JP6828351B2 - Composition for manufacturing 3D model, composition set for manufacturing 3D model, manufacturing method for 3D model and 3D model manufacturing device - Google Patents

Composition for manufacturing 3D model, composition set for manufacturing 3D model, manufacturing method for 3D model and 3D model manufacturing device Download PDF

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Description

本発明は、三次元造形物製造用組成物、三次元造形物製造用組成物セット、三次元造形物の製造方法および三次元造形物製造装置に関する。 The present invention relates to a composition for producing a three-dimensional model, a composition set for producing a three-dimensional model, a method for producing a three-dimensional model, and a device for producing a three-dimensional model.

従来より、複数の粒子を含む組成物を用いた三次元造形物の製造が行われてきている。特に、近年、三次元物体のモデルデータを多数の二次元断面層データ(スライスデータ)に分割した後、各二次元断面層データに対応する断面部材を順次造形しつつ、断面部材を順次積層することによって三次元造形物を形成する積層法(三次元造形法)が注目されている。 Conventionally, a three-dimensional model has been manufactured using a composition containing a plurality of particles. In particular, in recent years, after dividing the model data of a three-dimensional object into a large number of two-dimensional cross-section layer data (slice data), the cross-section members are sequentially stacked while sequentially modeling the cross-section members corresponding to each two-dimensional cross-section layer data. As a result, the lamination method (three-dimensional modeling method) for forming a three-dimensional modeled object is drawing attention.

積層法は、造形しようとする三次元造形物のモデルデータさえあれば、直ちに形成することが可能であり、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造形物を形成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形成するので、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。 The laminating method can be formed immediately as long as there is model data of the three-dimensional model to be modeled, and there is no need to create a mold prior to modeling, so the tertiary method is quick and inexpensive. It is possible to form the original model. Further, since thin plate-shaped cross-sectional members are formed by laminating one layer at a time, for example, even a complicated object having an internal structure can be formed as an integral model without being divided into a plurality of parts. ..

三次元造形物の製造方法としては、粒子と、粒子を分散させる溶剤とを含む組成物を用いる方法がある(例えば、特許文献1参照)。 As a method for producing a three-dimensional model, there is a method using a composition containing particles and a solvent for dispersing the particles (see, for example, Patent Document 1).

このような方法では、材料の取り扱いのしやすさを優れたものとすることができる一方で、三次元造形物の製造過程で、十分に溶剤を除去することが困難で、製造される三次元造形物の信頼性が低下しやすいという問題があった。例えば、積層法において、新たな層を積層する際に、それよりも下側の層に過剰な溶剤が残存していると、層の変形(崩壊等)を生じやすく、三次元造形物の寸法精度が低いものとなりやすかった。 In such a method, the ease of handling of the material can be made excellent, but it is difficult to sufficiently remove the solvent in the manufacturing process of the three-dimensional model, and the three-dimensional product is manufactured. There was a problem that the reliability of the modeled object was likely to decrease. For example, in the laminating method, when a new layer is laminated, if an excess solvent remains in the layer below it, the layer is likely to be deformed (collapsed, etc.), and the dimensions of the three-dimensional modeled object. It was easy for the accuracy to be low.

特開2008−184622号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-184622

本発明の目的は、優れた生産性で信頼性に優れた三次元造形物を製造するのに用いることができる三次元造形物製造用組成物、三次元造形物製造用組成物セットを提供すること、優れた生産性で信頼性に優れた三次元造形物を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、また、優れた生産性で信頼性に優れた三次元造形物を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にある。 An object of the present invention is to provide a composition for producing a three-dimensional model, a composition for producing a three-dimensional model, which can be used for producing a three-dimensional model having excellent productivity and reliability. To provide a manufacturing method for a three-dimensional model that can produce a three-dimensional model with excellent productivity and reliability, and a three-dimensional model with excellent productivity and reliability. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional model manufacturing apparatus capable of manufacturing.

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製造用組成物は、三次元造形物の製造に用いる三次元造形物製造用組成物であって、
複数個の粒子と、
前記粒子を分散させる溶剤と、
赤外線領域に吸収率が20%以上の波長を有し、赤外線を吸収する機能を有する赤外線吸収材料とを含み、
前記粒子100体積部に対する前記赤外線吸収材料の含有量が2体積部以上20体積部以下であることを特徴とする。
Such an object is achieved by the following invention.
The composition for producing a three-dimensional model of the present invention is a composition for producing a three-dimensional model used for producing a three-dimensional model.
With multiple particles,
A solvent that disperses the particles and
Infrared region absorptivity has a wavelength of 20% or more, viewed contains an infrared-absorbing material having a function of absorbing infrared rays,
The content of the infrared absorbing material with respect to 100 parts by volume of the particles is 2 parts by volume or more and 20 parts by volume or less .

これにより、優れた生産性で信頼性に優れた三次元造形物を製造するのに用いることができる三次元造形物製造用組成物を提供することができる。 Thereby, it is possible to provide a composition for producing a three-dimensional model that can be used for producing a three-dimensional model having excellent productivity and excellent reliability.

本発明の三次元造形物製造用組成物では、前記赤外線吸収材料の分解温度は、250℃以上であることが好ましい。 In the composition for producing a three-dimensional model of the present invention, the decomposition temperature of the infrared absorbing material is preferably 250 ° C. or higher.

これにより、三次元造形物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、三次元造形物の信頼性をより優れたものとすることができる。 As a result, the productivity of the three-dimensional model can be made more excellent, and the reliability of the three-dimensional model can be made more excellent.

本発明の三次元造形物製造用組成物では、前記赤外線吸収材料として、シアニン色素、フタロシアニン色素、ナフタロシアニン化合物、スクアリウム色素、キノン系化合物、ジインモニウム化合物およびアゾ化合物よりなる群から選択される1種または2種以上を含むものであることが好ましい。 In the composition for producing a three-dimensional model of the present invention, as the infrared absorbing material, one selected from the group consisting of cyanine pigments, phthalocyanine pigments, naphthalocyanine compounds, squalium pigments, quinone compounds, diimmonium compounds and azo compounds. Alternatively, it preferably contains two or more kinds.

これにより、三次元造形物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、三次元造形物の信頼性をより優れたものとすることができる。 As a result, the productivity of the three-dimensional model can be made more excellent, and the reliability of the three-dimensional model can be made more excellent.

本発明の三次元造形物製造用組成物では、前記粒子は、金属材料、セラミックス材料のうち少なくとも一方を含むものであることが好ましい。 In the composition for producing a three-dimensional model of the present invention, the particles preferably contain at least one of a metal material and a ceramic material.

これにより、例えば、三次元造形物の質感(高級感)、機械的強度、耐久性等をより優れたものとすることができる。また、三次元造形物の製造過程において、赤外線吸収材料を確実に除去し、三次元造形物中に赤外線吸収材料が残存するのをより確実に防止しつつ、三次元造形物の寸法精度をより確実に優れたものとすることができる。 Thereby, for example, the texture (luxury), mechanical strength, durability, etc. of the three-dimensional model can be made more excellent. In addition, in the manufacturing process of the three-dimensional model, the infrared absorbing material is surely removed to more reliably prevent the infrared absorbing material from remaining in the three-dimensional model, and the dimensional accuracy of the three-dimensional model is improved. It can definitely be excellent.

本発明の三次元造形物製造用組成物は、さらに、前記溶剤が除去された状態で前記粒子同士を仮結合する機能を有するバインダーを含むものであることが好ましい。 It is preferable that the composition for producing a three-dimensional model of the present invention further contains a binder having a function of temporarily bonding the particles to each other in a state where the solvent is removed.

これにより、例えば、三次元造形物の寸法精度をより優れたものとすることができる。また、例えば、三次元造形物中における空隙率(空孔率)、三次元造形物の密度等の調整を好適に行うことができる。 Thereby, for example, the dimensional accuracy of the three-dimensional model can be improved. Further, for example, the porosity (porosity) in the three-dimensional model, the density of the three-dimensional model, and the like can be preferably adjusted.

本発明の三次元造形物製造用組成物では、前記バインダーの分解温度は、前記赤外線吸収材料の分解温度よりも高いものであることが好ましい。 In the composition for producing a three-dimensional model of the present invention, the decomposition temperature of the binder is preferably higher than the decomposition temperature of the infrared absorbing material.

これにより、最終的に得られる三次元造形物中に赤外線吸収材料が不本意に残存することをより効果的に防止することができる。また、三次元造形物の製造過程における不本意な変形をより効果的に防止することができる。したがって、最終的に得られる三次元造形物の信頼性をより優れたものとすることができる。 As a result, it is possible to more effectively prevent the infrared absorbing material from unintentionally remaining in the finally obtained three-dimensional model. In addition, unintentional deformation in the manufacturing process of the three-dimensional model can be prevented more effectively. Therefore, the reliability of the finally obtained three-dimensional model can be improved.

本発明の三次元造形物製造用組成物では、前記バインダーおよび前記赤外線吸収材料は、前記三次元造形物の製造過程の前記赤外線の照射よりも後に除去されるものであることが好ましい。
本発明の三次元造形物製造用組成物セットは、複数種の組成物を備える三次元造形物製造用組成物セットであって、
本発明の三次元造形物製造用組成物を2種以上備えていることを特徴とする。
In the composition for producing a three-dimensional model of the present invention, it is preferable that the binder and the infrared absorbing material are removed after the irradiation of infrared rays in the process of manufacturing the three-dimensional model.
The composition set for producing a three-dimensional model of the present invention is a composition set for producing a three-dimensional model including a plurality of types of compositions.
Zheng Rukoto comprises two or more three-dimensional model composition for the preparation of the present invention is characterized.

これにより、優れた生産性で信頼性に優れた三次元造形物を製造するのに用い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, it is possible to provide a composition set for producing a three-dimensional model which can be used for producing a three-dimensional model having excellent productivity and excellent reliability.

本発明の三次元造形物製造用組成物セットは、複数種の組成物を備える三次元造形物製造用組成物セットであって、
前記組成物のうちの少なくとも1種として本発明の三次元造形物製造用組成物を備え、
三次元造形物の実体部の形成に用いる実体部形成用組成物を少なくとも1種備えるとともに、
前記三次元造形物の製造時において、前記実体部となるべき部位を支持するサポート部の形成に用いるサポート部形成用組成物を少なくとも1種備えることを特徴とする
これにより、優れた生産性で信頼性に優れた三次元造形物を製造するのに用い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。
The composition set for producing a three-dimensional model of the present invention is a composition set for producing a three-dimensional model including a plurality of types of compositions.
The composition for producing a three-dimensional model of the present invention is provided as at least one of the above compositions.
At least one composition for forming a body part used for forming a body part of a three-dimensional model is provided, and
During manufacture of the three-dimensional model, characterized in that it comprises at least one support part forming composition used to form the support portion for supporting the part to become the entity portion.
Thereby, it is possible to provide a composition set for producing a three-dimensional model which can be used for producing a three-dimensional model having excellent productivity and excellent reliability.

本発明の三次元造形物の製造方法は、本発明の三次元造形物製造用組成物を用いて層を形成する層形成工程と、前記層中に含まれる前記溶剤を除去する溶剤除去工程とを含む一連の工程を繰り返し行い、
前記溶剤除去工程において、赤外線の照射を行うことを特徴とする。
The method for producing a three-dimensional model of the present invention includes a layer forming step of forming a layer using the composition for producing a three-dimensional model of the present invention, and a solvent removing step of removing the solvent contained in the layer. Repeat a series of steps including
The solvent removing step is characterized by irradiating infrared rays.

これにより、優れた生産性で信頼性に優れた三次元造形物を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。 As a result, it is possible to provide a method for manufacturing a three-dimensional model that can produce a three-dimensional model with excellent productivity and excellent reliability.

本発明の三次元造形物の製造方法では、前記一連の工程を繰り返し行った後に、前記粒子同士を接合する接合処理を施す接合工程を有することが好ましい。 In the method for producing a three-dimensional model of the present invention, it is preferable to have a joining step of performing a joining process for joining the particles after repeating the series of steps.

これにより、三次元造形物の機械的強度等を特に優れたものとすることができる。また、それまでの工程で赤外線吸収材料が残存している場合であっても、三次元造形物中に赤外線吸収材料が不本意に残存することを防止することができ、三次元造形物の信頼性を高いものとすることができる。また、三次元造形物の生産性をより優れたものとすることができる。 As a result, the mechanical strength and the like of the three-dimensional model can be made particularly excellent. Further, even if the infrared absorbing material remains in the process up to that point, it is possible to prevent the infrared absorbing material from unintentionally remaining in the three-dimensional model, and the reliability of the three-dimensional model can be prevented. It can be highly sexual. In addition, the productivity of the three-dimensional model can be made more excellent.

本発明の三次元造形物製造装置は、層の形成を繰り返し行うことにより、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、
本発明の三次元造形物製造用組成物を吐出するノズルと、
赤外線を照射する赤外線照射手段とを備えることを特徴とする。
The three-dimensional model manufacturing apparatus of the present invention is a three-dimensional model manufacturing apparatus that manufactures a three-dimensional model by repeatedly forming layers.
A nozzle for discharging the composition for producing a three-dimensional model of the present invention,
It is characterized by including an infrared irradiation means for irradiating infrared rays.

これにより、優れた生産性で信頼性に優れた三次元造形物を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, it is possible to provide a three-dimensional model manufacturing apparatus capable of manufacturing a three-dimensional model having excellent productivity and excellent reliability.

本発明の好適な実施形態の三次元造形物の製造方法の工程(第1のパターン形成工程)を模式的に示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows typically the process (the first pattern forming process) of the manufacturing method of the three-dimensional model | thing of the preferred embodiment of this invention. 本発明の好適な実施形態の三次元造形物の製造方法の工程(第2のパターン形成工程)を模式的に示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows typically the process (the second pattern forming process) of the manufacturing method of the three-dimensional model | thing of the preferred embodiment of this invention. 本発明の好適な実施形態の三次元造形物の製造方法の工程(溶剤除去工程)を模式的に示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows typically the process (solvent removal process) of the manufacturing method of the three-dimensional model | thing of the preferable embodiment of this invention. 本発明の好適な実施形態の三次元造形物の製造方法の工程(第1のパターン形成工程)を模式的に示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows typically the process (the first pattern forming process) of the manufacturing method of the three-dimensional model | thing of the preferred embodiment of this invention. 本発明の好適な実施形態の三次元造形物の製造方法の工程(第2のパターン形成工程)を模式的に示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows typically the process (the second pattern forming process) of the manufacturing method of the three-dimensional model | thing of the preferred embodiment of this invention. 本発明の好適な実施形態の三次元造形物の製造方法の工程(溶剤除去工程)を模式的に示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows typically the process (solvent removal process) of the manufacturing method of the three-dimensional model | thing of the preferable embodiment of this invention. 本発明の好適な実施形態の三次元造形物の製造方法の工程を模式的に示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows typically the process of the manufacturing method of the three-dimensional model | manufacturing | manufacturing thing of a preferable embodiment of this invention. 本発明の好適な実施形態の三次元造形物の製造方法の工程(脱脂工程)を模式的に示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows typically the process (solvent degreasing process) of the manufacturing method of the three-dimensional model | thing of the preferable embodiment of this invention. 本発明の好適な実施形態の三次元造形物の製造方法の工程(サポート部除去工程)を模式的に示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows typically the process (support part removal process) of the manufacturing method of the three-dimensional model | thing of the preferable embodiment of this invention. 本発明の好適な実施形態の三次元造形物の製造方法の工程(接合工程)を模式的に示す縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows typically the process (joining process) of the manufacturing method (joining process) of the three-dimensional model | manufacturing | manufacturing thing of a preferable embodiment of this invention. 本発明の好適な実施形態の三次元造形物の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the 3D model | thing of the preferable embodiment of this invention. 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 the preferable embodiment of the three-dimensional model manufacturing apparatus.

以下、添付する図面を参照しつつ、好適な実施形態について詳細な説明をする。
《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。
Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
《Manufacturing method of 3D model》
First, a method for manufacturing a three-dimensional model of the present invention will be described.

図1〜図10は、本発明の好適な実施形態の三次元造形物の製造方法の工程を模式的に示す縦断面図である。図11は、本発明の好適な実施形態の三次元造形物の製造方法を示すフローチャートである。 1 to 10 are vertical cross-sectional views schematically showing a process of a method for manufacturing a three-dimensional model according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 11 is a flowchart showing a method for manufacturing a three-dimensional model according to a preferred embodiment of the present invention.

本実施形態の三次元造形物10の製造方法では、三次元造形物製造用組成物(層形成用組成物)1’を用いて層1を形成する層形成工程(図1、図2、図4、図5参照)と、層1中に含まれる溶剤を除去する溶剤除去工程(図3、図6参照)とを含む一連の工程を繰り返し行い積層体50を得(図7参照)、その後、積層体50に対して、積層体50(層1)中に含まれる粒子同士を接合する接合工程(図10参照)を行う。 In the method for producing the three-dimensional model 10 of the present embodiment, the layer forming step of forming the layer 1 using the three-dimensional model manufacturing composition (layer forming composition) 1'(FIGS. 1, FIG. 2, FIG. 4. A series of steps including a solvent removing step of removing the solvent contained in the layer 1 (see FIGS. 3 and 6) is repeated to obtain a laminate 50 (see FIG. 7), and then. , A joining step (see FIG. 10) is performed on the laminated body 50 to join the particles contained in the laminated body 50 (layer 1).

特に、本実施形態では、層形成工程は、三次元造形物製造用組成物1’として、三次元造形物10の実体部(接合部)2の形成に用いる実体部形成用組成物1B’、および、実体部2となるべき部位を支持するサポート部(支持部、サポート材)5の形成に用いるサポート部形成用組成物1A’を用いて行うものであり、サポート部形成用組成物1A’を吐出して第1のパターン(サポート部用パターン)1Aを形成する第1のパターン形成工程(サポート部用パターン形成工程)と、実体部形成用組成物1B’を吐出して第2のパターン(実体部用パターン)1Bを形成する第2のパターン形成工程(実体部用パターン形成工程)とを有している。 In particular, in the present embodiment, in the layer forming step, as the composition 1'for producing the three-dimensional model, the composition 1B'for forming the substance used for forming the substance part (joint portion) 2 of the three-dimensional model 10 In addition, the support portion forming composition 1A'used for forming the support portion (support portion, support material) 5 for supporting the portion to be the body portion 2 is used, and the support portion forming composition 1A'is used. 1st pattern forming step (support part pattern forming step) for forming the first pattern (support part pattern) 1A and the second pattern by discharging the substance part forming composition 1B'. (Pattern for body part) It has a second pattern forming step (pattern forming step for body part) for forming 1B.

