JP2019038192A - 三次元物体前駆体処理剤組成物 - Google Patents

三次元物体前駆体処理剤組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP2019038192A
JP2019038192A JP2017162461A JP2017162461A JP2019038192A JP 2019038192 A JP2019038192 A JP 2019038192A JP 2017162461 A JP2017162461 A JP 2017162461A JP 2017162461 A JP2017162461 A JP 2017162461A JP 2019038192 A JP2019038192 A JP 2019038192A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dimensional object
support material
agent composition
object precursor
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017162461A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019038192A5 (ja
Inventor
橋本 良一
Ryoichi Hashimoto
良一 橋本
栄二 樫原
Eiji Kashihara
栄二 樫原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kao Corp filed Critical Kao Corp
Priority to JP2017162461A priority Critical patent/JP2019038192A/ja
Priority to EP18847714.5A priority patent/EP3674064A4/en
Priority to PCT/JP2018/030910 priority patent/WO2019039491A1/ja
Priority to US16/641,919 priority patent/US20200180226A1/en
Priority to CN201880052168.3A priority patent/CN111032320A/zh
Publication of JP2019038192A publication Critical patent/JP2019038192A/ja
Publication of JP2019038192A5 publication Critical patent/JP2019038192A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/35Cleaning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/264Arrangements for irradiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/40Structures for supporting 3D objects during manufacture and intended to be sacrificed after completion thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • B33Y40/20Post-treatment, e.g. curing, coating or polishing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00Materials specially adapted for additive manufacturing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/02Acids; Metal salts or ammonium salts thereof, e.g. maleic acid or itaconic acid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F236/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F236/02Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
    • C08F236/20Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds unconjugated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/41Compounds containing sulfur bound to oxygen
    • C08K5/42Sulfonic acids; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C08L101/02Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/112Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using individual droplets, e.g. from jetting heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C71/00After-treatment of articles without altering their shape; Apparatus therefor
    • B29C71/0009After-treatment of articles without altering their shape; Apparatus therefor using liquids, e.g. solvents, swelling agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • B33Y40/10Pre-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

【課題】従来よりも速やかに、且つ十分にサポート材を除去することができる三次元物体前駆体処理剤組成物、及び当該三次元物体前駆体処理剤組成物を用いたインクジェット紫外線硬化方式による三次元物体の製造方法を提供すること。【解決手段】サポート材及び造形材を有する三次元物体前駆体から前記サポート材を除去するための三次元物体前駆体処理剤組成物であって、アルカリ金属水酸化物、アニオン性乳化剤、及び水を含有する、三次元物体前駆体処理剤組成物。【選択図】 図2

