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JP7356634B2 - Resin composition, three-dimensional molded object, and method for producing three-dimensional molded object - Google Patents

Resin composition, three-dimensional molded object, and method for producing three-dimensional molded object Download PDF

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JP7356634B2
JP7356634B2 JP2019186099A JP2019186099A JP7356634B2 JP 7356634 B2 JP7356634 B2 JP 7356634B2 JP 2019186099 A JP2019186099 A JP 2019186099A JP 2019186099 A JP2019186099 A JP 2019186099A JP 7356634 B2 JP7356634 B2 JP 7356634B2
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容子 笛吹
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

本発明は、樹脂組成物、立体造形物及び立体造形物の製造方法に関する。 The present invention relates to a resin composition, a three-dimensional structure, and a method for producing a three-dimensional structure.

従来、樹脂材料等を積層させて立体造形物を得る方法が知られている。例えば、光造形法、粉末床溶融結合法(PBF)、熱溶解積層法(FDM)法等種々の方法が提案され実用化されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, methods for obtaining three-dimensional objects by laminating resin materials and the like have been known. For example, various methods such as stereolithography, powder bed fusion bonding (PBF), and fused deposition modeling (FDM) have been proposed and put into practical use.

例えば光造形法は、細やかな造形や正確なサイズ表現に優れており、広く普及している。この方法は以下のようにして立体造形物を作製するものである。まず、液状の光硬化性樹脂を満たした槽内に造形ステージを設け、造形ステージ上の光硬化性樹脂に紫外線レーザーを照射して所望のパターンの硬化層を作製する。このようにして硬化層を一層造った後、造形ステージを一層分だけ下げて、硬化層上に未硬化の樹脂を導入する。その後、同様にして紫外線レーザーを光硬化性樹脂に照射して前記硬化層上に新たな硬化層を積み上げる。この操作を繰り返すことにより、所定の立体造形物を得る(例えば、特許文献1参照)。 For example, stereolithography is widely used because it excels in finely detailed modeling and accurate size expression. In this method, a three-dimensional object is produced as follows. First, a modeling stage is provided in a tank filled with liquid photocurable resin, and the photocurable resin on the modeling stage is irradiated with an ultraviolet laser to produce a cured layer in a desired pattern. After one layer of cured layer is formed in this way, the modeling stage is lowered by one layer and uncured resin is introduced onto the cured layer. Thereafter, a new cured layer is stacked on the cured layer by irradiating the photocurable resin with an ultraviolet laser in the same manner. By repeating this operation, a predetermined three-dimensional object is obtained (for example, see Patent Document 1).

また、粉末床溶融結合法(PBF)は、粉末原料を一層毎に積層し、レーザー等で粉末粒子を溶融固化させて立体造形物を作製するものである。具体的には、樹脂、金属、セラミックス、ガラス等の粉末を満たした槽内に造形ステージを設け、造形ステージ上の粉末に半導体等のレーザーや電子ビームを照射し、軟化、凝固させることで所望のパターンの硬化層を作製する。その後、前記硬化層上に新たな硬化層を積み上げ、この操作を繰り返すことにより、所定の立体造形物を得る。 Further, in the powder bed fusion bonding method (PBF), a three-dimensional object is produced by laminating powder raw materials layer by layer and melting and solidifying the powder particles using a laser or the like. Specifically, a modeling stage is set up in a tank filled with powder of resin, metal, ceramics, glass, etc., and the powder on the modeling stage is irradiated with semiconductor laser or electron beam to soften and solidify the desired material. Create a cured layer with a pattern of After that, a new hardened layer is piled up on the hardened layer and this operation is repeated to obtain a predetermined three-dimensional structure.

また、熱溶解積層法(FDM)は、溶融した材料をノズルから押出成形することで層を形成し、その層を積み上げて立体造形物を作製するものである。例えば、熱可塑性樹脂を含む材料を線状に成形したフィラメントを材料として用い、それを半液状となるように熱で溶かし、ノズルの位置をコンピューターで制御しながら一層を作製する。その後、前記硬化層上に新たな硬化層を積み上げ、この操作を繰り返すことにより、所定の立体造形物を得る。 Further, in the fused modeling method (FDM), layers are formed by extruding a molten material through a nozzle, and the layers are piled up to produce a three-dimensional object. For example, a filament made of a material containing thermoplastic resin molded into a linear shape is used as the material, melted with heat to a semi-liquid state, and a single layer is produced while controlling the position of the nozzle using a computer. After that, a new hardened layer is piled up on the hardened layer and this operation is repeated to obtain a predetermined three-dimensional structure.

特開平7-26060号公報Japanese Patent Application Publication No. 7-26060

近年、立体造形法の発展により、より複雑で精密な形状の立体造形物を得ることが可能になりつつある。そして、試作モデルだけではなく、3Dプリンタで造形した立体造形物が実際の電気製品の部品にも用いられるようになってきた。特に、電気製品の内部部品に用いる場合、電気製品内部で発生した熱を外部に効率良く放熱することが重要である。 In recent years, with the development of three-dimensional modeling methods, it has become possible to obtain three-dimensional objects with more complex and precise shapes. In addition to prototype models, three-dimensional objects created with 3D printers are now being used for parts of actual electrical products. In particular, when used for internal parts of electrical products, it is important to efficiently radiate heat generated inside the electrical product to the outside.

本発明の課題は、熱伝導率が良好な立体造形物を得ることが可能な樹脂組成物、立体造形物及び立体造形物の製造方法に関する。 The object of the present invention is to relate to a resin composition, a three-dimensional structure, and a method for producing a three-dimensional structure with which a three-dimensional structure with good thermal conductivity can be obtained.

すなわち、本発明の樹脂組成物は、樹脂と無機充填材粒子とを含む樹脂組成物であって、無機充填材粒子の表面が、金属、酸化物、窒化物から選択される一種類以上からなる被覆物で被覆されており、前記被覆物の熱伝導率が、2W/m・K以上であることを特徴とする。このようにすると、熱伝導率が良好な立体造形物を得やすくなる。 That is, the resin composition of the present invention is a resin composition containing a resin and inorganic filler particles, wherein the surface of the inorganic filler particles is made of one or more types selected from metals, oxides, and nitrides. It is characterized in that it is coated with a coating, and the thermal conductivity of the coating is 2 W/m·K or more. In this way, it becomes easier to obtain a three-dimensional structure with good thermal conductivity.

また、本発明の樹脂組成物は、被覆物が、薄膜であることが好ましい。このようにすると、無機充填材粒子に均一な厚みの被覆物を形成しやすい。 Further, in the resin composition of the present invention, it is preferable that the coating is a thin film. In this way, it is easy to form a coating having a uniform thickness on the inorganic filler particles.

また、本発明の樹脂組成物は、被覆物が、微粒子であることが好ましい。無機充填材粒子と微粒子を混合することにより行うことができるため、被覆物として様々な材料を用いることができる。また、製造コストを低減できる。 Further, in the resin composition of the present invention, it is preferable that the coating is fine particles. Since this can be done by mixing inorganic filler particles and fine particles, various materials can be used as the coating. Furthermore, manufacturing costs can be reduced.

また、本発明の樹脂組成物は、前記微粒子の平均粒子径が1μm以下であることが好ましい。なお、平均粒子径とは、レーザー回折法により測定された粒子径(D50)を指すものとする。 Moreover, in the resin composition of the present invention, it is preferable that the average particle diameter of the fine particles is 1 μm or less. Note that the average particle diameter refers to the particle diameter (D 50 ) measured by laser diffraction.

また、本発明の樹脂組成物は、前記無機充填材粒子のアスペクト比(長さ/直径)が、1.1以上であることが好ましい。このようにすると、立体造形物中の無機充填材粒子同士が互いに接触して熱伝導パスが形成されやすくなり、結果として立体造形物の熱伝導率が向上しやすくなる。なお、「アスペクト比」は、主に粒子が柱状や繊維状の場合に用いられる値であり、粒子の「直径」に対する「長さ」の比のことである。ここで、「直径」は、粒子断面(長さ方向と直交する断面)の最大径と最小径の和を2で割った値を意味する。また、「直径」および「長さ」の測定は、デジタルスコープで観察、撮影し、視野中で任意に選択した粒子を100個の平均を算出することで得ることができる。 Further, in the resin composition of the present invention, it is preferable that the aspect ratio (length/diameter) of the inorganic filler particles is 1.1 or more. In this way, the inorganic filler particles in the three-dimensional structure come into contact with each other to easily form a heat conduction path, and as a result, the thermal conductivity of the three-dimensional structure tends to improve. Note that the "aspect ratio" is a value mainly used when the particles are columnar or fibrous, and is the ratio of the "length" to the "diameter" of the particles. Here, "diameter" means a value obtained by dividing the sum of the maximum diameter and minimum diameter of a particle cross section (a cross section perpendicular to the length direction) by 2. Moreover, the measurement of "diameter" and "length" can be obtained by observing and photographing with a digital scope and calculating the average of 100 randomly selected particles in the field of view.

また、本発明の樹脂組成物は、前記無機充填材粒子がガラスであることが好ましい。ガラスは様々な組成や形状にしやすいため、立体造形物に所望の特性を付与しやすい。 Further, in the resin composition of the present invention, it is preferable that the inorganic filler particles are glass. Since glass can be easily formed into various compositions and shapes, it is easy to impart desired properties to three-dimensional objects.

また、本発明の樹脂組成物は、前記無機充填材粒子が、ガラス組成として、質量%で、SiO+Al+B+Pを50質量%以上含有することが好ましい。 Further, in the resin composition of the present invention, it is preferable that the inorganic filler particles contain SiO 2 +Al 2 O 3 +B 2 O 3 +P 2 O 5 in an amount of 50% by mass or more based on the glass composition.

