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熱溶解積層型3次元プリンタ用フィラメントおよびその製造方法 コモンズ

国内特許コード P160013047
整理番号 DP1629
掲載日 2016年6月9日
出願番号 特願2015-139592
公開番号 特開2016-028887
出願日 平成27年7月13日(2015.7.13)
公開日 平成28年3月3日(2016.3.3)
優先権データ
  • 特願2014-143891 (2014.7.14) JP
発明者
  • 田中 達也
  • 荒尾 与史彦
  • 荒木 邦紘
  • 松岡 敬
  • 松本 紘宣
出願人
  • 学校法人同志社
発明の名称 熱溶解積層型3次元プリンタ用フィラメントおよびその製造方法 コモンズ
発明の概要 【課題】従来の3Dプリンタ用フィラメントの可撓性等の取り扱い性や造形性を損なうことなく、フィラーの添加により熱可塑性マトリックス樹脂だけでは得られない所望の機能が備わった造形物を得ることができる熱溶解積層型3Dプリンタ用フィラメントおよびその製造方法を提供することを目的としている。
【解決手段】熱可塑性を有するマトリックス樹脂2と、この熱可塑性を有するマトリックス樹脂2中に分散されたカーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、セルロースナノファイバー、ナノクレイ等の機能性ナノフィラー3を含む機能性樹脂組成物によって形成して造形物の高機能化を図るようにした。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


多品種少量生産技術として、三次元プリンタ(以下、「3Dプリンタ」と記す)が再注目されている。特に、熱溶解積層法を用いた熱溶解積層型3Dプリンタ(特許文献1参照)は、低価格化が進んでおり、家庭・オフィス用としても需要が高まっている。
すなわち、熱溶解積層型3Dプリンタは、予め熱可塑性樹脂をマトリックスとする樹脂組成物からなる長尺の3Dプリンタ用フィラメントを作製しておき、この3Dプリンタ用フィラメントをプリンタの押出ヘッドに供給し、押出ヘッド内でフィラメントを加熱してマトリックスの熱可塑性樹脂を溶融あるいは半溶融状態にする。そして、その後、押出ヘッドのノズル先端から溶融物あるいは半溶融物を線状に押し出し少しずつ積み上げながら冷却固化させて射出成形では金型が複雑になる、あるいは、成形できないような立体構造を有する造形物を造形できるようになっている。

産業上の利用分野


本発明は、熱溶解積層型3次元プリンタ用フィラメント(以下、「3Dプリンタ用フィラメント」と記す)およびその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
熱溶解積層型3次元プリンタ用フィラメントであって、熱可塑性を有するマトリックス樹脂と、この熱可塑性を有するマトリックス樹脂中に分散された機能性ナノフィラーを含む機能性樹脂組成物によって形成されていることを特徴とする熱溶解積層型3次元プリンタ用フィラメント。

【請求項2】
熱可塑性を有するマトリックス樹脂が、アクリロニトリル-ブチレン-スチレン共重合体樹脂,ポリ乳酸樹脂,ポリアミド樹脂,ポリプロピレン樹脂,ポリエチレン樹脂,ポリカーボネート樹脂,ポリ塩化ビニル樹脂,アクリル樹脂 ,ポリスチレン樹脂,ポリエステル樹脂,ポリウレタン樹脂,ポリフェニレンエーテル樹脂,ポリアセタール樹脂,ポリフェニレンサルファイド樹脂,フッ素樹脂,ポリアミドイミド樹脂,ポリエーテルスルホン樹脂,ポリスルホン樹脂,液晶ポリマー,ポリアリレート樹脂,ポリエーテルイミド樹脂,芳香族ポリエーテルケトン樹脂からなる群より選ばれた少なくとも1種である請求項1に記載の熱溶解積層型3次元プリンタ用フィラメント。

【請求項3】
機能性ナノフィラーが、導電性ナノ粒子またはナノファイバーである請求項1または請求項2に記載の熱溶解積層型3次元プリンタ用フィラメント。

【請求項4】
機能性ナノフィラーが、ナノクレイ粒子である請求項1または請求項2に記載の熱溶解積層型3次元プリンタ用フィラメント。

【請求項5】
混練によって熱可塑性を有するマトリックス樹脂中に機能性ナノフィラーが分散状態にされたフィラメント形成用機能性樹脂組成物を押出機でフィラメント形状に連続的に押し出すことを特徴とする請求項1~請求項4のいずれかに記載の熱溶解積層型3次元プリンタ用フィラメントの製造方法。

【請求項6】
超臨界二酸化炭素存在下で熱可塑性マトリックス樹脂と機能性ナノフィラーを混練する請求項5に記載の熱溶解積層型3次元プリンタ用フィラメントの製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015139592thum.jpg
出願権利状態 公開
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