Description

本発明は、三次元物体前駆体処理剤組成物に関する。
3Dプリンタは、ラピッドプロトタイピング(Rapid Prototyping)の一種で、3D CAD、3D CGなどの3Dデータを元に三次元物体を造形する立体プリンタである。3Dプリンタの方式としては、インクジェット紫外線硬化方式(以下、インクジェット方式とも称する)、熱溶融積層方式、光造形方式、レーザー焼結方式等が知られている。
これらのうち、インクジェット方式は、インクジェットヘッドから噴射した紫外線硬化樹脂を紫外線で硬化させて積層することにより三次元物体を得る造形方法であり、より複雑な形状の三次元物体を造形するためには、三次元物体を構成する造形材、及び造形材の三次元構造を支持するためのサポート材を積層して三次元物体前駆体を得て、その後、三次元物体前駆体からサポート材を除去することで目的とする三次元物体を得ることができる。当該サポート材も紫外線硬化樹脂が用いられる(例えば、特許文献1)。
特開2015−221566号公報
サポート材の除去方法としては、金属ヘラ等を用いて手作業でサポート材を除去した後、ブラシで仕上げる等の方法が挙げられる。しかし、この方法では三次元物体の表面や隙間に付着したサポート材を完全に除去することは困難である。他には三次元物体前駆体処理剤組成物等によりサポート材を除去する方法もあるが、従来の三次元物体前駆体処理剤組成物ではサポート材の溶解に時間がかかることがあった。サポート材の溶解に時間がかかると三次元物体前駆体処理剤組成物の内容によっては当該三次元物体前駆体中の三次元物体が侵食されることがあった。
本発明は、従来よりも速やかに、且つ十分にサポート材を除去することができる三次元物体前駆体処理剤組成物、及び当該三次元物体前駆体処理剤組成物を用いたインクジェット紫外線硬化方式による三次元物体の製造方法を提供する。
本発明の三次元物体前駆体処理剤組成物は、サポート材及び造形材を有する三次元物体前駆体から前記サポート材を除去するための三次元物体前駆体処理剤組成物であって、アルカリ金属水酸化物、アニオン性乳化剤、及び水を含有する。
本発明の三次元物体の製造方法は、三次元物体及びサポート材を含む三次元物体前駆体を得る造形工程、及び当該三次元物体前駆体を前記三次元物体前駆体処理剤組成物に接触させ、前記サポート材を除去するサポート材除去工程を有するインクジェット紫外線硬化方式による三次元物体の製造方法である。
本発明によれば、従来よりも速やかに、且つ十分にサポート材を除去することができる三次元物体前駆体処理剤組成物、及び当該三次元物体前駆体処理剤組成物を用いたインクジェット紫外線硬化方式による三次元物体の製造方法を提供することができる。
実施例等で評価に用いたサンプルの形状を示す概略図 実施例等に係る三次元物体前駆体処理剤組成物の隙間除去率を示すグラフ
<三次元物体前駆体処理剤組成物>
本実施形態の三次元物体前駆体処理剤組成物(以下、単に処理剤組成物とも称することがある)は、サポート材及び造形材を有する三次元物体前駆体から前記サポート材を除去するための三次元物体前駆体処理剤組成物であって、アルカリ金属水酸化物、アニオン性乳化剤、及び水を含有する。本実施形態の三次元物体前駆体処理剤組成物によれば、従来よりも速やかにサポート材を除去することができる。
〔アルカリ金属水酸化物〕
前記アルカリ金属水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、及び水酸化カリウム等が例示できる。これらは1種又は2種以上を併用してもよい。これらの中でも速やかにサポート材を除去する観点から水酸化ナトリウムが好ましい。
前記処理剤組成物中の前記アルカリ金属水酸化物の含有量は、速やかにサポート材を除去する観点から1質量%以上が好ましく、2質量%以上がより好ましく、3質量%以上がさらに好ましい。前記処理剤組成物中の前記アルカリ金属水酸化物の含有量は、速やかにサポート材を除去する観点から30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、10質量%以下がさらに好ましい。これらの観点を総合すると、前記処理剤組成物中の前記アルカリ金属水酸化物の含有量は、1〜30質量%が好ましく、2〜20質量%がより好ましく、3〜10質量%がさらに好ましい。
〔アニオン性乳化剤〕
前記アニオン性乳化剤としては、脂肪酸、アルキル硫酸エステル、アルキルエーテル硫酸エステル、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸、及びアルキルリン酸、並びにそれらの塩が例示できる。これらは1種又は2種以上を併用してもよい。これらの中でも速やかにサポート材を除去する観点からアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩が好ましく、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸のナトリウム塩がより好ましい。このようなアニオン性乳化剤の市販品としては、ペレックスSS−H(アルキルジフェニルエーテルスルホン酸ナトリウム塩;花王株式会社製)が挙げられる。
前記処理剤組成物中の前記アニオン性乳化剤の含有量は、速やかにサポート材を除去し、隙間洗浄性を向上させる観点から0.2質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上がさらに好ましい。前記処理剤組成物中の前記アニオン性乳化剤の含有量は、速やかにサポート材を除去し、泡立ちを抑制する観点から10質量%以下が好ましく、8質量%以下がより好ましく、5質量%以下がさらに好ましい。これらの観点を総合すると、前記処理剤組成物中の前記アニオン性乳化剤の含有量は、0.2〜10質量%が好ましく0.5〜8質量%がより好ましく、1〜5質量%がさらに好ましい。
〔水〕