また、本発明の樹脂組成物は、前記無機充填材粒子が、ガラス組成として、質量%で、SiO 10~85%、Al 0~30%、B 0~50%、P 0~50%、RO(Rは、Li、Na、Kから選択される少なくとも1種) 0~12%含有することが好ましい。 Further, in the resin composition of the present invention, the inorganic filler particles, as a glass composition, contain, in mass %, SiO 2 10 to 85%, Al 2 O 3 0 to 30%, B 2 O 3 0 to 50%, It is preferable to contain 0 to 50% of P 2 O 5 and 0 to 12% of R 2 O (R is at least one selected from Li, Na, and K).

また、本発明の樹脂組成物は、前記被覆物の耐熱温度が、200℃以上であることが好ましい。このようにすると、立体造形物の耐熱性を向上させやすい。 Further, in the resin composition of the present invention, it is preferable that the heat resistant temperature of the coating is 200° C. or higher. In this way, it is easy to improve the heat resistance of the three-dimensional structure.

また、本発明の樹脂組成物は、前記被覆物の密度が1.9~12.0g/cmであることが好ましい。このようにすると、熱伝導率が良好な立体造形物を得やすくなる。 Further, in the resin composition of the present invention, it is preferable that the density of the coating is 1.9 to 12.0 g/cm 3 . In this way, it becomes easier to obtain a three-dimensional structure with good thermal conductivity.

本発明の樹脂組成物は、熱伝導率が、0.6W/m・K以上であることが好ましい。このようにすると、熱伝導率が良好な立体造形物を得やすくなる。 The resin composition of the present invention preferably has a thermal conductivity of 0.6 W/m·K or more. In this way, it becomes easier to obtain a three-dimensional structure with good thermal conductivity.

本発明の別の局面の樹脂組成物は、樹脂と無機充填材粒子とを含む樹脂組成物であって、無機充填材粒子の表面が、金属、酸化物、窒化物から選択される一種類以上からなる被覆物で被覆されており、前記被覆物の電気伝導率が、0.01Ω-1cm-1以上であることを特徴とする。このようにすると、電気伝導率が良好な立体造形物を得やすくなる。 A resin composition according to another aspect of the present invention is a resin composition containing a resin and inorganic filler particles, wherein the surface of the inorganic filler particles is one or more selected from metals, oxides, and nitrides. The electrical conductivity of the coating is 0.01Ω −1 cm −1 or more. In this way, it becomes easier to obtain a three-dimensional structure with good electrical conductivity.

本発明の樹脂組成物は、電気伝導率が、0.001Ω-1cm-1以上であることが好ましい。このようにすると、電気伝導率が良好な立体造形物を得やすくなる。 The resin composition of the present invention preferably has an electrical conductivity of 0.001Ω −1 cm −1 or more. In this way, it becomes easier to obtain a three-dimensional structure with good electrical conductivity.

本発明の立体造形物は、上記した立体造形物用樹脂組成物からなることを特徴とする。 The three-dimensional structure of the present invention is characterized by comprising the above-described resin composition for three-dimensional structures.

また、本発明の立体造形物の製造方法は、樹脂組成物からなる前駆体層を形成し硬化させることにより、所定パターンを有する硬化層を形成し、前記硬化層上に新たな前駆体層を形成し硬化させることにより前記硬化層と連続した所定パターンを有する新たな硬化層を形成し、所定の立体造形物が得られるまで前記硬化層の積層を繰り返すことにより立体造形物を製造する方法であって、前記樹脂組成物として、上記した樹脂組成物を使用することを特徴とする。 Furthermore, in the method for producing a three-dimensional object of the present invention, a precursor layer made of a resin composition is formed and cured to form a cured layer having a predetermined pattern, and a new precursor layer is formed on the cured layer. A method of manufacturing a three-dimensional object by forming and curing a new hardened layer having a predetermined pattern that is continuous with the previous hardened layer, and repeating the lamination of the cured layers until a predetermined three-dimensional object is obtained. The present invention is characterized in that the resin composition described above is used as the resin composition.

本発明によれば、熱伝導率が良好な立体造形物を得ることが可能な樹脂組成物及び熱伝導率が良好な立体造形物を得やすくなる。 According to the present invention, it becomes easy to obtain a resin composition capable of obtaining a three-dimensional structure with good thermal conductivity and a three-dimensional structure with good thermal conductivity.

本発明の樹脂組成物は、少なくとも樹脂と無機充填材粒子を含む。立体造形物用樹脂組成物に占める樹脂の含有量は、体積%で、好ましくは30~99%であり、35~95%、40~90%、45~85%、特に好ましくは50~80%である。樹脂の含有量が多すぎると、相対的に無機充填材粒子の含有量が少なくなって、立体造形物の熱伝導率や機械的強度等の特性が低下しやすくなる。一方、樹脂の含有量が少なすぎると、軟化溶融時における樹脂組成物の流動性が低下したり、樹脂と無機充填材粒子との接着不足から、却って立体造形物の機械的強度が低下したりする虞がある。 The resin composition of the present invention contains at least a resin and inorganic filler particles. The content of the resin in the resin composition for three-dimensional objects is preferably 30 to 99% by volume, 35 to 95%, 40 to 90%, 45 to 85%, particularly preferably 50 to 80%. It is. If the content of the resin is too large, the content of the inorganic filler particles will be relatively small, and the properties such as thermal conductivity and mechanical strength of the three-dimensional structure will tend to deteriorate. On the other hand, if the resin content is too low, the fluidity of the resin composition during softening and melting may decrease, and the mechanical strength of the three-dimensional object may actually decrease due to insufficient adhesion between the resin and the inorganic filler particles. There is a possibility that

樹脂は、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などの硬化性樹脂であってもよいし、熱可塑性樹脂であってもよい。 The resin may be a curable resin such as a photocurable resin or a thermosetting resin, or a thermoplastic resin.

例えば、光硬化性樹脂として、液状の光硬化性樹脂が挙げられる。具体的には、重合性のビニル系化合物、エポキシ系化合物等種々の樹脂を選択することができる。また単官能性化合物や多官能性化合物のモノマーやオリゴマーが用いられる。これらの単官能性化合物、多官能性化合物は、特に限定されるものではない。例えば、以下に光硬化性樹脂の代表的なものを挙げる。 For example, the photocurable resin includes a liquid photocurable resin. Specifically, various resins such as polymerizable vinyl compounds and epoxy compounds can be selected. Furthermore, monomers and oligomers of monofunctional compounds and polyfunctional compounds are used. These monofunctional compounds and polyfunctional compounds are not particularly limited. For example, typical photocurable resins are listed below.

重合性のビニル系化合物の単官能性化合物としては、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジンクロペンテニルアクリレート、ボルニルアクリレート、ボルニルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、プロピレングリコールアクリレート、ビニルピロリドン、アクリルアミド、酢酸ビニル、スチレン等が挙げられる。また多官能性化合物としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジシクロペンテニルジアクリレート、ポリエステルジアクリレート、ジアリルフタレート等が挙げられる。これらの単官能性化合物や多官能性化合物の1種以上を単独または混合物の形で使用することができる。 Examples of monofunctional polymerizable vinyl compounds include isobornyl acrylate, isobornyl methacrylate, zinclopentenyl acrylate, bornyl acrylate, bornyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, and propylene glycol. Examples include acrylate, vinylpyrrolidone, acrylamide, vinyl acetate, and styrene. Further, as polyfunctional compounds, trimethylolpropane triacrylate, EO-modified trimethylolpropane triacrylate, ethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6 -Hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, dicyclopentenyl diacrylate, polyester diacrylate, diallyl phthalate and the like. One or more of these monofunctional compounds and polyfunctional compounds can be used alone or in the form of a mixture.

ビニル系化合物の重合開始剤としては、光重合開始剤が用いられる。光重合開始剤としては、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、キサントン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、3-メチルアセトフェノン、ミヒラーケトン等が代表的なものとして挙げることができ、これらの開始剤を1種または2種以上組み合わせて使用することができる。必要に応じてアミン系化合物等の増感剤を併用することも可能である。これらの重合開始剤の使用量は、ビニル系化合物に対してそれぞれ0.1~10質量%であることが好ましい。 A photopolymerization initiator is used as the polymerization initiator for the vinyl compound. Examples of the photopolymerization initiator include 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, acetophenone, benzophenone, xanthone, fluorenone, benzaldehyde, fluorene, anthraquinone, triphenylamine, carbazole, 3-methylacetophenone, Michler's ketone and the like can be cited as a typical initiator, and these initiators can be used alone or in combination of two or more. It is also possible to use a sensitizer such as an amine compound in combination, if necessary. The amount of each of these polymerization initiators used is preferably 0.1 to 10% by mass based on the vinyl compound.

エポキシ系化合物としては、水素添加ビスフェノールAジグリシジルエーテル、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル-5,5-スピロ-3,4-エポキシ)シクロヘキサン-m-ジオキサン、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート等が挙げられる。これらのエポキシ系化合物を用いる場合には、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート等のエネルギー活性カチオン開始剤を用いることができる。 Examples of epoxy compounds include hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, 2-(3,4-epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4 -epoxy)cyclohexane-m-dioxane, bis(3,4-epoxycyclohexylmethyl)adipate, and the like. When using these epoxy compounds, energy-active cationic initiators such as triphenylsulfonium hexafluoroantimonate can be used.

さらに光硬化性樹脂には、レベリング剤、界面活性剤、有機高分子化合物、有機可塑剤等を必要に応じて添加してもよい。 Furthermore, a leveling agent, a surfactant, an organic polymer compound, an organic plasticizer, etc. may be added to the photocurable resin as necessary.