そして、三次元造形物製造用組成物(層形成用組成物)1’としての実体部形成用組成物1B’およびサポート部形成用組成物1A’のうち少なくとも一方が、複数個の粒子(主材粒子)と、当該粒子を分散させる溶剤と、赤外線を吸収する機能を有する赤外線吸収材料とを含むものである。 Then, at least one of the body portion forming composition 1B'and the support portion forming composition 1A' as the three-dimensional model manufacturing composition (layer forming composition) 1'is a plurality of particles (mainly). Material particles), a solvent that disperses the particles, and an infrared absorbing material having a function of absorbing infrared rays.

以下、各工程について詳細に説明する。
≪第1のパターン形成工程≫
Hereinafter, each step will be described in detail.
≪First pattern forming process≫

第1のパターン形成工程では、サポート部形成用組成物1A’を吐出して第1のパターン1Aを形成する。 In the first pattern forming step, the support portion forming composition 1A'is discharged to form the first pattern 1A.

このように、第1のパターン1Aを、サポート部形成用組成物1A’の吐出により形成することで、微細な形状、複雑な形状を有するパターンであっても好適に形成することができる。 As described above, by forming the first pattern 1A by discharging the support portion forming composition 1A', even a pattern having a fine shape or a complicated shape can be suitably formed.

サポート部形成用組成物1A’の吐出方法は、特に限定されず、例えば、インクジェット装置等を用いて行うこともできるが、ディスペンサーを用いて行うのが好ましい。 The method of discharging the support portion forming composition 1A'is not particularly limited, and for example, it can be performed using an inkjet device or the like, but it is preferably performed using a dispenser.

このように、ディスペンサーを用いてサポート部形成用組成物1A’の吐出を行うことにより、高粘度のサポート部形成用組成物1A’であっても好適に供給(吐出)することができ、サポート部形成用組成物1A’が目的の部位に接触した後の当該サポート部形成用組成物1A’のダレ等をより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の寸法精度をより優れたものとすることができる。また、高粘度のサポート部形成用組成物1A’を用いることにより、厚みが比較的大きい層1を容易に形成することができ、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 discharging the support portion forming composition 1A'using the dispenser in this way, even a highly viscous support portion forming composition 1A'can be suitably supplied (discharged) and supported. It is possible to more effectively prevent sagging or the like of the support portion forming composition 1A'after the portion forming composition 1A'contacts the target site. As a result, the dimensional accuracy of the finally obtained three-dimensional model 10 can be made more excellent. Further, by using the high-viscosity support portion forming composition 1A', the layer 1 having a relatively large thickness can be easily formed, and the productivity of the three-dimensional model 10 can be further improved. Can be done.

本工程におけるサポート部形成用組成物1A’の粘度は、100mPa・s以上1000000mPa・s以下であるのが好ましく、500mPa・s以上100000mPa・s以下であるのがより好ましく、1000mPa・s以上20000mPa・s以下であるのがさらに好ましい。 The viscosity of the support portion forming composition 1A'in this step is preferably 100 mPa · s or more and 10000 mPa · s or less, more preferably 500 mPa · s or more and 100,000 mPa · s or less, and 1000 mPa · s or more and 20000 mPa · s. It is more preferably s or less.

これにより、例えば、サポート部形成用組成物1A’の吐出安定性をより優れたものとすることができるとともに、適度な厚みを有する層1の形成に好適であり、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、被着体に接触したサポート部形成用組成物1A’が過剰に濡れ広がることがより効果的に防止され、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。 Thereby, for example, the discharge stability of the support portion forming composition 1A'can be made more excellent, and it is suitable for forming the layer 1 having an appropriate thickness, and the production of the three-dimensional modeled product 10 can be achieved. The sex can be made better. Further, it is more effectively prevented that the support portion forming composition 1A'in contact with the adherend is excessively wetted and spread, and the dimensional accuracy of the finally obtained three-dimensional model 10 is further improved. be able to.

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、せん断速度:10[s−1]という条件で、レオメーターを用いて測定される値をいう。 In the present specification, the viscosity means a value measured using a rheometer under the condition of shear rate: 10 [s -1 ] unless a specific condition is specified.

本工程では、サポート部形成用組成物1A’を、連続体状に吐出してもよいし、複数の液滴として吐出してもよいが、複数の液滴として吐出するのが好ましい。 In this step, the support portion forming composition 1A'may be discharged in a continuous form or as a plurality of droplets, but it is preferably discharged as a plurality of droplets.

これにより、例えば、微細な構造を有する三次元造形物10の製造にもより好適に対応することができ、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, for example, it is possible to more preferably cope with the production of the three-dimensional modeled object 10 having a fine structure, and the dimensional accuracy of the three-dimensional modeled object 10 can be made more excellent.

本工程でサポート部形成用組成物1A’を複数の液滴として吐出する場合、吐出される液滴の1滴あたりの体積は、1pL以上2000pL以下であるのが好ましく、10pL以上500pL以下であるのがより好ましい。 When the support portion forming composition 1A'is discharged as a plurality of droplets in this step, the volume per droplet of the discharged droplets is preferably 1 pL or more and 2000 pL or less, and is preferably 10 pL or more and 500 pL or less. Is more preferable.

これにより、例えば、微細な構造を有する三次元造形物10の製造にもより好適に対応することができ、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とともに、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, for example, it is possible to more preferably cope with the production of the three-dimensional model 10 having a fine structure, the dimensional accuracy of the three-dimensional model 10 can be improved, and the three-dimensional structure can be improved. The productivity of the modeled object 10 can be made more excellent.

三次元造形物10の製造においては、サポート部形成用組成物1A’として、複数種の組成物を用いてもよい。
なお、サポート部形成用組成物1A’については、後に詳述する。
In the production of the three-dimensional model 10, a plurality of types of compositions may be used as the support portion forming composition 1A'.
The support portion forming composition 1A'will be described in detail later.

≪第2のパターン形成工程≫
第2のパターン形成工程では、実体部形成用組成物1B’を吐出して第2のパターン1Bを形成する。
≪Second pattern forming process≫
In the second pattern forming step, the body portion forming composition 1B'is discharged to form the second pattern 1B.

このように、第2のパターン1Bを、実体部形成用組成物1B’の吐出により形成することで、微細な形状、複雑な形状を有するパターンであっても好適に形成することができる。 As described above, by forming the second pattern 1B by discharging the composition 1B'for forming the substance portion, even a pattern having a fine shape or a complicated shape can be suitably formed.

特に、本実施形態では、第1のパターン1Aで取り囲まれた領域に実体部形成用組成物1B’を吐出し、第2のパターン1Bの周囲全体が、第1のパターン1Aと接触するようにする。 In particular, in the present embodiment, the substance portion forming composition 1B'is discharged into the region surrounded by the first pattern 1A so that the entire periphery of the second pattern 1B comes into contact with the first pattern 1A. To do.

これにより、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。 As a result, the dimensional accuracy of the finally obtained three-dimensional model 10 can be made more excellent.

実体部形成用組成物1B’の吐出方法は、特に限定されず、例えば、インクジェット装置等を用いて行うこともできるが、ディスペンサーを用いて行うのが好ましい。 The method for discharging the composition 1B'for forming the substance portion is not particularly limited, and for example, it can be performed using an inkjet device or the like, but it is preferably performed using a dispenser.

このように、ディスペンサーを用いて実体部形成用組成物1B’の吐出を行うことにより、高粘度の実体部形成用組成物1B’であっても好適に供給(吐出)することができ、実体部形成用組成物1B’が目的の部位に接触した後の当該実体部形成用組成物1B’のダレ等をより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の寸法精度をより優れたものとすることができる。また、高粘度の実体部形成用組成物1B’を用いることにより、厚みが比較的大きい層1を容易に形成することができ、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 discharging the body portion forming composition 1B'using the dispenser in this way, even a highly viscous body portion forming composition 1B'can be suitably supplied (discharged). It is possible to more effectively prevent sagging or the like of the substance portion-forming composition 1B'after the portion-forming composition 1B'contacts the target site. As a result, the dimensional accuracy of the finally obtained three-dimensional model 10 can be made more excellent. Further, by using the high-viscosity substance portion forming composition 1B', the layer 1 having a relatively large thickness can be easily formed, and the productivity of the three-dimensional model 10 can be further improved. Can be done.

実体部形成用組成物1B’は、例えば、ペースト状のものであってもよい。
本工程における実体部形成用組成物1B’の粘度は、100mPa・s以上1000000mPa・s以下であるのが好ましく、500mPa・s以上100000mPa・s以下であるのがより好ましく、1000mPa・s以上20000mPa・s以下であるのがさらに好ましい。
The body portion forming composition 1B'may be, for example, a paste.
The viscosity of the body portion forming composition 1B'in this step is preferably 100 mPa · s or more and 10000 mPa · s or less, more preferably 500 mPa · s or more and 100,000 mPa · s or less, and 1000 mPa · s or more and 20000 mPa · s. It is more preferably s or less.

これにより、例えば、実体部形成用組成物1B’の吐出安定性をより優れたものとすることができるとともに、適度な厚みを有する層1の形成に好適であり、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、被着体に接触した実体部形成用組成物1B’が過剰に濡れ広がることがより効果的に防止され、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。 As a result, for example, the discharge stability of the body portion forming composition 1B'can be made more excellent, and it is suitable for forming the layer 1 having an appropriate thickness, and the production of the three-dimensional model 10 is produced. The sex can be made better. In addition, the composition 1B'for forming the body portion in contact with the adherend is more effectively prevented from being excessively wetted and spread, and the dimensional accuracy of the finally obtained three-dimensional model 10 is further improved. be able to.

本工程では、実体部形成用組成物1B’を、連続体状に吐出してもよいし、複数の液滴として吐出してもよいが、複数の液滴として吐出するのが好ましい。 In this step, the composition for forming the substance portion 1B'may be discharged in a continuous form or as a plurality of droplets, but it is preferably discharged as a plurality of droplets.

これにより、例えば、微細な構造を有する三次元造形物10の製造にもより好適に対応することができ、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, for example, it is possible to more preferably cope with the production of the three-dimensional modeled object 10 having a fine structure, and the dimensional accuracy of the three-dimensional modeled object 10 can be made more excellent.

本工程で実体部形成用組成物1B’を複数の液滴として吐出する場合、吐出される液滴の1滴あたりの体積は、1pL以上2000pL以下であるのが好ましく、10pL以上500pL以下であるのがより好ましい。 When the composition for forming a substance portion 1B'is discharged as a plurality of droplets in this step, the volume per droplet of the discharged droplets is preferably 1 pL or more and 2000 pL or less, and is preferably 10 pL or more and 500 pL or less. Is more preferable.

これにより、例えば、微細な構造を有する三次元造形物10の製造にもより好適に対応することができ、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とともに、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, for example, it is possible to more preferably cope with the production of the three-dimensional model 10 having a fine structure, the dimensional accuracy of the three-dimensional model 10 can be improved, and the three-dimensional structure can be improved. The productivity of the modeled object 10 can be made more excellent.

三次元造形物10の製造においては、実体部形成用組成物1B’として、複数種の組成物を用いてもよい。 In the production of the three-dimensional model 10, a plurality of types of compositions may be used as the composition for forming the body portion 1B'.

これにより、例えば、三次元造形物10の各部位に求められる特性に応じて、材料を組み合わせることができ、三次元造形物10全体としての特性(外観、機能性(例えば、弾性、靱性、耐熱性、耐腐食性等)等を含む)をより優れたものとすることができる。
なお、実体部形成用組成物1B’については、後に詳述する。
Thereby, for example, the materials can be combined according to the characteristics required for each part of the three-dimensional modeled object 10, and the characteristics (appearance, functionality (for example, elasticity, toughness, heat resistance) of the three-dimensional modeled object 10 as a whole can be combined. (Including properties, corrosion resistance, etc.), etc.) can be made more excellent.
The composition 1B'for forming the substance portion will be described in detail later.

上記のような第1のパターン形成工程、第2のパターン形成工程を行うことにより、第1のパターン1A、第2のパターン1Bを有する層1が形成される。言い換えると、層形成工程は、第1のパターン形成工程および第2のパターン形成工程を含むものである。 By performing the first pattern forming step and the second pattern forming step as described above, the layer 1 having the first pattern 1A and the second pattern 1B is formed. In other words, the layer forming step includes a first pattern forming step and a second pattern forming step.

サポート部形成用組成物1A’、実体部形成用組成物1B’を用いて形成される各層1の厚みは、特に限定されないが、10μm以上500μm以下であるのが好ましく、20μm以上250μm以下であるのがより好ましい。 The thickness of each layer 1 formed by using the support portion forming composition 1A'and the body portion forming composition 1B' is not particularly limited, but is preferably 10 μm or more and 500 μm or less, and 20 μm or more and 250 μm or less. Is more preferable.

これにより、三次元造形物10の生産性を優れたものとしつつ、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1の厚みが前記範囲内の値であると、後に詳述するような赤外線の照射による溶剤の除去の効率をより優れたものとすることができる。 As a result, the productivity of the three-dimensional model 10 can be made excellent, and the dimensional accuracy of the three-dimensional model 10 can be made more excellent. Further, when the thickness of the layer 1 is within the above range, the efficiency of removing the solvent by irradiation with infrared rays, which will be described in detail later, can be made more excellent.

≪溶剤除去工程≫
溶剤除去工程では、層1中に含まれる溶剤を除去する。
特に、本工程において、層1に対して赤外線Eの照射を行う。前述したように、三次元造形物製造用組成物(層形成用組成物)1’としての実体部形成用組成物1B’およびサポート部形成用組成物1A’のうち少なくとも一方は、溶剤とともに、赤外線吸収材料を含むものである。
≪Solvent removal process≫
In the solvent removing step, the solvent contained in the layer 1 is removed.
In particular, in this step, the layer 1 is irradiated with infrared rays E. As described above, at least one of the body portion forming composition 1B'and the support portion forming composition 1A' as the three-dimensional model manufacturing composition (layer forming composition) 1'is combined with the solvent. It contains an infrared absorbing material.

このため、本工程において、赤外線Eを照射することにより、層1中に含まれる赤外線吸収材料に照射した赤外線Eのエネルギーを吸収させ、赤外線吸収材料が発熱し、層1全体を加熱することができる。特に、赤外線Eを用いることにより、層1の外表面付近だけでなく、層1の内部についても効率よく加熱することができ、層1全体の温度を上昇させることができる。その結果、層1中に含まれる溶剤の揮発が促進され、層1全体としての溶剤の除去効率を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の生産性を優れたものとすることができる。 Therefore, in this step, by irradiating the infrared ray E, the energy of the infrared ray E irradiated to the infrared ray absorbing material contained in the layer 1 is absorbed, the infrared ray absorbing material generates heat, and the entire layer 1 is heated. it can. In particular, by using the infrared ray E, not only the vicinity of the outer surface of the layer 1 but also the inside of the layer 1 can be efficiently heated, and the temperature of the entire layer 1 can be raised. As a result, volatilization of the solvent contained in the layer 1 is promoted, and the solvent removal efficiency of the layer 1 as a whole can be made excellent. As a result, the productivity of the three-dimensional model 10 can be made excellent.

また、層1中に溶剤が不本意に残存することを効果的に防止することができるため、三次元造形物10の製造過程における層1の不本意な変形(崩壊等)を効果的に防止したり、後述する脱脂工程や焼結工程での溶剤の急激な揮発による不本意な変形を防止したりすることができる。また、最終的に得られる三次元造形物10中に溶剤が不本意に残存することも効果的に防止することができる。 Further, since it is possible to effectively prevent the solvent from remaining unintentionally in the layer 1, it is possible to effectively prevent the unintentional deformation (collapse, etc.) of the layer 1 in the manufacturing process of the three-dimensional model 10. It is also possible to prevent unintentional deformation due to rapid volatilization of the solvent in the degreasing step and the sintering step described later. In addition, it is possible to effectively prevent the solvent from unintentionally remaining in the finally obtained three-dimensional model 10.

以上のようなことから、最終的に得られる三次元造形物10を、寸法精度に優れ、信頼性に優れたものとすることができる。 From the above, the finally obtained three-dimensional model 10 can be made to have excellent dimensional accuracy and reliability.

本発明において、赤外線とは、近赤外線、中赤外線および遠赤外線を含む概念であり、その波長領域は、0.7μm以上1000μm以下である。 In the present invention, infrared rays are a concept including near infrared rays, middle infrared rays and far infrared rays, and the wavelength region thereof is 0.7 μm or more and 1000 μm or less.

本工程で照射する光は、上記のような赤外線を含むものであればよいが、そのスペクトルにおいて、赤外線の領域に極大値を有するものであるのが好ましい。 The light irradiated in this step may contain infrared rays as described above, but it is preferable that the light has a maximum value in the infrared region in the spectrum.

赤外線領域における極大値は、赤外線吸収材料の組成等により異なるが、例えば、後に好ましい材料として例示する赤外線吸収材料を用いる場合には、0.70μm以上10μm以下の領域に含まれるのが好ましく、0.72μm以上6μm以下の領域に含まれるのがより好ましく、0.74μm以上4μm以下の領域に含まれるのがさらに好ましい。 The maximum value in the infrared region varies depending on the composition of the infrared absorbing material and the like, but for example, when an infrared absorbing material exemplified as a preferable material later is used, it is preferably contained in a region of 0.70 μm or more and 10 μm or less, and is 0. It is more preferably contained in a region of .72 μm or more and 6 μm or less, and further preferably contained in a region of 0.74 μm or more and 4 μm or less.

これにより、赤外線吸収材料に照射した赤外線Eをより効率よく吸収させることができ、前述したような効果をより顕著に発揮させることができる。また、赤外線領域における極大値が前記範囲内の値である光源は、比較的安価であり、また、入手が容易なものである。したがって、三次元造形物10の製造コストの低減、三次元造形物10の安定的な製造等の観点から有利である。 As a result, the infrared rays E irradiated to the infrared absorbing material can be absorbed more efficiently, and the above-mentioned effects can be exhibited more remarkably. Further, a light source having a maximum value in the infrared region within the above range is relatively inexpensive and easily available. Therefore, it is advantageous from the viewpoint of reducing the manufacturing cost of the three-dimensional modeled object 10, stable manufacturing of the three-dimensional modeled object 10, and the like.

本工程で層1に照射する赤外線Eの単位面積当たりのエネルギー(溶剤を除去すべき領域における単位面積当たりのエネルギー)は、層1の厚さや構成材料等にもよるが、1mJ/cm以上10000mJ/cm以下であるのが好ましく、10mJ/cm以上5000mJ/cm以下であるのがより好ましい。 The energy per unit area of the infrared ray E irradiating the layer 1 in this step (energy per unit area in the region where the solvent should be removed) depends on the thickness of the layer 1 and the constituent materials, but is 1 mJ / cm 2 or more. is preferably at 10000 mJ / cm 2 or less, more preferably 10 mJ / cm 2 or more 5000 mJ / cm 2 or less.