水は、超純水、純水、イオン交換水、蒸留水、又は通常の水道水等を挙げることができる。水の含有量は、前記処理剤組成物の残部(合計を100質量%とする量)であってよい。前記処理剤組成物中の水の含有量は、速やかにサポート材を除去する観点から70質量%以上が好ましく、75質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらに好ましい。前記処理剤組成物中の水の含有量は、速やかにサポート材を除去する観点から98質量%以下が好ましく、95質量%以下がより好ましく、93質量%以下がさらに好ましい。これらの観点を総合すると、前記処理剤組成物中の水の含有量は、70〜98質量%が好ましく、75〜95質量%がより好ましく、80〜93質量%がさらに好ましい。
〔任意成分〕
前記処理剤組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、水溶性有機溶剤;有機アルカリ剤;分散剤;エチレンジアミン四酢酸塩、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸塩、アルギン酸塩等のビルダー成分;増粘剤;pH調整剤;防腐剤;防錆剤;顔料;着色剤等が含まれていてもよい。着色剤を含有する現像液組成物は、サポート材の種類によっては、サポート材が溶解することで色が変化するため、着色剤は、現像の進行程度や終了時期を示す指示薬としての機能も期待できる。
[水溶性有機溶剤]
前記水溶性有機溶剤としては、エタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、イソプレングリコール、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、3−メチル−3−メトキシブタノール、フェノキシエタノール、フェニルグリコール、フェノキシイソプロパノール、ブチルジグリコール(ジエチレングリコールモノブチルエーテル)、ジブチレンジグリコール及びベンジルアルコール等が例示できる。なお、本明細書において水溶性有機溶剤とは、オクタノール/水分配係数(LogPow)が3.5以下の溶剤を意味する。
ただし、前記処理剤組成物中の前記水溶性有機溶剤の含有量が増えるとモデル材を溶解するため造形物へのダメージが大きく、造形物の寸法精度を損なうだけでなく変形するおそれがある。そのため、前記処理剤組成物中の前記水溶性有機溶剤の含有量は、10質量%未満が好ましく、1質量%未満がより好ましく、実質的に0質量%が更に好ましい。なお、本明細書において実質的に0質量%とは、製造時等に不可避的に混入する場合を許容することを表す。
[有機アルカリ剤]
前記有機アルカリ剤としてはアミン化合物が挙げられる。当該アミン化合物としては、特開平8−157887号、段落0019〜0028(第4頁第5欄第32行〜第5頁第7欄第48行)に記載の化合物が挙げられる。
具体的には、アルカノールアミン、モノアミン、置換基を有していてもよいジアミン、置換基を有していてもよいトリアミン、置換基を有していてもよいモルホリン、置換基を有していてもよいピリジン、置換基を有していてもよいピペリジン、及び置換基を有していてもよいテトラアミンから選ばれるアミン化合物が挙げられる。
これらは、それぞれ単独で用いてもよいが、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、現像性とすすぎ性の観点から、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、メチルモノエタノールアミン、ジメチルモノエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ブチルモノエタノールアミン、トリメチルアミノプロピルエタノールアミン、N−アミノエチルエタノールアミン等のアルカノールアミン;ジアミノプロパン、ジアミノヘキサン、ジアミノオクタン、ジアミノドデカン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、1,3−ジアミノキシレン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、トリエチレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチルプロピレンジアミン、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、メチルジアミノプロパン、ジメチルジアミノプロパン、ジブチルジアミノプロパン、N−シクロヘキシル−1,3−ジアミノプロパン等のジアミン;モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノプロピルアミン、モノブチルアミン、モノアミルアミン、モノヘキシルアミン、モノオクチルアミン、モノデシルアミン、モノラウリルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、メチルエチルアミン、メチルプロピルアミン、メチルブチルアミン、メチルヘキシルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、シクロヘキシルアミン等の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基を有するモノアミン;モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、2,6−ジメチルモルホリン、4−(2−ヒドロキシエチル)モルホリン、4−アミノモルホリン、4−(2−アミノエチル)モルホリン、4−(3−アミノプロピル)モルホリン等の置換基を有していてもよいモルホリン;置換基を有していてもよいピリジン;置換基を有していてもよいピペリジン;置換基を有していてもよいトリアミン;置換基を有していてもよいテトラアミンが挙げられる。