また、熱可塑性樹脂として、以下に代表的なものを挙げる。 In addition, typical thermoplastic resins are listed below.

熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル―スチレン樹脂、アクリロニトリル―ブタジエン―スチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、メタクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等がある。また、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂等がある。更に、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエステルイミド系樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、液晶ポリマー樹脂、フッ素樹脂等がある。 Examples of thermoplastic resins include polyolefin resins, polyester resins, polyacrylic acid ester resins, polyoxymethylene resins, polyethylene resins, polypropylene resins, polystyrene resins, acrylonitrile-styrene resins, acrylonitrile-butadiene-styrene resins, and polyvinyl chloride resins. , polyvinyl acetate resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl acetal resin, methacrylic resin, polyethylene terephthalate resin, etc. Further, there are polyamide resins, polyacetal resins, polycarbonate resins, modified polyphenylene ether resins, polyethylene terephthalate resins, polybutylene terephthalate resins, ultra-high molecular weight polyethylene resins, and the like. Furthermore, polyphenylene sulfide resin, polysulfone resin, polyimide resin, polyetherimide resin, polyesterimide resin, polyamideimide resin, polyarylate resin, polyethersulfone resin, polyetheretherketone resin, liquid crystal polymer resin, fluororesin, etc. be.

熱可塑性樹脂は、耐熱性により、汎用樹脂、エンプラ、スーパーエンプラに分類できるが、これらは立体造形物の用途に合わせて適宜選択すればよい。例えば、連続使用温度100℃以上の耐熱性が要求される場合にはエンプラを用いることが好ましく、連続使用温度150℃以上の耐熱性が要求される場合には、スーパーエンプラを用いることが好ましい。 Thermoplastic resins can be classified into general-purpose resins, engineering plastics, and super engineering plastics depending on their heat resistance, and these may be appropriately selected according to the purpose of the three-dimensional object. For example, when heat resistance at a continuous use temperature of 100°C or higher is required, it is preferable to use an engineering plastic, and when heat resistance at a continuous use temperature of 150°C or higher is required, it is preferable to use a super engineering plastic.

代表的なエンプラとしては、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂等が挙げられる。また、代表的なスーパーエンプラとしては、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエステルイミド系樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、液晶ポリマー樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。 Typical engineering plastics include polyamide resins, polyacetal resins, polycarbonate resins, modified polyphenylene ether resins, polyethylene terephthalate resins, polybutylene terephthalate resins, ultra-high molecular weight polyethylene resins, and the like. Typical super engineering plastics include polyphenylene sulfide resin, polysulfone resin, polyimide resin, polyetherimide resin, polyesterimide resin, polyamideimide resin, polyarylate resin, polyethersulfone resin, polyetheretherketone resin, Examples include liquid crystal polymer resins and fluororesins.

また、本発明の樹脂組成物は、本発明の目的が損なわれない範囲であれば、各種添加成分、例えば、レベリング剤、界面活性剤、酸化防止剤、核剤、可塑剤、離型剤、難燃剤、顔料、カーボンブラック及び帯電防止剤等の添加剤を適量含有してもよい。 The resin composition of the present invention may also contain various additive components, such as leveling agents, surfactants, antioxidants, nucleating agents, plasticizers, mold release agents, etc., as long as the object of the present invention is not impaired. Appropriate amounts of additives such as flame retardants, pigments, carbon black, and antistatic agents may be included.

次に、無機充填材粒子について説明する。 Next, the inorganic filler particles will be explained.

樹脂組成物に占める無機充填材粒子の含有量は、体積%で、好ましくは1~70%であり、5~65%、10~60%、15~55%、特に好ましくは20~50%である。無機充填材粒子の含有量が少なすぎると、立体造形物の熱伝導率や機械的強度等の特性が低下しやすくなる。一方、無機充填材粒子の含有量が多すぎると、軟化溶融時における樹脂組成物の流動性が低下したり、樹脂と無機充填材粒子との接着不足から、却って立体造形物の機械的強度が低下したりする虞がある。 The content of inorganic filler particles in the resin composition is preferably 1 to 70% by volume, 5 to 65%, 10 to 60%, 15 to 55%, particularly preferably 20 to 50%. be. If the content of the inorganic filler particles is too small, the properties such as thermal conductivity and mechanical strength of the three-dimensional structure will tend to deteriorate. On the other hand, if the content of inorganic filler particles is too large, the fluidity of the resin composition during softening and melting may decrease, or the mechanical strength of the three-dimensional object may deteriorate due to insufficient adhesion between the resin and the inorganic filler particles. There is a risk that it may decline.

本発明に係る無機充填材粒子は、表面が、金属、酸化物、窒化物から選択される一種類以上からなる被覆物で被覆されていることを特徴とする。このようにすると、熱伝導率が良好な立体造形物を得やすくなる。 The inorganic filler particles according to the present invention are characterized in that their surfaces are coated with a coating made of one or more types selected from metals, oxides, and nitrides. In this way, it becomes easier to obtain a three-dimensional structure with good thermal conductivity.

金属としては、例えば、銀、銅、アルミニウム、金、マグネシウム、カルシウムなどが挙げられる。なお、被覆方法として、真空蒸着法、スパッタリング法などのPVD法や、熱CVD法、光CVD法、プラズマ誘起CVD法、原子層成長法などのCVD法、また、乾式めっき法や湿式めっき法などを採用する場合は、被覆物として金属を選択することが好ましい。 Examples of metals include silver, copper, aluminum, gold, magnesium, and calcium. In addition, coating methods include PVD methods such as vacuum evaporation method and sputtering method, CVD methods such as thermal CVD method, optical CVD method, plasma-induced CVD method, and atomic layer growth method, as well as dry plating method and wet plating method. When employing this, it is preferable to select metal as the coating.

また、酸化物として、例えば、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化ビスマス、酸化鉛が挙げられる。更に、窒化物としては、例えば、窒化ホウ素、窒化アルミ、窒化ガリウム、窒化ケイ素が挙げられる。なお、被覆方法として、微粒子の付着を採用する場合は、被覆物として酸化物や窒化物を選択することが好ましい。その場合、均一に被覆するためには、粒子径として、0.001~0.3μmが好ましく、0.002~0.2μm、0.003~0.1μm、0.003~0.0.07μm、0.005~0.1μm、特に0.005~0.03μmであることが好ましい。 Examples of oxides include magnesium oxide, tin oxide, bismuth oxide, and lead oxide. Further, examples of the nitride include boron nitride, aluminum nitride, gallium nitride, and silicon nitride. In addition, when adopting fine particle attachment as a coating method, it is preferable to select an oxide or a nitride as the coating material. In that case, in order to coat uniformly, the particle size is preferably 0.001 to 0.3 μm, 0.002 to 0.2 μm, 0.003 to 0.1 μm, and 0.003 to 0.0.07 μm. , 0.005 to 0.1 μm, particularly preferably 0.005 to 0.03 μm.

また、本発明に係る無機充填材粒子の被覆物の熱伝導率は、2W/m・K以上であり、好ましくは10W/m・K以上、100W/m・K以上、200W/m・K以上、300W/m・K以上である。熱伝導率の高い被覆物で被覆すると、無機充填材粒子の熱伝導率を向上できるため、ひいては熱伝導率が良好な立体造形物を得やすくなる。無機充填材粒子の被覆物として熱伝導率が高いものとしては、銀、銅、金、アルミニウム、カーボン等がある。 Furthermore, the thermal conductivity of the coating of inorganic filler particles according to the present invention is 2 W/m·K or more, preferably 10 W/m·K or more, 100 W/m·K or more, or 200 W/m·K or more. , 300 W/m·K or more. When coated with a coating having high thermal conductivity, the thermal conductivity of the inorganic filler particles can be improved, which in turn makes it easier to obtain a three-dimensional structure with good thermal conductivity. Examples of coating materials for inorganic filler particles having high thermal conductivity include silver, copper, gold, aluminum, and carbon.

本発明に係る無機充填材粒子は、被覆物が、薄膜であることが好ましい。この場合、無機充填材粒子表面への成膜方法は問わず、真空蒸着法、スパッタリング法などのPVD法や、熱CVD法、光CVD法、プラズマ誘起CVD法、原子層成長法などのCVD法、また、乾式めっき法や湿式めっき法など何れの方法で行ってもよい。被覆物が薄膜であると、無機充填材粒子に均一な厚みの被覆物を形成しやすい。 The coating of the inorganic filler particles according to the present invention is preferably a thin film. In this case, the method of forming a film on the surface of the inorganic filler particles does not matter; it may be a PVD method such as a vacuum evaporation method or a sputtering method, or a CVD method such as a thermal CVD method, a photo CVD method, a plasma-induced CVD method, or an atomic layer deposition method. Alternatively, any method such as dry plating or wet plating may be used. When the coating is a thin film, it is easy to form a coating with a uniform thickness on the inorganic filler particles.

また、本発明に係る無機充填材粒子は、表面が、微粒子の付着により被覆されていることが好ましい。微粒子の付着は、例えば、無機充填材粒子と微粒子を混合することにより行うことができる。例えば、混合時に加熱することにより、無機充填材粒子表面に、微粒子を強固に結着させることができる。加熱温度は、例えば無機充填材粒子がガラスである場合は、好ましくは軟化点±100℃以内、±50℃以内、±30℃以内である。 Further, it is preferable that the surface of the inorganic filler particles according to the present invention is coated with fine particles. The fine particles can be attached, for example, by mixing the inorganic filler particles and the fine particles. For example, by heating during mixing, fine particles can be firmly bound to the surfaces of the inorganic filler particles. For example, when the inorganic filler particles are glass, the heating temperature is preferably within ±100°C, within ±50°C, or within ±30°C of the softening point.