これにより、溶剤除去工程後に層1中に残存する溶剤の量をより少ないものとしつつ、溶剤除去工程をより短時間で完了させることができ、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、単位量当たりの溶剤除去に要するエネルギー量をより少ないものとすることができ、エネルギー効率の観点からも好ましい。また、赤外線の光源として、比較的安価で入手が容易なものを用いることができる。したがって、三次元造形物10の生産コストの低減、安定供給の観点からも好ましい。 As a result, the solvent removing step can be completed in a shorter time while reducing the amount of the solvent remaining in the layer 1 after the solvent removing step, and the productivity of the three-dimensional model 10 is further improved. Can be. Further, the amount of energy required for removing the solvent per unit amount can be made smaller, which is preferable from the viewpoint of energy efficiency. Further, as the infrared light source, a relatively inexpensive and easily available light source can be used. Therefore, it is preferable from the viewpoint of reducing the production cost of the three-dimensional model 10 and stable supply.

なお、本工程では、溶剤を除去するための処理として、赤外線照射以外の処理(例えば、赤外線照射以外による加熱処理や減圧処理等)を組み合わせて行ってもよい。 In this step, as the treatment for removing the solvent, a treatment other than infrared irradiation (for example, a heat treatment other than infrared irradiation, a decompression treatment, etc.) may be combined.

これにより、溶剤除去の効率をより優れたものとすることができ、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の厚みが比較的大きい場合等であっても、容易に溶剤除去工程後の層1中に含まれる溶剤量をより少ないものとすることができる。 As a result, the efficiency of solvent removal can be made more excellent, and the productivity of the three-dimensional model 10 can be made more excellent. Further, even when the thickness of the layer 1 is relatively large, the amount of the solvent contained in the layer 1 after the solvent removing step can be easily reduced.

また、本実施形態では、実体部形成用組成物1B’およびサポート部形成用組成物1A’のうち少なくとも一方がバインダーを含むものである。このため、本工程で溶剤が除去されることにより、バインダーが粒子同士を仮結合することができ、層1の形状の安定性を向上させることができる。 Further, in the present embodiment, at least one of the composition for forming the substance portion 1B'and the composition for forming the support portion 1A' contains a binder. Therefore, by removing the solvent in this step, the binder can temporarily bond the particles to each other, and the stability of the shape of the layer 1 can be improved.

なお、本工程においては、層1中に含まれる溶剤を、完全に除去する必要はない。このような場合でも、比較的短時間の赤外線照射処理により、層1中の溶剤の含有率を十分に低下させ、前述したような溶剤を含むことによる弊害の発生を十分に防止することができる。 In this step, it is not necessary to completely remove the solvent contained in the layer 1. Even in such a case, the infrared irradiation treatment for a relatively short time can sufficiently reduce the content of the solvent in the layer 1 and sufficiently prevent the occurrence of harmful effects due to the inclusion of the solvent as described above. ..

本工程後の層1中における溶剤の含有率は、0.1質量%以上25質量%以下であるのが好ましく、0.5質量%以上20質量%以下であるのがより好ましい。 The content of the solvent in the layer 1 after this step is preferably 0.1% by mass or more and 25% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or more and 20% by mass or less.

これにより、層1中に溶剤が残存することによる弊害の発生を十分に防止しつつ、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。 As a result, the productivity of the three-dimensional model 10 can be made more excellent while sufficiently preventing the occurrence of harmful effects due to the residual solvent remaining in the layer 1.

三次元造形物10の製造においては、層形成工程および溶剤除去工程を含む一連の工程を所定回数だけ繰り返し行い、複数の層1が積層された積層体50を得る。 In the production of the three-dimensional model 10, a series of steps including a layer forming step and a solvent removing step are repeated a predetermined number of times to obtain a laminated body 50 in which a plurality of layers 1 are laminated.

すなわち、すでに形成された層1上に新たな層1を形成すべきか否かを判断し、形成すべき層1がある場合には新たな層1を形成し、形成すべき層1がない場合には積層体50に対して後に詳述する工程を行う。 That is, it is determined whether or not a new layer 1 should be formed on the already formed layer 1, and if there is a layer 1 to be formed, a new layer 1 is formed, and there is no layer 1 to be formed. The step 50 will be described in detail later.

≪脱脂工程≫
本実施形態では、上記のようにして層形成工程(第1のパターン形成工程、第2のパターン形成工程)および溶剤除去工程を含む一連の工程を繰り返し行うことにより得られた積層体50に対して、脱脂処理を施す脱脂工程を有している(図8参照)。これにより、脱脂体70が得られる。このような脱脂体70を得ることにより、後の焼結工程(接合工程)をより好適に行うことができる。
≪Solvent degreasing process≫
In the present embodiment, with respect to the laminate 50 obtained by repeating a series of steps including the layer forming step (first pattern forming step, second pattern forming step) and the solvent removing step as described above. It has a degreasing step of performing a degreasing treatment (see FIG. 8). As a result, the degreased body 70 is obtained. By obtaining such a degreased body 70, the subsequent sintering step (bonding step) can be performed more preferably.

また、本工程に供される積層体50は、前述した赤外線照射処理により、溶剤の含有率が十分に低くなったものであるため、脱脂工程における不本意な変形(例えば、溶剤の急激な揮発に伴う変形等)が効果的に防止される。 Further, since the laminate 50 used in this step has a sufficiently low solvent content due to the infrared irradiation treatment described above, it is unintentionally deformed in the degreasing step (for example, rapid volatilization of the solvent). Deformation associated with) is effectively prevented.

また、例えば、脱脂工程を行うことにより、赤外線吸収材料を効率よく除去することができ、最終的に得られる三次元造形物10中に赤外線吸収材料やその分解物が不本意に残存することをより効果的に防止することができる。 Further, for example, by performing a degreasing step, the infrared absorbing material can be efficiently removed, and the infrared absorbing material and its decomposition products are unwillingly left in the finally obtained three-dimensional model 10. It can be prevented more effectively.

なお、本明細書において、脱脂体とは、所定の形状に成形された成形体(積層体50)に対し、バインダーを除去するための処理(脱脂処理)を施すことにより得られた物のことをいう。脱脂処理では、成形体(積層体50)中に含まれるバインダーのうちの少なくとも一部を除去すればよく、脱脂体には、バインダーの一部が残存していてもよい。 In the present specification, the degreased body is a product obtained by subjecting a molded body (laminated body 50) molded into a predetermined shape to a treatment (defatting treatment) for removing a binder. To say. In the degreasing treatment, at least a part of the binder contained in the molded body (laminated body 50) may be removed, and a part of the binder may remain in the degreased body.

脱脂処理は、積層体50中に含まれるバインダーを除去する方法であればいかなる方法で行ってもよいが、酸素、硝酸ガス等の酸化性雰囲気の他、非酸化性雰囲気中、例えば真空または減圧状態下(例えば1.33×10−4Pa以上13.3Pa以下)、または、窒素ガス、アルゴンガス等のガス中で、熱処理を行うことによりなされる。 The degreasing treatment may be carried out by any method as long as it is a method for removing the binder contained in the laminate 50, but in addition to an oxidizing atmosphere such as oxygen and nitric acid gas, in a non-oxidizing atmosphere, for example, vacuum or reduced pressure. It is performed by performing heat treatment under a condition (for example, 1.33 × 10 -4 Pa or more and 13.3 Pa or less) or in a gas such as nitrogen gas or argon gas.

また、脱脂工程(熱処理)における処理温度は、特に限定されないが、100℃以上750℃以下であるのが好ましく、150℃以上600℃以下であるのがより好ましい。 The treatment temperature in the degreasing step (heat treatment) is not particularly limited, but is preferably 100 ° C. or higher and 750 ° C. or lower, and more preferably 150 ° C. or higher and 600 ° C. or lower.

これにより、脱脂工程における積層体50、脱脂体70の不本意な変形をより確実に防止することができ、脱脂処理をより効率よく進行させることができる。その結果、より優れた寸法精度の三次元造形物10をより優れた生産性で製造することができる。 As a result, unintentional deformation of the laminated body 50 and the degreasing body 70 in the degreasing step can be prevented more reliably, and the degreasing treatment can proceed more efficiently. As a result, the three-dimensional model 10 having better dimensional accuracy can be manufactured with better productivity.

また、例えば、赤外線吸収材料をさらに効率よく除去することができ、最終的に得られる三次元造形物10中に赤外線吸収材料やその分解物が不本意に残存することをさらに効果的に防止することができる。 Further, for example, the infrared absorbing material can be removed more efficiently, and the infrared absorbing material and its decomposition products are more effectively prevented from remaining unintentionally in the finally obtained three-dimensional model 10. be able to.

また、脱脂工程(熱処理)における処理時間(熱処理時間)は、0.5時間以上20時間以下であるのが好ましく、1時間以上10時間以下であるのがより好ましい。 The treatment time (heat treatment time) in the degreasing step (heat treatment) is preferably 0.5 hours or more and 20 hours or less, and more preferably 1 hour or more and 10 hours or less.

これにより、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、脱脂体70におけるバインダーの残存率を十分に低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の信頼性をより優れたものとすることができる。 As a result, the productivity of the three-dimensional model 10 can be made more excellent. Further, the residual ratio of the binder in the degreased body 70 can be made sufficiently low, and the reliability of the finally obtained three-dimensional model 10 can be made more excellent.

また、このような熱処理による脱脂は、種々の目的(例えば、脱脂時間の短縮等の目的)で、複数の工程(段階)に分けて行ってもよい。この場合、例えば、前半を低温で、後半を高温で脱脂するような方法や、低温と高温を繰り返し行う方法等が挙げられる。 Further, degreasing by such heat treatment may be divided into a plurality of steps (steps) for various purposes (for example, for the purpose of shortening the degreasing time). In this case, for example, a method of degreasing the first half at a low temperature and the second half at a high temperature, a method of repeating low temperature and high temperature, and the like can be mentioned.

≪サポート部除去工程≫
そして、脱脂工程を行った後に、サポート部5を除去する。これにより、脱脂体70が取り出される(図9参照)。
≪Support part removal process≫
Then, after performing the degreasing step, the support portion 5 is removed. As a result, the degreased body 70 is taken out (see FIG. 9).

本工程の具体的な方法としては、例えば、刷毛等でサポート部5を払い除ける方法、サポート部5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サポート部5と脱脂体70との複合物を浸漬する方法、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。 Specific methods of this step include, for example, a method of removing the support portion 5 with a brush or the like, a method of removing the support portion 5 by suction, a method of blowing a gas such as air, or a method of applying a liquid such as water ( For example, a method of immersing the composite of the support portion 5 and the degreasing body 70 obtained as described above in the liquid, a method of spraying the liquid, etc.), a method of applying vibration such as ultrasonic vibration, and the like can be mentioned. .. In addition, two or more methods selected from these can be combined.

また、サポート部5は、例えば、サポート部5の少なくとも一部を溶解する液体を用いることにより除去されるものであってもよいし、化学反応により分解されることにより除去されるものであってもよい。 Further, the support unit 5 may be removed by using, for example, a liquid that dissolves at least a part of the support unit 5, or may be removed by being decomposed by a chemical reaction. May be good.

≪焼結工程(接合工程)≫
本実施形態では、脱脂工程で得られた脱脂体70中に含まれる粒子(主材粒子)同士を接合するための接合処理を施す接合工程としての焼結工程を有している。
≪Sintering process (joining process)≫
In the present embodiment, there is a sintering step as a joining step of performing a joining process for joining the particles (main material particles) contained in the degreasing body 70 obtained in the degreasing step.

これにより、脱脂体70中に含まれる粒子同士が接合(焼結)されて接合部(実体部)2が形成され、焼結体としての三次元造形物10が得られる。 As a result, the particles contained in the degreased body 70 are joined (sintered) to form the joined portion (substance portion) 2, and the three-dimensional model 10 as the sintered body is obtained.

このように接合部2が形成されることにより、三次元造形物10は、粒子が強固に接合して構成されたものとなり、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。 By forming the joint portion 2 in this way, the three-dimensional model 10 is formed by firmly joining the particles, and the mechanical strength of the three-dimensional model 10 is particularly excellent. be able to.

また、前述した工程までで赤外線吸収材料が残存している場合であっても、接合処理(焼結処理)により、赤外線吸収材料を確実に除去することができる。その結果、三次元造形物10中に赤外線吸収材料が不本意に残存することを防止することができ、三次元造形物10の信頼性を高いものとすることができる。 Further, even when the infrared absorbing material remains up to the above-mentioned step, the infrared absorbing material can be reliably removed by the joining treatment (sintering treatment). As a result, it is possible to prevent the infrared absorbing material from unintentionally remaining in the three-dimensional model 10, and it is possible to improve the reliability of the three-dimensional model 10.

特に、本実施形態では、接合処理は、層1を複数備えた積層体(脱脂体70)に対して施すものである。
これにより、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。
In particular, in the present embodiment, the joining treatment is applied to a laminated body (defatted body 70) having a plurality of layers 1.
As a result, the productivity of the three-dimensional model 10 can be made more excellent.

焼結工程は、加熱処理により行う。
焼結工程での加熱は、脱脂体70を構成する粒子の構成材料の融点以下の温度で行うのが好ましい。
The sintering step is performed by heat treatment.
The heating in the sintering step is preferably performed at a temperature equal to or lower than the melting point of the constituent material of the particles constituting the degreasing body 70.

これにより、積層体の形状を崩すことなく粒子の接合をより効率よく行うことができる。 As a result, the particles can be joined more efficiently without breaking the shape of the laminated body.

焼結工程での加熱処理は、通常、脱脂工程での加熱処理よりも高い温度で行う。
粒子の構成材料の融点をTm[℃]としたとき、焼結工程での加熱温度は、(Tm−200)℃以上(Tm−50)℃以下であるのが好ましく、(Tm−150)℃以上(Tm−70)℃以下であるのがより好ましい。
The heat treatment in the sintering step is usually performed at a higher temperature than the heat treatment in the degreasing step.
When the melting point of the constituent material of the particles is Tm [° C.], the heating temperature in the sintering step is preferably (Tm-200) ° C. or higher and (Tm-50) ° C. or lower, preferably (Tm-150) ° C. It is more preferably more than (Tm-70) ° C. or lower.

これにより、より短時間の加熱処理でより効率よく粒子の接合を行うことができるとともに、焼結工程における脱脂体70の不本意な変形をより効果的に防止することができ、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。 As a result, the particles can be joined more efficiently with a shorter heat treatment, and the unintentional deformation of the degreased body 70 in the sintering step can be prevented more effectively. The dimensional accuracy of 10 can be made more excellent.

なお、粒子が複数の成分を含むものである場合には、前記融点としては、最も含有率の高い成分の融点を採用することができる。 When the particles contain a plurality of components, the melting point of the component having the highest content can be adopted as the melting point.

焼結工程での加熱時間は、特に限定されないが、30分以上5時間以下であるのが好ましく、1時間以上3時間以下であるのがより好ましい。 The heating time in the sintering step is not particularly limited, but is preferably 30 minutes or more and 5 hours or less, and more preferably 1 hour or more and 3 hours or less.

これにより、粒子同士の接合を十分に進行させつつ本工程における不本意な変形をより効果的に防止することができ、三次元造形物10の機械的強度、寸法精度をより高いレベルで両立することができるとともに、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。 As a result, it is possible to more effectively prevent unintentional deformation in this process while sufficiently advancing the bonding between particles, and to achieve both mechanical strength and dimensional accuracy of the three-dimensional model 10 at a higher level. At the same time, the productivity of the three-dimensional model 10 can be made more excellent.

また、焼結処理時の雰囲気は、特に限定されないが、非酸化性雰囲気、例えば真空または減圧状態下(例えば1.33×10−4Pa以上133Pa以下)、または、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス、必要に応じて水素等の還元性ガス雰囲気とすることができる。 The atmosphere during the sintering treatment is not particularly limited, but is in a non-oxidizing atmosphere, for example, under a vacuum or reduced pressure state (for example, 1.33 × 10 -4 Pa or more and 133 Pa or less), or in a nitrogen gas, argon gas, or the like. It can be an inert gas, and if necessary, a reducing gas atmosphere such as hydrogen.

また、焼結工程は、2段階またはそれ以上に分けて行ってもよい。これにより、焼結の効率が向上し、より短い処理時間で焼結(焼成)を行うことができる。 Further, the sintering step may be performed in two steps or more. As a result, the efficiency of sintering is improved, and sintering (baking) can be performed in a shorter processing time.

また、焼結工程は、前述の脱脂工程と連続して行ってもよい。
これにより、脱脂工程は、焼結前工程を兼ねることができ、脱脂体70に予熱を与えて、脱脂体70をより確実に焼結させることができる。
Further, the sintering step may be performed continuously with the above-mentioned degreasing step.
As a result, the degreasing step can also serve as a pre-sintering step, and the degreasing body 70 can be preheated to more reliably sinter the degreasing body 70.

また、このような焼結工程は、種々の目的(例えば、焼成時間の短縮等の目的)で、複数の工程(段階)に分けて行ってもよい。この場合、例えば、前半を低温で、後半を高温で焼成するような方法や、低温と高温を繰り返し行う方法等が挙げられる。 Further, such a sintering step may be divided into a plurality of steps (steps) for various purposes (for example, for the purpose of shortening the firing time). In this case, for example, a method of firing the first half at a low temperature and the second half at a high temperature, a method of repeating low temperature and high temperature, and the like can be mentioned.

前述したような本発明の製造方法によれば、寸法精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, it is possible to efficiently manufacture a three-dimensional model having excellent dimensional accuracy.

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11のようになる。 A flowchart of the method for manufacturing the three-dimensional model as described above is shown in FIG.

《三次元造形物製造用組成物》
次に、本発明の三次元造形物製造用組成物について説明する。
<< Composition for manufacturing three-dimensional model >>
Next, the composition for producing a three-dimensional model of the present invention will be described.

三次元造形物の製造に複数種の三次元造形物製造用組成物を用いる場合、少なくとも1種の三次元造形物製造用組成物が、本発明の三次元造形物製造用組成物(複数個の粒子と、前記粒子を分散させる溶剤と、赤外線を吸収する機能を有する赤外線吸収材料とを含む組成物)であればよい。 When a plurality of types of three-dimensional model manufacturing compositions are used for manufacturing a three-dimensional model, at least one three-dimensional model manufacturing composition is the three-dimensional model manufacturing composition of the present invention (plural). A composition containing the above particles, a solvent for dispersing the particles, and an infrared absorbing material having a function of absorbing infrared rays).

本実施形態では、三次元造形物製造用組成物として、実体部形成用組成物1B’と、サポート部形成用組成物1A’とを用いている。 In the present embodiment, the composition for forming the body portion 1B'and the composition for forming the support portion 1A'are used as the composition for producing the three-dimensional modeled object.

