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公開番号2024163856
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-22
出願番号2024070319
出願日2024-04-24
発明の名称樹脂組成物
出願人花王株式会社
代理人弁理士法人ユニアス国際特許事務所
主分類C08L 67/02 20060101AFI20241115BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】中性水で除去可能でありながら、多くの種類の造形材と接着性が高く、柔軟で折れにくい三次元造形用可溶性材料の材料となる樹脂組成物を提供すること。
【解決手段】
下記成分A、及び下記成分Bを含有し、前記成分Aに対する前記成分Bの含有質量比が0.32以下である樹脂組成物。
成分A:親水性基を有する芳香族ジカルボン酸モノマーユニットA、前記親水性基を有さないジカルボン酸モノマーユニットB、及びジオールモノマーユニットを有する水溶性ポリエステル樹脂α
成分B:15(J/cm³)^1/2以上25(J/cm³)^1/2以下の範囲内のSP値、及び80℃以上160℃以下の範囲内のガラス転移温度を有する非水溶性樹脂β
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
下記成分Ａ、及び下記成分Ｂを含有し、前記成分Ａに対する前記成分Ｂの含有質量比が０．３２以下である樹脂組成物。
成分Ａ：親水性基を有する芳香族ジカルボン酸モノマーユニットＡ、前記親水性基を有さないジカルボン酸モノマーユニットＢ、及びジオールモノマーユニットを有する水溶性ポリエステル樹脂α
成分Ｂ：１５（Ｊ／ｃｍ
３
）
１／２
以上２５（Ｊ／ｃｍ
３
）
１／２
以下の範囲内のＳＰ値、及び８０℃以上１６０℃以下の範囲内のガラス転移温度を有する非水溶性樹脂β
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記非水溶性樹脂βがＡＢＳ樹脂、及びポリカーボネート樹脂からなる群より選ばれる１種以上を含む、請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
前記非水溶性樹脂βの含有量が２０質量％以下である、請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１～３の何れか１項に記載の樹脂組成物を含む、三次元造形用可溶性材料。
【請求項５】
形状がフィラメント状である、請求項４に記載の三次元造形用可溶性材料。
【請求項６】
フィラメントの直径が、０．５～３．０ｍｍである、請求項５に記載の三次元造形用可溶性材料。
【請求項７】
三次元物体及びサポート材を含む三次元物体前駆体を得る工程、及び当該三次元物体前駆体を中性水に接触させ、サポート材を除去するサポート材除去工程を有する三次元物体の製造方法であって、
前記サポート材の材料が、請求項４に記載の三次元造形用可溶性材料である、三次元物体の製造方法。
【請求項８】
前記三次元物体の材料である造形材が、前記非水溶性樹脂βを含む、請求項７に記載の三次元物体の製造方法。
【請求項９】
前記非水溶性樹脂βがＡＢＳ樹脂、及びポリカーボネート樹脂からなる群より選ばれる１種以上を含む、請求項８に記載の三次元物体の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂組成物に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
３Ｄプリンタは、ラピッドプロトタイピング（ＲａｐｉｄＰｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ）の一種で、３ＤＣＡＤ、３ＤＣＧなどの３Ｄデータを元に三次元物体を造形する立体プリンタである。３Ｄプリンタの方式としては、熱溶融積層方式（以下、ＦＤＭ方式とも称する）、インクジェット紫外線硬化方式、光造形方式、レーザー焼結方式等が知られている。これらのうち、ＦＤＭ方式は造形材料を加熱／溶融し押し出して積層させて三次元物体を得る造形方式であり、造形用材料として重合体フィラメントやトナー用粉末材料等が主に用いられるが、他の方式とは異なり造形材料の化学反応を用いない。そのため、特に重合体フィラメントを造形材料に用いたＦＤＭ方式の３Ｄプリンタは小型かつ低価格であり、後処理が少ない装置として近年普及が進んでいる。当該ＦＤＭ方式で、より複雑な形状の三次元物体を造形するためには、三次元物体を構成する造形材、及び造形材の三次元構造を支持するためのサポート材を積層して三次元物体前駆体を得て、その後、三次元物体前駆体からサポート材を除去することで目的とする三次元物体を得ることができる。
【０００３】
三次元物体前駆体からサポート材を除去する手法として、サポート材にメタクリル酸共重合体を用い、三次元物体前駆体を高温の強アルカリ水溶液に浸漬することによりサポート材を除去する手法が挙げられる（例えば、下記特許文献１）。当該手法はメタクリル酸共重合体中のカルボン酸がアルカリにより中和され、強アルカリ水溶液に溶解することを利用している。
【０００４】
しかし、前記特許文献１に開示されているメタクリル酸共重合体をサポート材として用いた場合、三次元物体前駆体からサポート材を除去するために強アルカリ水溶液を用いる必要があるが、当該強アルカリ水溶液は人に対する危険性や環境への負荷が大きい。
【０００５】
前記課題に対し、下記特許文献２には、特定の水溶性ポリエステル樹脂を含む三次元造形用可溶性材料が開示されている。当該特許文献２に係る三次元造形用可溶性材料は、ＦＤＭ方式による三次元物体の製造に適し、耐吸湿性を有しつつ、かつ、中性水への溶解速度が大きく、強アルカリ水溶液を用いること無く三次元物体前駆体から速やかに除去することができるサポート材を提供することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特表２０１２－５０９７７７号公報
特開２０１７－０３０３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記三次元物体を構成する造形材とサポート材の接着性が悪いとＦＤＭ方式による三次元物体の造形中にサポート材が造形材から剥がれやすくなり、三次元物体の造形精度が低下するおそれがある。造形材との接着性を高めるために、当該造形材の内容に合わせてサポート材を開発することが考えられるが、造形材の種類は多いことから、多くの種類の造形材と接着性が高く、汎用性が高いサポート材が求められている。
【０００８】
また、重合体フィラメントを造形材料に用いたＦＤＭ方式では、フィラメント形状の造形材と、サポート材の材料となる三次元造形用可溶性材料とを３Ｄプリンタに供給し、それらを積層させて三次元物体を造形するが、供給されるフィラメントが造形中に破断すると材料の供給が止まり、生産性や造形精度の低下を招く。そのため、柔軟で折れにくいフィラメントが求められる。
【０００９】
本発明は、中性水で除去可能でありながら、多くの種類の造形材と接着性が高く、柔軟で折れにくい三次元造形用可溶性材料の材料となる樹脂組成物、当該樹脂組成物を含む三次元造形用可溶性材料、当該三次元造形用可溶性材料を用いた三次元物体の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、下記成分Ａ、及び下記成分Ｂを含有し、前記成分Ａに対する前記成分Ｂの含有質量比が０．３２以下である樹脂組成物である。
成分Ａ：親水性基を有する芳香族ジカルボン酸モノマーユニットＡ、前記親水性基を有さないジカルボン酸モノマーユニットＢ、及びジオールモノマーユニットを有する水溶性ポリエステル樹脂α
成分Ｂ：１５（Ｊ／ｃｍ
３
）
１／２
以上２５（Ｊ／ｃｍ
３
）
１／２
以下の範囲内のＳＰ値、及び８０℃以上１６０℃以下の範囲内のガラス転移温度を有する非水溶性樹脂β
（【００１１】以降は省略されています）

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