ただし、前記処理剤組成物中の前記有機アルカリ剤の含有量が増えるとサポート材の除去性能が低下するおそれがある。そのため、前記処理剤組成物中の前記有機アルカリ剤の含有量は、1質量%未満が好ましく、実質的に0質量%が好ましい。
[分散剤]
前記分散剤としては、アニオン性分散剤、カチオン性分散剤、非イオン性分散剤が挙げられる。これらの中でもアニオン性分散剤が好ましく、アニオン性ポリカルボン酸系がより好ましい。
前記アニオン性ポリカルボン酸系の高分子分散剤としては、ポリアクリル酸塩及びアクリル酸塩とアクリルニトリル及びメタクリル塩酸の共重合体、マレイン酸とα−オレフィンの共重合体塩、ポリスチレンスルホン酸塩及びスチレンスルホン酸塩とアクリル酸、アクリロニトリル、及びメタクリル酸の共重合体等が挙げられる。ここで、塩としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び低級アミンの全部又は一部が酸となったものが挙げられる。このようなアニオン性ポリカルボン酸系高分子分散剤の市販品としては、デモールEP(ジイソブチレン−マレイン酸共重合体のナトリウム塩;花王株式会社製)が挙げられる。
前記分散剤の含有量は、サポート材の除去性を向上させる観点から0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましい。前記分散剤の含有量は、サポート材を除去する観点から20質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましい。
前記処理剤組成物が前記分散剤を含む場合、前記アニオン性乳化剤と前記高分子分散剤の質量比(前記アニオン性乳化剤の質量/前記高分子分散剤の質量)は、バルクのサポート材の除去性と隙間のサポート材の除去性を両立する観点から0.1以上が好ましく、0.5以上がより好ましい。前記処理剤組成物が前記分散剤を含む場合、前記アニオン性乳化剤と前記分散剤の質量比は、バルクのサポート材の除去性と隙間のサポート材の除去性を両立する観点から10以下が好ましく、5以下がより好ましい。これらの観点を総合すると、前記アニオン性乳化剤と前記分散剤の質量比は、0.1〜10が好ましく、0.5〜5がより好ましい。
前記処理剤組成物は、インクジェット方式による三次元物体の製造に用いることができる。
<三次元物体の製造方法>
本実施形態の三次元物体の製造方法は、三次元物体と、サポート材とを含む三次元物体前駆体を得る造形工程、及び当該三次元物体前駆体を前記三次元物体前駆体処理剤組成物に接触させ、前記サポート材を除去するサポート材除去工程を有するインクジェット方式による三次元物体の製造方法である。本実施形態の三次元物体の製造方法によれば、従来よりも速やかに、且つ十分に前記メタクリル酸共重合体を含有するサポート材を除去することができる。
〔造形工程〕
前記造形工程は、公知のインクジェット方式による三次元物体の製造方法における三次元物体及びサポート材を含む三次元物体前駆体を得る工程を利用することができる。
前記三次元物体の材料である造形材、及び前記サポート材の材料である三次元造形用可溶性材料としては紫外線硬化型アクリル系樹脂が好ましい。なお、前記処理剤組成物はサポート材を溶解するが造形材を溶解しない。
[三次元造形用可溶性材料]
前記三次元造形用可溶性材料は、例えば、紫外線硬化性アクリル系モノマー、水溶性粘度調整剤、湿潤剤、及び光重合開始剤を含有する。
(紫外線硬化性アクリル系モノマー)
前記三次元造形用可溶性材料に含有される紫外線硬化性アクリル系モノマーとしては、非官能性アクリル系モノマー、一官能性アクリル系モノマー、多官能性アクリル系モノマーが挙げられる。当該紫外線硬化性アクリル系モノマーはアクリル系樹脂となるモノマーである。
非官能性アクリル系モノマーとして、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ターシャリーブチル、アクリル酸2−エチルへキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸イソデシル、アクリル酸ラウリル,アクリル酸トリデシル、アクリル酸セチル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ターシャリーブチル、メタクリル酸2−エチルへキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸イソデシル、メタクリル酸ラウリル,メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸セチル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジルが挙げられる。
一官能性アクリル系モノマーとして、アクリル酸、アクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸テトラヒドロフルフリル、メタクリル酸、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸テトラヒドロフルフリルが挙げられる。
多官能性アクリル系モノマーとして、ジアクリル酸エチレン、ジアクリル酸ジエチレングリコール、ジアクリル酸1,3−ブチレン、ジアクリル酸トリエチレングリコール、アクリル酸アリル、ジアクリル酸テトラエチレングリコール、トリアクリル酸トリメチロールプロパン、ジアクリル酸デカエチレングリコール、テトラアクリル酸ペンタエリスリトール、ジアクリル酸ペンタデカエチレングリコール、ジメタクリル酸エチレン、ジメタクリル酸ジエチレングリコール、ジメタクリル酸1,3−ブチレン、ジメタクリル酸トリエチレングリコール、メタクリル酸アリル、ジメタクリル酸テトラエチレングリコール、トリメタクリル酸トリメチロールプロパン、ジメタクリル酸デカエチレングリコール、テトラメタクリル酸ペンタエリスリトール、ジメタクリル酸ペンタデカエチレングリコールが挙げられる。