≪実体部形成用組成物≫
まず、三次元造形物10の製造に用いる三次元造形物製造用組成物としての実体部形成用組成物1B’について説明する。
≪Composition for forming the body part≫
First, the substance portion forming composition 1B'as a composition for producing a three-dimensional modeled object used for producing the three-dimensional modeled object 10 will be described.

実体部形成用組成物1B’は、実体部2の形成(第2のパターン1Bの形成)に用いることのできるものであれば、その構成成分等は特に限定されないが、複数個の粒子(主材粒子)と粒子を分散する溶剤とを含むものが好ましく、さらに、バインダーを含むものであるのがより好ましい。また、実体部形成用組成物1B’は、赤外線吸収材料を含むものであるのが好ましい。 As long as the composition 1B'for forming the body portion can be used for the formation of the body portion 2 (formation of the second pattern 1B), its constituent components and the like are not particularly limited, but a plurality of particles (mainly). It is preferable that it contains (material particles) and a solvent that disperses the particles, and it is more preferable that it contains a binder. Further, the composition 1B'for forming a substance portion preferably contains an infrared absorbing material.

以下の説明では、実体部形成用組成物1B’が複数個の粒子、溶剤、バインダーおよび赤外線吸収材料を含むものである場合について、代表的に説明する。 In the following description, a case where the composition for forming a substance portion 1B'contains a plurality of particles, a solvent, a binder and an infrared absorbing material will be typically described.

(粒子)
実体部形成用組成物1B’が、複数個の粒子を含むものであることにより、三次元造形物10の構成材料の選択の幅を広いものとすることができ、所望の物性、質感等を有する三次元造形物10を好適に得ることができる。例えば、溶媒に溶解した材料を用いて三次元造形物を製造する場合、使用することのできる材料に制限があるが、粒子を含む実体部形成用組成物1B’を用いることによりこのような制限を解消することができる。
(particle)
Since the body portion forming composition 1B'contains a plurality of particles, the range of selection of the constituent materials of the three-dimensional model 10 can be widened, and the tertiary having desired physical properties, texture, etc. can be selected. The original model 10 can be preferably obtained. For example, when a three-dimensional model is produced using a material dissolved in a solvent, there are restrictions on the materials that can be used, but such restrictions are made by using the composition 1B'for forming a substance portion containing particles. Can be resolved.

実体部形成用組成物1B’に含まれる粒子の構成材料としては、例えば、金属材料、金属化合物(セラミックス等)、樹脂材料、顔料等が挙げられる。 Examples of the constituent material of the particles contained in the composition for forming the body portion 1B' include metal materials, metal compounds (ceramics and the like), resin materials, pigments and the like.

実体部形成用組成物1B’は、金属材料、セラミックス材料のうち少なくとも一方を含む材料で構成された粒子を含むものであるのが好ましい。 The body portion forming composition 1B'preferably contains particles composed of a material containing at least one of a metal material and a ceramic material.

これにより、例えば、三次元造形物10の質感(高級感)、機械的強度、耐久性等をより優れたものとすることができる。また、これらの材料は、一般に、後に詳述するような赤外線吸収材料の分解温度で、十分な形状の安定性を有するものである。したがって、三次元造形物10の製造過程において、赤外線吸収材料を確実に除去し、三次元造形物10中に赤外線吸収材料が残存するのをより確実に防止しつつ、三次元造形物10の寸法精度をより確実に優れたものとすることができる。 As a result, for example, the texture (luxury), mechanical strength, durability, and the like of the three-dimensional model 10 can be made more excellent. In addition, these materials generally have sufficient shape stability at the decomposition temperature of the infrared absorbing material as described in detail later. Therefore, in the manufacturing process of the three-dimensional model 10, the infrared absorbing material is surely removed, and the infrared absorbing material is more reliably prevented from remaining in the three-dimensional model 10, and the dimensions of the three-dimensional model 10 are increased. The accuracy can be improved more reliably.

特に、粒子が金属材料を含む材料で構成されたものであると、三次元造形物10の高級感、重量感、機械的強度、靱性等を特に優れたものとすることができる。また、粒子の接合のためのエネルギーを付与した際の伝熱が効率よく進行するため、三次元造形物10の生産性を特に優れたものとしつつ、各部位での不本意な温度の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の信頼性を特に優れたものとすることができる。 In particular, when the particles are made of a material containing a metal material, the three-dimensional model 10 can be particularly excellent in terms of luxury, weight, mechanical strength, toughness, and the like. In addition, since heat transfer proceeds efficiently when energy is applied for joining particles, the productivity of the three-dimensional model 10 is particularly excellent, and unintentional temperature variation at each part is caused. The occurrence can be prevented more effectively, and the reliability of the three-dimensional model 10 can be made particularly excellent.

粒子を構成する金属材料としては、例えば、マグネシウム、鉄、銅、コバルト、チタン、クロム、ニッケルやこれらのうち少なくとも1種を含む合金(例えば、マルエージング鋼、ステンレス鋼、コバルトクロムモリブデン、チタニウム合金、ニッケル基調合金、アルミニウム合金等)等が挙げられる。 Examples of the metal material constituting the particles include magnesium, iron, copper, cobalt, titanium, chromium, nickel and alloys containing at least one of these (for example, malaging steel, stainless steel, cobalt chromium molybdenum, titanium alloy). , Nickel-based alloys, aluminum alloys, etc.) and the like.

粒子を構成す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、これらの複合化物等が挙げられる。 Examples of the metal compound constituting the particles include various metal oxides such as silica, alumina, titanium oxide, zinc oxide, zircon oxide, tin oxide, magnesium oxide and potassium titanate; magnesium hydroxide, aluminum hydroxide and hydroxide. Various metal hydroxides such as calcium; 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; calcium carbonate, magnesium carbonate and the like Various metal carbonates; various metal sulfates 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, Examples thereof include borates of various metals such as magnesium borate and composites thereof.

粒子を構成する樹脂材料としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、シンジオタクチック・ポリスチレン、ポリアセタール、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリエーテルニトリル、ポリアミド(ナイロン等)、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、液晶ポリマー、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンサルファイド、フッ素樹脂等が挙げられる。 Examples of the resin material constituting the particles include polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polypropylene, polystyrene, syndiotactic polystyrene, polyacetal, modified polyphenylene ether, polyether ether ketone, polycarbonate, and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer). ABS resin), polyether nitrile, polyamide (nylon, etc.), polyarylate, polyamideimide, polyetherimide, polyimide, liquid crystal polymer, polysulfone, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, fluororesin and the like.

粒子の形状は、特に限定されず、球状、紡錘形状、針状、筒状、鱗片状等、いかなる形状であってもよく、また、不定形のものであってもよいが、球状をなすものであるのが好ましい。 The shape of the particles is not particularly limited, and may be any shape such as spherical, spindle-shaped, needle-shaped, tubular, scaly, etc., and may be irregular, but spherical. Is preferable.

粒子の平均粒径は、特に限定されないが、0.1μm以上20μm以下であるのが好ましく、0.2μm以上10μm以下であるのがより好ましい。 The average particle size of the particles is not particularly limited, but is preferably 0.1 μm or more and 20 μm or less, and more preferably 0.2 μm or more and 10 μm or less.

これにより、実体部形成用組成物1B’の流動性をより好適なものとすることができ、第2のパターン形成工程をより円滑に行うことができるとともに、接合工程での粒子の接合をより好適に行うことができる。また、例えば、層1中に含まれる溶剤やバインダー等の除去等を効率よく除去することができ、不本意に粒子以外の構成材料が最終的な三次元造形物10中に残存することをより効果的に防止することができる。このようなことから、三次元造形物10の生産性をより優れたものとしつつ、製造される三次元造形物10の信頼性、機械的強度をより優れたものとすることができ、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。 As a result, the fluidity of the body portion forming composition 1B'can be made more suitable, the second pattern forming step can be performed more smoothly, and the particles can be joined in the joining step more smoothly. It can be preferably performed. Further, for example, the solvent and the binder contained in the layer 1 can be efficiently removed, and the constituent materials other than the particles are unwillingly left in the final three-dimensional model 10. It can be effectively prevented. Therefore, it is possible to improve the productivity and mechanical strength of the three-dimensional model 10 to be manufactured while making the productivity of the three-dimensional model 10 more excellent. It is possible to more effectively prevent the occurrence of undesired unevenness in the three-dimensional model 10 and improve the dimensional accuracy of the three-dimensional model 10.

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(COULTER ELECTRONICS INS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 size means a volume-based average particle size. For example, a dispersion liquid obtained by adding a sample to methanol and dispersing it with an ultrasonic disperser for 3 minutes is a Coulter counter particle size distribution measuring device ( It can be obtained by measuring with a COULTER ELECTRONICS INS TA-II type) using an aperture of 50 μm.

粒子のDmaxは、0.2μm以上25μm以下であるのが好ましく、0.4μm以上15μm以下であるのがより好ましい。 The Dmax of the particles is preferably 0.2 μm or more and 25 μm or less, and more preferably 0.4 μm or more and 15 μm or less.

これにより、実体部形成用組成物1B’の流動性をより好適なものとすることができ、第2のパターン形成工程をより円滑に行うことができるとともに、接合工程での粒子の接合をより好適に行うことができる。その結果、三次元造形物10の生産性をより優れたものとしつつ、製造される三次元造形物10の機械的強度をより優れたものとすることができ、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。 As a result, the fluidity of the body portion forming composition 1B'can be made more suitable, the second pattern forming step can be performed more smoothly, and the particles can be joined in the joining step more smoothly. It can be preferably performed. As a result, the productivity of the three-dimensional model 10 can be made more excellent, and the mechanical strength of the manufactured three-dimensional model 10 can be made more excellent, and the three-dimensional model 10 to be manufactured can be made more excellent. It is possible to more effectively prevent the occurrence of unintentional unevenness in the above, and to improve the dimensional accuracy of the three-dimensional modeled object 10.

実体部形成用組成物1B’中における粒子の含有率は、30質量%以上93質量%以下であるのが好ましく、35質量%以上88質量%以下であるのがより好ましい。 The content of the particles in the body portion forming composition 1B'is preferably 30% by mass or more and 93% by mass or less, and more preferably 35% by mass or more and 88% by mass or less.

これにより、実体部形成用組成物1B’の取扱いのし易さをより優れたものとしつつ、三次元造形物10の製造過程において除去される成分の量をより少ないものとすることができ、三次元造形物10の生産性、生産コスト、省資源の観点等から特に有利である。また、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。 As a result, the ease of handling of the body portion forming composition 1B'can be improved, and the amount of components removed in the manufacturing process of the three-dimensional model 10 can be reduced. It is particularly advantageous from the viewpoints of productivity, production cost, resource saving, etc. of the three-dimensional model 10. In addition, the dimensional accuracy of the finally obtained three-dimensional model 10 can be made more excellent.

なお、粒子は、三次元造形物10の製造過程(例えば、接合工程等)において、化学反応(例えば、酸化反応等)をする材料で構成されたものであり、実体部形成用組成物1B’中に含まれる粒子の組成と、最終的な三次元造形物10の構成材料とで、組成が異なっていてもよい。
また、実体部形成用組成物1B’は、2種以上の粒子を含むものであってもよい。
The particles are made of a material that undergoes a chemical reaction (for example, an oxidation reaction) in the manufacturing process of the three-dimensional model 10 (for example, a joining step), and the composition 1B'for forming a substance portion is formed. The composition of the particles contained therein and the constituent material of the final three-dimensional model 10 may be different.
Further, the composition 1B'for forming a substance portion may contain two or more kinds of particles.

(溶剤)
実体部形成用組成物1B’が溶剤を含むことにより、実体部形成用組成物1B’中において粒子を好適に分散させることができ、ディスペンサー等による実体部形成用組成物1B’の吐出を安定的に行うことができる。
(solvent)
Since the body portion forming composition 1B'contains a solvent, particles can be suitably dispersed in the body portion forming composition 1B', and the discharge of the body portion forming composition 1B' by a dispenser or the like is stable. Can be done

溶剤は、実体部形成用組成物1B’中において粒子を分散させる機能(分散媒としての機能)を有し、赤外線照射による除去(例えば、揮発による除去)が可能なものであれば、特に限定されないが、例えば、水;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;カルビトールやそのエステル化合物(例えば、カルビトールアセテート等)等のカルビトール類;セロソロブやそのエステル化合物(例えば、セロソロブアセテート等)等のセロソロブ類;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;ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤;ピリジン、ピコリン、2,6−ルチジン等のピリジン系溶剤;テトラアルキルアンモニウムアセテート(例えば、テトラブチルアンモニウムアセテート等)等のイオン液体等が挙げられ、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。 The solvent is particularly limited as long as it has a function of dispersing particles (function as a dispersion medium) in the composition for forming a body portion 1B'and can be removed by infrared irradiation (for example, removal by volatilization). However, for example, water; (poly) alkylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether; ethyl acetate, n-propyl acetate, iso acetate. Acetate esters such as -propyl, n-butyl acetate, iso-butyl acetate; carbitols such as carbitol and ester compounds thereof (eg, carbitol acetate, etc.); cellosolve and ester compounds thereof (eg, cellosolob acetate). Etc.) and other cellosolves; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene; methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, ethyl-n-butyl ketone, diisopropyl ketone, acetylacetone and other ketones; ethanol, propanol, butanol, etc. Alcohols; sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide; pyridine solvents such as pyridine, picolin and 2,6-rutidine; ionic liquids such as tetraalkylammonium acetate (eg, tetrabutylammonium acetate) and the like. , One kind or two or more kinds selected from these can be used in combination.

実体部形成用組成物1B’が金属材料で構成された粒子を含むものである場合、溶剤としては、非プロトン性溶剤を用いるのが好ましい。これにより、粒子の構成材料の不本意な酸化反応等を効果的に防止することができる。 When the body portion forming composition 1B'contains particles composed of a metal material, it is preferable to use an aprotic solvent as the solvent. As a result, it is possible to effectively prevent an undesired oxidation reaction or the like of the constituent material of the particles.

実体部形成用組成物1B’中における溶剤の含有量は、5質量%以上68質量%以下であるのが好ましく、8質量%以上60質量%以下であるのがより好ましい。 The content of the solvent in the body portion forming composition 1B'is preferably 5% by mass or more and 68% by mass or less, and more preferably 8% by mass or more and 60% by mass or less.

これにより、実体部形成用組成物1B’の取扱いのし易さをより優れたものとしつつ、三次元造形物10の製造過程において除去される成分の量をより少ないものとすることができ、三次元造形物10の生産性、生産コスト、省資源の観点等から特に有利である。また、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。 As a result, the ease of handling of the body portion forming composition 1B'can be improved, and the amount of components removed in the manufacturing process of the three-dimensional model 10 can be reduced. It is particularly advantageous from the viewpoints of productivity, production cost, resource saving, etc. of the three-dimensional model 10. In addition, the dimensional accuracy of the finally obtained three-dimensional model 10 can be made more excellent.

(赤外線吸収材料)
赤外線吸収材料は、赤外線を吸収する機能を有し、赤外線を吸収することにより発熱(昇温)するものである。
(Infrared absorbing material)
The infrared absorbing material has a function of absorbing infrared rays and generates heat (heats) by absorbing infrared rays.

このような赤外線吸収材料を含むことにより、赤外線を照射した際に、三次元造形物製造用組成物としての実体部形成用組成物1B’を加熱(昇温)することができ、溶剤を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の生産性を優れたものとすることができる。 By including such an infrared absorbing material, the composition 1B'for forming a substance portion as a composition for producing a three-dimensional model can be heated (heated) when irradiated with infrared rays, and the solvent can be made efficient. Can be removed well. As a result, the productivity of the three-dimensional model 10 can be made excellent.

また、溶剤が不本意に残存することを効果的に防止することができるため、三次元造形物10の製造過程における層1の不本意な変形(崩壊等)を効果的に防止することができる。また、三次元造形物10中に溶剤が不本意に残存することも効果的に防止することができる。 Further, since it is possible to effectively prevent the solvent from remaining unintentionally, it is possible to effectively prevent unintentional deformation (collapse, etc.) of the layer 1 in the manufacturing process of the three-dimensional modeled object 10. .. In addition, it is possible to effectively prevent the solvent from unintentionally remaining in the three-dimensional model 10.

以上のようなことから、三次元造形物10を、寸法精度に優れ、信頼性に優れたものとすることができる。 From the above, the three-dimensional model 10 can be made to have excellent dimensional accuracy and reliability.

赤外線吸収材料は、赤外線を吸収することにより発熱(昇温)する材料であればよいが、赤外線領域に吸収率が20%以上の波長を有するものであるのが好ましく、赤外線領域に吸収率が30%以上の波長を有するものであるのがより好ましく、赤外線領域に吸収率が40%以上の波長を有するものであるのがさらに好ましい。 The infrared absorbing material may be a material that generates heat (heats up) by absorbing infrared rays, but it is preferable that the infrared absorbing material has a wavelength having an absorption rate of 20% or more in the infrared region, and the absorption rate is in the infrared region. It is more preferable that it has a wavelength of 30% or more, and it is further preferable that it has a wavelength of 40% or more in the infrared region.

これにより、赤外線のエネルギーをより効率よく熱エネルギーに変換することができ、溶剤をより効率よく加熱、除去することができる。したがって、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、三次元造形物10の信頼性をより優れたものとすることができる。 As a result, infrared energy can be converted into heat energy more efficiently, and the solvent can be heated and removed more efficiently. Therefore, the productivity of the three-dimensional model 10 can be made more excellent, and the reliability of the three-dimensional model 10 can be made more excellent.

赤外線吸収材料は、分解温度が250℃以上のものであるのが好ましく、分解温度が280℃以上のものであるのがより好ましく、分解温度が300℃以上600℃以下のものであるのがさらに好ましい。 The infrared absorbing material preferably has a decomposition temperature of 250 ° C. or higher, more preferably a decomposition temperature of 280 ° C. or higher, and further preferably a decomposition temperature of 300 ° C. or higher and 600 ° C. or lower. preferable.

一般に、溶剤の沸点は、当該温度よりも十分に低いものである。このため、赤外線の照射強度が比較的強い場合であっても、溶剤の気化熱により赤外線吸収材料の温度が前記温度よりも高くなることが効果的に防止される。したがって、溶剤除去工程において、赤外線吸収材料が不本意に分解してしまい、溶剤除去の効率が低下することがより確実に防止される。その結果、溶剤除去工程をより効率よく進行させることができ、三次元造形物10の生産性をより優れたものとすることができる。また、溶剤が不本意に残存することをより効果的に防止することができ、最終的に得られる三次元造形物10の信頼性をより優れたものとすることができる。 In general, the boiling point of a solvent is well below that temperature. Therefore, even when the infrared irradiation intensity is relatively strong, it is effectively prevented that the temperature of the infrared absorbing material becomes higher than the temperature due to the heat of vaporization of the solvent. Therefore, in the solvent removing step, it is more reliably prevented that the infrared absorbing material is unintentionally decomposed and the efficiency of solvent removal is lowered. As a result, the solvent removing step can be advanced more efficiently, and the productivity of the three-dimensional model 10 can be made more excellent. In addition, it is possible to more effectively prevent the solvent from remaining unintentionally, and the reliability of the finally obtained three-dimensional model 10 can be made more excellent.

