutyl (oleyl) acetoacetyl aluminate, diisopropyl (oleyl) acetoacetyl aluminate, amino zircoaluminate, carboxyl zircoaluminate, Examples include methacryloxy zirco aluminate, fatty acid zirco aluminate, mercapto zirco aluminate and the like.

ジルコネート系カップリング剤の具体例としては、例えば、ステアリン酸ジルコニウム、テトラ(2,2−ジアリロキシメチル)ブチル−ジ(ジトリデシル)ホスフィトジルコネート、ネオペンチル(ジアリール)オキシ−(トリ)ジオクチルホスファトジルコネート、ジネオペンチル(ジアリール)オキシ−ジ(パラアミノ)ベンゾイルジルコネート、ネオペンチル(ジアリール)オキシ−トリ(N−エチレンジアミノ)エチルジルコネート、ジネオペンチル(ジアリール)オキシ−トリ(m−アミノ)フェニルジルコネート等が挙げられる。   Specific examples of the zirconate coupling agent include, for example, zirconium stearate, tetra (2,2-diallyloxymethyl) butyl-di (ditridecyl) phosphitozirconate, neopentyl (diaryl) oxy- (tri) dioctylphos Fattyzirconate, Dineopentyl (diaryl) oxy-di (paraamino) benzoyl zirconate, Neopentyl (diaryl) oxy-tri (N-ethylenediamino) ethyl zirconate, Dineopentyl (diaryl) oxy-tri (m-amino) phenylzirconate Etc.

表面処理用組成物14’中における表面処理剤の含有率は、0.5質量%以上50質量%以下であるのが好ましく、1質量%以上20質量%以下であるのがより好ましい。   The content of the surface treatment agent in the surface treatment composition 14 ′ is preferably 0.5% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less.

これにより、表面処理用組成物14’が付与された部位の粒子111に、効率よく必要十分な量の表面処理剤を付着させることができ、最終的に得られる三次元造形物10の機械的強度を特に優れたものとすることができる。とともに、過剰に表面処理剤を用いなくても済むため、省資源、三次元造形物10の採算コストの低減の観点からも好ましい。また、表面処理用組成物14’の保存安定性、吐出安定性を特に優れたものとすることができる。   As a result, a necessary and sufficient amount of the surface treatment agent can be efficiently attached to the particles 111 at the site to which the surface treatment composition 14 ′ has been applied, and the mechanically obtained finally obtained three-dimensional structure 10 is obtained. The strength can be made particularly excellent. In addition, since it is not necessary to use an excessive amount of the surface treatment agent, it is preferable from the viewpoint of saving resources and reducing the profitability of the three-dimensional structure 10. In addition, the storage stability and ejection stability of the surface treatment composition 14 ′ can be made particularly excellent.

(溶剤)
表面処理用組成物14’は、表面処理剤に加えて、溶剤を含むものであってもよい。
(solvent)
The surface treatment composition 14 ′ may contain a solvent in addition to the surface treatment agent.

これにより、例えば、表面処理用組成物14’を適度な粘度、流動性を有する液状組成物とすることができ、層1に対する表面処理用組成物14’の付与の処理をより円滑に行うことができる。また、表面処理剤を溶剤で希釈することとなるため、層1に対する表面処理剤の供給量の調整が容易となり、過剰の表面処理剤を付与することをより効果的に防止することができる。   Thereby, for example, the surface treatment composition 14 ′ can be made into a liquid composition having an appropriate viscosity and fluidity, and the surface treatment composition 14 ′ can be more smoothly applied to the layer 1. Can do. In addition, since the surface treatment agent is diluted with a solvent, it is easy to adjust the amount of the surface treatment agent supplied to the layer 1, and it is possible to more effectively prevent application of an excess surface treatment agent.

表面処理用組成物14’を構成する溶剤としては、前述した表面処理剤を溶解または分散し得るものであれば、いかなるものを用いてもよいが、例えば、水;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール性溶剤;メチルエチルケトン、アセトン等のケトン系溶剤;エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤;プロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセタート、プロピレングリコール1−モノエチルエーテル2−アセタート等のグリコールエーテルアセテート系溶剤;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。   As the solvent constituting the surface treatment composition 14 ', any solvent may be used as long as it can dissolve or disperse the surface treatment agent described above. For example, water; methanol, ethanol, isopropanol, etc. Alcoholic solvents; ketone solvents such as methyl ethyl ketone and acetone; glycol ether solvents such as ethylene glycol monoethyl ether and ethylene glycol monobutyl ether; propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate, propylene glycol 1-monoethyl ether 2-acetate Examples include glycol ether acetate solvents such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, and one or more selected from these can be used in combination.

表面処理用組成物14’中における溶剤の含有率は、50質量%以上99.5質量%以下であるのが好ましく、80質量%以上99質量%以下であるのがより好ましい。   The content of the solvent in the surface treatment composition 14 ′ is preferably 50% by mass or more and 99.5% by mass or less, and more preferably 80% by mass or more and 99% by mass or less.

これにより、前述したような溶剤を含むことによる効果がより顕著に発揮されるとともに、三次元造形物10の製造過程において溶剤をより短時間で容易に除去することができるため、三次元造形物10の生産性をより優れたものとすることができる。   Thereby, while the effect by including a solvent as mentioned above is exhibited more notably, since a solvent can be easily removed in a short time in the manufacturing process of the three-dimensional structure 10, the three-dimensional structure The productivity of 10 can be made more excellent.

(その他の成分)
また、表面処理用組成物14’は、前述した以外の成分を含むものであってもよい。このような成分としては、例えば、分散剤;界面活性剤;重合開始剤;重合促進剤;浸透促進剤;湿潤剤(保湿剤);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;pH調整剤;増粘剤;フィラー;凝集防止剤;消泡剤等が挙げられる。
(Other ingredients)
Further, the surface treatment composition 14 ′ may contain components other than those described above. Examples of such components include a dispersant, a surfactant, a polymerization initiator, a polymerization accelerator, a penetration accelerator, a wetting agent (humectant), a fixing agent, an antifungal agent, an antiseptic, an antioxidant, and an ultraviolet ray. Absorbers; chelating agents; pH adjusters; thickeners; fillers; anti-aggregation agents;

また、表面処理用組成物14’の粘度は、1mPa・s以上30mPa・s以下であるのが好ましく、3mPa・s以上25mPa・s以下であるのがより好ましい。これにより、インクジェット法による表面処理用組成物14’の吐出安定性をより優れたものとすることができる。なお、本明細書中において、粘度とは、特に条件の指定がない限り、E型粘度計(例えば、東京計器社製 VISCONIC ELD等)を用いて25℃において測定される値をいう。   Further, the viscosity of the surface treatment composition 14 ′ is preferably 1 mPa · s or more and 30 mPa · s or less, and more preferably 3 mPa · s or more and 25 mPa · s or less. Thereby, the discharge stability of the surface treatment composition 14 ′ by the ink jet method can be further improved. In the present specification, the viscosity means a value measured at 25 ° C. using an E-type viscometer (for example, VISCONIC ELD manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.) unless otherwise specified.

<結着液>
次に、結着液について詳細に説明する。
結着液12は、少なくとも結合剤を含むものである。
<Binding liquid>
Next, the binding liquid will be described in detail.
The binding liquid 12 contains at least a binder.

(結合剤)
結着液12は、結合剤として、少なくとも硬化性樹脂を含むものである。
(Binder)
The binding liquid 12 contains at least a curable resin as a binder.

硬化性樹脂としては、例えば、熱硬化性樹脂;可視光領域の光により硬化する可視光硬化性樹脂(狭義の光硬化性樹脂)、紫外線硬化性樹脂、赤外線硬化性樹脂等の各種光硬化性樹脂;X線硬化性樹脂等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、得られる三次元造形物10の機械的強度や三次元造形物10の生産性、結着液12の保存安定性等の観点から、特に、紫外線硬化性樹脂(重合性化合物)が好ましい。   Examples of the curable resin include a thermosetting resin; various photo-curing properties such as a visible light curable resin (a photocurable resin in a narrow sense) that is cured by light in the visible light region, an ultraviolet curable resin, and an infrared curable resin. Resin; X-ray curable resin etc. are mentioned, It can use combining 1 type (s) or 2 or more types selected from these. Among these, from the viewpoint of the mechanical strength of the three-dimensional structure 10 to be obtained, the productivity of the three-dimensional structure 10, the storage stability of the binder liquid 12, an ultraviolet curable resin (polymerizable compound) is particularly preferable.

特に、紫外線硬化性樹脂(重合性化合物)を用いることにより、粒子111が表面処理剤による表面処理が施されることによる効果がより顕著に発揮され、三次元造形物10の機械的強度を特に優れたものとすることができる。   In particular, by using an ultraviolet curable resin (polymerizable compound), the effect obtained by subjecting the particles 111 to the surface treatment with the surface treatment agent is more remarkably exhibited, and the mechanical strength of the three-dimensional structure 10 is particularly enhanced. It can be excellent.