光重合開始剤としては、ラジカル型光重合開始剤、カチオン系光重合開始剤が挙げられる。ラジカル型光重合開始剤の具体例として、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン,1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン,2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン,1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン,2−ヒロドキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン,2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン,2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1,2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノンなどのアルキルフェノン系光重合開始剤;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,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などのアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤;ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウムなどのチタノセン系光重合開始剤:その他1.2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)などが挙げられる。カチオン系光重合開始剤の具体例として、ヨードニウム,(4−メチルフェニル)[4−(2−メチルプロピル)フェニル]−ヘキサフルオロフォスフェート(1−)などが挙げられる。
前記水溶性粘度調整剤としてはポリエチレングリコール、多価アルコール等が挙げられる。前記湿潤剤としてはグリセリン等が挙げられる。グリセリンは水溶性粘度調整剤としても機能しうる。
前記三次元造形用可溶性材料は、例えば、紫外線硬化性アクリル系モノマーを20質量%以上50質量%以下、水溶性粘度調整剤を30質量%以上75質量%以下、湿潤剤を5質量%以上20質量%以下、及び光重合開始剤を1質量%以上で含有する。
[造形材]
前記造形材は、例えば、紫外線硬化性アクリル系モノマー、紫外線硬化性アクリル系オリゴマー、光重合開始剤を含有する。前記造形材に係る紫外線硬化性アクリル系モノマーは、三次元造形用可溶性材料に含有される紫外線硬化性アクリル系モノマーと同様である。造形材は、水溶性粘度調整剤、湿潤剤を含まない。また、造形材は、サポート材よりも重合度が高い。
〔サポート材除去工程〕
三次元物体前駆体を前記処理剤組成物に接触させる工程で用いる手法は、処理液中に浸漬後撹拌したり、強い水流中に晒したり、該前駆体自体を動かしたりすることが考えられる。しかし、前駆体の棄損防止の観点、及び作業の容易さの観点から、三次元物体前駆体を前記処理剤組成物に浸漬させる手法が好ましい。サポート材の除去性を向上させる観点から、浸漬中に超音波を照射し、サポート材の溶解を促すこともできる。
前記処理剤組成物の使用量は、サポート材の溶解性の観点から当該サポート材に対して10質量倍以上が好ましく、20質量倍以上がより好ましい。前記処理剤組成物の使用量は、作業性の観点から当該サポート材に対して10000質量倍以下が好ましく、5000質量倍以下がより好ましく、1000質量倍以下が更に好ましく、100質量倍以下が更に好ましい。
当該サポート材除去工程における前記処理剤組成物の温度は、サポート材の変形を抑制する観点及び溶解性の観点から35℃以下が好ましく、30℃以下がより好ましい。
前記サポート材を前記処理剤組成物に接触させる時間は、サポート材の除去性の観点から5分以上が好ましい。また、前記サポート材を前記処理剤組成物に接触させる時間は、三次元物体が受けるダメージを軽減する観点から180分以下が好ましく、120分以下がより好ましく、90分以下が更に好ましく、60分以下がより更に好ましい。これらの観点を総合すると接触させる時間は、5〜180分が好ましく、5〜120分がより好ましく、5〜90分が更に好ましく、5〜60分がより更に好ましい。
<実施例1〜3、比較例1〜3>
〔評価サンプルの作製〕
ストラタシス社製3Dプリンタ(商品名:EDEN350V)で図1に示す形状の三次元物体を作製した。当該三次元物体のモデル材はストラタシス社製透明紫外線硬化型アクリル系樹脂(商品名:RGD720)を用いた。図1で示される三次元物体にある5つの穴は反対側の面まで貫通している。なお、図1中の各数値はサンプルの寸法を示し、単位はmmである。当該各穴にストラタシス社製アクリル系三次元造形用可溶性材料(商品名:SUP705)を詰め、充填したサポート材部分の中で直径3mmの充填された穴部に2.4mmの直線状の針金を用いて貫通孔を形成させ、除去剤がサポート材の内部を流れるようにして評価サンプル(三次元物体前駆体)を6個作製した。
〔評価方法〕
各評価サンプルを表1に記載の組成の処理剤組成物に浸漬し、30分おきに取り出して評価サンプルの側面(図1に示す模式図の上側)の外観を写真撮影し、透明である三次元物体越しに映る三次元物体の各穴に詰められているアクリル系三次元造形用可溶性材料の除去された部分の写真上の面積と残留部分の写真上の面積を求め、これらの面積の比(除去された部分の写真上の面積/残留部分の写真上の面積))を隙間除去率とした。
図2は、30分置きに測定した各評価サンプルの隙間除去率をプロットしたグラフである。図2に示すように、実施例に係る三次元物体前駆体処理剤組成物は120分までに三次元造形用可溶性材料を除去することができる。