赤外線吸収材料は、赤外線領域での吸収スペクトルにおいて、0.70μm以上10μm以下の領域に吸収極大を有するものであるのが好ましく、0.72μm以上6μm以下の領域に吸収極大を有するものであるのがより好ましく、0.74μm以上4μm以下の領域に吸収極大を有するものであるのがさらに好ましい。 The infrared absorbing material preferably has an absorption maximum in a region of 0.70 μm or more and 10 μm or less, and has an absorption maximum in a region of 0.72 μm or more and 6 μm or less in the absorption spectrum in the infrared region. Is more preferable, and it is more preferable that the absorption maximum is in the region of 0.74 μm or more and 4 μm or less.

これにより、赤外線の照射による溶剤の除去効率をより優れたものとすることができる。また、上記のような波長領域に発光の極大値を有する光源は、比較的安価であり、また、入手が容易なものである。したがって、三次元造形物10の製造コストの低減、三次元造形物10の安定的な製造等の観点から有利である。 As a result, the efficiency of removing the solvent by irradiation with infrared rays can be made more excellent. Further, a light source having a maximum value of light emission in the wavelength region as described above is relatively inexpensive and easily available. Therefore, it is advantageous from the viewpoint of reducing the manufacturing cost of the three-dimensional modeled object 10, stable manufacturing of the three-dimensional modeled object 10, and the like.

なお、本発明において、赤外線吸収材料以外の成分(例えば、粒子、バインダー、溶剤等)も、赤外線を吸収するものであってもよいが、赤外線吸収材料は、当該成分とは、赤外線領域において、異なる吸収スペクトルを有するもの(特に吸収極大値の波長が異なるもの)であるのが好ましい。これにより、所定のスペクトルを有する光源(単波長光ではない光源)を用いた場合に、全体としての赤外線の吸収効率をより優れたものとすることができ、溶剤の除去効率を特に優れたものとすることができる。 In the present invention, components other than the infrared absorbing material (for example, particles, binder, solvent, etc.) may also absorb infrared rays, but the infrared absorbing material refers to the components in the infrared region. Those having different absorption spectra (particularly those having different wavelengths of absorption maximum values) are preferable. As a result, when a light source having a predetermined spectrum (a light source other than single-wavelength light) is used, the infrared absorption efficiency as a whole can be made more excellent, and the solvent removal efficiency is particularly excellent. Can be.

赤外線吸収材料としては、例えば、シアニン色素、フタロシアニン色素、ナフタロシアニン化合物、スクアリウム色素、キノン系化合物、ジインモニウム化合物、アゾ化合物、ニッケルジチオレン錯体等が挙げられるが、中でも、シアニン色素、フタロシアニン色素、ナフタロシアニン化合物、スクアリウム色素、キノン系化合物、ジインモニウム化合物、アゾ化合物が好ましく、これらのうち1種または2種以上を用いることができる。 Examples of the infrared absorbing material include cyanine pigments, phthalocyanine pigments, naphthalocyanine compounds, squalium pigments, quinone compounds, diynemonium compounds, azo compounds, nickel dithiolene complexes, etc. Among them, cyanine pigments, phthalocyanine pigments, and na. Phthalocyanine compounds, squalium dyes, quinone compounds, diimmonium compounds, and azo compounds are preferable, and one or more of these can be used.

これにより、赤外線のエネルギーをより効率よく熱エネルギーに変換することができるとともに、赤外線吸収材料の不本意な劣化、分解等をより効果的に防止することができる。その結果、溶剤除去工程をより効率よく進行させることができ、三次元造形物10の生産性をより優れたものとすることができる。また、溶剤が不本意に残存することをより効果的に防止することができ、最終的に得られる三次元造形物10の信頼性をより優れたものとすることができる。 As a result, the infrared energy can be converted into heat energy more efficiently, and unintentional deterioration, decomposition, etc. of the infrared absorbing material can be prevented more effectively. As a result, the solvent removing step can be advanced more efficiently, and the productivity of the three-dimensional model 10 can be made more excellent. In addition, it is possible to more effectively prevent the solvent from remaining unintentionally, and the reliability of the finally obtained three-dimensional model 10 can be made more excellent.

また、前記粒子が金属材料で構成されたものであり、かつ、赤外線吸収材料が例えばCuのような金属原子を含むものである場合、当該金属原子は、前記粒子を構成する金属原子と共通のものであるのが好ましい。 Further, when the particles are made of a metal material and the infrared absorbing material contains a metal atom such as Cu, the metal atom is common to the metal atom constituting the particle. It is preferable to have it.

これにより、赤外線吸収材料の分解物が最終的に得られる三次元造形物10中に含まれる場合であっても、三次元造形物10の品質の低下をより効果的に防止することができる。 Thereby, even when the decomposition product of the infrared absorbing material is contained in the finally obtained three-dimensional modeled object 10, it is possible to more effectively prevent the deterioration of the quality of the three-dimensional modeled object 10.

実体部形成用組成物1B’中において、赤外線吸収材料は、いかなる形態で含まれるものであってもよいが、少なくとも一部が溶剤に溶解した状態であるのが好ましい。 The infrared absorbing material may be contained in any form in the composition for forming the body portion 1B', but it is preferable that at least a part thereof is dissolved in a solvent.

これにより、赤外線の照射により発生した熱をより効率よく溶剤に伝えることができ、溶剤の除去効率を特に優れたものとすることができる。また、赤外線吸収材料を、粒子を分散する分散媒として機能させることができ、実体部形成用組成物1B’の吐出性をより優れたものとすることができる。 As a result, the heat generated by the irradiation of infrared rays can be transferred to the solvent more efficiently, and the solvent removal efficiency can be made particularly excellent. Further, the infrared absorbing material can function as a dispersion medium for dispersing the particles, and the ejection property of the body portion forming composition 1B'can be further improved.

前記粒子100体積部に対する赤外線吸収材料の含有量は、2体積部以上20体積部以下であるのが好ましく、3体積部以上18体積部以下であるのがより好ましく、4体積部以上15体積部以下であるのがさらに好ましい。 The content of the infrared absorbing material with respect to 100 parts by volume of the particles is preferably 2 parts by volume or more and 20 parts by volume or less, more preferably 3 parts by volume or more and 18 parts by volume or less, and 4 parts by volume or more and 15 parts by volume or less. The following is more preferable.

これにより、溶剤除去工程における溶剤の除去をより効率よく行うことができるとともに、後の工程で赤外線吸収材料を容易かつ確実に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、信頼性をより高いレベルで両立することができる。 As a result, the solvent can be removed more efficiently in the solvent removing step, and the infrared absorbing material can be easily and surely removed in a later step. As a result, the productivity and reliability of the three-dimensional model 10 can be compatible at a higher level.

(バインダー)
バインダーは、溶剤が除去された状態で層1(第2のパターン1B)中において粒子同士を仮結合する機能を有するものである。
(binder)
The binder has a function of temporarily bonding particles to each other in layer 1 (second pattern 1B) in a state where the solvent is removed.

このようなバインダーを含むことにより、例えば、実体部形成用組成物1B’を用いて形成された第2のパターン1Bの不本意な変形をより効果的に防止することができる。その結果、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、三次元造形物10中における空隙率(空孔率)、三次元造形物10の密度等の調整を好適に行うことができる。 By including such a binder, for example, it is possible to more effectively prevent unintentional deformation of the second pattern 1B formed by using the body portion forming composition 1B'. As a result, the dimensional accuracy of the three-dimensional model 10 can be made more excellent. Further, the porosity (porosity) in the three-dimensional model 10 and the density of the three-dimensional model 10 can be preferably adjusted.

バインダーとしては、脱脂工程に供される前の実体部形成用組成物1B’(すなわち、第2のパターン1B)中において粒子を仮固定する機能を有するものであればよく、例えば、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂等の各種樹脂材料等を用いることができる。 The binder may be any binder as long as it has a function of temporarily fixing the particles in the substance-forming composition 1B'(that is, the second pattern 1B) before being subjected to the degreasing step. For example, a thermoplastic resin. , Various resin materials such as curable resin can be used.

硬化性樹脂を含む場合、実体部形成用組成物1B’の吐出後であって接合工程よりも前のタイミングで、当該硬化性樹脂の硬化反応を行ってもよい。 When the curable resin is contained, the curable resin may be cured at a timing after the discharge of the body portion forming composition 1B'and before the joining step.

これにより、実体部形成用組成物1B’を用いて形成されたパターンの不本意な変形をさらに効果的に防止することができ、三次元造形物10の寸法精度をさらに優れたものとすることができる。 As a result, it is possible to more effectively prevent unintentional deformation of the pattern formed by using the body portion forming composition 1B', and further improve the dimensional accuracy of the three-dimensional modeled object 10. Can be done.

硬化性樹脂の硬化反応を進行させる硬化処理は、例えば、加熱や紫外線等のエネルギー線の照射により行うことができる。 The curing treatment for advancing the curing reaction of the curable resin can be performed, for example, by heating or irradiating with energy rays such as ultraviolet rays.

硬化性樹脂としては、例えば、各種熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等を好適に用いることができる。 As the curable resin, for example, various thermosetting resins, photocurable resins and the like can be preferably used.

硬化性樹脂(重合性化合物)としては、例えば、各種モノマー、各種オリゴマー(ダイマー、トリマー等を含む)、プレポリマー等を用いることができるが、実体部形成用組成物1B’は、硬化性樹脂(重合性化合物)として、少なくともモノマー成分を含むものであるのが好ましい。モノマーは、オリゴマー成分等に比べて、一般に、低粘度の成分であるため、硬化性樹脂(重合性化合物)の吐出安定性をより優れたものとする上で有利である。 As the curable resin (polymerizable compound), for example, various monomers, various oligomers (including dimers, trimmers, etc.), prepolymers, and the like can be used, but the composition 1B'for forming the body portion is a curable resin. The (polymerizable compound) preferably contains at least a monomer component. Since the monomer is generally a component having a lower viscosity than the oligomer component or the like, it is advantageous in making the discharge stability of the curable resin (polymerizable compound) more excellent.

硬化性樹脂(重合性化合物)としては、エネルギー線の照射により、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 curable resin (polymerizable compound), one in which addition polymerization or ring-opening polymerization is started by radical seeds or cationic seeds generated from the polymerization initiator by irradiation with energy rays to produce a polymer is preferably used. .. Polymerization modes of addition polymerization include radicals, cations, anions, metatheses, and coordination polymerizations. In addition, examples of the polymerization mode of ring-opening polymerization include cations, anions, radicals, metatheses, and coordination polymerizations.

実体部形成用組成物1B’は、硬化性樹脂(重合性化合物)として、モノマー以外に、オリゴマー(ダイマー、トリマー等を含む)、プレポリマー等を含むものであってもよい。 The composition 1B'for forming a substance portion may contain an oligomer (including a dimer, a trimmer, etc.), a prepolymer, or the like in addition to the monomer as the curable resin (polymerizable compound).

実体部形成用組成物1B’中において、バインダーは、いかなる形態で含まれるものであってもよいが、液状(例えば、溶融状態、溶解状態等)をなすものであるのが好ましい。すなわち、分散媒の構成成分として含まれているのが好ましい。 In the composition for forming the substance portion 1B', the binder may be contained in any form, but it is preferably in a liquid state (for example, a molten state, a dissolved state, etc.). That is, it is preferably contained as a constituent component of the dispersion medium.

これにより、バインダーは、粒子を分散する分散媒として機能することができ、実体部形成用組成物1B’の吐出性をより優れたものとすることができる。 As a result, the binder can function as a dispersion medium for dispersing the particles, and the ejection property of the body portion forming composition 1B'can be made more excellent.

バインダーの分解温度(硬化性樹脂の場合は、硬化した状態での分解温度)は、赤外線吸収材料の分解温度よりも高いものであるのが好ましい。 The decomposition temperature of the binder (in the case of a curable resin, the decomposition temperature in the cured state) is preferably higher than the decomposition temperature of the infrared absorbing material.

これにより、脱脂工程において、バインダーに優先して、赤外線吸収材料を分解させることができ、最終的に得られる三次元造形物10中に赤外線吸収材料が不本意に残存することをより効果的に防止することができる。また、脱脂工程における積層体50の形状の安定性をより優れたものとすることができる。したがって、最終的に得られる三次元造形物10の信頼性をより優れたものとすることができる。 As a result, in the degreasing step, the infrared absorbing material can be decomposed in preference to the binder, and it is more effective that the infrared absorbing material unintentionally remains in the finally obtained three-dimensional model 10. Can be prevented. In addition, the stability of the shape of the laminated body 50 in the degreasing step can be made more excellent. Therefore, the reliability of the finally obtained three-dimensional model 10 can be made more excellent.

実体部形成用組成物1B’中におけるバインダーの含有率は、0.1質量%以上48質量%以下であるのが好ましく、0.5質量%以上10質量%以下であるのがより好ましい。 The content of the binder in the body portion forming composition 1B'is preferably 0.1% by mass or more and 48% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less.

これにより、第2のパターン形成工程での実体部形成用組成物1B’の流動性をより適切なものとしつつ、バインダーによる粒子の仮固定の機能がより効果的に発揮される。また、脱脂工程でのバインダーの除去をより確実に行うことができる。このようなことから、三次元造形物10の生産性をより優れたものとしつつ、製造される三次元造形物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。 As a result, the function of temporarily fixing the particles by the binder is more effectively exhibited while making the fluidity of the body portion forming composition 1B'in the second pattern forming step more appropriate. In addition, the binder can be removed more reliably in the degreasing step. From such a thing, it is possible to make the productivity of the three-dimensional model 10 more excellent, and at the same time, improve the dimensional accuracy and reliability of the manufactured three-dimensional model 10.

(その他の成分)
また、実体部形成用組成物1B’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;分散剤;界面活性剤;増粘剤;凝集防止剤;消泡剤;スリップ剤(レベリング剤);染料;重合禁止剤;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 composition 1B'for forming the substance portion may contain components other than those described above. Such components include, for example, polymerization initiators; dispersants; surfactants; thickeners; anti-aggregation agents; defoamers; slip agents (leveling agents); dyes; polymerization inhibitors; polymerization accelerators; penetration. Accelerators; wetting agents (moisturizing agents); fixing agents; fungicides; preservatives; antioxidants; ultraviolet absorbers; chelating agents; pH adjusters and the like.

≪サポート部形成用組成物≫
次に、三次元造形物10の製造に用いる三次元造形物製造用組成物としてのサポート部形成用組成物1A’について説明する。
≪Composition for forming support part≫
Next, the support portion forming composition 1A'as the composition for producing the three-dimensional modeled object 10 used for producing the three-dimensional modeled object 10 will be described.

サポート部形成用組成物1A’は、サポート部5の形成(第1のパターン1Aの形成)に用いることのできるものであれば、その構成成分等は特に限定されないが、複数個の粒子(主材粒子)と粒子を分散する溶剤とを含むものが好ましく、さらに、バインダーを含むものであるのがより好ましい。また、サポート部形成用組成物1A’は、赤外線吸収材料を含むものであるのが好ましい。 The component for forming the support portion 1A'is not particularly limited as long as it can be used for forming the support portion 5 (formation of the first pattern 1A), but a plurality of particles (mainly). It is preferable that it contains (material particles) and a solvent that disperses the particles, and it is more preferable that it contains a binder. Further, the support portion forming composition 1A'preferably contains an infrared absorbing material.

以下の説明では、サポート部形成用組成物1A’が複数個の粒子、溶剤、バインダーおよび赤外線吸収材料を含むものである場合について、代表的に説明する。 In the following description, a case where the support portion forming composition 1A'contains a plurality of particles, a solvent, a binder and an infrared absorbing material will be typically described.

(粒子)
サポート部形成用組成物1A’が、複数個の粒子を含むものであることにより、形成すべきサポート部5(第1のパターン1A)が微細な形状を有するもの等である場合であっても、サポート部5を高い寸法精度で、効率よく形成することができる。また、サポート部5を構成する複数の粒子の隙間から、溶剤やバインダー(分解物を含む)を効率よく除去することができ、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、脱脂体70に不本意に溶剤、バインダー等が残存することをより効果的に防止することができ、最終的に得られる三次元造形物10の信頼性をより優れたものとすることができる。
(particle)
Since the support portion forming composition 1A'contains a plurality of particles, the support portion 5 (first pattern 1A) to be formed is supported even when it has a fine shape or the like. The portion 5 can be efficiently formed with high dimensional accuracy. Further, the solvent and the binder (including the decomposed product) can be efficiently removed from the gaps between the plurality of particles constituting the support portion 5, and the productivity of the three-dimensional model 10 can be further improved. it can. Further, it is possible to more effectively prevent the solvent, the binder and the like from unintentionally remaining on the degreased body 70, and to improve the reliability of the finally obtained three-dimensional model 10. it can.

サポート部形成用組成物1A’中に含まれる粒子の構成材料としては、例えば、実体部形成用組成物1B’の構成材料として説明したものと同様のものが挙げられる。これにより、前述したのと同様の効果が得られる。 Examples of the constituent material of the particles contained in the support portion forming composition 1A ′ include the same materials as those described as the constituent material of the body portion forming composition 1B ′. As a result, the same effect as described above can be obtained.

ただし、サポート部形成用組成物1A’を構成する粒子は、実体部形成用組成物1B’を構成する粒子よりも高融点の材料で構成されたものであるのが好ましい。 However, the particles constituting the support portion forming composition 1A'preferably made of a material having a higher melting point than the particles constituting the body portion forming composition 1B'.

粒子の形状は、特に限定されず、球状、紡錘形状、針状、筒状、鱗片状等、いかなる形状であってもよく、また、不定形のものであってもよいが、球状をなすものであるのが好ましい。 The shape of the particles is not particularly limited, and may be any shape such as spherical, spindle-shaped, needle-shaped, tubular, scaly, etc., and may be irregular, but spherical. Is preferable.

粒子の平均粒径は、特に限定されないが、0.1μm以上20μm以下であるのが好ましく、0.2μm以上10μm以下であるのがより好ましい。 The average particle size of the particles is not particularly limited, but is preferably 0.1 μm or more and 20 μm or less, and more preferably 0.2 μm or more and 10 μm or less.