紫外線硬化性樹脂(重合性化合物)としては、紫外線照射により、光重合開始剤から生じるラジカル種またはカチオン種等により、付加重合または開環重合が開始され、重合体を生じるものが好ましく使用される。付加重合の重合様式として、ラジカル、カチオン、アニオン、メタセシス、配位重合が挙げられる。また、開環重合の重合様式として、カチオン、アニオン、ラジカル、メタセシス、配位重合が挙げられる。   As the ultraviolet curable resin (polymerizable compound), a resin in which addition polymerization or ring-opening polymerization is initiated by irradiation with ultraviolet rays by radical species or cationic species generated from a photopolymerization initiator, and a polymer is preferably used. . Examples of the polymerization mode of addition polymerization include radical, cation, anion, metathesis, and coordination polymerization. Examples of the ring-opening polymerization method include cation, anion, radical, metathesis, and coordination polymerization.

付加重合性化合物としては、例えば、少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物等が挙げられる。付加重合性化合物として、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも1個、好ましくは2個以上有する化合物が好ましく使用できる。   Examples of the addition polymerizable compound include compounds having at least one ethylenically unsaturated double bond. As the addition polymerizable compound, a compound having at least one, preferably two or more terminal ethylenically unsaturated bonds can be preferably used.

エチレン性不飽和重合性化合物は、単官能の重合性化合物および多官能の重合性化合物、またはそれらの混合物の化学的形態をもつ。単官能の重合性化合物としては、例えば、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等)や、そのエステル類、アミド類等が挙げられる。多官能の重合性化合物としては、不飽和カルボン酸と脂肪族の多価アルコール化合物とのエステル、不飽和カルボン酸と脂肪族の多価アミン化合物とのアミド類が用いられる。   The ethylenically unsaturated polymerizable compound has a chemical form of a monofunctional polymerizable compound and a polyfunctional polymerizable compound, or a mixture thereof. Examples of the monofunctional polymerizable compound include unsaturated carboxylic acids (for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.), esters thereof, amides, and the like. As the polyfunctional polymerizable compound, an ester of an unsaturated carboxylic acid and an aliphatic polyhydric alcohol compound, or an amide of an unsaturated carboxylic acid and an aliphatic polyvalent amine compound is used.

また、ヒドロキシル基や、アミノ基、メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステルまたはアミド類とイソシアネート類、エポキシ類との付加反応物、カルボン酸との脱水縮合反応物等も使用できる。また、イソシアネート基やエポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステルまたはアミド類と、アルコール類、アミン類およびチオール類との付加反応物、さらに、ハロゲン基やトシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸エステルまたはアミド類と、アルコール類、アミン類またはチオール類との置換反応物も使用できる。   In addition, unsaturated carboxylic acid esters or amides having nucleophilic substituents such as hydroxyl group, amino group, mercapto group and the like, addition products of isocyanates and epoxies, dehydration condensation products of carboxylic acids, etc. Can be used. In addition, addition reaction products of unsaturated carboxylic acid esters or amides having an electrophilic substituent such as an isocyanate group or an epoxy group with alcohols, amines and thiols, as well as removal of halogen groups, tosyloxy groups, etc. A substitution reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a releasing substituent and an alcohol, amine or thiol can also be used.

不飽和カルボン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステルであるラジカル重合性化合物の具体例としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステルが代表的であり、単官能のもの、多官能のもののいずれも用いることができる。   Specific examples of the radical polymerizable compound that is an ester of an unsaturated carboxylic acid and an aliphatic polyhydric alcohol compound include, for example, (meth) acrylic acid ester, which is either monofunctional or polyfunctional. Can also be used.

単官能の(メタ)アクリレートの具体例としては、例えば、トリルオキシエチル(メタ)アクリレート、フェニルオキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Specific examples of the monofunctional (meth) acrylate include, for example, tolyloxyethyl (meth) acrylate, phenyloxyethyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, isobornyl (Meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, etc. are mentioned.

二官能の(メタ)アクリレートの具体例としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Specific examples of the bifunctional (meth) acrylate include, for example, ethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, tetramethylene glycol di (meth) ) Acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanediol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, penta Examples include erythritol di (meth) acrylate and dipentaerythritol di (meth) acrylate.

三官能の(メタ)アクリレートの具体例としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンのアルキレンオキサイド変性トリ(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トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ((メタ)アクリロイルオキシプロピル)エーテル、イソシアヌル酸アルキレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、プロピオン酸ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリ((メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ヒドロキシピバルアルデヒド変性ジメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ソルビトールトリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Specific examples of the trifunctional (meth) acrylate include, for example, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane alkylene oxide-modified tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri ( (Meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri ((meth) acryloyloxypropyl) ether, isocyanuric acid alkylene oxide modified tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate propionate, tri ((Meth) acryloyloxyethyl) isocyanurate, hydroxypivalaldehyde-modified dimethylolpropane tri (meth) acrylate, sorbitol tri ( Data) acrylate, and the like.

四官能の(メタ)アクリレートの具体例としては、例えば、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、プロピオン酸ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Specific examples of the tetrafunctional (meth) acrylate include, for example, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, sorbitol tetra (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate propionate, Examples include ethoxylated pentaerythritol tetra (meth) acrylate.

五官能の(メタ)アクリレートの具体例としては、例えば、ソルビトールペンタ(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。   Specific examples of the pentafunctional (meth) acrylate include sorbitol penta (meth) acrylate and dipentaerythritol penta (meth) acrylate.

六官能の(メタ)アクリレートの具体例としては、例えば、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート、フォスファゼンのアルキレンオキサイド変性ヘキサ(メタ)アクリレート、カプトラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Specific examples of the hexafunctional (meth) acrylate include, for example, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, sorbitol hexa (meth) acrylate, phosphazene alkylene oxide modified hexa (meth) acrylate, captolactone modified dipentaerythritol hexa ( And (meth) acrylate.

(メタ)アクリレート以外の重合性化合物としては、例えば、イタコン酸エステル、クロトン酸エステル、イソクロトン酸エステル、マレイン酸エステル等が挙げられる。   Examples of the polymerizable compound other than (meth) acrylate include itaconic acid ester, crotonic acid ester, isocrotonic acid ester, maleic acid ester and the like.

イタコン酸エステルとしては、例えば、エチレングリコールジイタコネート、プロピレングリコールジイタコネート、1,3−ブタンジオールジイタコネート、1,4−ブタンジオールジイタコネート、テトラメチレングリコールジイタコネート、ペンタエリスリトールジイタコネート、ソルビトールテトライタコネート等が挙げられる。   Examples of itaconic acid esters include ethylene glycol diitaconate, propylene glycol diitaconate, 1,3-butanediol diitaconate, 1,4-butanediol diitaconate, tetramethylene glycol diitaconate, and pentaerythritol diesterate. Examples include itaconate and sorbitol tetritaconate.

クロトン酸エステルとしては、例えば、エチレングリコールジクロトネート、テトラメチレングリコールジクロトネート、ペンタエリスリトールジクロトネート、ソルビトールテトラクロトネート等が挙げられる。   Examples of crotonic acid esters include ethylene glycol dicrotonate, tetramethylene glycol dicrotonate, pentaerythritol dicrotonate, and sorbitol tetracrotonate.

イソクロトン酸エステルとしては、例えば、エチレングリコールジイソクロトネート、ペンタエリスリトールジイソクロトネート、ソルビトールテトライソクロトネート等が挙げられる。   Examples of the isocrotonic acid ester include ethylene glycol diisocrotonate, pentaerythritol diisocrotonate, and sorbitol tetraisocrotonate.

マレイン酸エステルとしては、例えば、エチレングリコールジマレート、トリエチレングリコールジマレート、ペンタエリスリトールジマレート、ソルビトールテトラマレート等が挙げられる。   Examples of maleic acid esters include ethylene glycol dimaleate, triethylene glycol dimaleate, pentaerythritol dimaleate, and sorbitol tetramaleate.

また、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物とのアミドのモノマーの具体例としては、例えば、メチレンビス−アクリルアミド、メチレンビス−メタクリルアミド、1,6−ヘキサメチレンビス−アクリルアミド、1,6−ヘキサメチレンビス−メタクリルアミド、ジエチレントリアミントリスアクリルアミド、キシリレンビスアクリルアミド、キシリレンビスメタクリルアミド等が挙げられる。   Specific examples of the amide monomer of unsaturated carboxylic acid and aliphatic polyvalent amine compound include, for example, methylene bis-acrylamide, methylene bis-methacrylamide, 1,6-hexamethylene bis-acrylamide, 1,6-hexa. Examples include methylene bis-methacrylamide, diethylenetriamine trisacrylamide, xylylene bisacrylamide, and xylylene bismethacrylamide.