Claims (7)

  1. サポート材及び造形材を有する三次元物体前駆体から前記サポート材を除去するための三次元物体前駆体処理剤組成物であって、
    アルカリ金属水酸化物、アニオン性乳化剤、及び水を含有する、三次元物体前駆体処理剤組成物。
  2. 更に、アニオン性高分子分散剤を含有する、請求項1に記載の三次元物体前駆体処理剤組成物。
  3. 更に水溶性有機溶剤を、その含有量が10質量%未満であるように含有する、請求項1又は2に記載の三次元物体前駆体処理剤組成物。
  4. 造形材が紫外線硬化型アクリル系樹脂を含む、請求項の1〜3いずれか1項に記載の三次元物体前駆体処理剤組成物。
  5. 三次元物体とサポート材とを含む三次元物体前駆体を得る造形工程、及び当該三次元物体前駆体を三次元物体前駆体処理剤組成物に接触させ、前記サポート材を除去するサポート材除去工程を有するインクジェット紫外線硬化方式による三次元物体の製造方法であって、前記三次元物体前駆体処理剤組成物が、請求項1〜4のいずれか1項に記載の三次元物体前駆体処理剤組成物である、三次元物体の製造方法。
  6. 三次元物体が、紫外線硬化型アクリル系樹脂を含有する、請求項5に記載の三次元物体の製造方法。
  7. 三次元物体とサポート材とを含む三次元物体前駆体を請求項1〜4のいずれか1項に記載の三次元物体前駆体処理剤組成物に接触させ、前記サポート材を除去するサポート材除去方法。
JP2017162461A 2017-08-25 2017-08-25 三次元物体前駆体処理剤組成物 Pending JP2019038192A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017162461A JP2019038192A (ja) 2017-08-25 2017-08-25 三次元物体前駆体処理剤組成物
EP18847714.5A EP3674064A4 (en) 2017-08-25 2018-08-22 TREATMENT COMPOSITION FOR PRECURSORS OF A THREE-DIMENSIONAL OBJECT
PCT/JP2018/030910 WO2019039491A1 (ja) 2017-08-25 2018-08-22 三次元物体前駆体処理剤組成物
US16/641,919 US20200180226A1 (en) 2017-08-25 2018-08-22 Three-dimensional object precursor treatment agent composition
CN201880052168.3A CN111032320A (zh) 2017-08-25 2018-08-22 三维物体前体处理剂组合物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017162461A JP2019038192A (ja) 2017-08-25 2017-08-25 三次元物体前駆体処理剤組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019038192A true JP2019038192A (ja) 2019-03-14
JP2019038192A5 JP2019038192A5 (ja) 2020-07-27