また、本発明に係る無機充填材粒子は、表面に付着する微粒子の平均粒子径(D50)が、好ましくは1μm以下、0.001~0.5μm、0.003~0.3μm、特に0.01~0.1μm以下である。微粒子が大きすぎると、無機充填材粒子の表面に均一に被覆しにくくなるため、熱伝導性が低下しやすくなる。一方、微粒子が小さすぎると、材料コストが高くなる傾向がある。 Further, in the inorganic filler particles according to the present invention, the average particle diameter (D 50 ) of the fine particles adhering to the surface is preferably 1 μm or less, 0.001 to 0.5 μm, 0.003 to 0.3 μm, particularly 0. .01 to 0.1 μm or less. If the fine particles are too large, it will be difficult to uniformly coat the surface of the inorganic filler particles, and the thermal conductivity will tend to decrease. On the other hand, if the fine particles are too small, the material cost tends to increase.

また、本発明に係る無機充填材粒子の被覆物は、耐熱温度が、好ましくは200℃以上であり、250℃以上、300℃以上、特に好ましくは400℃以上である。耐熱温度が低すぎると、得られる立体造形物の耐熱性が低下する虞がある。 Furthermore, the inorganic filler particle coating according to the present invention has a heat resistance temperature of preferably 200°C or higher, 250°C or higher, 300°C or higher, particularly preferably 400°C or higher. If the heat resistance temperature is too low, there is a possibility that the heat resistance of the obtained three-dimensional structure will be reduced.

また、本発明に係る被覆物は、密度が、好ましくは1.9~12.0g/cm1.9~10.0g/cm1.9~9.0g/cm、1.9~6.0g/cm、2.0~4.5g/cm、特に2.3~4.0g/cmであることが好ましい。被覆物の密度は、無機充填材粒子の密度と近い方が均一に被覆しやすい。また、密度が大きいほど熱伝導率が良好な材料が多いという傾向があるため、好ましい。 Further, the coating according to the present invention preferably has a density of 1.9 to 12.0 g/cm 3 1.9 to 10.0 g/cm 3 , 1.9 to 9.0 g/cm 3 It is preferably 6.0 g/cm 3 , 2.0 to 4.5 g/cm 3 , particularly 2.3 to 4.0 g/cm 3 . The closer the density of the coating material to the density of the inorganic filler particles, the easier it is to coat the particles uniformly. Further, there is a tendency that the higher the density, the more materials have good thermal conductivity, which is preferable.

また、本発明に係る被覆物は、付着量が、好ましくは0.01wt%以上であり、0.1wt%以上、0.5wt%以上、1wt%以上、5wt%以上、10wt%以上、15wt%以上、20wt%以上、30wt%以上、40wt%以上、45wt%以上、60wt%以上であることが好ましい。被覆物の付着量が多いほど、熱伝導率が良好な立体造形物を得やすくなる。 Further, the coating according to the present invention preferably has an adhesion amount of 0.01 wt% or more, 0.1 wt% or more, 0.5 wt% or more, 1 wt% or more, 5 wt% or more, 10 wt% or more, 15 wt% The above content is preferably 20 wt% or more, 30 wt% or more, 40 wt% or more, 45 wt% or more, or 60 wt% or more. The larger the amount of the coating applied, the easier it is to obtain a three-dimensional structure with good thermal conductivity.

また、本発明に係る無機充填材粒子の大きさは、平均粒子径D50が、好ましくは0.1~300μmであり、1~200μm、1超~200μm、1.5~150μm、2~100μm、3~50μm、特に4~40μmであることが好ましい。また、無機充填材粒子の最大粒子径は、500μm以下、特に300μm以下であることが好ましく、最小粒子径は、0.05μm以上、特に0.5μm以上であることが好ましい。無機充填材粒子の粒度が小さくなるほど立体造形物中の無機充填材粒子の充填率を高めることができるため、立体造形物の熱伝導率等の特性を向上させることができるが、樹脂組成物の流動性低下や界面泡増加の虞がある。一方、無機充填材粒子の粒度が大きいほど充填率が低下し、所望の特性を得にくくなる。 Further, regarding the size of the inorganic filler particles according to the present invention, the average particle diameter D 50 is preferably 0.1 to 300 μm, 1 to 200 μm, more than 1 to 200 μm, 1.5 to 150 μm, and 2 to 100 μm. , 3 to 50 μm, particularly 4 to 40 μm. Further, the maximum particle size of the inorganic filler particles is preferably 500 μm or less, particularly 300 μm or less, and the minimum particle size is preferably 0.05 μm or more, particularly 0.5 μm or more. As the particle size of the inorganic filler particles becomes smaller, the filling rate of the inorganic filler particles in the three-dimensional object can be increased, so the properties such as thermal conductivity of the three-dimensional object can be improved. There is a risk of a decrease in fluidity and an increase in interfacial bubbles. On the other hand, the larger the particle size of the inorganic filler particles, the lower the filling rate and the more difficult it becomes to obtain desired characteristics.

本発明に係る無機充填材粒子は、例えば、柱状、繊維状、真球状、略球状、碁石状、破砕状など、どのような形状でもよい。また、ファイアポリッシュ等の方法を用いて、得られた無機充填材粒子の表面粗さを低減させてもよい。このようにすれば、樹脂組成物の流動性を高めたり、不当な粘度上昇を抑制したりできる。特に、本発明の無機充填材粒子は、形状が柱状であることが好ましい。形状が柱状の場合、立体造形物中において無機充填材粒子同士が接触しやすくなるため、熱伝導パスが形成されやすくなり、その結果、立体造形物の熱伝導率が向上しやすくなる。 The inorganic filler particles according to the present invention may have any shape, such as columnar, fibrous, true spherical, approximately spherical, go stone, or crushed shape. Furthermore, the surface roughness of the obtained inorganic filler particles may be reduced using a method such as fire polishing. In this way, the fluidity of the resin composition can be improved and unreasonable increases in viscosity can be suppressed. In particular, the inorganic filler particles of the present invention preferably have a columnar shape. When the shape is columnar, the inorganic filler particles in the three-dimensional structure tend to come into contact with each other, so a heat conduction path is easily formed, and as a result, the thermal conductivity of the three-dimensional structure tends to improve.

無機充填材粒子が柱状の場合、無機充填材粒子の直径は、好ましくは1~20μm、2.5~17.5μm、5~15μm、6~12.5μm、特に好ましくは7~10μmである。無機充填材粒子の直径が小さすぎると、樹脂との混練時に破断し、立体造形物の熱伝導率や機械的強度を向上させにくくなる。また、樹脂組成物の界面泡(樹脂と無機充填材粒子との界面に存在する泡)が抜けにくくなる虞がある。一方、無機充填材粒子の直径が大きすぎると、樹脂組成物が不均質になりやすかったり、樹脂組成物中に無機充填材粒子を高含有させにくくなったりする。その結果、かえって熱伝導率や機械的強度を向上させにくくなる。 When the inorganic filler particles are columnar, the diameter of the inorganic filler particles is preferably 1 to 20 μm, 2.5 to 17.5 μm, 5 to 15 μm, 6 to 12.5 μm, particularly preferably 7 to 10 μm. If the diameter of the inorganic filler particles is too small, they will break during kneading with the resin, making it difficult to improve the thermal conductivity and mechanical strength of the three-dimensional structure. Further, there is a possibility that interfacial bubbles (bubbles existing at the interface between the resin and the inorganic filler particles) of the resin composition will be difficult to escape. On the other hand, if the diameter of the inorganic filler particles is too large, the resin composition tends to become non-uniform, or it becomes difficult to increase the content of the inorganic filler particles in the resin composition. As a result, it becomes difficult to improve thermal conductivity and mechanical strength.

また、無機充填材粒子のアスペクト比(長さ/直径)は、好ましくは1.1以上であり、1.2~100、1.3~80、1.5~50、2.0~20、特に好ましくは2.5~10である。無機充填材粒子のアスペクト比が小さすぎると、立体造形物中の無機充填材粒子同士が接触しにくくなり、立体造形物の熱伝導率が向上しにくくなる。また、立体造形物の機械的強度を向上させにくくなったりする。一方、無機充填材粒子のアスペクト比が大きすぎると、粒状粒子同士が絡まりやすくなり、樹脂組成物の均質性や流動性が低下する虞がある。 Further, the aspect ratio (length/diameter) of the inorganic filler particles is preferably 1.1 or more, 1.2 to 100, 1.3 to 80, 1.5 to 50, 2.0 to 20, Particularly preferably 2.5 to 10. If the aspect ratio of the inorganic filler particles is too small, it becomes difficult for the inorganic filler particles in the three-dimensional structure to come into contact with each other, making it difficult to improve the thermal conductivity of the three-dimensional structure. Moreover, it becomes difficult to improve the mechanical strength of the three-dimensional structure. On the other hand, if the aspect ratio of the inorganic filler particles is too large, the granular particles tend to become entangled with each other, which may reduce the homogeneity and fluidity of the resin composition.

無機充填材粒子のヤング率は、好ましくは50GPa以上であり、55GPa以上、特に好ましくは60GPa以上である。ヤング率が低すぎると、立体造形物の機械的強度を向上させにくくなる。なお、ヤング率は、共振法により測定することができる。 The Young's modulus of the inorganic filler particles is preferably 50 GPa or more, 55 GPa or more, particularly preferably 60 GPa or more. If the Young's modulus is too low, it will be difficult to improve the mechanical strength of the three-dimensional structure. Note that Young's modulus can be measured by a resonance method.