また、イソシアネートと水酸基との付加反応を用いて製造されるウレタン系付加重合性化合物も好適である。   A urethane-based addition polymerizable compound produced by using an addition reaction between an isocyanate and a hydroxyl group is also suitable.

本発明において、エポキシ基、オキセタン基等の環状エーテル基を分子内に1つ以上有するカチオン開環重合性の化合物を紫外線硬化性樹脂(重合性化合物)として好適に用いることができる。   In the present invention, a cationic ring-opening polymerizable compound having at least one cyclic ether group such as an epoxy group or an oxetane group in the molecule can be suitably used as the ultraviolet curable resin (polymerizable compound).

カチオン重合性化合物としては、例えば、開環重合性基を含む硬化性化合物等が挙げられ、中でも、ヘテロ環状基含有硬化性化合物が特に好ましい。このような硬化性化合物としては、例えば、エポキシ誘導体、オキセタン誘導体、テトラヒドロフラン誘導体、環状ラクトン誘導体、環状カーボネート誘導体、オキサゾリン誘導体などの環状イミノエーテル類、ビニルエーテル類等が挙げられ、中でも、エポキシ誘導体、オキセタン誘導体、ビニルエーテル類が好ましい。   Examples of the cationic polymerizable compound include a curable compound containing a ring-opening polymerizable group, and among them, a heterocyclic group-containing curable compound is particularly preferable. Such curable compounds include, for example, epoxy derivatives, oxetane derivatives, tetrahydrofuran derivatives, cyclic lactone derivatives, cyclic carbonate derivatives, cyclic imino ethers such as oxazoline derivatives, vinyl ethers, etc. Among them, epoxy derivatives, oxetanes, etc. Derivatives and vinyl ethers are preferred.

好ましいエポキシ誘導体の例としては、例えば、単官能グリシジルエーテル類、多官能グリシジルエーテル類、単官能脂環式エポキシ類、多官能脂環式エポキシ類等が挙げられる。   Examples of preferred epoxy derivatives include monofunctional glycidyl ethers, polyfunctional glycidyl ethers, monofunctional alicyclic epoxies, polyfunctional alicyclic epoxies, and the like.

グリシジルエーテル類の具体的な化合物を例示すると、例えば、ジグリシジルエーテル類(例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル等)、三官能以上のグリシジルエーテル類(例えば、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、トリグリシジルトリスヒドロキシエチルイソシアヌレート等)、四官能以上のグリシジルエーテル類(例えば、ソルビトールテトラグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、クレゾールノボラック樹脂のポリグリシジルエーテル、フェノールノボラック樹脂のポリグリシジルエーテル等)、脂環式エポキシ類(例えば、セロキサイド2021P、セロキサイド2081、エポリードGT−301、エポリードGT−401(以上、ダイセル化学工業(株)製))、EHPE(ダイセル化学工業(株)製)、フェノールノボラック樹脂のポリシクロヘキシルエポキシメチルエーテル等)、オキセタン類(例えば、OX−SQ、PNOX−1009(以上、東亞合成(株)製)等)等が挙げられる。   Specific examples of glycidyl ethers include, for example, diglycidyl ethers (for example, ethylene glycol diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, etc.), trifunctional or higher glycidyl ethers (for example, trimethylolethane triglycidyl). Ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, triglycidyl trishydroxyethyl isocyanurate, etc., tetra- or more functional glycidyl ethers (for example, sorbitol tetraglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether, cresol novolac resin poly) Glycidyl ether, polyglycidyl ether of phenol novolac resin, etc.), alicyclic epoxies (eg, ceroxide) 021P, Celoxide 2081, Epolide GT-301, Epolide GT-401 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), EHPE (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), polycyclohexyl epoxy methyl ether of phenol novolac resin, etc.) Oxetanes (for example, OX-SQ, PNOX-1009 (above, manufactured by Toagosei Co., Ltd.)) and the like.

重合性化合物としては、脂環式エポキシ誘導体を好ましく用いることができる。「脂環式エポキシ基」とは、シクロペンテン基、シクロヘキセン基等のシクロアルケン環の二重結合を過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化した部分構造を言う。   As the polymerizable compound, an alicyclic epoxy derivative can be preferably used. The “alicyclic epoxy group” refers to a partial structure obtained by epoxidizing a double bond of a cycloalkene ring such as a cyclopentene group or a cyclohexene group with an appropriate oxidizing agent such as hydrogen peroxide or peracid.

脂環式エポキシ化合物としては、シクロヘキセンオキシド基またはシクロペンテンオキシド基を1分子内に2個以上有する多官能脂環式エポキシ類が好ましい。脂環式エポキシ化合物の具体例としては、例えば、4−ビニルシクロヘキセンジオキサイド、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル−3,4−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、ジ(3,4−エポキシシクロヘキシル)アジペート、ジ(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル、ジ(2,3−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、ジシクロペンタジエンジオキサイド等が挙げられる。   The alicyclic epoxy compound is preferably a polyfunctional alicyclic epoxy having two or more cyclohexene oxide groups or cyclopentene oxide groups in one molecule. Specific examples of the alicyclic epoxy compound include, for example, 4-vinylcyclohexylene dioxide, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl-3,4-epoxycyclohexylcarboxylate, di (3,4-epoxycyclohexyl) adipate, Examples include di (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, bis (2,3-epoxycyclopentyl) ether, di (2,3-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl) adipate, and dicyclopentadiene dioxide.

分子内に脂環式構造を有しない通常のエポキシ基を有するグリシジル化合物を、単独で使用したり、前記の脂環式エポキシ化合物と併用することもできる。   The glycidyl compound which has a normal epoxy group which does not have an alicyclic structure in a molecule | numerator can be used independently, or can also be used together with the said alicyclic epoxy compound.

このような通常のグリシジル化合物としては、例えば、グリシジルエーテル化合物やグリシジルエステル化合物等を挙げることができるが、グリシジルエーテル化合物を併用することが好ましい。   Examples of such normal glycidyl compounds include glycidyl ether compounds and glycidyl ester compounds, but it is preferable to use glycidyl ether compounds in combination.

グリシジルエーテル化合物の具体例を挙げると、例えば、1,3−ビス(2,3−エポキシプロピロキシ)ベンゼン、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポシキ樹脂、フェノール・ノボラック型エポキシ樹脂、クレゾール・ノボラック型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂等の芳香族グリシジルエーテル化合物、1,4−ブタンジオールグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル等の脂肪族グリシジルエーテル化合物等が挙げられる。グリシジルエステルとしては、例えば、リノレン酸ダイマーのグリシジルエステル等を挙げることができる。   Specific examples of the glycidyl ether compound include 1,3-bis (2,3-epoxypropyloxy) benzene, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac. Glycidyl ether compounds such as epoxy resin, trisphenolmethane epoxy resin, 1,4-butanediol glycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, and aliphatic glycidyl ether such as trimethylolpropane triglycidyl ether Compounds and the like. Examples of the glycidyl ester include a glycidyl ester of linolenic acid dimer.

重合性化合物としては、4員環の環状エーテルであるオキセタニル基を有する化合物(以下、単に「オキセタン化合物」ともいう。)を使用することができる。オキセタニル基含有化合物は、1分子中にオキセタニル基を1個以上有する化合物である。   As the polymerizable compound, a compound having an oxetanyl group which is a 4-membered cyclic ether (hereinafter, also simply referred to as “oxetane compound”) can be used. An oxetanyl group-containing compound is a compound having one or more oxetanyl groups in one molecule.

結着液12中における結合剤の含有率は、80質量%以上であるのが好ましく、85質量%以上であるのがより好ましい。これにより、最終的に得られる三次元造形物10の機械的強度を特に優れたものとすることができる。   The content of the binder in the binding liquid 12 is preferably 80% by mass or more, and more preferably 85% by mass or more. Thereby, the mechanical strength of the finally obtained three-dimensional structure 10 can be made particularly excellent.

(その他の成分)
また、結着液12は、前述した以外の成分を含むものであってもよい。このような成分としては、例えば、顔料、染料等の各種着色剤;分散剤;界面活性剤;重合開始剤;重合促進剤;溶剤;浸透促進剤;湿潤剤(保湿剤);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;pH調整剤;増粘剤;フィラー;凝集防止剤;消泡剤等が挙げられる。
(Other ingredients)
Further, the binding liquid 12 may contain components other than those described above. Examples of such components include various colorants such as pigments and dyes; dispersants; surfactants; polymerization initiators; polymerization accelerators; solvents; penetration enhancers; wetting agents (humectants); Examples include glazes; antiseptics; antioxidants; ultraviolet absorbers; chelating agents; pH adjusters; thickeners; fillers;

特に、結着液12が着色剤を含むことにより、着色剤の色に対応する色に着色された三次元造形物10を得ることができる。   In particular, when the binding liquid 12 contains a colorant, the three-dimensional structure 10 colored in a color corresponding to the color of the colorant can be obtained.