Family

ID=65440092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017162461A Pending JP2019038192A (ja) 2017-08-25 2017-08-25 三次元物体前駆体処理剤組成物

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20200180226A1 (ja)
EP (1) EP3674064A4 (ja)
JP (1) JP2019038192A (ja)
CN (1) CN111032320A (ja)
WO (1) WO2019039491A1 (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014083744A (ja) * 2012-10-23 2014-05-12 Kao Corp 3dプリンタ造形物用現像液組成物

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0470756A (ja) * 1990-07-11 1992-03-05 Konica Corp 感光性平版印刷版の現像方法及び現像液
US5427711A (en) * 1991-12-29 1995-06-27 Kao Corporation Synthesized inorganic ion exchange material and detergent composition containing the same
US5279927A (en) * 1992-07-23 1994-01-18 Eastman Kodak Company Aqueous developer for lithographic printing plates with improved desensitizing capability
JP3255392B2 (ja) 1994-12-06 2002-02-12 花王株式会社 水系洗浄剤組成物
EP0852341B1 (en) * 1997-01-03 2001-08-29 Sumitomo Bakelite Company Limited Method for the pattern-processing of photosensitive resin composition
KR100646793B1 (ko) * 2001-11-13 2006-11-17 삼성전자주식회사 씬너 조성물
JP6060215B2 (ja) 2010-11-01 2017-01-11 株式会社キーエンス インクジェット光造形装置を用いた三次元造形方法
JP6848180B2 (ja) * 2016-02-10 2021-03-24 株式会社リコー 立体造形用材料、立体造形用材料セット、立体造形物の製造方法、及び立体造形物の製造装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014083744A (ja) * 2012-10-23 2014-05-12 Kao Corp 3dプリンタ造形物用現像液組成物

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
身の回りの製品に含まれる化学物質シリーズ 洗剤(家庭用), JPN6018038612, 4 September 2012 (2012-09-04), JP, pages 24 - 25, ISSN: 0004490765 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20200180226A1 (en) 2020-06-11
EP3674064A4 (en) 2021-05-12
WO2019039491A1 (ja) 2019-02-28
EP3674064A1 (en) 2020-07-01
CN111032320A (zh) 2020-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5980088B2 (ja) 3dプリンタ造形物用現像液組成物、3dプリンタ造形物の現像方法、及び3dプリンタ造形物の製造方法
JP6083040B2 (ja) 立体造形物の製造方法及びそれらを利用した立体造形物
EP3096936B1 (en) Method for forming a three-dimensional object
US10037714B2 (en) Hydrogel liquid precursor, liquid set for three-dimensional modeling, hydrogel modeling object, and method of manufacturing three-dimensional object
KR102037558B1 (ko) 3d 프린팅 지지체용 잉크 조성물 및 이를 이용한 3d 프린팅 제조방법
US11021622B2 (en) Ink composition for 3D printing supporter and 3D printing production method using same
JP2020522586A (ja) 3dプリントされた物品用洗浄組成物の使用及び関連する方法
JPWO2014199966A1 (ja) 人工爪の除去方法、人工爪組成物、人工爪、人工爪の形成方法、及び、ネイルアートキット
TW201412505A (zh) 光造型用聚合性組成物
JP2019038192A (ja) 三次元物体前駆体処理剤組成物
JP7108406B2 (ja) 3dプリンタ用サポート材除去組成物、モデル材成形品用仕上げ剤、及びモデル材成形品の製造方法
JP2019081296A (ja) 三次元造形物の製造方法
TWI579376B (zh) 平版印刷用板清洗組合物及使用該組合物之清洗方法
JP6823652B2 (ja) 三次元物体前駆体処理剤組成物
JP6993611B2 (ja) 三次元造形物の製造方法
JP5223229B2 (ja) サンドブラスト用マスクを形成するためのインクジェットインクとそれを用いた凹凸画像形成方法
WO2017199323A1 (ja) 三次元物体前駆体処理剤組成物
JP2017141187A (ja) 光硬化型人工爪用除去液、光硬化型人工爪の除去方法、及び、ネイルアートキット
JP2022028205A (ja) 三次元物体前駆体処理剤組成物
JP2022109460A (ja) 三次元物体前駆体処理剤組成物
JP6920140B2 (ja) 三次元物体前駆体処理剤組成物
JP2019147343A (ja) 立体造形物の製造方法、立体造形物の製造装置、及び立体造形物のデータの作成方法
JP7330022B2 (ja) インクジェット光造形用の光硬化性樹脂組成物セット、それを用いた光造形品ならびにその製造方法
JP7224557B1 (ja) 三次元光造形用樹脂組成物
WO2015152210A1 (ja) 人工爪の除去方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200612

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200612

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210421

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210618

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210702