また、無機充填材粒子の密度は、2.2~7g/cm、2.35~6.5g/cm、2.5~6g/cm、特に2.6~5g/cmであることが好ましい。無機充填材粒子の密度が低すぎると、立体造形物に重厚感や審美性を付与しやすくなる。一方、無機充填材粒子の密度が大きすぎると、樹脂組成物を製造する際に沈降分離しやすくなる。 Further, the density of the inorganic filler particles is 2.2 to 7 g/cm 3 , 2.35 to 6.5 g/cm 3 , 2.5 to 6 g/cm 3 , particularly 2.6 to 5 g/cm 3 It is preferable. If the density of the inorganic filler particles is too low, it will be easy to give a solid feeling and aesthetics to the three-dimensional structure. On the other hand, if the density of the inorganic filler particles is too high, sedimentation and separation will occur easily during production of the resin composition.

また、無機充填材粒子は、被覆物での被覆後の表面が、シランカップリング剤によって処理されていてもよい。シランカップリング剤で処理すれば、無機充填材粒子と熱可塑性樹脂の結合力を高めたり、なじみがよくなったりして、より機械的強度の優れた立体造形物を得やすくなる。シランカップリング剤としては、例えばアミノシラン、エポキシシラン、アクリルシラン等が好ましい。なおシランカップリング剤は、用いる樹脂によって適宜選択すればよい。 Moreover, the surface of the inorganic filler particles after being coated with a coating material may be treated with a silane coupling agent. If treated with a silane coupling agent, the bonding strength between the inorganic filler particles and the thermoplastic resin will be increased, and the compatibility will be improved, making it easier to obtain three-dimensional objects with better mechanical strength. Preferred examples of the silane coupling agent include aminosilane, epoxysilane, and acrylicsilane. Note that the silane coupling agent may be appropriately selected depending on the resin used.

また、無機充填材粒子の比表面積は、0.1~5m/g、0.1~3.5m/g、0.5~3.2m/g、特に0.75~3m/gであることが好ましい。無機充填材粒子の比表面積が小さすぎると、無機充填材粒子の粒子径が大きくなるため、樹脂組成物中における無機充填材粒子の充填率が低下しやすくなる。一方、無機充填材粒子の比表面積が大きすぎると、樹脂組成物の流動性が低下したり、無機充填材粒子と樹脂との界面に存在する泡が抜けにくくなったりする。 In addition, the specific surface area of the inorganic filler particles is 0.1 to 5 m 2 /g, 0.1 to 3.5 m 2 /g, 0.5 to 3.2 m 2 /g, especially 0.75 to 3 m 2 / g. It is preferable that it is g. If the specific surface area of the inorganic filler particles is too small, the particle size of the inorganic filler particles becomes large, and the filling rate of the inorganic filler particles in the resin composition tends to decrease. On the other hand, if the specific surface area of the inorganic filler particles is too large, the fluidity of the resin composition will decrease or bubbles present at the interface between the inorganic filler particles and the resin will become difficult to escape.

次に、無機充填材粒子の材質について説明する。 Next, the material of the inorganic filler particles will be explained.

本発明に係る無機充填材粒子は、セラミックス、ガラス、結晶又は結晶化ガラスなど材質を問わないが、特に、ガラスであることが好ましい。ガラスは様々な組成や形状にしやすいため、例えば、ガラス組成を調整することで、化学的耐久性や強度を向上させる等、立体造形物に所望の特性を付与しやすい。 The inorganic filler particles according to the present invention may be made of any material such as ceramics, glass, crystals, or crystallized glass, but glass is particularly preferable. Since glass can be easily formed into various compositions and shapes, for example, by adjusting the glass composition, it is easy to impart desired properties to three-dimensional objects, such as improving chemical durability and strength.

例えば、ガラス組成の例として、SiO、Al、B及びPから選択される少なくとも1種を含有するものを使用することができる。例えば、SiO-B-R’O(R’はアルカリ金属元素)系ガラス、SiO-Al-RO(Rはアルカリ土類金属元素)系ガラス、SiO-Al-R’O-RO系ガラス、SiO-Al-B-R’O系ガラス、SiO-Al-B-R’O-RO系ガラス、SiO-R’O系ガラス、SiO-R’O-RO系ガラス等を使用することができる。また、Eガラス、Aガラス、ECガラスなどを使用することもできる。 For example, as an example of a glass composition, one containing at least one selected from SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 and P 2 O 5 can be used. For example, SiO 2 -B 2 O 3 -R' 2 O (R' is an alkali metal element) glass, SiO 2 -Al 2 O 3 -RO (R is an alkaline earth metal element) glass, SiO 2 -Al 2 O 3 -R' 2 O-RO glass, SiO 2 -Al 2 O 3 -B 2 O 3 -R' 2 O glass, SiO 2 -Al 2 O 3 -B 2 O 3 -R' 2 O -RO glass, SiO 2 -R' 2 O glass, SiO 2 -R' 2 O-RO glass, etc. can be used. Moreover, E glass, A glass, EC glass, etc. can also be used.

具体的なガラス組成について以下に説明する。ただし、本発明の趣旨からして、これらの組成に限られないことは明らかである。なお、以下の説明において、特に断りがない限り「%」は質量%を示している。 A specific glass composition will be explained below. However, in view of the spirit of the present invention, it is clear that the composition is not limited to these compositions. In the following description, "%" indicates mass % unless otherwise specified.

ガラス組成として、質量%で、SiO+Al+B+Pを、好ましくは50%以上、52.5%以上、特に55%以上含有することが好ましい。SiO+Al+B+Pの含有量が少なすぎると、ガラスのヤング率が低下し、立体造形物に対する機械的強度の向上効果が低下する。また、上記特性を有するガラス組成として、例えば、質量%で、SiO 10~85%、Al 0~30%、B 0~50%、P 0~50%、RO(Rは、Li、Na、Kから選択される少なくとも1種) 0~12%含有するガラスを挙げることができる。 The glass composition preferably contains SiO 2 +Al 2 O 3 +B 2 O 3 +P 2 O 5 in an amount of 50% or more, 52.5% or more, particularly 55% or more in mass %. If the content of SiO 2 +Al 2 O 3 +B 2 O 3 +P 2 O 5 is too small, the Young's modulus of the glass will decrease, and the effect of improving the mechanical strength of the three-dimensional object will decrease. In addition, examples of glass compositions having the above characteristics include, in mass %, SiO 2 10-85%, Al 2 O 3 0-30%, B 2 O 3 0-50%, P 2 O 5 0-50%, Examples include glasses containing 0 to 12% of R 2 O (R is at least one selected from Li, Na, and K).

SiOはガラス骨格を形成する成分であり、化学的耐久性を向上させやすく、失透を抑制する効果がある。SiOの含有量は、好ましくは10~85%であり、20~80%、30~75%、40~70%、特に好ましくは45~70%である。SiOが少なすぎると、上記効果が得られにくくなる。一方、SiOが多すぎると、軟化点が高くなり成形性に劣る傾向がある。 SiO 2 is a component that forms a glass skeleton, tends to improve chemical durability, and has the effect of suppressing devitrification. The content of SiO 2 is preferably 10-85%, 20-80%, 30-75%, 40-70%, particularly preferably 45-70%. Too little SiO 2 makes it difficult to obtain the above effects. On the other hand, if there is too much SiO 2 , the softening point tends to be high and the moldability tends to be poor.

Alはガラス化安定成分である。また化学的耐久性を向上させる効果が高い。Alの含有量は、好ましくは0~30%であり、2.5~25%、特に好ましくは5~20%である。Alが多すぎると、軟化点が上昇して成形しにくくなる。また、溶融性や化学的耐久性が低下しやすくなったり、失透しやすくなったりする。 Al 2 O 3 is a vitrification stabilizing component. It is also highly effective in improving chemical durability. The content of Al 2 O 3 is preferably between 0 and 30%, particularly preferably between 2.5 and 25%, particularly preferably between 5 and 20%. Too much Al 2 O 3 increases the softening point and makes it difficult to mold. Furthermore, the meltability and chemical durability tend to decrease, and devitrification tends to occur.

はガラス骨格を形成する成分である。また化学的耐久性を向上させやすく、失透を抑制する効果がある。Bの含有量は、好ましくは0~50%であり、2.5~40%、特に好ましくは5~30%である。Bの含有量が多すぎると、溶融性が低下したり、成形時に軟化しにくくなり、製造が困難になったりする。 B 2 O 3 is a component that forms a glass skeleton. Moreover, it is easy to improve chemical durability and has the effect of suppressing devitrification. The content of B 2 O 3 is preferably between 0 and 50%, particularly preferably between 2.5 and 40%, particularly preferably between 5 and 30%. If the content of B 2 O 3 is too large, the melting properties will be reduced or it will be difficult to soften during molding, making it difficult to manufacture.

はガラス骨格を形成する成分であり、光透過率や化学的耐久性を向上させやすく、また失透を抑制する効果もある。Pの含有量は0~50%、2.5~40%、特に5~30%であることが好ましい。Pが多すぎると、溶融性が低下しやすくなる。また耐候性が低下しやすくなる。一方、Pが少なすぎると失透しやすくなる。 P 2 O 5 is a component that forms a glass skeleton, easily improves light transmittance and chemical durability, and also has the effect of suppressing devitrification. The content of P 2 O 5 is preferably 0 to 50%, 2.5 to 40%, particularly 5 to 30%. If there is too much P 2 O 5 , meltability tends to decrease. Moreover, weather resistance tends to decrease. On the other hand, if P 2 O 5 is too small, devitrification tends to occur.