特に、着色剤として、顔料を含むことにより、結着液12、三次元造形物10の耐光性を良好なものとすることができる。顔料は、無機顔料および有機顔料のいずれも使用することができる。   In particular, the light resistance of the binding liquid 12 and the three-dimensional structure 10 can be improved by including a pigment as the colorant. As the pigment, either an inorganic pigment or an organic pigment can be used.

無機顔料としては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、酸化鉄、酸化チタン等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
前記無機顔料の中でも、好ましい白色を呈するためには、酸化チタンが好ましい。
Examples of the inorganic pigment include carbon blacks (CI pigment black 7) such as furnace black, lamp black, acetylene black, channel black, iron oxide, titanium oxide, and the like, and one kind selected from these. Alternatively, two or more kinds can be used in combination.
Among the inorganic pigments, titanium oxide is preferable in order to exhibit a preferable white color.

有機顔料としては、例えば、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾレーキ、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレンおよびペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート等)、染色レーキ(塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of the organic pigment include insoluble azo pigments, condensed azo pigments, azo lakes and chelate azo pigments, phthalocyanine pigments, perylene and perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxane pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, and quinophthalone. Polycyclic pigments such as pigments, dye chelates (for example, basic dye type chelates, acidic dye type chelates), dyeing lakes (basic dye type lakes, acid dye type lakes), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black, Daylight fluorescent pigments and the like can be mentioned, and one or more selected from these can be used in combination.

結着液12が着色剤を含むものである場合、当該結着液12中における着色剤の含有率は、1質量%以上20質量%以下であるのが好ましい。これにより、より優れた隠蔽性および色再現性が得られる。   When the binder liquid 12 contains a colorant, the content of the colorant in the binder liquid 12 is preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less. Thereby, more excellent concealment and color reproducibility can be obtained.

特に、結着液12が着色剤として酸化チタンを含むものである場合、当該結着液12中における酸化チタンの含有率は、12質量%以上30質量%以下であるのが好ましく、14質量%以上25質量%以下であるのがより好ましい。これにより、より優れた隠蔽性が得られる。   In particular, when the binding liquid 12 contains titanium oxide as a colorant, the content of titanium oxide in the binding liquid 12 is preferably 12% by mass or more and 30% by mass or less, and more preferably 14% by mass or more and 25% by mass. It is more preferable that the amount is not more than mass%. Thereby, the more excellent concealment property is obtained.

結着液12が顔料を含む場合に、分散剤をさらに含むものであると、顔料の分散性をより良好なものとすることができる。分散剤としては、特に限定されないが、例えば、高分子分散剤等の顔料分散液を調製するのに慣用されている分散剤が挙げられる。高分子分散剤の具体例としては、例えば、ポリオキシアルキレンポリアルキレンポリアミン、ビニル系ポリマーおよびコポリマー、アクリル系ポリマーおよびコポリマー、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、アミノ系ポリマー、含珪素ポリマー、含硫黄ポリマー、含フッ素ポリマー、およびエポキシ樹脂のうち1種以上を主成分とするもの等が挙げられる。   When the binder liquid 12 contains a pigment, the dispersibility of the pigment can be further improved if it further contains a dispersant. Although it does not specifically limit as a dispersing agent, For example, the dispersing agent currently used in preparing pigment dispersion liquids, such as a polymer dispersing agent, is mentioned. Specific examples of the polymer dispersant include, for example, polyoxyalkylene polyalkylene polyamine, vinyl polymer and copolymer, acrylic polymer and copolymer, polyester, polyamide, polyimide, polyurethane, amino polymer, silicon-containing polymer, and sulfur-containing polymer. , Fluorine-containing polymers, and epoxy resins having one or more types as main components.

結着液12が界面活性剤を含むものであると、三次元造形物10の耐擦性をより良好なものとすることができる。界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、シリコーン系界面活性剤としての、ポリエステル変性シリコーンやポリエーテル変性シリコーン等を用いることができ、中でも、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンまたはポリエステル変性ポリジメチルシロキサンを用いるのが好ましい。   When the binding liquid 12 contains a surfactant, the three-dimensional structure 10 can have better abrasion resistance. The surfactant is not particularly limited. For example, polyester-modified silicone or polyether-modified silicone as a silicone-based surfactant can be used, and among them, polyether-modified polydimethylsiloxane or polyester-modified polydimethylsiloxane. Is preferably used.

また、結着液12は、溶剤を含むものであってもよい。これにより、結着液12の粘度調整を好適に行うことでき、結着液12が高粘度の成分を含むものであっても、結着液12のインクジェット方式による吐出安定性をより優れたものとすることができる。   Further, the binding liquid 12 may contain a solvent. Thereby, the viscosity of the binding liquid 12 can be suitably adjusted, and even when the binding liquid 12 includes a high-viscosity component, the discharge stability of the binding liquid 12 by the ink jet system is more excellent. It can be.

溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、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モノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類;酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸iso−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸iso−ブチル等の酢酸エステル類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エチル−n−ブチルケトン、ジイソプロピルケトン、アセチルアセトン等のケトン類;エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of the solvent include (poly) alkylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monoethyl ether; ethyl acetate, n-propyl acetate, iso-acetate Acetates such as propyl, n-butyl acetate and iso-butyl acetate; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, ethyl n-butyl ketone, diisopropyl ketone, acetylacetone, etc. Ketones: Examples include alcohols such as ethanol, propanol, and butanol, and one or more selected from these can be used in combination.

また、結着液12は、表面処理用組成物14’の構成成分として説明したような表面処理剤を含むものであってもよい。これにより、三次元造形物10の機械的強度のさらなる向上を図ることができる。   Further, the binding liquid 12 may contain a surface treatment agent as described as a constituent of the surface treatment composition 14 ′. Thereby, the further improvement of the mechanical strength of the three-dimensional structure 10 can be aimed at.

また、結着液12の粘度は、1mPa・s以上30mPa・s以下であるのが好ましく、3mPa・s以上25mPa・s以下であるのがより好ましい。これにより、インクジェット法による結着液12の吐出安定性をより優れたものとすることができる。   The viscosity of the binding liquid 12 is preferably 1 mPa · s or more and 30 mPa · s or less, and more preferably 3 mPa · s or more and 25 mPa · s or less. Thereby, the discharge stability of the binding liquid 12 by an inkjet method can be made more excellent.

また、三次元造形物10の製造には、複数種の結着液12を用いてもよい。
例えば、着色剤を含む結着液12(カラーインク)と、着色剤を含まない結着液12(クリアインク)とを用いてもよい。これにより、例えば、三次元造形物10の外観上、色調に影響を与える領域に付与する結着液12として着色剤を含む結着液12を用い、三次元造形物10の外観上、色調に影響を与えない領域に付与する結着液12として着色剤を含まない結着液12を用いてもよい。また、最終的に得られる三次元造形物10において、着色剤を含む結着液12を用いて形成された領域の外表面に、着色剤を含まない結着液12を用いた領域(コート層)を設けるように、複数種の結着液12を併用してもよい。
In addition, a plurality of types of binding liquids 12 may be used for manufacturing the three-dimensional structure 10.
For example, a binder liquid 12 (color ink) containing a colorant and a binder liquid 12 (clear ink) not containing a colorant may be used. Thereby, for example, the binding liquid 12 containing the colorant is used as the binding liquid 12 to be applied to the area that affects the color tone on the appearance of the three-dimensional structure 10, and the color tone is adjusted on the appearance of the three-dimensional structure 10. A binding liquid 12 that does not contain a colorant may be used as the binding liquid 12 that is applied to a region that does not have an influence. Further, in the finally obtained three-dimensional structure 10, an area (coat layer) using the binding liquid 12 not containing the colorant on the outer surface of the area formed using the binding liquid 12 containing the colorant. ) May be used in combination.

また、例えば、異なる組成の着色剤を含む複数種の結着液12を用いてもよい。これにより、これらの結着液12の組み合わせにより、表現できる色再現領域を広いものとすることができる。   For example, you may use the multiple types of binding liquid 12 containing the coloring agent of a different composition. Thereby, the color reproduction area which can be expressed by the combination of these binding liquids 12 can be widened.

複数種の結着液12を用いる場合、少なくとも、シアンの結着液12、マゼンタの結着液12およびイエローの結着液12を用いるのが好ましい。これにより、これらの結着液の組み合わせにより、表現できる色再現領域をより広いものとすることができる。   When a plurality of types of binding liquids 12 are used, it is preferable to use at least a cyan binding liquid 12, a magenta binding liquid 12, and a yellow binding liquid 12. Thereby, the color reproduction area which can be expressed by the combination of these binder liquids can be made wider.

