[发明专利]三维造型用可溶性材料

说明书

本发明提供一种三维造型用可溶性材料，是在利用热熔融层叠方式的3D打印机制造三维物体时、作为支撑该三维物体的支撑材料的材料使用的三维造型用可溶性材料，含有聚酯树脂，所述聚酯树脂具备具有磺酸盐基的芳香族二羧酸单体单元A、不具有磺酸盐基的二羧酸单体单元B、以及二醇单体单元，且相对于全部二羧酸单体单元的合计而言的、所述芳香族二羧酸单体单元A的比例为10～70mol％。根据本发明，可以提供一种支撑材料用的三维造型用可溶性材料，其适于基于FDM方式的三维物体的制造，在具有耐吸湿性的同时，在中性水中的溶解速度大，可以不使用强碱水溶液地从三维物体前体中迅速地除去。

技术领域

本发明涉及一种三维造型用可溶性材料，其在用3D打印机、特别是用热熔融层叠方式的3D打印机制造三维物体时，作为支撑该三维物体的支撑材料的材料使用。

背景技术

3D打印机是快速成型(Rapid Prototyping)的一种，是以3D CAD、3D CG等3D数据为基础对三维物体进行造型的立体打印机。作为3D打印机的方式，已知有热熔融层叠方式(以下也称作FDM方式)、喷墨紫外线固化方式、光造型方式、激光烧结方式等。它们当中，FDM方式是将聚合物长丝加热/熔融并挤出层叠而得到三维物体的造型方式，与其他方式不同，不使用材料的反应。因此，FDM方式的3D打印机作为小型并且价格低、后处理少的装置在近年来迅速地普及。该FDM方式中，为了对更加复杂的形状的三维物体进行造型，将构成三维物体的造型材料、以及用于支撑造型材料的三维结构的支撑材料层叠而得到三维物体前体，其后，从三维物体前体中除去支撑材料，由此可以得到所需的三维物体。

作为从三维物体前体中除去支撑材料的方法，可以举出通过作为支撑材料使用甲基丙烯酸类共聚物、并将三维物体前体浸渍于强碱水溶液中而除去支撑材料的方法(例如日本特表2008－507619号公报)。该方法利用的是甲基丙烯酸类共聚物中的羧酸被碱中和、从而溶解于强碱水溶液中的原理。

发明内容

本发明的三维造型用可溶性材料是在利用FDM方式的3D打印机制造三维物体时、作为支撑该三维物体的支撑材料的材料使用的三维造型用可溶性材料，含有聚酯树脂，所述聚酯树脂具备具有磺酸盐基的芳香族二羧酸单体单元A、不具有磺酸盐基的二羧酸单体单元B、以及二醇单体单元，且相对于全部二羧酸单体单元的合计而言的、所述芳香族二羧酸单体单元A的比例为10～70mol％。

本发明的三维物体的制造方法是具有获得包含三维物体及支撑材料的三维物体前体的工序、以及使该三维物体前体接触中性水而除去支撑材料的支撑材料除去工序的、基于FDM方式的三维物体的制造方法，所述支撑材料的材料是所述三维造型用可溶性材料。

本发明的支撑材料是在利用FDM方式的3D打印机制造三维物体时、支撑该三维物体的支撑材料，含有聚酯树脂，所述聚酯树脂具备具有磺酸盐基的芳香族二羧酸单体单元A、不具有磺酸盐基的二羧酸单体单元B、以及二醇单体单元，且相对于全部二羧酸单体单元的合计而言的、所述芳香族二羧酸单体单元A的比例为10～70mol％。

具体实施方式

在将所述日本特表2008－507619号公报中公开的甲基丙烯酸类共聚物作为支撑材料使用的情况下，为了从三维物体前体中除去支撑材料，需要使用强碱水溶液，然而该强碱水溶液对人的危险性、给环境造成的负担大。另外，如果将三维物体前体长时间浸渍于强碱水溶液中，则该三维物体前体中的三维物体有被碱侵蚀的趋势，对碱的耐受性低的聚乳酸(PLA)等聚酯树脂作为三维物体的材料的应用受到限制。由此，希望有可以利用并非强碱水溶液的pH为6～8的中性水除去的支撑材料。