LiO、NaO及びKOは軟化点を低下させ、成形を容易にする成分である。RO(Rは、Li、Na、Kから選択される少なくとも1種)の含有量は、好ましくは0~12%であり、0超~10%、0.01~9%、0.1~8%、特に好ましくは1~7%である。ROが多すぎると、熱膨張係数が大きくなったり、化学的耐久性が低下しやすくなったりする。また、LiO+NaO+KO(LiO、NaO、KOの含有量の合量)の含有量も、好ましくは0~12%であり、0超~10%、0.01~9%、0.1~8%、特に好ましくは1~7%である。 Li 2 O, Na 2 O and K 2 O are components that lower the softening point and facilitate molding. The content of R 2 O (R is at least one selected from Li, Na, and K) is preferably 0 to 12%, more than 0 to 10%, 0.01 to 9%, 0.1 ~8%, particularly preferably 1-7%. If there is too much R 2 O, the coefficient of thermal expansion will increase and the chemical durability will tend to decrease. The content of Li 2 O + Na 2 O + K 2 O (total content of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O) is also preferably 0 to 12%, more than 0 to 10%, 0. 0.01 to 9%, 0.1 to 8%, particularly preferably 1 to 7%.

また、必要に応じて以下の成分を含有させることができる。 Moreover, the following components can be contained as needed.

MgO、CaO、SrO、BaO及びZnOは化学的耐久性を大きく低下させずに粘度を低下させる成分である。また、失透を抑制する成分でもある。CaO+MgO+BaO+SrOの含有量は、好ましくは0~10%であり、0.1~8%、1~6%、特に好ましくは2~5%である。これらの成分の含有量が多すぎると、失透しやすくなる。なお、「CaO+MgO+BaO+SrO」とは、CaO、MgO、BaO、SrOの含有量の合量である。また、CaO、MgO、BaO及びSrOの各成分の含有量も、好ましくは0~10%であり、0.1~8%、1~6%、特に好ましくは2~5%である。 MgO, CaO, SrO, BaO, and ZnO are components that reduce viscosity without significantly reducing chemical durability. It is also a component that suppresses devitrification. The content of CaO+MgO+BaO+SrO is preferably 0-10%, 0.1-8%, 1-6%, particularly preferably 2-5%. If the content of these components is too large, devitrification tends to occur. Note that "CaO+MgO+BaO+SrO" is the total content of CaO, MgO, BaO, and SrO. Further, the content of each component of CaO, MgO, BaO and SrO is preferably 0 to 10%, 0.1 to 8%, 1 to 6%, particularly preferably 2 to 5%.

TiO、WO及びNbは、ガラスの化学耐久性を向上させやすく、粘度を大幅に上昇させにくい成分である。また、ガラスの屈折率を調整しやすい成分である。TiO+WO+Nbの含有量は、0~15%は、好ましくは0~15%であり、0.1~12.5%、1~10%、特に好ましくは2~7.5%である。これらの成分の含有量が多すぎると、着色したり、失透しやすくなったりする。なお、「TiO+WO+Nb」とは、TiO、WO及びNbの含有量の合量である。 TiO 2 , WO 3 and Nb 2 O 5 are components that easily improve the chemical durability of glass and do not significantly increase the viscosity. In addition, it is a component that can easily adjust the refractive index of glass. The content of TiO 2 +WO 3 +Nb 2 O 5 is 0 to 15%, preferably 0 to 15%, 0.1 to 12.5%, 1 to 10%, particularly preferably 2 to 7.5%. %. If the content of these components is too large, it may become colored or easily devitrified. In addition, " TiO2 + WO3 + Nb2O5 " is the total content of TiO2 , WO3 , and Nb2O5 .

また、TiO、WO及びNbの各成分の含有量は、好ましくは0~15%であり、0.1~10%、1~5%、特に好ましくは2~3%である。これらの成分の含有量が多すぎると、着色したり、失透しやすくなったりする。 Further, the content of each component of TiO 2 , WO 3 and Nb 2 O 5 is preferably 0 to 15%, 0.1 to 10%, 1 to 5%, particularly preferably 2 to 3%. . If the content of these components is too large, it may become colored or easily devitrified.

ZnOは化学的耐久性を大きく低下させずに粘度を低下させる成分である。ZnOの含有量は、好ましくは合量で0~50%であり、0.1~50%、1~40%、特に好ましくは2~30%である。これらの成分の含有量が多すぎると、失透しやすくなる。 ZnO is a component that reduces viscosity without significantly reducing chemical durability. The total content of ZnO is preferably 0 to 50%, 0.1 to 50%, 1 to 40%, particularly preferably 2 to 30%. If the content of these components is too large, devitrification tends to occur.

また、いずれのガラス組成においても、環境上の理由から、ガラス組成中の鉛、水銀、クロム、カドミウム、フッ素及びヒ素の含有量は各々0.01質量%以下とすることが好ましい。 Further, in any glass composition, for environmental reasons, it is preferable that the content of lead, mercury, chromium, cadmium, fluorine, and arsenic in the glass composition is each 0.01% by mass or less.

なお、本発明に係る無機充填材粒子は、所望の特性に合わせて、2種類以上の形状、材質を任意の割合で併用してもよい。 In the inorganic filler particles according to the present invention, two or more shapes and materials may be used in combination in any proportion depending on desired characteristics.

また、本発明の樹脂組成物は、熱伝導率が、好ましくは0.6W/m・K以上であり、0.8W/m・K以上、1.0W/m・K以上、1.5W/m・K以上、2W/m・K以上である。本発明の樹脂組成物は、熱伝導率の高い被覆物で被覆された無機充填材粒子を含有するため、樹脂組成物の熱伝導率を高くでき、その結果、熱伝導率が良好な立体造形物を得やすくなる。 Further, the resin composition of the present invention preferably has a thermal conductivity of 0.6 W/m·K or more, 0.8 W/m·K or more, 1.0 W/m·K or more, 1.5 W/m·K or more. m·K or more, and 2W/m·K or more. Since the resin composition of the present invention contains inorganic filler particles covered with a coating having high thermal conductivity, the thermal conductivity of the resin composition can be increased, resulting in three-dimensional modeling with good thermal conductivity. It becomes easier to get things.

更に、本発明の樹脂組成物には、上述した無機充填材粒子とは別に、ナノフィラーを添加してもよい。このようにすることで、立体造形物の機械的強度を向上させることができる。ナノフィラーの含有量は、体積%で、好ましくは0~3%であり、0.01~2%、0.1~1%、0.2~1%未満である。ナノフィラーの含有量が多すぎると、材料コストが高くなる。また、立体造形時における樹脂組成物の流動性が低下したり、界面泡が抜けにくくなったりする。 Furthermore, nanofillers may be added to the resin composition of the present invention in addition to the above-mentioned inorganic filler particles. By doing so, the mechanical strength of the three-dimensional structure can be improved. The content of nanofiller is preferably 0 to 3%, less than 0.01 to 2%, 0.1 to 1%, and 0.2 to 1% by volume. If the nanofiller content is too high, the material cost will increase. Furthermore, the fluidity of the resin composition during three-dimensional modeling may be reduced, and interfacial bubbles may be difficult to remove.

なお、ナノフィラーは、可視光波長程度かそれよりも小さい粒子であるため、一般に、光散乱を発生せず、立体造形物の透明性や白色度に影響しにくいという特徴がある。ナノフィラーとしては、ZrO、Al、SiO等が使用できる。 Note that nanofillers are particles that are about the wavelength of visible light or smaller than that, so they generally do not cause light scattering and have the characteristic that they do not easily affect the transparency and whiteness of three-dimensional structures. As the nanofiller, ZrO 2 , Al 2 O 3 , SiO 2 and the like can be used.

ナノフィラーの平均粒子径D50は、好ましくは0.001~0.3μmであり、0.002~0.2μm、0.003~0.1μm、0.003~0.0.07μm、0.005~0.1μm、特に好ましくは0.005~0.03μmである。ナノフィラーの平均粒度D50が小さすぎると、材料コストが高くなったり、界面泡が抜けにくくなったりする。
一方、ナノフィラーの平均粒子D50が大きすぎると、立体造形時における樹脂組成物の流動性が低下しやすくなる。
The average particle diameter D 50 of the nanofiller is preferably 0.001 to 0.3 μm, 0.002 to 0.2 μm, 0.003 to 0.1 μm, 0.003 to 0.0.07 μm, 0. 0.005 to 0.1 μm, particularly preferably 0.005 to 0.03 μm. If the average particle size D50 of the nanofiller is too small, the material cost will increase or it will be difficult for interfacial bubbles to come out.
On the other hand, if the average particle D50 of the nanofiller is too large, the fluidity of the resin composition during three-dimensional modeling tends to decrease.

更に、本発明の別の局面の樹脂組成物は、樹脂と無機充填材粒子とを含む樹脂組成物であって、無機充填材粒子の表面が、金属、酸化物、窒化物から選択される一種類以上からなる被覆物で被覆されており、前記被覆物の電気伝導率が、0.01Ω-1cm-1以上であることを特徴とする。 Furthermore, a resin composition according to another aspect of the present invention is a resin composition containing a resin and inorganic filler particles, wherein the surface of the inorganic filler particles is one selected from metals, oxides, and nitrides. It is characterized in that it is coated with a coating consisting of at least one type of coating, and the electrical conductivity of the coating is 0.01Ω -1 cm -1 or more.