また、白色(ホワイト)の結着液12を、他の有色の結着液12と併用することにより、例えば、以下のような効果が得られる。すなわち、最終的に得られる三次元造形物10を、白色(ホワイト)の結着液12が付与された第1の領域と、第1の領域と重なり合い、かつ、第1の領域よりも外表面側に設けられた白色以外の有色の結着液12が付与された領域とを有するものとすることができる。これにより、白色(ホワイト)の結着液が付与された第1の領域が隠蔽性を発揮することができ、三次元造形物10の彩度をより高めることができる。   Further, by using the white binding liquid 12 in combination with other colored binding liquids 12, for example, the following effects can be obtained. That is, the finally obtained three-dimensional structure 10 is overlapped with the first region to which the white binding liquid 12 is applied and the first region, and the outer surface is more than the first region. And a region provided with a colored binding liquid 12 other than white provided on the side. Thereby, the 1st area | region to which the white (white) binding liquid was provided can exhibit concealment property, and can improve the chroma of the three-dimensional structure 10 more.

《三次元造形物製造用組成物セット》
次に、本発明の三次元造形物製造用組成物セットについて詳細に説明する。
<< Composition set for manufacturing 3D objects >>
Next, the composition set for producing a three-dimensional structure of the present invention will be described in detail.

本発明の三次元造形物製造用組成物セットは、複数の粒子を含む層形成用組成物と、本発明の表面処理用組成物と、表面処理剤による表面処理が施された粒子同士を結合する結着液とを備えることを特徴とする。   The composition set for producing a three-dimensional structure of the present invention combines a composition for forming a layer containing a plurality of particles, a composition for surface treatment of the present invention, and particles subjected to surface treatment with a surface treatment agent. And a binding liquid.

これにより、機械的強度に優れた三次元造形物を効率よく製造することができる三次元造形物製造用組成物セットを提供することができる。   Thereby, the composition set for three-dimensional structure manufacture which can manufacture the three-dimensional structure excellent in mechanical strength efficiently can be provided.

本発明の三次元造形物製造用組成物セットは、層形成用組成物、表面処理用組成物および結着液のうち少なくとも1つについて、2種以上の組成物を粗なるものであってもよい。   The composition set for producing a three-dimensional structure of the present invention may be obtained by roughening two or more kinds of compositions for at least one of the layer forming composition, the surface treatment composition and the binding liquid. Good.

《三次元造形物》
本発明の三次元造形物は、前述したような三次元造形物の製造方法、三次元造形物製造装置、表面処理用組成物、三次元造形物製造用組成物セットを用いて製造することができる。
これにより、機械的強度に優れた三次元造形物を提供することができる。
《Three-dimensional structure》
The three-dimensional structure of the present invention can be manufactured using the above-described method for manufacturing a three-dimensional structure, a three-dimensional structure manufacturing apparatus, a composition for surface treatment, and a composition set for manufacturing a three-dimensional structure. it can.
Thereby, the three-dimensional structure excellent in mechanical strength can be provided.

本発明の三次元造形物の用途は、特に限定されないが、例えば、人形、フィギュア等の鑑賞物・展示物;インプラント等の医療機器等が挙げられる。   The use of the three-dimensional structure of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include appreciation objects / exhibits such as dolls and figures; medical devices such as implants.

また、本発明の三次元造形物は、プロトタイプ、量産品、オーダーメード品のいずれに適用されるものであってもよい。   Moreover, the three-dimensional structure of the present invention may be applied to any of prototypes, mass-produced products, and custom-made products.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these.

例えば、本発明の三次元造形物製造装置では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。   For example, in the three-dimensional structure manufacturing apparatus of the present invention, the configuration of each part can be replaced with an arbitrary configuration that exhibits the same function, and an arbitrary configuration can be added.

例えば、前述した実施形態では、ステージを下降させる構成について代表的に説明したが、本発明の製造方法では、例えば、側面支持部が上方に移動するように構成されていてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the configuration for lowering the stage has been representatively described. However, in the manufacturing method of the present invention, for example, the side support portion may be configured to move upward.

また、平坦化手段として、前述したようなスキージーの代わりに、ローラー等を用いてもよい。   Further, a roller or the like may be used as the flattening means instead of the squeegee as described above.

また、前述した実施形態では、結着液付与手段がラインヘッドである場合について説明したが、結着液付与手段は、例えば、シリアルヘッドであってもよい。
同様に、表面処理層組成物付与手段も、例えば、シリアルヘッドであってもよい。
Moreover, although embodiment mentioned above demonstrated the case where a binding liquid provision means was a line head, a binding liquid provision means may be a serial head, for example.
Similarly, the surface treatment layer composition applying means may be, for example, a serial head.

また、本発明の三次元造形物製造装置は、層形成用組成物供給部から供給された層形成用組成物のうち層の形成に用いられなかったものを回収するための、図示しない回収機構を備えるものであってもよい。これにより、層形成部に余剰の層形成用組成物が蓄積されることを防止しつつ、十分な量の層形成用組成物を供給することができるため、層における欠陥の発生をより効果的に防止しつつ、より安定的に三次元造形物を製造することができる。また、回収した層形成用組成物を、再度、三次元造形物の製造に用いることができるため、三次元造形物の製造コストの低減に寄与することができ、また、省資源の観点からも好ましい。   In addition, the three-dimensional structure manufacturing apparatus of the present invention is a recovery mechanism (not shown) for recovering a layer forming composition supplied from a layer forming composition supply unit that was not used for forming a layer. May be provided. As a result, a sufficient amount of the layer forming composition can be supplied while preventing an excessive amount of the layer forming composition from accumulating in the layer forming portion. It is possible to manufacture a three-dimensional structure more stably while preventing it. In addition, since the collected layer forming composition can be used again for the production of the three-dimensional structure, it can contribute to the reduction of the manufacturing cost of the three-dimensional structure, and also from the viewpoint of resource saving. preferable.

また、本発明の三次元造形物製造装置は、未結合粒子除去工程で除去された層形成用組成物を回収するための回収機構を備えていてもよい。   Moreover, the three-dimensional structure manufacturing apparatus of this invention may be equipped with the collection | recovery mechanism for collect | recovering the composition for layer formation removed by the unbound particle removal process.

また、三次元造形物の製造に溶剤を含む材料(例えば、層形成用組成物、結着液等)を用いる場合、本発明の三次元造形物製造装置は、層から除去された溶剤を回収する溶剤回収手段を備えていてもよい。   In addition, when a material containing a solvent (for example, a composition for forming a layer or a binding liquid) is used for manufacturing a three-dimensional structure, the three-dimensional structure manufacturing apparatus of the present invention collects the solvent removed from the layer. Solvent recovery means may be provided.

また、前述した実施形態では、結着液付与工程をインクジェット法により行う場合について中心的に説明したが、結着液付与工程は他の方法(例えば、他の印刷方法)を用いて行うものであってもよい。   In the above-described embodiment, the case where the binding liquid application process is performed by the ink jet method has been mainly described. However, the binding liquid application process is performed using another method (for example, another printing method). There may be.

また、前述した実施形態では、層への表面処理用組成物の付与に引き続いて、付与された表面処理用組成物(表面処理剤)による粒子の改質処理(具体的には、加熱処理等)を行うものとして説明したが、層への表面処理用組成物の付与と、粒子の改質処理(具体的には、加熱処理等)との間には、他の処理を行ってもよい。例えば、層への表面処理用組成物の付与の後、結着液の付与を行い、その後、粒子の改質処理(具体的には、加熱処理等)を行ってもよい。このような場合、例えば、粒子の改質処理は、結着液の硬化処理の前に行うものであってもよいし、結着液の硬化処理の後に行うものであってもよい。また、粒子の改質処理は、結着液の硬化処理と同時進行的に行うものであってもよい。これにより、三次元造形物の生産性を特に優れたものとすることができる。   In the above-described embodiment, subsequent to the application of the surface treatment composition to the layer, the particle modification treatment with the applied surface treatment composition (surface treatment agent) (specifically, heat treatment, etc.) However, another treatment may be performed between the application of the surface treatment composition to the layer and the particle modification treatment (specifically, heat treatment, etc.). . For example, after the surface treatment composition is applied to the layer, a binding solution may be applied, and then a particle modification process (specifically, a heat treatment or the like) may be performed. In such a case, for example, the particle modification process may be performed before the binder liquid curing process or may be performed after the binder liquid curing process. The particle modification treatment may be performed simultaneously with the binder solution curing treatment. Thereby, the productivity of the three-dimensional structure can be made particularly excellent.

