[发明专利]三维造型用材料、三维造型用细丝、该细丝的卷绕体和三维打印机用盒

说明书

一种三维造型用材料，其是含有苯乙烯系树脂的用于熔融沉积成型方式的三维打印机的三维造型用材料，其中，该三维造型用材料在50℃以上、小于100℃的范围中具有至少1个玻璃化转变温度(Tg)。

技术领域

本发明涉及利用熔融沉积成型(熱溶融積層)方式的三维打印机的造型性良好的三维造型用材料和三维造型用细丝、以及使用其的三维造型方法。另外，本发明涉及该细丝的卷绕体和三维打印机用盒。

背景技术

各种增材制造方式(例如粘合剂喷射式、熔融沉积成型(熱溶解積層)方式和液槽光聚合式等)的三维打印机在市面销售。

在熔融沉积成型法(熱溶解積層法，下文中有时称为FDM(Fused DepositionModeling)法)中，首先，原料以含有热塑性树脂的细丝的形式被插入到挤出头中，一边进行加热熔融一边由挤出头所具备的喷嘴部位连续地挤出到腔室内的X-Y平面基板上。所挤出的树脂堆积在已经堆积的树脂层积体上同时进行融合(融着)，随着其冷却而成为一体固化。由于FDM法为这样简单的系统，因而已得到广泛应用。

在以FDM法为代表的材料挤出式三维打印机中，通常通过一边使相对于基板的喷嘴位置沿着与X-Y平面垂直方向的Z轴方向上升一边反复进行上述挤出工序来构建与CAD模型类似的三维物体。

作为熔融沉积成型方式的造型用材料中使用的原料，从加工性、流动性的方面出发，通常适于使用聚乳酸(下文中有时称为“PLA树脂”)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系树脂(下文中有时称为“ABS树脂”)等热塑性树脂(专利文献1)。特别是ABS树脂的耐热性、造型品的强度、研磨和开孔之类的后加工性等优异，因此在包括产品或制造工具的造型之类的产业用途中也得到了广泛应用。

另一方面，ABS树脂在成型时的翘曲大，因此具有在造型中从造型台(基板)剥离、难以得到尺寸精度高的目的造型物的课题。

专利文献2中，通过精密地控制造型区域的温度(造型气氛温度)来抑制该翘曲。

专利文献1：日本特开2008-194968号公报

专利文献2：日本特表2002-500584号公报

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献2中所记载的精密地控制造型区域的温度的方法存在3D打印机装置规模大、价格昂贵的问题。

不能进行造型区域的温度控制的3D打印机成本低，但会产生上述翘曲的问题。

本发明的目的在于提供一种三维造型用材料和三维造型用细丝，其耐热性、造型品的强度优异，具有良好的加工性，并且即使不对造型区域进行精密的温度控制也能够抑制造型时的翘曲，在产业用途中也适合应用。

用于解决课题的手段

本发明人发现，含有特定的苯乙烯系树脂的三维造型用材料能够解决上述课题。

即，本发明的要点在于下述[1]～[14]。

[1]一种三维造型用材料，其是含有苯乙烯系树脂的用于熔融沉积成型方式的三维打印机的三维造型用材料，其特征在于，该三维造型用材料在50℃以上、小于100℃的范围中具有至少1个玻璃化转变温度(Tg)。

[2]如[1]中所述的三维造型用材料，其以220℃、10kg进行测定时的熔融指数(MI)为30以上且小于100。

[3]如[1]或[2]中所述的三维造型用材料，其中，上述苯乙烯系树脂含有仅在小于100℃的范围具有玻璃化转变温度(Tg)的苯乙烯系树脂(A)。

[4]如[3]中所述的三维造型用材料，其中，上述苯乙烯系树脂(A)包含来自(甲基)丙烯酸酯的结构单元。