本発明に係る無機充填材粒子の被覆物の電気伝導率は、好ましくは0.01Ω-1cm-1、1Ω-1cm-1以上、10Ω-1cm-1以上、20Ω-1cm-1以上、30Ω-1cm-1以上、50Ω-1cm-1以上、60Ω-1cm-1以上である。電気伝導率の高い被覆物で被覆すると、無機充填材粒子の電気伝導率を向上できるため、ひいては電気伝導率が良好な立体造形物を得やすくなる。無機充填材粒子の被覆物として電気伝導率が高いものとしては、銀、銅、アルミニウム、金、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化ビスマス、酸化鉛等がある。 The electrical conductivity of the coating of inorganic filler particles according to the present invention is preferably 0.01 Ω -1 cm -1 , 1 Ω -1 cm -1 or more, 10 Ω -1 cm -1 or more, 20 Ω -1 cm -1 30Ω −1 cm −1 or more, 50Ω −1 cm −1 or more, and 60Ω −1 cm −1 or more. When coated with a coating having high electrical conductivity, the electrical conductivity of the inorganic filler particles can be improved, which in turn makes it easier to obtain a three-dimensional structure with good electrical conductivity. Examples of coating materials for inorganic filler particles having high electrical conductivity include silver, copper, aluminum, gold, magnesium oxide, tin oxide, bismuth oxide, and lead oxide.

また、本発明の樹脂組成物は、電気伝導率が、0.001Ω-1cm-1以上、好ましくは0.0025Ω-1cm-1以上であり、0.005Ω-1cm-1以上、0.01Ω-1cm-1以上である。本発明の樹脂組成物は、電気伝導率の高い被覆物で被覆された無機充填材粒子を含有するため、樹脂組成物の電気伝導率を高くでき、その結果、電気伝導率が良好な立体造形物を得やすくなる。 Further, the resin composition of the present invention has an electrical conductivity of 0.001 Ω -1 cm -1 or more, preferably 0.0025 Ω -1 cm -1 or more, 0.005 Ω -1 cm -1 or more, 0.0025 Ω -1 cm -1 or more, .01Ω −1 cm −1 or more. Since the resin composition of the present invention contains inorganic filler particles coated with a coating having high electrical conductivity, the electrical conductivity of the resin composition can be increased, resulting in three-dimensional modeling with good electrical conductivity. It becomes easier to get things.

ところで一般に、電気伝導率の値と熱伝導率の値とは密接に関連しており、特に、金属の場合は、電気伝導率と熱伝導率は比例する。すなわち、電気伝導率が高い材料は、熱伝導率が高い場合が多い。そのため、樹脂組成物が、一定以上の電気伝導率を有する被覆物で被覆した無機充填材粒子を含む場合、得られる立体造形物の熱伝導率が高いことが期待できる。更に、立体造形物の電気伝導率も高くなるため、例えば電気製品の内部部品、特に導電性を要する部品に好適に用いることができる。なお、電気伝導性の樹脂組成物に含まれる各材料については、既述の熱伝導性の材料とも共通するため、説明を割愛する。 By the way, in general, the value of electrical conductivity and the value of thermal conductivity are closely related, and especially in the case of metal, the electrical conductivity and thermal conductivity are proportional. That is, materials with high electrical conductivity often have high thermal conductivity. Therefore, when the resin composition contains inorganic filler particles coated with a coating having electrical conductivity above a certain level, it can be expected that the resulting three-dimensional structure will have high thermal conductivity. Furthermore, since the electrical conductivity of the three-dimensional structure becomes high, it can be suitably used, for example, for internal parts of electrical products, especially parts that require electrical conductivity. Note that each material contained in the electrically conductive resin composition is the same as the thermally conductive material described above, and therefore a description thereof will be omitted.

次に、本発明の立体造形物について説明する。 Next, the three-dimensional structure of the present invention will be explained.

本発明の立体造形物は、本発明の樹脂組成物からなることが好ましい。 The three-dimensional structure of the present invention is preferably made of the resin composition of the present invention.

本発明の立体造形物は、樹脂と無機充填材粒子とを含み、前記無機充填材粒子の表面が、金属、酸化物、窒化物から選択される一種類以上からなる被覆物で被覆されており、前記被覆物の熱伝導率が、2W/m・K以上であることを特徴とする。 The three-dimensional structure of the present invention includes a resin and inorganic filler particles, and the surface of the inorganic filler particles is coated with a coating made of one or more types selected from metals, oxides, and nitrides. , characterized in that the thermal conductivity of the coating is 2 W/m·K or more.

本発明の立体造形物は、一定以上の熱伝導率を有する被覆物で被覆した無機充填材粒子が含まれるため、立体造形物の熱伝導率も高いことが期待できる。そのため、例えば電気製品の内部部品に用いた場合に、内部で発生した熱を外部に効率良く放熱できる。なお、立体造形物に含まれる各材料については上記した樹脂組成物と共通するため、ここでは説明を割愛する。 Since the three-dimensional structure of the present invention contains inorganic filler particles coated with a coating having a thermal conductivity higher than a certain level, it can be expected that the three-dimensional structure also has high thermal conductivity. Therefore, when used, for example, as an internal component of an electrical product, the heat generated inside can be efficiently radiated to the outside. In addition, since each material contained in the three-dimensional structure is common to the resin composition described above, description thereof will be omitted here.

更に、本発明の別の局面の立体造形物は、樹脂と無機充填材粒子とを含み、前記無機充填材粒子の表面が、金属、酸化物、窒化物から選択される一種類以上からなる被覆物で被覆されており、前記被覆物の電気伝導率が、0.01Ω-1cm-1以上であることを特徴とする。 Furthermore, a three-dimensional structure according to another aspect of the present invention includes a resin and inorganic filler particles, and the surface of the inorganic filler particles is coated with one or more types selected from metals, oxides, and nitrides. The electrical conductivity of the coating is 0.01Ω −1 cm −1 or more.

本発明の立体造形物は、一定以上の電気伝導率を有する被覆物で被覆した無機充填材粒子が含まれるため、立体造形物の熱伝導率が高いことが期待できる。更に、立体造形物の電気伝導率も高くなるため、例えば電気製品の内部部品のうち、導電性を要する部品に用いることができる。前記立体造形物に含まれる各材料については既述のものと共通するため、ここでは説明を割愛する。 Since the three-dimensional structure of the present invention contains inorganic filler particles coated with a coating having electrical conductivity above a certain level, it can be expected that the three-dimensional structure has high thermal conductivity. Furthermore, since the electrical conductivity of the three-dimensional structure is also high, it can be used, for example, for internal parts of electrical products that require electrical conductivity. Each material included in the three-dimensional structure is the same as those already described, so a description thereof will be omitted here.

次に、本発明の立体造形物の製造方法について説明する。なお、樹脂組成物については既述の通りであり、ここでは説明を省略する。 Next, a method for manufacturing a three-dimensional structure according to the present invention will be explained. Note that the resin composition is as described above, and its explanation will be omitted here.

まず、樹脂組成物からなる前駆体層の1層目を形成する。前駆体層は、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂いずれでもよく、それぞれの特性に合わせて硬化すればよい。こうして、前記一層目を硬化し硬化層とする。 First, a first precursor layer made of a resin composition is formed. The precursor layer may be a photocurable resin, a thermosetting resin, or a thermoplastic resin, and may be cured according to the characteristics of each resin. In this way, the first layer is cured to form a cured layer.

次に、前記硬化層上に樹脂組成物からなる新たな前駆体層を形成する。そして、新たな前駆体層を硬化させることにより前記硬化層と連続した所定パターンを有する新たな硬化層を形成する。 Next, a new precursor layer made of a resin composition is formed on the cured layer. Then, by curing the new precursor layer, a new hardened layer having a predetermined pattern continuous with the hardened layer is formed.

その後、所定の立体造形物が得られるまで前記硬化層の積層を繰り返すことにより立体造形物を製造する。 Thereafter, a three-dimensional object is manufactured by repeating the lamination of the cured layers until a predetermined three-dimensional object is obtained.

その後、必要に応じて、得られた立体造形物の表面の少なくとも一部を機械加工してもよい。 Thereafter, at least a portion of the surface of the obtained three-dimensional structure may be machined, if necessary.

次に、本発明の立体造形物の製造方法の一例として、光造形法を用いて説明する。なお、樹脂組成物については既述の通りであり、ここでは説明を省略する。 Next, a stereolithography method will be used as an example of the method for manufacturing a three-dimensional object of the present invention. Note that the resin composition is as described above, and its explanation will be omitted here.

まず光硬化性樹脂組成物からなる1層の液状層を用意する。例えば液状の光硬化性樹脂組成物を満たした槽内に、造形用ステージを設け、ステージ上面が液面から所望の深さ、(例えば0.2mm程度)となるように位置させる。このようにすることで、ステージ上に厚さ約0.1~0.2mmの液状層を用意することができる。 First, one liquid layer made of a photocurable resin composition is prepared. For example, a modeling stage is provided in a tank filled with a liquid photocurable resin composition, and positioned so that the top surface of the stage is at a desired depth (for example, about 0.2 mm) from the liquid level. By doing so, a liquid layer with a thickness of about 0.1 to 0.2 mm can be prepared on the stage.

次にこの液状層に、活性エネルギー光線、例えば紫外線レーザーを照射して光硬化性樹脂を硬化させ、所定のパターンを有する硬化層を形成する。なお活性エネルギー光線としては、紫外線の他に、可視光線、赤外線等のレーザー光を用いることができる。 Next, this liquid layer is irradiated with active energy light, such as an ultraviolet laser, to cure the photocurable resin, thereby forming a cured layer having a predetermined pattern. In addition to ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, and other laser beams can be used as active energy rays.

続いて形成した硬化層上に、光硬化性樹脂組成物からなる新たな液状層を準備する。例えば、前記した造形用ステージを1層分下降させることにより、硬化層上に光硬化性樹脂を導入し、新たな液状層を用意することができる。 Subsequently, a new liquid layer made of a photocurable resin composition is prepared on the formed cured layer. For example, by lowering the above-described modeling stage by one layer, a photocurable resin can be introduced onto the cured layer to prepare a new liquid layer.