また、前述した実施形態では、各層について行う一連の工程(繰り返し行う一連の工程)中において、粒子の改質処理を行う場合について代表的に説明したが、粒子の改質処理は、各層毎に行うものでなくてもよく、複数の層に対してまとめて行うものであってもよい。
また、粒子の改質処理は、複数の段階に分けて行ってもよい。
In the above-described embodiment, the case where the particle modification process is performed in a series of steps performed for each layer (a series of steps performed repeatedly) is typically described. However, the particle modification process is performed for each layer. It may not be performed, and may be performed collectively for a plurality of layers.
The particle modification treatment may be performed in a plurality of stages.

また、表面処理用組成物の付与、粒子の改質処理は、すべての層に対して行うものでなくてもよく、三次元造形物を構成する複数の層のうち一部の層に対してのみ行うものであってもよい。   Further, the application of the surface treatment composition and the particle modification treatment may not be performed on all layers, and may be performed on some of the plurality of layers constituting the three-dimensional structure. You may only do it.

また、前述した実施形態では、平坦化手段がステージ上を移動するものとして説明したが、ステージが移動することにより、ステージとスキージーとの位置関係が変化し、平坦化がなされるものであってもよい。   In the above-described embodiment, the flattening means is described as moving on the stage. However, the movement of the stage changes the positional relationship between the stage and the squeegee, and flattening is performed. Also good.

また、前述した実施形態では、全ての層に対して、結合部を形成するものとして説明したが、結合部が形成されない層を有していてもよい。例えば、ステージの直上に形成された層に対して、結合部を形成しないものとし、犠牲層として機能させてもよい。   Further, in the above-described embodiment, it has been described that the coupling portion is formed for all layers, but a layer in which the coupling portion is not formed may be included. For example, a coupling portion may not be formed with respect to a layer formed immediately above the stage, and may function as a sacrificial layer.

また、本発明の製造方法においては、必要に応じて、前処理工程、中間処理工程、後処理工程を行ってもよい。   Moreover, in the manufacturing method of this invention, you may perform a pre-processing process, an intermediate processing process, and a post-processing process as needed.

前処理工程としては、例えば、ステージの清掃工程等が挙げられる。
後処理工程としては、例えば、洗浄工程、バリ取り等を行う形状調整工程、着色工程、被覆層形成工程、未硬化の結合剤を確実に硬化させるための紫外線照射処理を行う結合剤硬化完了工程等が挙げられる。
Examples of the pretreatment process include a stage cleaning process.
Examples of post-processing steps include a cleaning step, a shape adjustment step for performing deburring, a coloring step, a coating layer forming step, and a binder curing completion step for performing an ultraviolet irradiation treatment for surely curing an uncured binder. Etc.

また、前述した実施形態では、結着液が硬化性樹脂(重合性化合物)を含むものである場合について中心的に説明したが、結着液は、例えば、硬化性樹脂(重合性化合物)の代わりに熱可塑性樹脂を含むものであってもよい。このような場合であっても、熱可塑性樹脂を溶融状態から固化状態とすることや、結着液中に含まれる溶剤(熱可塑性樹脂を溶解する溶媒)を除去して熱可塑性樹脂を固化状態とすること等により、結合部を形成することができ、前述したのと同様の効果を得ることができる。   In the above-described embodiment, the case where the binding liquid includes a curable resin (polymerizable compound) has been mainly described. However, the binding liquid is, for example, instead of the curable resin (polymerizable compound). It may contain a thermoplastic resin. Even in such a case, the thermoplastic resin is changed from a molten state to a solidified state, or the solvent (solvent for dissolving the thermoplastic resin) contained in the binding liquid is removed to solidify the thermoplastic resin. By doing so, a coupling portion can be formed, and the same effect as described above can be obtained.

以下に具体的な実施例をあげて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に温度条件を示していない処理は、室温(25℃)において行ったものである。また、各種測定条件についても特に温度条件を示していないものは、室温(25℃)における数値である。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following description, the processing that does not particularly indicate the temperature condition is performed at room temperature (25 ° C.). Moreover, what does not show temperature conditions in particular also about various measurement conditions is a numerical value in room temperature (25 degreeC).

[1]三次元造形物の製造
(実施例1)
1.三次元造形物製造用組成物セットの調製
1−1.層形成用組成物の調製
まず、表面に水酸基を多数有するシリカ粒子(東ソー・シリカ社製、商品名「Nipsil E−75」:平均粒径2.4μm)で構成された粉末を用意した。
[1] Production of three-dimensional structure (Example 1)
1. 1. Preparation of composition set for manufacturing a three-dimensional structure 1-1. Preparation of Layer-Forming Composition First, a powder composed of silica particles having a large number of hydroxyl groups on the surface (trade name “Nipsil E-75” manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd .: average particle size 2.4 μm) was prepared.

次に、粉末:30.00質量%と、水:60.00質量%と、水溶性樹脂としてのポリアクリル酸アンモニウム:10.00質量%とを混合し、層形成用組成物を得た。   Next, powder: 30.00 mass%, water: 60.00 mass%, and ammonium polyacrylate as a water-soluble resin: 10.00 mass% were mixed to obtain a layer forming composition.

1−2.表面処理用組成物の調製
表面処理剤(カップリング剤)としての3−アミノプロピルトリエトキシシラン:10質量%と、溶剤としての水:90質量%とを混合し、表面処理用組成物を得た。
1-2. Preparation of composition for surface treatment 3-aminopropyltriethoxysilane as a surface treatment agent (coupling agent): 10% by mass and water as a solvent: 90% by mass are mixed to obtain a composition for surface treatment. It was.

1−3.結着液の調製
以下の各成分を混合し、結着液を得た。
1-3. Preparation of binding solution The following components were mixed to obtain a binding solution.

<紫外線硬化性樹脂>
・フェノキシエチルアクリレート:20.00質量%
・イソボルニルアクリレート:20.00質量%
・アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル:50.00質量%
<UV curable resin>
・ Phenoxyethyl acrylate: 20.00% by mass
Isobornyl acrylate: 20.00% by mass
・ 2- (2-vinyloxyethoxy) ethyl acrylate: 50.00% by mass

<重合開始剤>
・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:5.00質量%
・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:4.50質量%
<Polymerization initiator>
Bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide: 5.00% by mass
2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide: 4.50% by mass

<重合禁止剤>
・p−メトキシフェノール:0.10質量%
<Polymerization inhibitor>
・ P-methoxyphenol: 0.10% by mass

<界面活性剤>
・BYK3500(BYK社製商品名):0.40質量%
<Surfactant>
-BYK3500 (trade name manufactured by BYK): 0.40 mass%

2.三次元造形物の製造
上記のようにして得られた三次元造形物製造用組成物セット(層形成用組成物、表面処理用組成物および結着液)を用いて、図8に示すような形状、すなわち、厚さ:4mm×長さ:150mmであり、斜線部で示された両端(図中の上側および下側)に設けられた領域の幅が20mm、長さが35mmであり、これらの領域に挟まれた領域の幅が10mmであり、長さが80mmである三次元造形物A、および、図9に示すような形状、すなわち、厚さ:4mm×幅:10mm×長さ:80mmの直方体形状である三次元造形物Bを、以下のようにして製造した。
2. Manufacture of a three-dimensional structure Using the composition set for manufacturing a three-dimensional structure obtained as described above (a composition for forming a layer, a composition for surface treatment, and a binding liquid), as shown in FIG. The shape, that is, thickness: 4 mm × length: 150 mm, the width of the region provided at both ends (upper and lower sides in the figure) indicated by the hatched portion is 20 mm, and the length is 35 mm. A three-dimensional structure A having a width of 10 mm and a length of 80 mm, and a shape as shown in FIG. 9, that is, thickness: 4 mm × width: 10 mm × length: A three-dimensional structure B having a rectangular parallelepiped shape of 80 mm was manufactured as follows.

まず、図5〜図7に示すような三次元造形物製造装置を用意し、支持体(ステージ)の表面に、層形成用組成物を用いて、スキージー法により、厚さ:50μmの層を形成した(層形成工程)。   First, a three-dimensional structure manufacturing apparatus as shown in FIGS. 5 to 7 is prepared, and a layer having a thickness of 50 μm is formed on the surface of the support (stage) by using the layer forming composition by the squeegee method. Formed (layer forming step).

次に、層形成後に層を150℃に加熱し2分間放置することにより層形成用組成物中に含まれる水を除去した。   Next, after the layer formation, the layer was heated to 150 ° C. and allowed to stand for 2 minutes to remove water contained in the layer forming composition.

次に、インクジェット法により、層のうち結合部を形成すべき領域に対応するパターンで、表面処理用組成物を付与した(表面処理用組成物付与工程)。   Next, the composition for surface treatment was provided by the ink jet method in a pattern corresponding to the region in the layer where the bonding portion should be formed (surface treatment composition applying step).