これにより、サポート部形成用組成物1A’の流動性をより好適なものとすることができ、第1のパターン形成工程をより円滑に行うことができる。また、サポート部5(第1のパターン1A)を構成する複数の粒子の隙間から、溶剤やバインダー(分解物を含む)をより効率よく除去することができ、三次元造形物10の生産性をさらに優れたものとすることができる。また、脱脂体70に不本意に溶剤、バインダー等が残存することをより効果的に防止することができ、最終的に得られる三次元造形物10の信頼性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の寸法精度をより優れたものとすることができる。 As a result, the fluidity of the support portion forming composition 1A'can be made more suitable, and the first pattern forming step can be performed more smoothly. In addition, the solvent and binder (including decomposition products) can be more efficiently removed from the gaps between the plurality of particles constituting the support portion 5 (first pattern 1A), and the productivity of the three-dimensional model 10 can be improved. It can be made even better. Further, it is possible to more effectively prevent the solvent, the binder and the like from unintentionally remaining on the degreased body 70, and to improve the reliability of the finally obtained three-dimensional model 10. it can. In addition, the dimensional accuracy of the three-dimensional model 10 can be made more excellent.

粒子のDmaxは、0.2μm以上25μm以下であるのが好ましく、0.4μm以上15μm以下であるのがより好ましい。 The Dmax of the particles is preferably 0.2 μm or more and 25 μm or less, and more preferably 0.4 μm or more and 15 μm or less.

これにより、サポート部形成用組成物1A’の流動性をより好適なものとすることができ、サポート部形成用組成物1A’の供給をより円滑に行うことができる。また、サポート部5(第1のパターン1A)を構成する複数の粒子の隙間から、溶剤やバインダー(分解物を含む)をより効率よく除去することができ、三次元造形物10の生産性をさらに優れたものとすることができる。また、脱脂体70に不本意に溶剤、バインダー等が残存することをより効果的に防止することができ、最終的に得られる三次元造形物10の信頼性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の寸法精度をさらに優れたものとすることができる。 As a result, the fluidity of the support portion forming composition 1A'can be made more suitable, and the support portion forming composition 1A'can be supplied more smoothly. In addition, the solvent and binder (including decomposition products) can be more efficiently removed from the gaps between the plurality of particles constituting the support portion 5 (first pattern 1A), and the productivity of the three-dimensional model 10 can be improved. It can be made even better. Further, it is possible to more effectively prevent the solvent, the binder and the like from unintentionally remaining on the degreased body 70, and to improve the reliability of the finally obtained three-dimensional model 10. it can. In addition, the dimensional accuracy of the three-dimensional model 10 can be further improved.

サポート部形成用組成物1A’中における粒子の含有率は、30質量%以上93質量%以下であるのが好ましく、35質量%以上88質量%以下であるのがより好ましい。 The content of the particles in the support portion forming composition 1A'is preferably 30% by mass or more and 93% by mass or less, and more preferably 35% by mass or more and 88% by mass or less.

これにより、サポート部形成用組成物1A’の取扱いのし易さをより優れたものとしつつ、三次元造形物10の製造過程において除去される成分の量をより少ないものとすることができ、三次元造形物10の生産性、生産コスト、省資源の観点等から特に有利である。また、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。 As a result, the ease of handling of the support portion forming composition 1A'can be improved, and the amount of components removed in the manufacturing process of the three-dimensional model 10 can be reduced. It is particularly advantageous from the viewpoints of productivity, production cost, resource saving, etc. of the three-dimensional model 10. In addition, the dimensional accuracy of the finally obtained three-dimensional model 10 can be made more excellent.

なお、粒子は、三次元造形物10の製造過程(例えば、接合工程等)において、化学反応(例えば、酸化反応等)をする材料で構成されたものであり、サポート部形成用組成物1A’中に含まれる粒子の組成と、最終的な三次元造形物10の構成材料とで、組成が異なっていてもよい。
また、サポート部形成用組成物1A’は、2種以上の粒子を含むものであってもよい。
The particles are made of a material that undergoes a chemical reaction (for example, an oxidation reaction) in the manufacturing process of the three-dimensional model 10 (for example, a joining step), and the support portion forming composition 1A'. The composition of the particles contained therein may be different from that of the constituent material of the final three-dimensional model 10.
Further, the support portion forming composition 1A'may contain two or more kinds of particles.

(溶剤)
サポート部形成用組成物1A’が溶剤を含むことにより、サポート部形成用組成物1A’中において粒子を好適に分散させることができ、ディスペンサー等によるサポート部形成用組成物1A’の吐出を安定的に行うことができる。
(solvent)
Since the support portion forming composition 1A'contains a solvent, particles can be suitably dispersed in the support portion forming composition 1A', and the discharge of the support portion forming composition 1A' by a dispenser or the like is stable. Can be done

サポート部形成用組成物1A’中に含まれる溶剤としては、例えば、実体部形成用組成物1B’の構成材料として説明したものと同様のものが挙げられる。これにより、前述したのと同様の効果が得られる。 Examples of the solvent contained in the support portion forming composition 1A ′ include the same solvents as those described as the constituent materials of the body portion forming composition 1B ′. As a result, the same effect as described above can be obtained.

なお、サポート部形成用組成物1A’中に含まれる溶剤の組成は、実体部形成用組成物1B’中に含まれる溶剤の組成と同一であってもよいし、異なるものであってもよい。 The composition of the solvent contained in the support portion forming composition 1A'may be the same as or different from the composition of the solvent contained in the substance portion forming composition 1B'. ..

サポート部形成用組成物1A’中における溶剤の含有量は、5質量%以上68質量%以下であるのが好ましく、8質量%以上60質量%以下であるのがより好ましい。 The content of the solvent in the support portion forming composition 1A'is preferably 5% by mass or more and 68% by mass or less, and more preferably 8% by mass or more and 60% by mass or less.

これにより、サポート部形成用組成物1A’の取扱いのし易さをより優れたものとしつつ、三次元造形物10の製造過程において除去される成分の量をより少ないものとすることができ、三次元造形物10の生産性、生産コスト、省資源の観点等から特に有利である。また、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。 As a result, the ease of handling of the support portion forming composition 1A'can be improved, and the amount of components removed in the manufacturing process of the three-dimensional model 10 can be reduced. It is particularly advantageous from the viewpoints of productivity, production cost, resource saving, etc. of the three-dimensional model 10. In addition, the dimensional accuracy of the finally obtained three-dimensional model 10 can be made more excellent.

(赤外線吸収材料)
赤外線吸収材料は、赤外線を吸収する機能を有し、赤外線を吸収することにより発熱(昇温)するものである。
(Infrared absorbing material)
The infrared absorbing material has a function of absorbing infrared rays and generates heat (heats) by absorbing infrared rays.

サポート部形成用組成物1A’が赤外線吸収材料を含むことにより、前述したのと同様の効果が得られる。 When the support portion forming composition 1A'contains the infrared absorbing material, the same effect as described above can be obtained.

なお、サポート部形成用組成物1A’中に含まれる赤外線吸収材料は、実体部形成用組成物1B’中に含まれる赤外線吸収材料と同一の条件(例えば、組成や含有率等)を満足するものであってもよいし、異なる条件のものであってもよい。 The infrared absorbing material contained in the support portion forming composition 1A'satisfy the same conditions (for example, composition, content rate, etc.) as the infrared absorbing material contained in the body portion forming composition 1B'. It may be a thing or a thing with different conditions.

(バインダー)
バインダーは、溶剤が除去された状態で層1(第1のパターン1A)中において粒子同士を仮結合する機能を有するものである。
(binder)
The binder has a function of temporarily bonding particles to each other in layer 1 (first pattern 1A) in a state where the solvent is removed.

このようなバインダーを含むことにより、例えば、サポート部形成用組成物1A’を用いて形成された第1のパターン1Aの不本意な変形をより効果的に防止することができる。その結果、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。 By including such a binder, for example, it is possible to more effectively prevent unintentional deformation of the first pattern 1A formed by using the support portion forming composition 1A'. As a result, the dimensional accuracy of the three-dimensional model 10 can be made more excellent.

バインダーとしては、脱脂工程に供される前のサポート部形成用組成物1A’(すなわち、第1のパターン1A)中において粒子を仮固定する機能を有するものであればよく、例えば、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂等の各種樹脂材料等を用いることができる。 The binder may be any binder as long as it has a function of temporarily fixing particles in the support portion forming composition 1A'(that is, the first pattern 1A) before being subjected to the degreasing step. For example, a thermoplastic resin. , Various resin materials such as curable resin can be used.

硬化性樹脂を含む場合、サポート部形成用組成物1A’の吐出後であって接合工程よりも前のタイミングで、当該硬化性樹脂の硬化反応を行ってもよい。 When the curable resin is contained, the curable resin may be cured at a timing after the discharge of the support portion forming composition 1A'and before the joining step.

これにより、サポート部形成用組成物1A’を用いて形成されたパターンの不本意な変形をさらに効果的に防止することができ、三次元造形物10の寸法精度をさらに優れたものとすることができる。 As a result, it is possible to more effectively prevent unintentional deformation of the pattern formed by using the support portion forming composition 1A', and further improve the dimensional accuracy of the three-dimensional modeled object 10. Can be done.

硬化性樹脂の硬化反応を進行させる硬化処理は、例えば、加熱や紫外線等のエネルギー線の照射により行うことができる。 The curing treatment for advancing the curing reaction of the curable resin can be performed, for example, by heating or irradiating with energy rays such as ultraviolet rays.

サポート部形成用組成物1A’が硬化性樹脂を含むものである場合、当該硬化性樹脂としては、例えば、実体部形成用組成物1B’の構成成分として説明したものと同様のもの等を用いることができる。 When the support portion forming composition 1A'contains a curable resin, for example, the same curable resin as that described as a constituent component of the body portion forming composition 1B' may be used. it can.

なお、サポート部形成用組成物1A’中に含まれる硬化性樹脂と、実体部形成用組成物1B’中に含まれる硬化性樹脂とは、同一の条件(例えば、同一の組成等)のものであってもよいし、異なる条件のものであってもよい。 The curable resin contained in the support portion forming composition 1A'and the curable resin contained in the substance portion forming composition 1B' have the same conditions (for example, the same composition, etc.). It may be, or it may have different conditions.

サポート部形成用組成物1A’中において、バインダーは、いかなる形態で含まれるものであってもよいが、液状(例えば、溶融状態、溶解状態等)をなすものであるのが好ましい。すなわち、分散媒の構成成分として含まれているのが好ましい。 In the support portion forming composition 1A', the binder may be contained in any form, but is preferably in a liquid state (for example, a molten state, a dissolved state, etc.). That is, it is preferably contained as a constituent component of the dispersion medium.

これにより、バインダーは、粒子を分散する分散媒として機能することができ、サポート部形成用組成物1A’の吐出性をより優れたものとすることができる。 As a result, the binder can function as a dispersion medium for dispersing the particles, and the ejection property of the support portion forming composition 1A'can be further improved.

サポート部形成用組成物1A’中におけるバインダーの含有率は、0.1質量%以上48質量%以下であるのが好ましく、0.5質量%以上20質量%以下であるのがより好ましい。 The content of the binder in the support portion forming composition 1A'is preferably 0.1% by mass or more and 48% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or more and 20% by mass or less.

これにより、第1のパターン形成工程でのサポート部形成用組成物1A’の流動性をより適切なものとしつつ、バインダーによる粒子の仮固定の機能がより効果的に発揮される。また、脱脂工程でのバインダーの除去をより確実に行うことができる。このようなことから、三次元造形物10の生産性をより優れたものとしつつ、製造される三次元造形物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。 As a result, the function of temporarily fixing the particles by the binder is more effectively exhibited while making the fluidity of the support portion forming composition 1A'in the first pattern forming step more appropriate. In addition, the binder can be removed more reliably in the degreasing step. From such a thing, it is possible to make the productivity of the three-dimensional model 10 more excellent, and at the same time, improve the dimensional accuracy and reliability of the manufactured three-dimensional model 10.

(その他の成分)
また、サポート部形成用組成物1A’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;分散剤;界面活性剤;増粘剤;凝集防止剤;消泡剤;スリップ剤(レベリング剤);染料;重合禁止剤;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 support portion forming composition 1A'may contain components other than those described above. Such components include, for example, polymerization initiators; dispersants; surfactants; thickeners; anti-aggregation agents; defoamers; slip agents (leveling agents); dyes; polymerization inhibitors; polymerization accelerators; penetration. Accelerators; wetting agents (moisturizing agents); fixing agents; fungicides; preservatives; antioxidants; ultraviolet absorbers; chelating agents; pH adjusters and the like.

《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説明する。
<< Composition set for manufacturing 3D shaped objects >>
Next, the composition set for producing a three-dimensional model of the present invention will be described.

本発明の三次元造形物製造用組成物セットは、三次元造形物の製造に用いる複数種の組成物を備えるものであって、前記組成物のうちの少なくとも1種として前述したような本発明の三次元造形物製造用組成物(複数個の粒子と溶剤と赤外線吸収材料とを含む組成物)を備えるものである。 The composition set for producing a three-dimensional model of the present invention comprises a plurality of types of compositions used for producing a three-dimensional model, and the present invention as described above as at least one of the compositions. The present invention comprises a composition for producing a three-dimensional model (composition containing a plurality of particles, a solvent, and an infrared absorbing material).

これにより、優れた生産性で信頼性に優れた三次元造形物を製造するのに用い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, it is possible to provide a composition set for producing a three-dimensional model which can be used for producing a three-dimensional model having excellent productivity and excellent reliability.

本発明の三次元造形物製造用組成物セットは、前述したような本発明の三次元造形物製造用組成物を少なくとも1種備えるものであればよいが、2種以上の本発明の三次元造形物製造用組成物を備えているのが好ましい。
これにより、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。
The composition set for producing a three-dimensional model of the present invention may include at least one composition for producing a three-dimensional model of the present invention as described above, but two or more types of the three-dimensional structure of the present invention may be provided. It is preferable to have a composition for producing a modeled object.
As a result, the productivity of the three-dimensional model 10 can be made more excellent.

また、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10の実体部2の形成に用いる実体部形成用組成物を少なくとも1種備えるとともに、サポート部5の形成に用いるサポート部形成用組成物を少なくとも1種備えるものであるのが好ましい。
これにより、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。
Further, the composition set for producing a three-dimensional model of the present invention includes at least one composition for forming a body portion 2 used for forming the body portion 2 of the three-dimensional model 10 and a support used for forming the support portion 5. It is preferable that the composition for forming a part is provided with at least one kind.
As a result, the productivity of the three-dimensional model 10 can be made more excellent.

また、本発明の三次元造形物製造用組成物セットを構成する各三次元造形物製造用組成物では、溶剤除去速度(例えば、同一の赤外線照射条件での溶剤の除去速度等)を揃える目的で、赤外線吸収材料の含有率等を調整するのが好ましい。 Further, in each of the three-dimensional model manufacturing compositions constituting the three-dimensional model manufacturing composition set of the present invention, it is an object to make the solvent removal rate (for example, the solvent removal rate under the same infrared irradiation conditions) uniform. Therefore, it is preferable to adjust the content of the infrared absorbing material and the like.

これにより、溶剤除去速度のばらつきによる三次元造形物10の製造時における不本意な変形をより効果的に防止することができ、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。 As a result, it is possible to more effectively prevent unintentional deformation during manufacturing of the three-dimensional model 10 due to variations in the solvent removal speed, and the dimensional accuracy of the finally obtained three-dimensional model 10 is further improved. Can be.

《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。
図12は、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。
《Three-dimensional model manufacturing equipment》
Next, the three-dimensional model manufacturing apparatus of the present invention will be described.
FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing a preferred embodiment of a three-dimensional model manufacturing apparatus.

三次元造形物製造装置M100は、層1の形成を繰り返し行うことにより、三次元造形物10を製造するのに用いられるものであって、制御部(制御手段)M1と、三次元造形物10の実体部2となるべき部位を支持するサポート部5の形成に用いるサポート部形成用組成物1A’を吐出するサポート部形成用組成物吐出ノズル(第1のノズル)M2と、三次元造形物10の実体部2の形成に用いる実体部形成用組成物1B’を吐出する実体部形成用組成物吐出ノズル(第2のノズル)M3と、赤外線を照射する赤外線照射手段M6とを備えている。そして、サポート部形成用組成物1A’および実体部形成用組成物1B’のうち少なくとも一方は、本発明の三次元造形物製造用組成物(複数個の粒子と、溶剤と、赤外線吸収材料とを含む組成物)である。 The three-dimensional model manufacturing apparatus M100 is used to manufacture the three-dimensional model 10 by repeatedly forming the layer 1, and the control unit (control means) M1 and the three-dimensional model 10 Support portion forming composition 1A'used for forming the support portion 5 to support the portion to be the actual portion 2 of the support portion forming composition discharge nozzle (first nozzle) M2 and the three-dimensional modeled object. It is provided with a body portion forming composition discharge nozzle (second nozzle) M3 for discharging the body portion forming composition 1B'used for forming the body portion 2 of 10, and an infrared irradiation means M6 for irradiating infrared rays. .. Then, at least one of the support portion forming composition 1A'and the body portion forming composition 1B' includes the composition for producing a three-dimensional model of the present invention (a plurality of particles, a solvent, an infrared absorbing material, and the like. (Composition containing).

これにより、前述したような本発明の製造方法を好適に実行することができ、優れた生産性で信頼性に優れた三次元造形物10を製造することができる。 As a result, the manufacturing method of the present invention as described above can be suitably executed, and the three-dimensional model 10 having excellent productivity and excellent reliability can be manufactured.

制御部M1は、コンピューターM11と、駆動制御部M12とを有している。
コンピューターM11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M11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M12に対して出力する。
The control unit M1 has a computer M11 and a drive control unit M12.
The computer M11 is a general desktop computer or the like having a CPU, a memory, or the like inside. The computer M11 converts the shape of the three-dimensional model 10 into data as model data, and outputs the cross-section data (slice data) obtained by slicing the shape into parallel thin cross-sections to the drive control unit M12. ..

制御部M1が有する駆動制御部M12は、サポート部形成用組成物吐出ノズルM2、実体部形成用組成物吐出ノズルM3、層形成部M4、赤外線照射手段M6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、サポート部形成用組成物吐出ノズルM2および実体部形成用組成物吐出ノズルM3の駆動、サポート部形成用組成物吐出ノズルM2によるサポート部形成用組成物1A’の吐出、実体部形成用組成物吐出ノズルM3による実体部形成用組成物1B’の吐出、ステージ(昇降ステージ)M41の下降量、赤外線照射手段M6からの赤外線の照射等を制御する。 The drive control unit M12 included in the control unit M1 functions as a control means for driving each of the support unit forming composition discharge nozzle M2, the body part forming composition discharge nozzle M3, the layer forming unit M4, the infrared irradiation means M6, and the like. To do. Specifically, for example, driving the support portion forming composition discharge nozzle M2 and the body portion forming composition discharge nozzle M3, discharging the support portion forming composition 1A'by the support portion forming composition discharge nozzle M2, The substance portion forming composition discharge nozzle M3 controls the ejection of the body portion forming composition 1B', the amount of descent of the stage (elevating stage) M41, the irradiation of infrared rays from the infrared irradiation means M6, and the like.

