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公開番号2025073186
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-13
出願番号2023183724
出願日2023-10-26
発明の名称3Dプリンタ廃液の固化に用いる吸水性樹脂の選択方法
出願人株式会社日本触媒
代理人
主分類B29C 64/30 20170101AFI20250502BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】本発明は、3Dプリンタで三次元造形物を製造する際に排出される水性廃液を固化させるために用いる吸水性樹脂の選択方法を提供する。
【解決手段】3Dプリンタで三次元造形物を製造する際に排出される水性廃液を固化させるために用いる吸水性樹脂の選択方法であって、前記水性廃液を使用して、吸液速度を測定した結果に基づき、吸水性樹脂を選択する方法。
前記水性廃液を使用して、比容積を測定した結果に基づき、吸水性樹脂を選択する、前記方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
３Ｄプリンタで三次元造形物を製造する際に排出される水性廃液を固化させるために用いる吸水性樹脂の選択方法であって、前記水性廃液を使用して、吸液速度を測定した結果に基づき、吸水性樹脂を選択する方法。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
前記水性廃液を使用して、比容積を測定した結果に基づき、吸水性樹脂を選択する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
３Ｄプリンタで三次元造形物を製造する際に排出される水性廃液の処理方法であって、ポリプロピレングリコール含有試験液を用いた吸液速度が１５秒以下である吸水性樹脂を用いて前記水性廃液を吸収させて、固化させる、処理方法。
【請求項４】
前記吸水性樹脂の、ポリプロピレングリコール含有試験液を用いた比容積が０．５０～１．２０ｍｌ／ｇである、請求項３に記載の処理方法。
【請求項５】
吸水性樹脂の平均粒子径が１０～１０００μｍである、請求項３または４に記載の処理方法。
【請求項６】
前記吸水性樹脂の表面に、水不溶性無機微粒子を含有しないか、吸水性樹脂１００重量部に対して水不溶性無機微粒子を０．１重量部未満含有する、請求項３～５のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項７】
前記吸水性樹脂がノニオン性の単量体ユニットを全単量体ユニットの５０モル％以上含む吸水性樹脂である、請求項３～６のいずれか一項に記載の処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、３Ｄプリンタで三次元物体を製造する際に生じる廃液を固化するために用いる吸水性樹脂の選択方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
３Ｄプリンタの方式としては、熱溶融積層方式、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、熱溶融積層方式やインクジェット紫外線硬化方式等では、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は、サポート材にポリビニルアルコールやポリビニルピロリドン、ポリ（２―エチル―２―オキサゾリン）、ポリアルキレングリコール等、水分との親和性が高い化合物をサポート材用の材料として用い、三次元物体前駆体を水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。（特許文献１～３）
ところで、サポート材もモデル材と同様に硬化性樹脂組成物であるため、反応性の高い化合物が用いられており、またサポート材の種類によってはアルカリ水溶液などを用いて溶解させる場合があるため、サポート材溶解液の廃棄処理時における接触や漏出などの危険性がある。
【０００４】
また、サポート材を用いない形式の３Dプリンタであっても、かなりの量の廃インクが発生するため、これらを安全に回収するための装置などが提案されている。（特許文献４）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特表２００２－５１６３４６号公報
特開２０１９－０８９３２３号公報
特表２０１８－５０９５０１号公報
特表２０１８－５２０９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
インクジェットプリンタのノズルクリーニング時に発生する廃インクの処理においては、吸水性樹脂に吸収させることは既に知られているものの、上記のように３Dプリンタでは大量の廃液が発生するため、迅速にかつ効率よく吸収することが求められる。
【０００７】
そこで、本発明者らは、紙おむつなどに用いられている大量生産されており、しかも消費者に快適的さや利便性などの価値を提供するために設計された紙おむつ等に求められる性能を達成するために、多種多様な製品が開発されているポリアクリル酸系の吸水性樹脂を用いて水性廃液の固化を試みた。しかし、その結果は、紙おむつ等で広く用いられている水や生理食塩水などによる評価とは全く異なる挙動を示すものとなった。そのため、本発明者らは、３Dプリンタの廃液を処理するための評価手法自体を構築することに着手した。
【０００８】
この評価手法の検討の過程において、比重１程度の試験液を吸液させた吸水性樹脂の比重を測定したところ、ある種の吸水性樹脂は比重が高く、特に高いものではその値が１を超える、つまり１００ｍｌの試験液を吸収した吸水性樹脂の体積が１００ｍｌ以下になるという驚くべき結果を示すことが分かり、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、３Ｄプリンタで三次元造形物を製造する際に排出される水性廃液を処理するのに適した吸水性樹脂の選択方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
また、本発明は、３Ｄプリンタで三次元造形物を製造する際に排出される水性廃液を、安全にかつ簡便に処理する方法を提供することを目的とするものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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