その後、100℃×10分間という条件で、加熱処理を施し、層を構成する粒子の表面改質を行った。   Thereafter, heat treatment was performed under the condition of 100 ° C. × 10 minutes, and surface modification of the particles constituting the layer was performed.

次に、表面処理用組成物が付与された層に、インクジェット法により、所定のパターン(層形成用組成物の付与パターン)で結着液を付与した(結着液付与工程)。   Next, a binding liquid was applied in a predetermined pattern (application pattern of the layer forming composition) to the layer to which the surface treatment composition was applied by an ink jet method (binding liquid application process).

次に、前記層に紫外線を照射し、層中に含まれる紫外線硬化性樹脂を硬化させた(硬化工程)。   Next, the layer was irradiated with ultraviolet rays to cure the ultraviolet curable resin contained in the layer (curing step).

その後、製造すべき三次元造形物の形状に応じて、インクの付与パターンを変更しつつ、複数の層が積層するように、前記層形成工程ないし硬化工程の一連の工程を繰り返し行った。   Thereafter, a series of steps from the layer formation step to the curing step were repeated so that a plurality of layers were stacked while changing the ink application pattern according to the shape of the three-dimensional structure to be manufactured.

その後、前記のようにして得られた積層体を水中に浸漬し、超音波振動を付与することにより、各層を構成する粒子のうち、紫外線硬化性樹脂により結合していないもの(未結合粒子)を除去し、三次元造形物Aおよび三次元造形物Bをそれぞれ2個ずつ得た(未結合粒子除去工程)。   Thereafter, the laminate obtained as described above is immersed in water and subjected to ultrasonic vibration, whereby particles constituting each layer are not bound by an ultraviolet curable resin (unbound particles). Was removed, and two three-dimensional structures A and two three-dimensional structures B were obtained (unbound particle removal step).

(実施例2〜7)
層形成用組成物の調製に用いる原料の種類、各成分の配合比、表面処理用組成物の調製に用いる原料の種類、各成分の配合比、粒子の表面改質のための加熱処理の条件を表1に示すようにした以外は、前記実施例1と同様にして三次元造形物を製造した。
(Examples 2 to 7)
Types of raw materials used for the preparation of the layer forming composition, compounding ratios of each component, types of raw materials used for preparing the composition for surface treatment, compounding ratios of each component, and conditions for heat treatment for surface modification of the particles A three-dimensional structure was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the values were set as shown in Table 1.

(実施例8)
層形成工程の後、加熱処理を施すことなく表面処理用組成物付与工程を行い、その後、100℃×15分間という条件で、加熱処理を施した以外は、前記実施例1と同様にして三次元造形物を製造した。
(Example 8)
After the layer formation step, the surface treatment composition application step is performed without performing the heat treatment, and then the third treatment is performed in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment is performed at 100 ° C. for 15 minutes. An original model was manufactured.

(実施例9〜14)
層形成用組成物の調製に用いる原料の種類、各成分の配合比、表面処理用組成物の調製に用いる原料の種類、各成分の配合比、粒子の表面改質のための加熱処理の条件を表1に示すようにした以外は、前記実施例8と同様にして三次元造形物を製造した。
(Examples 9 to 14)
Types of raw materials used for the preparation of the layer forming composition, compounding ratios of each component, types of raw materials used for preparing the composition for surface treatment, compounding ratios of each component, and conditions for heat treatment for surface modification of the particles A three-dimensional structure was manufactured in the same manner as in Example 8 except that Table 1 was shown.

(比較例1)
表面処理用組成物付与工程を省略した以外は、前記実施例1と同様にして三次元造形物を製造した。
(Comparative Example 1)
A three-dimensional structure was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the surface treatment composition application step was omitted.

(比較例2)
層形成用組成物を構成する粒子として、あらかじめ表面処理が施された表面処理済シリカ(3−アミノプロピルトリエトキシシランで湿式処理をしたNipsil E−75)を用いた以外は、前記比較例1と同様にして三次元造形物を製造した。
(Comparative Example 2)
Comparative Example 1 except that the surface-treated silica (Nipsil E-75 wet-treated with 3-aminopropyltriethoxysilane) that had been surface-treated in advance was used as the particles constituting the layer forming composition. In the same manner, a three-dimensional structure was manufactured.

前記各実施例および各比較例で用いた層形成用組成物、表面処理用組成物の条件、表面処理剤による粒子の表面処理(表面改質)のための加熱処理の条件を表1に示した。なお、表中、アルミナは、日本アエロジル社製、商品名「AEROXIDE Alu 65」を示し、酸化チタンは、日本アエロジル社製、商品名「AEROXIDE TIO P25」を示す。また、表中、ポリアクリル酸アンモニウムを「PAA」、ポリビニルアルコールを「PVA」、3−アミノプロピルトリエトキシシランを「APTES」、3−(アクリルオキシ)プロピルトリメトキシシラン「AOPTMS」、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート「IPT」で示した。なお、前記各実施例で用いた層形成用組成物の粘度は、いずれも、1000mPa・s以上20000mPa・s以下の範囲内の値であり、前記各実施例で用いた表面処理用組成物の粘度は、いずれも、3mPa・s以上25mPa・s以下の範囲内の値であった。 Table 1 shows the conditions for the layer forming composition and the surface treatment composition used in the above Examples and Comparative Examples, and the conditions for the heat treatment for the surface treatment (surface modification) of the particles with the surface treatment agent. It was. In the table, alumina indicates a product name “AEROXIDE Alu 65” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., and titanium oxide indicates a product name “AEROXIDE TIO 2 P25” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. In the table, ammonium polyacrylate is "PAA", polyvinyl alcohol is "PVA", 3-aminopropyltriethoxysilane is "APTES", 3- (acryloxy) propyltrimethoxysilane "AOPTMS", isopropyltriiso Stearoyl titanate “IPT”. The viscosities of the layer forming compositions used in each of the examples are values in the range of 1000 mPa · s to 20000 mPa · s, and the viscosity of the surface treatment composition used in each of the examples is The viscosities were all in the range of 3 mPa · s to 25 mPa · s.

Figure 2016179561
Figure 2016179561

[2]評価
[2.1]粒子の飛散
前記各実施例および各比較例の三次元造形物の製造時における粒子の飛散の発生の程度について、以下の基準に従い評価した。
[2] Evaluation [2.1] Scattering of particles The degree of occurrence of scattering of particles during the production of the three-dimensional structure of each Example and each Comparative Example was evaluated according to the following criteria.

A:粒子の飛散が全く認められない。
B:粒子の飛散がほとんど認められない。
C:粒子の飛散がわずかに認められる。
D:粒子の飛散がはっきりと認められる。
E:粒子の飛散が顕著に認められる。
A: No scattering of particles is observed.
B: Scattering of particles is hardly observed.
C: Slight scattering of particles is observed.
D: Scattering of particles is clearly recognized.
E: Scattering of particles is noticeable.

[2.2]引張強度および引張弾性率
前記各実施例および各比較例の三次元造形物Aについて、JIS K 7161:1994(ISO 527:1993)に準拠し、引張降伏応力:50mm/分、引張弾性率:1mm/分という条件で測定を行い、引張強度および引張弾性率について、以下の基準に従い評価した。
[2.2] Tensile strength and tensile modulus About the three-dimensional structure A of each of the above Examples and Comparative Examples, in accordance with JIS K 7161: 1994 (ISO 527: 1993), tensile yield stress: 50 mm / min, Measurement was performed under the condition of tensile elastic modulus: 1 mm / min, and the tensile strength and tensile elastic modulus were evaluated according to the following criteria.

(引張強度)
A:引張強度が20MPa以上。
B:引張強度が10MPa以上20MPa未満。
C:引張強度が10MPa未満。
(Tensile strength)
A: Tensile strength is 20 MPa or more.
B: Tensile strength is 10 MPa or more and less than 20 MPa.
C: Tensile strength is less than 10 MPa.

(引張弾性率)
A:引張弾性率が1.0GPa以上。
B:引張弾性率が0.5GPa以上1.0GPa未満。
C:引張弾性率が0.5GPa未満。
(Tensile modulus)
A: Tensile elastic modulus is 1.0 GPa or more.
B: Tensile modulus is 0.5 GPa or more and less than 1.0 GPa.
C: Tensile modulus is less than 0.5 GPa.

[2.3]曲げ強度および曲げ弾性率
前記各実施例および各比較例の三次元造形物Bについて、JIS K 7171:1994(ISO 178:1993)に準拠し、支点間距離64mm、試験速度:2mm/分という条件で測定を行い、曲げ強度および曲げ弾性率について、以下の基準に従い評価した。
[2.3] Flexural strength and flexural modulus About the three-dimensional structure B of each of the examples and comparative examples, the distance between fulcrums of 64 mm and the test speed are based on JIS K 7171: 1994 (ISO 178: 1993). Measurement was performed under the condition of 2 mm / min, and bending strength and flexural modulus were evaluated according to the following criteria.