層形成部M4は、サポート部形成用組成物1A’および実体部形成用組成物1B’が供給され、サポート部形成用組成物1A’および実体部形成用組成物1B’を用いて形成された層1を支持するステージ(昇降ステージ)M41と、昇降ステージM41を取り囲む枠体M45とを有している。 The layer forming portion M4 was supplied with the support portion forming composition 1A'and the body portion forming composition 1B', and was formed by using the support portion forming composition 1A'and the body portion forming composition 1B'. It has a stage (elevating stage) M41 that supports the layer 1 and a frame body M45 that surrounds the elevating stage M41.

昇降ステージM41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M12からの指令により所定量だけ順次下降する。 When forming a new layer 1 on the previously formed layer 1, the elevating stage M41 sequentially lowers by a predetermined amount according to a command from the drive control unit M12.

ステージM41は、表面(より詳しくは、サポート部形成用組成物1A’および実体部形成用組成物1B’が付与される部位)が平坦なものである。これにより、厚みの均一性の高い層1を容易かつ確実に形成することができる。 The stage M41 has a flat surface (more specifically, a portion to which the support portion forming composition 1A'and the body portion forming composition 1B'are applied). As a result, the layer 1 having high thickness uniformity can be easily and surely formed.

ステージM41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M41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 M41 is preferably made of a high-strength material. Examples of the constituent material of the stage M41 include various metal materials such as stainless steel.

また、ステージM41の表面には、表面処理が施されていてもよい。これにより、例えば、サポート部形成用組成物1A’の構成材料や、実体部形成用組成物1B’の構成材料がステージM41に強固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M41の耐久性を特に優れたものとし、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M41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 M41 may be surface-treated. Thereby, for example, the constituent material of the support portion forming composition 1A'and the constituent material of the body portion forming composition 1B' can be more effectively prevented from being firmly adhered to the stage M41, or the stage. The durability of the M41 is particularly excellent, and the three-dimensional model 10 can be stably produced for a longer period of time. Examples of the material used for the surface treatment of the surface of the stage M41 include a fluorine-based resin such as polytetrafluoroethylene.

サポート部形成用組成物吐出ノズルM2は、駆動制御部M12からの指令により移動し、サポート部形成用組成物1A’をステージM41上の所望の部位に所定のパターンで吐出するように構成されている。 The support portion forming composition discharge nozzle M2 is configured to move according to a command from the drive control unit M12 and discharge the support portion forming composition 1A'to a desired portion on the stage M41 in a predetermined pattern. There is.

サポート部形成用組成物吐出ノズルM2としては、例えば、インクジェットヘッドノズル、各種ディスペンサーノズル等が挙げられるが、ディスペンサーノズルであるのが好ましい。 Examples of the support portion forming composition discharge nozzle M2 include an inkjet head nozzle, various dispenser nozzles, and the like, and a dispenser nozzle is preferable.

これにより、例えば、インクジェット法等で組成物を吐出する場合に比べて、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。また、比較的高い粘度の組成物であっても好適に吐出することができ、材料選択の幅が広がる。 As a result, the productivity of the three-dimensional model 10 can be made particularly excellent as compared with the case where the composition is ejected by, for example, an inkjet method. Further, even a composition having a relatively high viscosity can be suitably discharged, and the range of material selection is widened.

サポート部形成用組成物吐出ノズルM2の吐出部の大きさ(ノズル径)は、特に限定されないが、10μm以上100μm以下であるのが好ましい。 The size (nozzle diameter) of the discharge portion of the composition discharge nozzle M2 for forming the support portion is not particularly limited, but is preferably 10 μm or more and 100 μm or less.

これにより、三次元造形物10の寸法精度をより優れたものとしつつ、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。 As a result, the productivity of the three-dimensional model 10 can be made more excellent while the dimensional accuracy of the three-dimensional object 10 can be made more excellent.

サポート部形成用組成物吐出ノズルM2は、サポート部形成用組成物1A’を液滴として吐出するものであるのが好ましい。これにより、微細なパターンでサポート部形成用組成物1A’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、特に高い寸法精度、特に高い生産性で製造することができる。 The support portion forming composition discharge nozzle M2 preferably discharges the support portion forming composition 1A'as a droplet. As a result, the support portion forming composition 1A'can be imparted with a fine pattern, and even the three-dimensional model 10 having a fine structure can be manufactured with particularly high dimensional accuracy and particularly high productivity. Can be done.

実体部形成用組成物吐出ノズルM3は、駆動制御部M12からの指令により移動し、実体部形成用組成物1B’をステージM41上の所望の部位に所定のパターンで吐出するように構成されている。 The body portion forming composition discharge nozzle M3 is configured to move according to a command from the drive control unit M12 and discharge the body portion forming composition 1B'to a desired portion on the stage M41 in a predetermined pattern. There is.

実体部形成用組成物吐出ノズルM3としては、例えば、インクジェットヘッドノズル、各種ディスペンサーノズル等が挙げられるが、ディスペンサーノズルであるのが好ましい。 Examples of the composition ejection nozzle M3 for forming the body portion include an inkjet head nozzle, various dispenser nozzles, and the like, and a dispenser nozzle is preferable.

これにより、例えば、インクジェット法等で組成物を吐出する場合に比べて、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。また、比較的高い粘度の組成物であっても好適に吐出することができ、材料選択の幅が広がる。 As a result, the productivity of the three-dimensional model 10 can be made particularly excellent as compared with the case where the composition is ejected by, for example, an inkjet method. Further, even a composition having a relatively high viscosity can be suitably discharged, and the range of material selection is widened.

実体部形成用組成物吐出ノズルM3の吐出部の大きさ(ノズル径)は、特に限定されないが、10μm以上100μm以下であるのが好ましい。 The size (nozzle diameter) of the discharge portion of the composition discharge nozzle M3 for forming the body portion is not particularly limited, but is preferably 10 μm or more and 100 μm or less.

これにより、三次元造形物10の寸法精度をより優れたものとしつつ、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。 As a result, the productivity of the three-dimensional model 10 can be made more excellent while the dimensional accuracy of the three-dimensional object 10 can be made more excellent.

実体部形成用組成物吐出ノズルM3は、実体部形成用組成物1B’を液滴として吐出するものであるのが好ましい。これにより、微細なパターンで実体部形成用組成物1B’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、特に高い寸法精度、特に高い生産性で製造することができる。 The body portion forming composition discharge nozzle M3 preferably ejects the body portion forming composition 1B'as a droplet. As a result, the composition 1B'for forming the substance portion can be imparted with a fine pattern, and even the three-dimensional model 10 having a fine structure can be manufactured with particularly high dimensional accuracy and particularly high productivity. Can be done.

赤外線照射手段M6は、駆動制御部M12からの指令により、サポート部形成用組成物1A’、実体部形成用組成物1B’により形成された層1に向けて、赤外線を照射するように構成されている。 The infrared irradiation means M6 is configured to irradiate infrared rays toward the layer 1 formed by the support portion forming composition 1A'and the body portion forming composition 1B' in response to a command from the drive control unit M12. ing.

赤外線照射手段M6としては、例えば、ハロゲンヒーター、赤外線レーザー装置等が挙げられる。 Examples of the infrared irradiation means M6 include a halogen heater, an infrared laser device, and the like.

上記のような構成により、複数の層1を積層して、積層体50を得ることができる。
得られた積層体50に対して、脱脂処理、接合処理(焼結処理)を施すことにより、三次元造形物10を得ることができる。
With the above configuration, a plurality of layers 1 can be laminated to obtain a laminated body 50.
The three-dimensional model 10 can be obtained by subjecting the obtained laminate 50 to a degreasing treatment and a joining treatment (sintering treatment).

本実施形態の三次元造形物製造装置M100は、脱脂処理を行う脱脂手段(図示せず)、接合処理(焼結処理)を行う接合手段(焼結手段)(図示せず)を備えていてもよい。 The three-dimensional model manufacturing apparatus M100 of the present embodiment includes a degreasing means (not shown) for performing a degreasing treatment and a joining means (sintering means) (not shown) for performing a joining treatment (sintering treatment). May be good.

これにより、層1の形成等と、脱脂処理、接合処理とを同一の装置で行うことができ、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。 As a result, the formation of the layer 1 and the like, the degreasing treatment, and the joining treatment can be performed by the same apparatus, and the productivity of the three-dimensional model 10 can be further improved.

《三次元造形物》
本発明に係る三次元造形物は、前述したような本発明の三次元造形物製造装置を用いて製造することができる。
これにより、優れた生産性で信頼性に優れた三次元造形物を製造することができる。
《Three-dimensional model》
The three-dimensional model according to the present invention can be manufactured by using the three-dimensional model manufacturing apparatus of the present invention as described above.
As a result, it is possible to manufacture a three-dimensional model having excellent productivity and excellent reliability.

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 model is not particularly limited, and examples thereof include ornaments / exhibits such as dolls and figures; and medical devices such as implants.

また、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。 Further, the three-dimensional modeled object may be applied to any of a prototype, a mass-produced product, and a custom-made product.

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。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto.

例えば、前述した実施形態では、単一の層について、第1のパターン形成工程の後に第2のパターン形成工程を行うものとして説明したが、少なくとも1つの層の形成において、第1のパターン形成工程と第2のパターン形成工程の順番は逆であってもよい。また、異なる領域で複数種の組成物を同時に付与してもよい。 For example, in the above-described embodiment, the single layer has been described as performing the second pattern forming step after the first pattern forming step, but in forming at least one layer, the first pattern forming step. And the order of the second pattern forming step may be reversed. Further, a plurality of kinds of compositions may be applied simultaneously in different regions.

また、前述した実施形態では、単一の層について、第1のパターン形成工程および第2のパターン形成工程を行った後に溶剤除去工程を行う場合について代表的に説明したが、例えば、第1のパターン形成工程の後、および、第2のパターン形成工程の後のそれぞれについて、個別に、溶剤除去工程をおこなってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the solvent removing step is performed after the first pattern forming step and the second pattern forming step are performed on the single layer is typically described. For example, the first pattern is described. The solvent removing step may be performed individually after the pattern forming step and after each of the second pattern forming step.

また、前述した実施形態では、全ての層の形成に第1のパターンおよび第2のパターンを形成する場合について代表的に説明したが、積層体は、例えば、第1のパターンを有さない層や、第2のパターンを有さない層を備えるものであってもよい。また、ステージとの接触面(ステージの直上)に、実体部に対応する部位が形成されない層(例えば、サポート部のみで構成された層)を形成し、当該層を犠牲層として機能させてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the first pattern and the second pattern are formed in the formation of all the layers has been typically described, but the laminated body is, for example, a layer having no first pattern. Alternatively, it may include a layer that does not have a second pattern. Further, even if a layer (for example, a layer composed of only the support portion) in which a portion corresponding to the body portion is not formed is formed on the contact surface with the stage (immediately above the stage), the layer can function as a sacrificial layer. Good.

また、本発明の三次元造形物の製造方法においては、工程・処理の順番は、前述したものに限定されず、その少なくとも一部を入れ替えて行ってもよい。例えば、前述した実施形態では、積層体を得たのちに、脱脂工程、サポート部除去工程、焼結工程をこの順に行う場合について代表的に説明したが、これらの順番を入れ替えて行ってもよい。より具体的には、脱脂工程、焼結工程、サポート部除去工程の順で行ってもよいし、サポート部除去工程、脱脂工程、焼結工程の順で行ってもよい。また、例えば、層形形成工程と溶剤除去工程とを、同時進行的に行ってもよい。また、各層について、逐次接合処理を施してもよい。この場合、各層への接合処理は、例えば、レーザー光の照射により好適に行うことができる。 Further, in the method for manufacturing a three-dimensional model of the present invention, the order of steps and treatments is not limited to those described above, and at least a part thereof may be replaced. For example, in the above-described embodiment, the case where the degreasing step, the support portion removing step, and the sintering step are performed in this order after obtaining the laminated body has been typically described, but these orders may be changed. .. More specifically, the degreasing step, the sintering step, and the support portion removing step may be performed in this order, or the support portion removing step, the degreasing step, and the sintering step may be performed in this order. Further, for example, the layer forming step and the solvent removing step may be performed simultaneously. Further, each layer may be subjected to sequential joining treatment. In this case, the bonding treatment to each layer can be suitably performed by, for example, irradiation with laser light.

また、例えば、バインダーを含まない組成物を用いる場合には、脱脂工程を省略することができる。また、バインダーを含む組成物を用いる場合であっても、接合工程において、粒子の接合とともに、バインダーの除去を行ってもよく、このような場合、脱脂工程を省略することができる。 Further, for example, when a composition containing no binder is used, the degreasing step can be omitted. Further, even when a composition containing a binder is used, the binder may be removed together with the bonding of the particles in the bonding step, and in such a case, the degreasing step can be omitted.

また、前述した実施形態では、接合工程において、実体部形成用組成物中に含まれる粒子の接合を行い、サポート部形成用組成物中に含まれる粒子の接合を行わない場合について中心的に説明したが、接合工程では、実体部形成用組成物中に含まれる粒子の接合とともに、サポート部形成用組成物中に含まれる粒子の接合を行ってもよい。
また、製造すべき三次元造形物の形状によっては、サポート部を形成しなくてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the particles contained in the composition for forming the body portion are bonded and the particles contained in the composition for forming the support portion are not bonded in the bonding step will be mainly described. However, in the joining step, the particles contained in the composition for forming the support portion may be joined together with the joining of the particles contained in the composition for forming the body portion.
Further, depending on the shape of the three-dimensional model to be manufactured, it is not necessary to form the support portion.

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。 Further, in the production method of the present invention, a pretreatment step, an intermediate treatment step, and a posttreatment step may be performed as necessary.

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、粒子の接合強度を向上させるための熱処理工程等が挙げられる。
Examples of the pretreatment step include a stage cleaning step and the like.
Examples of the post-treatment step include a cleaning step, a shape adjusting step of performing deburring, a coloring step, a coating layer forming step, a heat treatment step for improving the bonding strength of particles, and the like.

また、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。 Further, in the three-dimensional model 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.

また、前述した実施形態では、ステージの表面に直接層を形成する場合について代表的に説明したが、例えば、ステージ上に造形プレートを配置し、当該造形プレート上に層を積層して三次元造形物を製造してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the layer is directly formed on the surface of the stage has been typically described. For example, a modeling plate is arranged on the stage, and the layers are laminated on the modeling plate for three-dimensional modeling. You may manufacture things.

また、本発明の三次元造形物の製造方法は、前述したような三次元造形物製造装置を用いて実行するものに限定されない。 Further, the method for manufacturing a three-dimensional model of the present invention is not limited to the one executed by using the three-dimensional model manufacturing apparatus as described above.

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。 The present invention will be described in more detail with reference to specific examples below, but the present invention is not limited to these examples. In the following description, the treatments that do not particularly indicate the temperature conditions are performed at room temperature (25 ° C.). Further, among various measurement conditions, those that do not particularly indicate the temperature conditions are numerical values at room temperature (25 ° C.).

[1]三次元造形物製造用組成物の製造
(実施例1)
平均粒径が3.0μmのCu粉末:81.5質量部と、溶剤としてのカルビトールアセテート:13.0質量部と、赤外線吸収材料としての銅フタロシアニン色素:0.5質量部と、バインダーとしてのメタクリル系樹脂:5.0質量部とを混合することにより、三次元造形物製造用組成物(層形成用組成物)としての実体部形成用組成物を得た。前記粒子(Cu粉末):100体積部に対する赤外線吸収材料の含有量は9体積部であった。
[1] Production of composition for producing three-dimensional modeled product (Example 1)
Cu powder with an average particle size of 3.0 μm: 81.5 parts by mass, carbitol acetate as a solvent: 13.0 parts by mass, copper phthalocyanine dye as an infrared absorbing material: 0.5 parts by mass, as a binder By mixing with 5.0 parts by mass of the methacrylic resin of the above, a composition for forming a substance part as a composition for producing a three-dimensional model (composition for forming a layer) was obtained. The content of the infrared absorbing material with respect to 100 parts by volume of the particles (Cu powder) was 9 parts by volume.

また、平均粒径が3.0μmのアルミナ粉末:74.1質量部と、溶剤としてのカルビトールアセテート:17.6質量部と、赤外線吸収材料としての銅フタロシアニン色素:2.1質量部と、バインダーとしてのメタクリルレート系樹脂:6.2質量部とを混合することにより、三次元造形物製造用組成物(層形成用組成物)としてのサポート部形成用組成物を得た。前記粒子(アルミナ粉末):100体積部に対する赤外線吸収材料の含有量は18.6体積部であった。 Alumina powder having an average particle size of 3.0 μm: 74.1 parts by mass, carbitol acetate as a solvent: 17.6 parts by mass, and a copper phthalocyanine dye as an infrared absorbing material: 2.1 parts by mass. By mixing with a methacrylicate resin as a binder: 6.2 parts by mass, a composition for forming a support portion as a composition for producing a three-dimensional modeled product (composition for forming a layer) was obtained. The content of the infrared absorbing material with respect to 100 parts by volume of the particles (alumina powder) was 18.6 parts by volume.

これにより、実体部形成用組成物とサポート部形成用組成物とからなる三次元造形物製造用組成物を得た。 As a result, a composition for producing a three-dimensional model, which was composed of a composition for forming a body portion and a composition for forming a support portion, was obtained.

なお、実体部形成用組成物中およびサポート部形成用組成物中において、赤外線吸収材料は溶解状態で含まれていた。 The infrared absorbing material was contained in the composition for forming the body portion and the composition for forming the support portion in a dissolved state.

[2]三次元造形物の製造
前記のようにして得られた三次元造形物製造用組成物を用いて、設計寸法が厚さ:4mm×幅:10mm×長さ:80mmの直方体形状である三次元造形物を、以下のようにして製造した。
[2] Manufacture of a three-dimensional model using the composition for manufacturing a three-dimensional model obtained as described above, the design dimensions are a rectangular parallelepiped shape having a thickness of 4 mm, a width of 10 mm, and a length of 80 mm. The three-dimensional model was manufactured as follows.

まず、図12に示すような三次元造形物製造装置を用意し、ディスペンサーのサポート部形成用組成物吐出ノズルから、ステージ上に所定のパターンで、サポート部形成用組成物を複数の液滴として吐出して第1のパターン(サポート部用パターン)を形成した。 First, a three-dimensional model manufacturing apparatus as shown in FIG. 12 is prepared, and the support portion forming composition is formed as a plurality of droplets on the stage in a predetermined pattern from the support portion forming composition ejection nozzle of the dispenser. The first pattern (pattern for the support portion) was formed by discharging.

次に、ディスペンサーの実体部形成用組成物吐出ノズルから、ステージ上に所定のパターンで、実体部形成用組成物を複数の液滴として吐出して第2のパターン(実体部用パターン)を形成した。 Next, a second pattern (substance pattern) is formed by ejecting the substance-forming composition as a plurality of droplets on the stage in a predetermined pattern from the substance-forming composition ejection nozzle of the dispenser. did.

