[发明专利]层叠造型用支承材料、使用其的层叠造型物和立体结构体的制造方法

说明书

提供了：适于层叠造型且用于层叠造型目标立体结构体的支承材料；和使用其的层叠造型物和立体结构体的制造方法。该支承材料包含通过将聚乙烯醇系树脂的杂官能团改性、且优选地通过将该杂官能团改性为末端羟基获得的杂官能团改性聚乙烯醇系树脂，可以以丝状形式提供。此外，在制造包括目标立体结构体的层叠造型物之后，支承材料可以通过水洗而除去。所产生的废水的环境负担低，因此容易废弃处置。

技术领域

本发明涉及一种对于由层叠造型建造的目标造型体的粘接性优异的支承材料，所述支承材料环境友好且容易从层叠造型物除去。本发明也涉及包括由支承材料制成的支承结构体的层叠造型物，以及作为目标造型体的立体结构体的制造方法。

背景技术

层叠造型为具有期望形状的立体结构体的成形方法，其中将流体材料挤出，固化以形成层，并且将流体材料挤出在先前的层上并且固化以逐层建造物品。立体结构体的制造方法包括UV固化法和热熔融层叠法等。热熔融层叠法可以使用简单的设备来实施且广泛使用。

在形成具有期望形状的立体结构体的层叠造型时，用于填入目标立体结构体的不存在部分的支承材料在层叠造型期间形成。支承结构体仅为在目标立体结构体的造型期间的不存在部分，因此需要在造型之后从层叠造型物中除去。

支承结构体可以通过以下而除去：使用液体来溶解(例如，由JP 2014-243295A所公开)；刮除；或用液体或气体吹散并除去。

在层叠造型物具有复杂形状的情况下，目标造型体会通过刮除支承结构体而损害，并且支承结构体的除去作业是麻烦的。在支承材料通过吹散并除去的情况下，此类支承材料典型地具有低的强度并且趋于不足以支承模型材料结构体。

在这方面，借助将支承结构体溶解在液体中的除去作业为优异的技术，因为即使操作简单也可以获得没有损伤的目标造型体。特别地，作为水溶性树脂的聚乙烯醇系树脂(PVA系树脂)为适合的支承材料。因为PVA系树脂可以使用水来除去，作业环境安全且废水是环境友好的。

另一方面，PVA系树脂为硬质的且耐冲击性差，且不易于熔融成形和熔融纤维化。因此，为了将PVA系树脂用于支承材料，柔软性和耐冲击性应该赋予至PVA系树脂。进一步，为了使PVA系树脂稳定地粘接至作为模型材料的疏水性树脂，所述模型材料为具有期望形状的立体结构体(也称为“目标造型体”)的材料，疏水性也应该赋予至亲水性的PVA系树脂。作为满足上述两个要求的支承材料，提出了一种支承材料，其通过将如苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)等热塑性弹性体与PVA系树脂合金化而获得(例如， WO 2015/182681)。

所提出的支承材料具有其中SEBS(岛组分)分散于作为基质的PVA系树脂(海组分)中的海岛结构。在PVA系树脂溶解于水中之后产生的废液，即PVA 系树脂水溶液，为其中水不溶性的SEBS分散于水中的悬浮液。当废弃处置包含非生物降解性的SEBS的悬浮液时，用户必须努力不将微塑料排入环境中。

从最近的绿色化学的观点，JP 2018-099788A中已经提出使用生物降解性的聚酯代替非生物降解性的SEBS。具体地，包含含侧链1,2-二醇的PVA系树脂和生物降解性的聚酯的组合物用作层叠造型用支承材料。

现有技术

专利文献

[专利文献1]JP 2014-024329 A

[专利文献2]WO 2015/182681

[专利文献3]JP 2018-099788A

发明内容

发明要解决的问题