(曲げ強度)
A:曲げ強度が45MPa以上。
B:曲げ強度が30MPa以上45MPa未満。
C:曲げ強度が30MPa未満。
(Bending strength)
A: Bending strength is 45 MPa or more.
B: Bending strength is 30 MPa or more and less than 45 MPa.
C: Bending strength is less than 30 MPa.

(曲げ弾性率)
A:曲げ弾性率が2.2GPa以上。
B:曲げ弾性率が2.0GPa以上2.2GPa未満。
C:曲げ弾性率が2.0GPa未満。
これらの結果を表2にまとめて示した。
(Flexural modulus)
A: The flexural modulus is 2.2 GPa or more.
B: The flexural modulus is 2.0 GPa or more and less than 2.2 GPa.
C: Flexural modulus is less than 2.0 GPa.
These results are summarized in Table 2.

Figure 2016179561
Figure 2016179561

表2から明らかなように、本発明では、機械的強度に優れた三次元造形物が得られた。これに対し、比較例では、十分な結果が得られなかった。   As is clear from Table 2, in the present invention, a three-dimensional structure excellent in mechanical strength was obtained. On the other hand, in the comparative example, sufficient results were not obtained.

10…三次元造形物
1…層
11…層形成用組成物(粒子含有組成物)
111…粒子
12…結着液
13…硬化部(結合部)
14’…表面処理用組成物
14…表面処理部
100…三次元造形物製造装置
2…制御部
21…コンピューター
22…駆動制御部
3…層形成用組成物供給部
4…層形成部
41…ステージ
42…スキージー(平坦化手段)
43…ガイドレール
44…層形成用組成物仮置部
45…側面支持部(枠体)
5…結着液吐出部(結着液付与手段)
6…紫外線照射手段(硬化手段)
8…表面処理用組成物付与手段(表面処理用組成物吐出部)
9…加熱手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Three-dimensional structure 1 ... Layer 11 ... Composition for layer formation (particle-containing composition)
111 ... Particles 12 ... Binding liquid 13 ... Curing part (bonding part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 '... Composition for surface treatment 14 ... Surface treatment part 100 ... Three-dimensional structure manufacturing apparatus 2 ... Control part 21 ... Computer 22 ... Drive control part 3 ... Composition supply part for layer formation 4 ... Layer formation part 41 ... Stage 42 ... Squeegee (flattening means)
43 ... guide rail 44 ... layer forming composition temporary placement portion 45 ... side surface support portion (frame)
5: Binding liquid discharge part (binding liquid applying means)
6 ... UV irradiation means (curing means)
8 ... Surface treatment composition applying means (surface treatment composition discharge part)
9. Heating means

Claims (15)

層を積層することにより、三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法であって、
複数の粒子を含む層形成用組成物を用いて前記層を形成する層形成工程と、
前記層を構成する前記粒子の表面を改質する表面処理剤を含む表面処理用組成物を、前記層に付与する表面処理用組成物付与工程と、
前記層に結着液を付与する結着液付与工程とを有することを特徴とする三次元造形物の製造方法。
It is a manufacturing method of a three-dimensional structure that manufactures a three-dimensional structure by laminating layers,
A layer forming step of forming the layer using a layer forming composition containing a plurality of particles;
A surface treatment composition applying step for applying a surface treatment composition containing a surface treatment agent for modifying the surface of the particles constituting the layer to the layer;
The manufacturing method of the three-dimensional structure characterized by having a binding liquid provision process which provides a binding liquid to the said layer.
前記層形成用組成物は、前記粒子に加え、溶剤を含むものである請求項1に記載の三次元造形物の製造方法。   The method for producing a three-dimensional structure according to claim 1, wherein the layer forming composition includes a solvent in addition to the particles. 前記層形成工程と前記表面処理用組成物付与工程との間に、前記層から前記溶剤を除去する溶剤除去工程を有する請求項2に記載の三次元造形物の製造方法。   The method for producing a three-dimensional structure according to claim 2, further comprising a solvent removal step of removing the solvent from the layer between the layer formation step and the surface treatment composition application step. 前記表面処理用組成物付与工程と前記結着液付与工程との間に、前記層から前記溶剤を除去する溶剤除去工程を有する請求項2または3に記載の三次元造形物の製造方法。   4. The method for producing a three-dimensional structure according to claim 2, further comprising a solvent removal step of removing the solvent from the layer between the surface treatment composition application step and the binding liquid application step. 5. 前記表面処理用組成物は、カップリング剤を含むものである請求項1ないし4のいずれか1項に記載の三次元造形物の製造方法。   The method for producing a three-dimensional structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the composition for surface treatment includes a coupling agent. 前記カップリング剤は、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤およびジルコネート系カップリング剤よりなる群から選択される1種または2種以上である請求項5に記載の三次元造形物の製造方法。   The said coupling agent is 1 type, or 2 or more types selected from the group which consists of a silane coupling agent, a titanate coupling agent, an aluminate coupling agent, and a zirconate coupling agent. A manufacturing method of a three-dimensional structure. 前記結着液を付与すべき部位の少なくとも一部に、インクジェット法により前記表面処理用組成物を選択的に付与する請求項1ないし6のいずれか1項に記載の三次元造形物の製造方法。   The method for producing a three-dimensional structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the surface treatment composition is selectively applied to at least a part of the portion to which the binding liquid is to be applied by an inkjet method. . 前記結着液は、重合性化合物を含むものであり、
前記結着液付与工程の後に、前記重合性化合物を重合、硬化させる硬化工程を有する請求項1ないし7のいずれか1項に記載の三次元造形物の製造方法。
The binding liquid contains a polymerizable compound,
The method for producing a three-dimensional structure according to any one of claims 1 to 7, further comprising a curing step of polymerizing and curing the polymerizable compound after the binding liquid application step.
複数の粒子を含む層形成用組成物を用いて、層を積層することにより、三次元造形物を製造する三次元造形物製造装置であって、
前記層形成用組成物が付与され、前記層が形成されるステージと、
前記層を構成する前記粒子の表面を改質する表面処理剤を含む表面処理用組成物を、前記層に付与する表面処理用組成物付与手段と、
前記層に結着液を付与する結着液付与手段とを有することを特徴とする三次元造形物製造装置。
A three-dimensional structure manufacturing apparatus that manufactures a three-dimensional structure by laminating layers using a layer forming composition containing a plurality of particles,
A stage to which the layer forming composition is applied and the layer is formed;
A surface treatment composition applying means for applying a surface treatment composition containing a surface treatment agent for modifying the surface of the particles constituting the layer to the layer;
A three-dimensional structure manufacturing apparatus comprising: a binding liquid applying unit that applies a binding liquid to the layer.
複数の粒子を含む層形成用組成物を用いて、層を積層することにより、三次元造形物を製造するのに用いられる組成物であって、
前記層に結着液を付与して結合部を形成するのに先立ち、前記層に付与されるものであり、
前記層を構成する前記粒子の表面を改質する表面処理剤を含むものであることを特徴とする表面処理用組成物。
A composition used for manufacturing a three-dimensional structure by laminating layers using a layer forming composition containing a plurality of particles,
Prior to forming a bonding portion by applying a binding liquid to the layer, the layer is applied to the layer,
A surface treatment composition comprising a surface treatment agent for modifying the surface of the particles constituting the layer.
三次元造形物を製造するのに用いられる三次元造形物製造用組成物セットであって、
複数の粒子を含む層形成用組成物と、
請求項10に記載の表面処理用組成物と、
前記表面処理剤による表面処理が施された前記粒子同士を結合する結着液とを備えることを特徴とする三次元造形物製造用組成物セット。
It is a composition set for manufacturing a three-dimensional structure used to manufacture a three-dimensional structure,
A layer forming composition comprising a plurality of particles;
The surface treatment composition according to claim 10;
A composition set for producing a three-dimensional structure, comprising: a binding liquid that binds the particles subjected to the surface treatment with the surface treatment agent.
請求項1ないし8のいずれか1項に記載の三次元造形物の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする三次元造形物。   A three-dimensional structure manufactured using the method for manufacturing a three-dimensional structure according to any one of claims 1 to 8. 請求項9に記載の三次元造形物製造装置を用いて製造されたことを特徴とする三次元造形物。   A three-dimensional structure manufactured using the three-dimensional structure manufacturing apparatus according to claim 9. 請求項10に記載の表面処理用組成物を用いて製造されたことを特徴とする三次元造形物。   A three-dimensional structure manufactured using the composition for surface treatment according to claim 10. 請求項11に記載の三次元造形物製造用組成物セットを用いて製造されたことを特徴とする三次元造形物。   A three-dimensional structure manufactured using the composition set for manufacturing a three-dimensional structure according to claim 11.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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