これにより、第1のパターンおよび第2のパターンからなる層が形成された。層の厚みは50μmであった。 As a result, a layer composed of the first pattern and the second pattern was formed. The thickness of the layer was 50 μm.

その後、第1のパターンおよび第2のパターンからなる層に対して、赤外線照射手段としてのハロゲンヒーターから赤外線を照射する赤外線照射処理を施した。この処理により、層中の赤外線吸収材料が発熱し、層全体の温度が上昇し、層中から溶剤が除去された。ハロゲンヒーターが発する光は、波長:1μmに極大値を有するスペクトルを有するものであった。また、層に照射する赤外線の単位面積当たりのエネルギー(溶剤を除去すべき領域における単位面積当たりのエネルギー)を100mJ/cmに設定した。 Then, the layer composed of the first pattern and the second pattern was subjected to an infrared irradiation process of irradiating infrared rays from a halogen heater as an infrared irradiation means. By this treatment, the infrared absorbing material in the layer generated heat, the temperature of the entire layer rose, and the solvent was removed from the layer. The light emitted by the halogen heater had a spectrum having a maximum value at a wavelength of 1 μm. Further, the energy per unit area of infrared rays irradiating the layer (energy per unit area in the region where the solvent should be removed) was set to 100 mJ / cm 2 .

その後、溶剤が除去された層上への新たな層形成工程(第1のパターン形成工程、第2のパターン形成工程)および溶剤の除去工程を繰り返し行うことにより、製造すべき三次元造形物に対応する形状の積層体を得た。 After that, a new layer forming step (first pattern forming step, second pattern forming step) and a solvent removing step are repeatedly performed on the layer from which the solvent has been removed to obtain a three-dimensional model to be manufactured. A laminate having the corresponding shape was obtained.

次に、得られた積層体に対し、アルゴンガス中で、500℃×5時間という条件での加熱による脱脂処理を施し、脱脂体を得た。 Next, the obtained laminate was subjected to a degreasing treatment by heating in argon gas under the condition of 500 ° C. for 5 hours to obtain a degreased body.

次に、脱脂体から刷毛でサポート部を払い除ける方法でサポート部を除去した。
その後、サポート部が取り除かれた脱脂体に対し、水素ガス中で、980℃×2時間という条件での加熱による焼結処理(接合処理)を施し、三次元造形物を得た。
Next, the support part was removed by a method of removing the support part from the degreased body with a brush.
Then, the degreased body from which the support portion was removed was subjected to a sintering treatment (bonding treatment) by heating under the condition of 980 ° C. × 2 hours in hydrogen gas to obtain a three-dimensional model.

(実施例2)
実体部形成用組成物、サポート部形成用組成物の組成が表1に示すものとなるようにし、ガス雰囲気をアルゴンガスに、焼結処理での処理温度を1380℃とした以外は、前記実施例1と同様にして三次元造形物製造用組成物(三次元造形物製造用組成物セット)、三次元造形物を製造した。
(Example 2)
The above-mentioned implementation was carried out except that the compositions for forming the body portion and the composition for forming the support portion were as shown in Table 1, the gas atmosphere was argon gas, and the processing temperature in the sintering treatment was 1380 ° C. A composition for producing a three-dimensional model (composition set for producing a three-dimensional model) and a three-dimensional model were produced in the same manner as in Example 1.

(実施例3)
三次元造形物製造用組成物(層形成用組成物)として、実体部形成用組成物のみを用い、サポート部形成用組成物を用いなかった(第1のパターン形成工程を省略した)以外は、前記実施例1と同様にして三次元造形物製造用組成物、三次元造形物を製造した。
(Example 3)
As the composition for producing a three-dimensional model (layer forming composition), only the composition for forming the body part was used, and the composition for forming the support part was not used (the first pattern forming step was omitted). , A composition for producing a three-dimensional model and a three-dimensional model were produced in the same manner as in Example 1.

(比較例1)
実体部形成用組成物、サポート部形成用組成物の組成が表1に示すものとなるようにした以外は、前記実施例1と同様にして三次元造形物製造用組成物(三次元造形物製造用組成物セット)、三次元造形物を製造した。
(Comparative Example 1)
A composition for producing a three-dimensional model (three-dimensional model) in the same manner as in Example 1 except that the composition for forming the body portion and the composition for forming the support portion are as shown in Table 1. (Composition set for production), a three-dimensional model was manufactured.

前記各実施例および比較例の三次元造形物製造用組成物(三次元造形物製造用組成物セット)の組成を表1にまとめて示す。なお、表1中、カルビトールアセテートを「CA」、メタクリル系樹脂を「PM」、銅フタロシアニン色素を「IRA1」で示した。 Table 1 shows the compositions of the three-dimensional model manufacturing compositions (three-dimensional model manufacturing composition set) of each of the Examples and Comparative Examples. In Table 1, carbitol acetate is shown as "CA", methacrylic resin is shown as "PM", and copper phthalocyanine pigment is shown as "IRA1".

また、前記各実施例および比較例で用いたサポート部形成用組成物、実体部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った。また、前記各実施例および比較例でのサポート部形成用組成物、実体部形成用組成物の液滴1滴あたりの体積は、いずれも50pL以上100pL以下の範囲内の値であった。また、前記各実施例で用いた赤外線吸収材料は、いずれも、赤外線領域に吸収率が40%以上の波長を有するものであり、分解温度が300℃以上600℃以下のものであり、赤外線領域での吸収スペクトルにおいて、0.74μm以上4μm以下の領域に吸収極大を有するものであった。また、前記各実施例で用いた赤外線吸収材料は、いずれも、赤外線領域において、三次元造形物製造用組成物の他の成分とは、異なる波長に吸収極大を有するスペクトルを有するものであった。また、前記各実施例では、いずれも、赤外線吸収材料の分解温度は、溶剤の沸点よりも高いものであった。また、前記各実施例では、赤外線照射後における各層中の溶剤の含有率は、0.5質量%以上2.0質量%以下の範囲内の値であった。 Further, the viscosities of the support portion forming composition and the body portion forming composition used in each of the above Examples and Comparative Examples were all in the range of 1000 mPa · s or more and 20000 mPa · s or less. In addition, the volumes of the support portion forming composition and the body portion forming composition per droplet in each of the above Examples and Comparative Examples were values within the range of 50 pL or more and 100 pL or less. In addition, the infrared absorbing materials used in each of the above examples all have a wavelength of 40% or more in the infrared region, a decomposition temperature of 300 ° C or more and 600 ° C or less, and an infrared region. In the absorption spectrum of the above, the absorption maximum was found in the region of 0.74 μm or more and 4 μm or less. In addition, all of the infrared absorbing materials used in the above examples had a spectrum having an absorption maximum at a wavelength different from that of other components of the composition for producing a three-dimensional model in the infrared region. .. Further, in each of the above-mentioned examples, the decomposition temperature of the infrared absorbing material was higher than the boiling point of the solvent. Further, in each of the above examples, the content of the solvent in each layer after infrared irradiation was a value in the range of 0.5% by mass or more and 2.0% by mass or less.

Figure 0006828351
Figure 0006828351

[3]評価
[3.1]三次元造形物の生産性(溶剤の除去効率)
前記各実施例および各比較例について、各三次元造形物製造用組成物(実体部形成用組成物、サポート部形成用組成物)を用いて、それぞれ、前記と同様にして、厚さ:100μmの単一の層を形成した。
[3] Evaluation [3.1] Productivity of 3D model (solvent removal efficiency)
For each of the Examples and Comparative Examples, each three-dimensional model manufacturing composition (substance portion forming composition, support portion forming composition) was used in the same manner as described above, and the thickness was 100 μm. Formed a single layer of.

その後、これらの層について、それぞれ、前記ハロゲンヒーターを用いて前記と同様の条件で赤外線の照射を行った。 Then, each of these layers was irradiated with infrared rays under the same conditions as described above using the halogen heater.

層中に含まれる溶剤量が初期の5%となるまでの時間(溶剤の含有率が三次元造形物製造用組成物中での含有率の20分の1になるまでの時間)を測定し、以下の基準に従い評価した。当該時間が短いほど、効率よく溶剤を除去することができていると言うことができ、三次元造形物の生産性に優れているといえる。 The time until the amount of the solvent contained in the layer becomes 5% at the initial stage (the time until the content of the solvent becomes 1/20 of the content in the composition for producing a three-dimensional model) is measured. , Evaluated according to the following criteria. It can be said that the shorter the time is, the more efficiently the solvent can be removed, and it can be said that the productivity of the three-dimensional model is excellent.

A:溶剤量が初期の5%となるまでの時間が30秒未満である。
B:溶剤量が初期の5%となるまでの時間が30秒以上40秒未満である。
C:溶剤量が初期の5%となるまでの時間が40秒以上50秒未満である。
D:溶剤量が初期の5%となるまでの時間が50秒以上60秒未満である。
E:溶剤量が初期の5%となるまでの時間が60秒以上である。
A: It takes less than 30 seconds for the amount of solvent to reach 5% of the initial value.
B: The time until the solvent amount reaches the initial 5% is 30 seconds or more and less than 40 seconds.
C: The time until the amount of solvent reaches 5% of the initial value is 40 seconds or more and less than 50 seconds.
D: The time until the amount of solvent reaches 5% of the initial value is 50 seconds or more and less than 60 seconds.
E: The time until the solvent amount reaches the initial 5% is 60 seconds or more.

[3.2]寸法精度
前記各実施例および各比較例の三次元造形物について、厚さ、幅、長さを測定し、設計値からのずれ量を求め、以下の基準に従い評価した。
[3.2] Dimensional accuracy The thickness, width, and length of the three-dimensional modeled objects of each of the Examples and Comparative Examples were measured, the amount of deviation from the design value was determined, and the three-dimensional model was evaluated according to the following criteria.

A:厚さ、幅、長さのうち、設計値からのずれ量が最も大きいものについての設計値からのずれ量が1.0%未満である。
B:厚さ、幅、長さのうち、設計値からのずれ量が最も大きいものについての設計値からのずれ量が1.0%以上2.0%未満である。
C:厚さ、幅、長さのうち、設計値からのずれ量が最も大きいものについての設計値からのずれ量が2.0%以上4.0%未満である。
D:厚さ、幅、長さのうち、設計値からのずれ量が最も大きいものについての設計値からのずれ量が4.0%以上7.0%未満である。
E:厚さ、幅、長さのうち、設計値からのずれ量が最も大きいものについての設計値からのずれ量が7.0%以上である。
これらの結果を表2にまとめて示す。
A: Among the thickness, width, and length, the deviation amount from the design value is less than 1.0% for the one having the largest deviation amount from the design value.
B: Among the thickness, width, and length, the deviation amount from the design value is 1.0% or more and less than 2.0% for the one having the largest deviation amount from the design value.
C: Among the thickness, width, and length, the deviation amount from the design value is 2.0% or more and less than 4.0% for the one having the largest deviation amount from the design value.
D: Of the thickness, width, and length, the deviation amount from the design value is 4.0% or more and less than 7.0% for the one having the largest deviation amount from the design value.
E: Of the thickness, width, and length, the deviation amount from the design value is 7.0% or more for the one having the largest deviation amount from the design value.
These results are summarized in Table 2.

Figure 0006828351
Figure 0006828351

表2から明らかなように、本発明では、寸法精度の高い三次元造形物を効率よく製造することができた。これに対し、比較例では、満足のいく結果が得られなかった。 As is clear from Table 2, in the present invention, it was possible to efficiently manufacture a three-dimensional model with high dimensional accuracy. On the other hand, in the comparative example, satisfactory results were not obtained.

10…三次元造形物、50…積層体、70…脱脂体、1…層、1’…三次元造形物製造用組成物(層形成用組成物)、1A’…サポート部形成用組成物、1B’…実体部形成用組成物、1A…第1のパターン(サポート部用パターン)、1B…第2のパターン(実体部用パターン)、2…接合部(実体部)、5…サポート部(支持部、サポート材)、M100…三次元造形物製造装置、M1…制御部(制御手段)、M11…コンピューター、M12…駆動制御部、M2…サポート部形成用組成物吐出ノズル(第1のノズル)、M3…実体部形成用組成物吐出ノズル(第2のノズル)、M4…層形成部、M41…ステージ(昇降ステージ)、M45…枠体、M6…赤外線照射手段、E…赤外線 10 ... 3D model, 50 ... Laminate, 70 ... Solvent degreased body, 1 ... Layer, 1'... Composition for manufacturing 3D model (layer formation composition), 1A' ... Support part forming composition, 1B'... composition for forming the body part, 1A ... first pattern (pattern for the support part), 1B ... second pattern (pattern for the body part), 2 ... joint part (body part), 5 ... support part ( Support unit, support material), M100 ... Three-dimensional model manufacturing device, M1 ... Control unit (control means), M11 ... Computer, M12 ... Drive control unit, M2 ... Support unit forming composition discharge nozzle (first nozzle) ), M3 ... Composition discharge nozzle (second nozzle) for forming the body part, M4 ... Layer forming part, M41 ... Stage (elevating stage), M45 ... Frame, M6 ... Infrared irradiation means, E ... Infrared

Claims (12)

三次元造形物の製造に用いる三次元造形物製造用組成物であって、
複数個の粒子と、
前記粒子を分散させる溶剤と、
赤外線領域に吸収率が20%以上の波長を有し、赤外線を吸収する機能を有する赤外線吸収材料とを含み、
前記粒子100体積部に対する前記赤外線吸収材料の含有量が2体積部以上20体積部以下であることを特徴とする三次元造形物製造用組成物。
A composition for manufacturing a three-dimensional model used for manufacturing a three-dimensional model.
With multiple particles,
A solvent that disperses the particles and
Infrared region absorptivity has a wavelength of 20% or more, viewed contains an infrared-absorbing material having a function of absorbing infrared rays,
A composition for producing a three-dimensional model, wherein the content of the infrared absorbing material with respect to 100 parts by volume of the particles is 2 parts by volume or more and 20 parts by volume or less .
前記赤外線吸収材料の分解温度は、250℃以上である請求項に記載の三次元造形物製造用組成物。 The decomposition temperature of the infrared-absorbing material, the 3D object producing composition according to claim 1 is 250 ° C. or higher. 前記赤外線吸収材料として、シアニン色素、フタロシアニン色素、ナフタロシアニン化合物、スクアリウム色素、キノン系化合物、ジインモニウム化合物およびアゾ化合物よりなる群から選択される1種または2種以上を含むものである請求項1または2に記載の三次元造形物製造用組成物。 As the infrared absorbing material, cyanine dyes, phthalocyanine dyes, naphthalocyanine compounds, squarylium dye, a quinone compound, one selected from the group consisting of diimmonium compound and azo compound or contain two or more kinds in claim 1 or 2 The composition for producing a three-dimensional model described. 前記粒子は、金属材料、セラミックス材料のうち少なくとも一方を含むものである請求項1ないしいずれか1項に記載の三次元造形物製造用組成物。 The composition for producing a three-dimensional model according to any one of claims 1 to 3 , wherein the particles include at least one of a metal material and a ceramic material. 三次元造形物製造用組成物は、さらに、前記溶剤が除去された状態で前記粒子同士を仮結合する機能を有するバインダーを含むものである請求項1ないしのいずれか1項に記載の三次元造形物製造用組成物。 The three-dimensional modeling according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a binder having a function of temporarily bonding the particles to each other in a state where the solvent is removed. Composition for manufacturing products. 前記バインダーの分解温度は、前記赤外線吸収材料の分解温度よりも高いものである請求項に記載の三次元造形物製造用組成物。 The composition for producing a three-dimensional model according to claim 5 , wherein the decomposition temperature of the binder is higher than the decomposition temperature of the infrared absorbing material. 前記バインダーおよび前記赤外線吸収材料は、前記三次元造形物の製造過程の前記赤外線の照射よりも後に除去されるものである請求項5または6に記載の三次元造形物製造用組成物。 The composition for producing a three-dimensional model according to claim 5 or 6, wherein the binder and the infrared absorbing material are removed after the irradiation of the infrared rays in the process of producing the three-dimensional model. 複数種の組成物を備える三次元造形物製造用組成物セットであって、
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製造用組成物を2種以上備えていることを特徴とする三次元造形物製造用組成物セット。
A composition set for producing a three-dimensional model, which comprises a plurality of types of compositions.
A three-dimensional model manufacturing composition set comprising two or more of the three-dimensional model manufacturing compositions according to any one of claims 1 to 7 .
複数種の組成物を備える三次元造形物製造用組成物セットであって、
前記組成物のうちの少なくとも1種として請求項1ないし7のいずれか1項に記載の三次元造形物製造用組成物を備え、
三次元造形物の実体部の形成に用いる実体部形成用組成物を少なくとも1種備えるとともに、
前記三次元造形物の製造時において、前記実体部となるべき部位を支持するサポート部の形成に用いるサポート部形成用組成物を少なくとも1種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。
A composition set for producing a three-dimensional model, which comprises a plurality of types of compositions.
The composition for producing a three-dimensional model according to any one of claims 1 to 7 is provided as at least one of the compositions.
At least one composition for forming a body part used for forming a body part of a three-dimensional model is provided, and
A composition for producing a three-dimensional model, which comprises at least one composition for forming a support portion used for forming a support portion that supports a portion to be a body portion at the time of manufacturing the three-dimensional model. set.
請求項1ないしのいずれか1項に記載の三次元造形物製造用組成物を用いて層を形成する層形成工程と、前記層中に含まれる前記溶剤を除去する溶剤除去工程とを含む一連の工程を繰り返し行い、
前記溶剤除去工程において、赤外線の照射を行うことを特徴とする三次元造形物の製造方法。
A layer forming step of forming a layer using the composition for producing a three-dimensional model according to any one of claims 1 to 7 and a solvent removing step of removing the solvent contained in the layer are included. Repeat a series of steps
A method for producing a three-dimensional model, which comprises irradiating infrared rays in the solvent removing step.
前記一連の工程を繰り返し行った後に、前記粒子同士を接合する接合処理を施す接合工程を有する請求項10に記載の三次元造形物の製造方法。 The method for manufacturing a three-dimensional model according to claim 10 , further comprising a joining step of performing a joining process for joining the particles after repeating the series of steps. 層の形成を繰り返し行うことにより、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、
請求項1ないしのいずれか1項に記載の三次元造形物製造用組成物を吐出するノズルと、
赤外線を照射する赤外線照射手段とを備えることを特徴とする三次元造形物製造装置。
It is a three-dimensional model manufacturing device that manufactures a three-dimensional model by repeatedly forming layers.
A nozzle for discharging the composition for producing a three-dimensional model according to any one of claims 1 to 7 .
A three-dimensional model manufacturing apparatus including an infrared irradiation means for irradiating infrared rays.
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