その後、硬化層上に用意した新たな液状層に活性エネルギー線を照射して、前記硬化層と連続した新たな硬化層を形成する。 Thereafter, a new liquid layer prepared on the cured layer is irradiated with active energy rays to form a new cured layer continuous with the cured layer.

その後、必要に応じて、得られた立体造形物の表面の少なくとも一部を機械加工してもよい。 Thereafter, at least a portion of the surface of the obtained three-dimensional structure may be machined, if necessary.

以下に本発明について、実施例に基づいて説明する。 The present invention will be described below based on examples.

まず、表1に示す材質、形状の無機充填材粒子を準備した。その後、被覆物として記載の材料を用い、無機充填材粒子を被覆することにより被覆無機充填材粒子を得た。 First, inorganic filler particles having the materials and shapes shown in Table 1 were prepared. Thereafter, the inorganic filler particles were coated using the material described above to obtain coated inorganic filler particles.

被覆方法として、A~Cは、被覆物として表1に記載のAg粒子を準備し、無機充填材粒子とAg粒子を混合し、付着させた。また、D、Eは、被覆物のめっき溶液に、無機充填材粒子を浸漬する電気メッキ法を用いた。それぞれの被覆物の付着量は、被覆前後の重量変化を測定することにより算出した。 For coating methods A to C, Ag particles listed in Table 1 were prepared as coatings, and inorganic filler particles and Ag particles were mixed and attached. Further, in D and E, an electroplating method was used in which inorganic filler particles were immersed in a plating solution for the coating. The adhesion weight of each coating was calculated by measuring the weight change before and after coating.

表2に、本発明の実施例(No.1~6)及び比較例(No.7)を示す。樹脂として、ポリフェニルサルフォン(PPS:連続耐熱温度240℃、密度1.8g/cm)又はポリエーテルエーテルケトン(PEEK:連続耐熱温度240℃、密度1.3g/cm)を準備した。また、無機充填材粒子として作製した前述の材料を用い、表2に示す材料、割合で、射出成型機により混練し、ペレット状に成型を行い、均質な樹脂組成物を得た。それらの樹脂組成物を直径1.75mmのワイヤー状に射出成形し、フィラメントとし立体造形用装置に供することで、厚み5mm、30mmφの板状の立体造形物を得た。 Table 2 shows Examples (No. 1 to 6) of the present invention and Comparative Example (No. 7). As the resin, polyphenylsulfone (PPS: continuous heat resistance temperature 240°C, density 1.8 g/cm 3 ) or polyetheretherketone (PEEK: continuous heat resistance temperature 240°C, density 1.3 g/cm 3 ) was prepared. Further, using the above-mentioned materials prepared as inorganic filler particles, the materials and proportions shown in Table 2 were kneaded using an injection molding machine and molded into pellets to obtain a homogeneous resin composition. These resin compositions were injection molded into a wire shape with a diameter of 1.75 mm, which was made into a filament and submitted to a three-dimensional modeling device to obtain a plate-shaped three-dimensional object with a thickness of 5 mm and a diameter of 30 mm.

それぞれの特性は以下のようにして測定した。 Each characteristic was measured as follows.

密度は、アルキメデス法で測定した。 Density was measured using the Archimedes method.

熱伝導率は、レーザーフラッシュ法で測定した。 Thermal conductivity was measured by the laser flash method.

電気伝導率は、インピーダンス法で測定した。 Electrical conductivity was measured by impedance method.

耐熱温度は、荷重たわみ法で測定した。 The heat resistance temperature was measured by the deflection method under load.

表2から分かるように、熱伝導率高い被覆物で被覆した無機充填材粒子を用いたNo.1~6は、立体造形物の熱伝導率が高かった。また、No.1~6は、立体造形物の電気伝導率も高かった。 As can be seen from Table 2, No. 1 using inorganic filler particles coated with a coating having high thermal conductivity. Nos. 1 to 6 had high thermal conductivity of the three-dimensional structure. Also, No. In Nos. 1 to 6, the electrical conductivity of the three-dimensional structures was also high.

本発明の樹脂組成物は、立体造形用、特に、光造形法、粉末焼結法、熱溶解積層(FDM)法等の立体造形用途に好適に使用できる。更に、本発明の樹脂組成物は、例えば、シート状、或いは任意の部品形状に成形し、電子部品用途やコンシューマー用途等に使用できる。特に、熱伝導性、電気伝導性を要する用途に好適に使用できる。 The resin composition of the present invention can be suitably used for three-dimensional modeling, particularly for three-dimensional modeling such as stereolithography, powder sintering, and fused modeling (FDM). Furthermore, the resin composition of the present invention can be formed into a sheet shape or any part shape, and used for electronic parts, consumer applications, etc. In particular, it can be suitably used in applications requiring thermal conductivity and electrical conductivity.

Claims (10)

樹脂と無機充填材粒子とを含む樹脂組成物であって、
無機充填材粒子の表面が、金属、酸化物、窒化物から選択される一種類以上からなる被覆物で被覆されており、
前記被覆物の熱伝導率が、2W/m・K以上であり、
前記被覆物が、微粒子であり、
前記微粒子の平均粒子径が0.001~0.5μmであり、
前記無機充填材粒子のアスペクト比(長さ/直径)が、1.1以上であり、
前記無機充填材粒子の直径が2.5~17.5μmであることを特徴とする樹脂組成物。
A resin composition comprising a resin and inorganic filler particles,
The surface of the inorganic filler particles is coated with a coating consisting of one or more types selected from metals, oxides, and nitrides,
The thermal conductivity of the coating is 2 W/m·K or more,
The coating is fine particles,
The average particle diameter of the fine particles is 0.001 to 0.5 μm,
The aspect ratio (length/diameter) of the inorganic filler particles is 1.1 or more,
A resin composition characterized in that the inorganic filler particles have a diameter of 2.5 to 17.5 μm .
無機充填材粒子がガラスであることを特徴とする請求項1に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to claim 1, wherein the inorganic filler particles are glass. 無機充填材粒子が、ガラス組成として、質量%で、SiO+Al+B+Pを50質量%以上含有することを特徴とする請求項に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to claim 2 , wherein the inorganic filler particles contain 50% by mass or more of SiO 2 +Al 2 O 3 +B 2 O 3 +P 2 O 5 as a glass composition. 無機充填材粒子が、ガラス組成として、質量%で、SiO 10~85%、Al 0~30%、B 0~50%、P 0~50%、RO(Rは、Li、Na、Kから選択される少なくとも1種) 0~12%含有することを特徴とする請求項またはに記載の樹脂組成物。 The inorganic filler particles have, as a glass composition, SiO 2 10-85%, Al 2 O 3 0-30%, B 2 O 3 0-50%, P 2 O 5 0-50%, R 2 The resin composition according to claim 2 or 3 , characterized in that it contains 0 to 12% of O (R is at least one selected from Li, Na, and K). 被覆物の耐熱温度が、200℃以上であることを特徴とする請求項1~の何れか一項に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the coating has a heat resistance temperature of 200°C or higher. 被覆物の密度が1.9~12.0g/cmであることを特徴とする請求項1~の何れか一項に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the density of the coating is 1.9 to 12.0 g/cm 3 . 熱伝導率が、0.6W/m・K以上であることを特徴とする請求項1~の何れか一項に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 1 to 6 , which has a thermal conductivity of 0.6 W/m·K or more. 電気伝導率が、0.001Ω-1cm-1以上であることを特徴とする請求項1~の何れか一項に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 1 to 7 , having an electrical conductivity of 0.001Ω −1 cm −1 or more. 請求項1~の何れかに記載の樹脂組成物を使用することを特徴とする立体造形物。 A three-dimensional object characterized by using the resin composition according to any one of claims 1 to 8 . 樹脂組成物からなる前駆体層を形成し硬化させることにより、所定パターンを有する硬化層を形成し、前記硬化層上に新たな前駆体層を形成し硬化させることにより前記硬化層と連続した所定パターンを有する新たな硬化層を形成し、所定の立体造形物が得られるまで前記硬化層の積層を繰り返すことにより立体造形物を製造する方法であって、
前記樹脂組成物として、請求項1~の何れかに記載の樹脂組成物を使用することを特徴とする立体造形物の製造方法。
By forming and curing a precursor layer made of a resin composition, a cured layer having a predetermined pattern is formed, and by forming and curing a new precursor layer on the cured layer, a predetermined pattern continuous with the cured layer is formed. A method for manufacturing a three-dimensional object by forming a new hardened layer having a pattern and repeating lamination of the cured layer until a predetermined three-dimensional object is obtained, the method comprising:
A method for producing a three-dimensional object, characterized in that the resin composition according to any one of claims 1 to 8 is used as the resin composition.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007099798A (en) 2005-09-30 2007-04-19 Mitsubishi Engineering Plastics Corp Heat-conductive insulating polycarbonate-based resin composition and molding
JP2008195766A (en) 2007-02-09 2008-08-28 Denso Corp Resin composite material
JP2017007921A (en) 2015-06-26 2017-01-12 日本電気硝子株式会社 Inorganic filler particle and resin composition for solid molding
WO2018193694A1 (en) 2017-04-20 2018-10-25 セントラル硝子株式会社 Electroconductive inorganic filler

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS556231A (en) * 1978-06-28 1980-01-17 Citizen Watch Co Ltd Watch parts

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007099798A (en) 2005-09-30 2007-04-19 Mitsubishi Engineering Plastics Corp Heat-conductive insulating polycarbonate-based resin composition and molding
JP2008195766A (en) 2007-02-09 2008-08-28 Denso Corp Resin composite material
JP2017007921A (en) 2015-06-26 2017-01-12 日本電気硝子株式会社 Inorganic filler particle and resin composition for solid molding
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